Βιοϋλικά – Εφαρμογές

Abstract

Το παρόν σύγγραμμα καλύπτει την ύλη του μαθήματος «Βιοϋλικά – Εφαρμογές», που διδάσκεται ως υποχρεωτικό μάθημα επιλογής του 8ου εξαμήνου στη Σχολή Χημικών Μηχανικών του ΕΜΠ. Στόχο έχει τη θεωρητική εμβάθυνση στη γνώση των βιοϋλικών και των εφαρμογών τους. Στο βιβλίο δίνεται μια εισαγωγή στα βιοϋλικά και περιγράφονται οι κατηγορίες τους (μεταλλικά, κεραμικά, πολυμερή, σύνθετα), η χημεία, η μηχανική και οι φυσικοχημικές ιδιότητές τους, ο σχεδιασμός και η σύνθεση των βιοϋλικών, η βιοσυμβατότητα, η τοξικότητα και η φθορά των βιοϋλικών. Επίσης, παρουσιάζονται αναλυτικά οι εφαρμογές των βιοϋλικών στην ιατρική (οδοντιατρικά εμφυτεύματα, οδοντικές αποκαταστάσεις και προθέσεις, χειρουργική, ορθοπαιδική, αρθροπλαστική ισχίου, καρδιαγγειακές προθέσεις, stents, βαλβίδες, τεχνητό δέρμα, εμφυτεύματα σιλικόνης). Τα βιοϋλικά είναι υλικά αιχμής, με υψηλή προστιθέμενη αξία και πολλές εφαρμογές στις επιστήμες της υγείας. Μελετώντας το συγκεκριμένο σύγγραμμα, ο φοιτητής αποκτά επαρκή γνώση για περαιτέρω διερεύνηση της σχέσης δομής - ιδιοτήτων - βιοσυμβατότητας - βιοαπορροφησιμότητας των βιοϋλικών. Τελικός στόχος είναι η παροχή της απαραίτητης βασικής γνώσης, ώστε οι φοιτητές να μπορούν να σχεδιάζουν νέα υλικά με συγκεκριμένες φυσικοχημικές ιδιότητες προκειμένου να καλυφθούν οι νέες απαιτήσεις των επιστημών υγείας.

This textbook covers the material of the course "Biomaterials – Applications," which is taught as a compulsory elective course in the 8th semester at the School of Chemical Engineering, National Technical University of Athens. Its aim is to provide a theoretical in-depth understanding of biomaterials and their applications. The book provides an introduction to biomaterials and describes their categories (metallic, ceramics, polymers, composites), their chemistry, mechanics, and physicochemical properties, the design and synthesis of biomaterials, biocompatibility, toxicity, and degradation of biomaterials. It also presents in detail the applications of biomaterials in medicine (dental implants, dental restorations and prostheses, surgery, orthopedics, hip arthroplasty, cardiovascular prostheses, stents, valves, artificial skin, silicone implants) are presented in detail. Biomaterials are cutting-edge materials with high added value and many applications in health sciences. By studying this textbook, students will acquire sufficient knowledge to further investigate the relationship between structure, properties, biocompatibility, and biodegradability of biomaterials. The ultimate goal is to provide the necessary basic knowledge so that students can design new materials with specific physicochemical properties to meet the new demands of health sciences.