תוֹכֶן
חומר ביולוגי הוא כל חומר שהוא חלק בלתי נפרד מאורגניזם חי. הם יכולים להיות טבעיים או סינתטיים, וכוללים מתכות, קרמיקה ופולימרים. הם משמשים בעיקר בתחום הרפואי לתיקון רקמות, מסתמי לב ושתלים. למרות שיש לו כמה יתרונות וחסרונות, כל חומר נבחר בהתאם ליישומו הסופי, כאשר היתרונות עולים על החסרונות.
מַתֶכֶת
נירוסטה, סגסוגת קובלט כרום וניקל טיטניום הם המתכות הנפוצות ביותר המשמשות כחומרים ביולוגיים. היישומים כוללים החלפות עצם ומפרק, השתלות שיניים וציפוי קוצבי לב. היתרונות העיקריים שלו הם שהם חזקים ועמידים בפני השפלה בעייפות, בעלי זיכרון צורה וניתנים לעיקור לפני השימוש. החיסרון העיקרי שלהם הוא שהם יכולים להתאכל בגלל תגובות כימיות עם החומצות והאנזימים בגוף. הם יכולים גם לגרום להרעלת יונים ממתכת.
פולימרים
פולימרים כוללים קולגן, ניילון וסיליקונים. הם משמשים לתיקון רקמות, מסתמי לב והשתלת חזה. הם נמצאים בשימוש נרחב וניתן לייצר אותם כך שיתאימו לפונקציות ספציפיות. הם גם מיוצרים ומשתנים בקלות, בנוסף להיותם מתכלים, וזה יתרון וחיסרון. עקב אינטראקציה אינטנסיבית עם הגוף הם עלולים להידרדר ועלולים להיקרע ולהישבר. הם יכולים גם לספוג חומרים מזינים חשובים ומים מהדם.
קֵרָמִיקָה
אלומינה, זירקוניום ופחמן פירוליטי הם חלק מהקרמיקה המשמשת כחומרים ביולוגיים, ביישומים כמו שתלים דנטליים ואורתופדים. היתרון העיקרי שלהם הוא שהם חזקים ואינרטיים כימית. יש להם חוזק דחיסה רב, הכרחי להשתלות עצם. חלקם גם מתכלים ביולוגית. קושי בייצור הוא החיסרון העיקרי שלהם, והם יכולים גם למזער את צמיחת העצם. לפעמים השתלים עשויים להשתחרר או לזוז ממקומם.
תרכובות
חומרים מרוכבים כוללים קרמיקה-ביו-זכוכית, אלוגרפט וקסנו-גראפט. הם משמשים בהנדסת רקמות וכחלפות מפרקים. מכיוון שהם עשויים משני חומרים או יותר, המוצר הסופי משלב את המאפיינים של כל החומרים המשומשים. היתרון העיקרי שלהם הוא שהם חזקים וקלילים, בעלי צפיפות נמוכה ועמידים בפני קורוזיה. העלות הגבוהה הכרוכה בייצורו היא חסרונה, בנוסף לאיכולת לשנות צורה בקלות.
