43,163 Views
Favorite
วัสดุการแพทย์อาจแบ่งออกได้เป็น ๔ ประเภทหลัก ดังนี้
โลหะถือได้ว่าเป็นวัสดุชนิดหนึ่งที่มีความสำคัญต่องานทางด้านการแพทย์ จะเห็นได้ว่าตั้งแต่ก่อนที่จะมีพัฒนาการทางด้านวัสดุการแพทย์อย่างจริงจังโลหะมักเป็นตัวเลือกอันดับต้น ๆ ที่นำมาใช้ในการรักษาหรือประดิษฐ์เป็นอุปกรณ์ด้านการแพทย์ ทั้งนี้อาจเป็นเพราะโลหะเป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงและมีความเหนียวซึ่งน่าจะปลอดภัยไม่แตกหักเสียหายในการใช้งาน แต่ในความเป็นจริงแล้ว ไม่ใช่ว่าโลหะทุกประเภทสามารถนำมาใช้งานทางการแพทย์ได้ เนื่องจากปัญหาสำคัญของการใช้โลหะทางการแพทย์ ได้แก่ ปัญหาการกัดกร่อนจากสภาพแวดล้อมภายในร่างกายซึ่งถือได้ว่ารุนแรงมาก ดังนั้นโลหะที่สามารถนำมาใช้งานได้นั้นต้องทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีด้วย ปัจจุบันโลหะที่นำมาใช้งานในทางการแพทย์แบ่งออกเป็น ๒ กลุ่มใหญ่ คือ โลหะมีค่า และโลหะทั่วไป
โลหะมีค่า ได้แก่ โลหะในกลุ่มของทองคำ เงินและแพลทินัม ส่วนโลหะทั่วไปได้แก่ อะมัลกัมหรือโลหะผสมปรอท เหล็กกล้าไม่เป็นสนิม โลหะผสมของโคบอลต์ไทเทเนียมบริสุทธิ์และโลหะผสมของไทเทเนียม ซึ่งโลหะแต่ละประเภทมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันและนำไปใช้งานในลักษณะที่แตกต่างกันตามจุดประสงค์โลหะมีค่ามักนำไปใช้งานทางด้านทันตกรรม เนื่องจากมีราคาแพงในขณะที่ โลหะทั่วไป มีความแข็งแรงมากกว่าและมีราคาต่ำกว่า ทำให้สามารถนำไปใช้งานได้หลากหลายกว่าไม่ว่าจะเป็นด้านทันตกรรม ออร์โทพีดิกส์ ศัลยกรรมต่าง ๆ และมักใช้งานในลักษณะที่เป็นวัตถุดิบในด้านการผลิตอุปกรณ์การแพทย์ต่าง ๆ
.jpg)
พอลิเมอร์หรือพลาสติกเป็นวัสดุที่มีลักษณะเฉพาะตัว คือ เป็นวัสดุที่ประกอบขึ้นด้วยโซ่โมเลกุลขนาดยาวที่มีหน่วยหรือโครงสร้างทางเคมีซ้ำ ๆ กันเป็นองค์ประกอบ หากเปรียบเทียบกันก็จะมีลักษณะเหมือนกับเส้นบะหมี่ที่ขดรวมและพันทับกันไปมา พอลิเมอร์พบได้ทั้งในธรรมชาติ เช่น แป้ง ยางธรรมชาติ เซลลูโลส และพอลิเมอร์สังเคราะห์ เช่น พอลิเอทิลีน พอลิโพรพิลีน พอลิเอสเทอร์
สำหรับงานทางด้านการแพทย์สามารถนำมาใช้งานได้ทั้งพอลิเมอร์ธรรมชาติและพอลิเมอร์สังเคราะห์ ซึ่งมีทั้งประเภทที่ไม่ย่อยสลายและย่อยสลายได้เมื่อใช้งานในร่างกาย ทั้งนี้พอลิเมอร์มีข้อดีคือ มีความเหนียว มีน้ำหนักเบา สามารถขึ้นรูปได้ง่าย ราคาถูก และไม่เกิดการกัดกร่อนเหมือนกับโลหะ แต่อย่างไรก็ตามพอลิเมอร์มีความแข็งแรงน้อยกว่าโลหะทำให้ไม่สามารถใช้งานในลักษณะที่ต้องมีการรับแรงสูงมากนัก
เมื่อพูดถึงเซรามิกเรามักนึกถึงถ้วยชามหรือเครื่องสุขภัณฑ์ต่าง ๆ ที่พบเห็นอยู่ในชีวิตประจำวัน แต่เซรามิกก็มีการนำมาใช้งานทางการแพทย์เพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ เพราะมีจุดเด่นคือ มีความแข็งสูงทนทานต่อการสึกหรอได้ดีและมีความเฉื่อยทางชีวภาพ ตัวอย่างของการใช้งานของเซรามิกในทางการแพทย์ ได้แก่ การใช้ประดิษฐ์ลูกนัยน์ตาเทียม เฝือก กระดูกเทียม หัวและเบ้ากระดูกของข้อสะโพกเทียม ครอบฟัน ฟันปลอม นอกจากสมบัติที่มีความเฉื่อยทางชีวภาพแล้วยังมีเซรามิกอีกประเภทหนึ่งที่สามารถสร้างพันธะเคมีกับเนื้อเยื่อในร่างกายได้ทำให้เกิดการยึดแน่นระหว่างวัสดุและเนื้อเยื่อได้ดีซึ่งส่งผลให้การรักษาโดยใช้เซรามิกประเภทนี้เป็นไปอย่างรวดเร็วกว่าเซรามิกที่มีสมบัติความเฉื่อยเพียงอย่างเดียวเซรามิกประเภทนี้ได้แก่ ไฮดรอกซีแอปาไทต์ และไบโอกลาสส์
คำว่า คอมโพสิต หมายถึง สิ่งที่มีองค์ประกอบที่แตกต่างกัน ๒ ส่วนขึ้นไป โดยทั่วไปแล้วในทางวิศวกรรมหรือวัสดุศาสตร์เราใช้คำว่า คอมโพสิต กับวัสดุที่ประกอบด้วยองค์ประกอบที่แตกต่างกันในระดับมหภาคและมีสมบัติที่เป็นผลมาจากสมบัติของแต่ละองค์ประกอบมารวมกัน คอมโพสิตมีหลากหลายประเภทด้วยกันเราสามารถเลือกใช้วัสดุประเภทต่าง ๆ เข้ามาประกอบร่วมกันเป็นคอมโพสิตชนิดใหม่ไม่ว่าจะเป็นพลาสติก รวมกับเซรามิก โลหะกับโลหะ พลาสติกกับโลหะ ตัวอย่างที่เห็นได้ในชีวิตประจำวัน ได้แก่ พลาสติกเสริมแรงด้วยใยแก้ว ที่ใช้ผลิตเป็นหลังคารถบรรทุก และอ่างอาบน้ำ
ในทางการแพทย์เนื้อเยื่อของมนุษย์ เช่น กระดูก เอ็นยึด ผิวหนัง ก็อาจถือได้ว่าเป็นคอมโพสิตประเภทหนึ่ง เนื่องจากประกอบไปด้วยองค์ประกอบที่แตกต่างกันทั้งในระดับโมเลกุลและระดับโครงสร้างจุลภาค ดังนั้นการใช้งานของคอมโพสิตในทางการแพทย์ก็อาศัยเหตุผลที่ว่าวัสดุชนิดใดชนิดหนึ่งเพียงชนิดเดียวยังมีสมบัติที่ไม่เหมาะสมหรือไม่เพียงพอต่อการใช้งานตามต้องการจึงต้องมีการนำเอาวัสดุหลายประเภทมารวมเข้าด้วยกันเพื่อนำเอาข้อดีของวัสดุแต่ละประเภทมาใช้ประโยชน์ร่วมกัน ตัวอย่างของคอมโพสิตทางการแพทย์ ได้แก่ วัสดุอุดฟัน หรือวัสดุเคลือบหลุมร่องฟัน ซึ่งประกอบไปด้วยพลาสติกประเภท BIS-GMA ผสมรวมกับผงซิลิกา เพื่อเป็นทางเลือกในการใช้งานแทนอะมัลกัมเนื่องจากมีสีสันที่ใกล้เคียงฟันธรรมชาติมากกว่า นอกจากนี้ก็ยังมีข้อเทียมบางประเภทที่ผลิตจากพลาสติกเสริมแรงด้วยเส้นใยคาร์บอน เนื่องจากสามารถปรับให้มีค่าสมบัติทางกลที่ใกล้เคียงกับกระดูกธรรมชาติได้มากกว่าข้อเทียมจากโลหะ
