วัสดุเชิงประกอบสำหรับทดแทนกระดูก

ปัจจุบันการผ่าตัดเพื่อทำการรักษาและเสริมกระดูกส่วนที่ขาดหายไป หรือการซ่อมแซมกระดูกส่วนที่มีปัญหาได้มีการใช้งานของทั้งวัสดุจากธรรมชาติและวัสดุสังเคราะห์ วัสดุธรรมชาติได้แก่ กระดูกของมนุษย์ ซึ่งมีทั้งการใช้กระดูกผ่านการ freeze dry จากคลังกระดูก และกระดูกที่ได้จากการผ่าตัดเคลื่อนย้ายมาจากส่วนอื่นของร่างกายคนไข้ ซึ่งทั้ง 2วิธี ก็อาจมีอันตรายหรือไม่ปลอดภัยได้ ด้วยเหตุนี้จึงได้มีการนำเอาวัสดุสังเคราะห์มาใช้ในการทดแทนกระดูก มีทั้งโลหะ โพลิเมอร์ และเซรามิกส์ (มีต่อ)

ซึ่งแต่ละวัสดุก็จะมีข้อเด่นและข้อด้อยที่ต่างกัน ขึ้นอยู่กับลักษณะและความเหมาะสมของการใช้งาน นอกจากวัสดุเหล่านี้แล้วยังมี คอมโพสิทหรือวัสดุเชิงประกอบที่ถือว่าเป็นวัสดุกลุ่มใหม่ที่รวบรวมเอาข้อดีของวัสดุหลายชนิดเข้ามาอยู่ในวัสดุชนิดเดียว และได้เริ่มมีบทบาทในงานสำหรับการทดแทนกระดูกเพิ่มมากขึ้นในปัจจุบัน ข้อดีของวัสดุเชิงประกอบประเภทนี้คือ สามารถผลิตวัสดุให้มีสมบัติเชิงกลต่างๆ กัน (มีต่อ)

ขึ้นอยู่กับสัดส่วนของแต่ละองค์ประกอบ วัสดุที่ได้จะมีค่ามอดูลัสที่ใกล้เคียงกับกระดูกมนุษย์ แต่มีความเหนียวมากกว่า ปัจจุบันวัสดุเชิงประกอบประเภทนี้สามารถเตรียมขึ้นได้ที่อัตราส่วนต่างๆ และได้ผ่านการทดสอบเชิงกลและทดสอบความเป็นพิษด้วยวิธีการเพาะเลี้ยงเชื้อแล้ว พบว่า วัสดุที่ได้ไม่มีความเป็นพิษต่อเซลล์แต่อย่างใด สามารถนำไปใช้งานทดแทนกระดูกในส่วนที่ไม่ต้องการรับแรงสูงภายในร่างกายได้