Summary
Samenvatting Materiaalkunde 8SC00 reader
- Course
- Institution
Samenvatting van het vak 8SC00 Materiaalkunde. Het bevat een samenvatting en uitwerkingen van de colleges van het boek en de reader.
[Show more]
Seller
Follow
maritysm
Reviews received
Content preview
8SC00 Materiaalkunde Samenvatting readerHoofdstuk 1
Biomateriaal: niet-levend materiaal dat gebruikt wordt in een medisch apparaat bedoeld
voor interactie met biologische systemen
Bio-compatibiliteit: het vermogen van een materiaal om te presteren met een geschikte
gastheer reactie in een specifieke toepassing
Eigenschappen van biomaterialen
- De gewenste eigenschap is afhankelijk van de functie.
- Er moet rekening worden gehouden met bepaalde criteria: fysieke, chemische,
mechanische en biologische eigenschappen
- Eigenschappen voor de ontwikkeling van een biomateriaal: atomische en
moleculaire structuur, microstructuur, mechanische eigenschappen, oppervlakte
eigenschappen, bio-activiteit, biodegradatie en cyto-compatibiliteit
Biomaterialen in het lichaam
- De implantatie van een biomateriaal in het lichaam initieert een serie van biologische
gebeurtenissen op het oppervlakte van het materiaal Foreign Body Reaction
(FBR)
- FBR is de reactie van het lichaam op geïmplanteerde objecten, bedoeld om de
mogelijke schade van het vreemde object aan de weefsels en organen te
minimaliseren
- Wanneer het object niet verwijderd wordt uit het lichaam door de cellen, resulteert de
FBR in een inkapseling van het object in een laag van fibreus weefsel isoleert het
van de omliggende weefsels
o Dit kan problematisch zijn voor het inbrengen van een biomateriaal en
daarom moet bij het ontwerpen van een biomateriaal goed over de reactie
van de FBR nagedacht worden
Eiwit adsorptie
- Eiwitten gaan direct adsorberen op het oppervlak van het biomateriaal na het contact
van het biomateriaal met een biologische vloeistof.
- De eerste gebeurtenis na het contact met de biologische vloeistof is de hydratie van
het oppervlak van het biomateriaal met watermoleculen de adsorptie van
eiwitten is direct gerelateerd aan de affiniteit van de oppervlakte groepen om
hun gebonden water moleculen van hydratie vrij te geven
o Adsorptie begunstigen:
∆S – desorptie van veel watermoleculen, ontvouwen van de eiwitten
∆H – niet covalente interacties eiwitten en oppervlak
o Adsorptie tegengaan
∆S – adsorptie van eiwitten op oppervlak, hydrofobe domeinen
blootstellen in eiwitten
∆H – ontvouwen van eiwitten
- Op een hydrofiel materiaal absorberen weinig/ minder eiwitten dus heel hydrofiel =
geen eiwitadsorptie. Als het heel hydrofoob is, is er ook weer geen eiwitadsorptie
1
, - Het proces hangt af van de eigenschappen van de eiwitten en de oppervlakte
eigenschappen van het biomateriaal
o Eiwit eigenschappen: grootte, hydrofiel, hydrofoob, lading en structurele
stabiliteit van het eiwit
o Oppervlakte eigenschappen: hydrofiel, hydrofoob, lading en topografie van
het oppervlak
- De concentratie en diffusie mate van eiwitten beïnvloeden ook de adsorptie op het
oppervlak
o Kleine eiwitten hebben een hogere mobiliteit en kunnen daardoor eerder op
het oppervlak adsorberen
o Maar over een langere periode kunnen eiwitten met een hogere oppervlakte
affiniteit de eerst geadsorbeerde eiwitten vervangen Vroman effect
- Eiwit adsorptie is een dynamische proces waarbij eiwitten en biomaterialen elkaar op
het interface beïnvloeden
o Het oppervlak kan eiwit conformatie en activiteit beïnvloeden
o Eiwitten kunnen de lading, bevochtigbaarheid en degradatie van het
oppervlak veranderen
Biomateriaal-cel interacties
- Hangen af van de compositie van de geadsorbeerde eiwit laag, maar ook van andere
factoren zoals:
o Stijfheid:
Stamceldifferentiatie door fysische signalen stamcellen gedragen
zich anders op materialen met andere stijfheden. De mechanische
eigenschappen van een materiaal kunnen de differentiatie van cellen
dus beïnvloeden. Het is echter een complexer geheel dan alleen de
stijfheid het is ook afhankelijk van het celtype, materiaaltype, etc
De stamceldifferentiatie wordt bepaald door de mesh size/ crosslink
dichtheid. Een materiaal heeft een bepaalde mesh size materialen
gecoat met bijvoorbeeld collageen: cellen kunnen hieraan binden. Bij
materiaal met een te grote mesh size, kunnen cellen er minder goed
aan trekken minder stijf. Dus ook hoe het collageeneiwit op het
materiaal vastzit is van belang en niet alleen de stijfheid
o Topografie
De oppervlaktetopografie van biomaterialen op nano- en microschaal
kan het celgedrag bepalen. Epitheelcellen reageren op nano-groeven
door de alignment en verlenging langs de groef-as. De cel volgt dus
de richting van de lijnen dus ook de nanoschaal topografie heeft
invloed op de vorm van de cel.
o Chemische functionaliteit
Het celtype is belangrijk voor de reactie op het materiaal. Als de hoek
afneemt, is er minder cel hechting
o Afbreekbaarheid
Degradeerbaarheid heeft een bepaalde relatie met stijfheid. Zo wordt
bijvoorbeeld de stemness van neurale progenitorcellen niet beïnvloedt
door de materiaalstijfheid, maar was materiaaldegradatie wel
noodzakelijk voor het handhaven van de cel stemness
Hoge degradeerbaarheid van materiaal uitlopers kunnen beter
groeien door het materiaal heen, dus meer uitlopers meer
zenuwcellen
2
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller maritysm. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $5.94. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
67096 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now