مقدمة وعرض للمواد الحيوية: الروابط وخصائصها
مقدمة وعرض المواد الحيوية:
السندات وخصائصها
- مقدمة عن المواد الحيوية :
يمثل طب الأسنان تخصصًا نموذجيًا في الاستخدام السريري للمواد الحيوية. ومن ثم، يضطر الممارس إلى استخدام أنواع مختلفة من المواد بغض النظر عن نوع الرعاية التي يتعين القيام بها. لذلك، من الضروري معرفة المواد المستخدمة لعدة أسباب: أولاً، اختيار المادة الأكثر ملاءمة للحالة السريرية؛ ومن ثم، تعرف على كيفية تحديد وإدارة التفاعلات الثانوية المحتملة للمواد المستخدمة في طب الأسنان؛ وأخيرا، اتخذ الاحتياطات اللازمة مسبقًا لتجنب هذا النوع من الإزعاج.
- تاريخ:
كان الجيل الأول من المواد الحيوية يشمل، حتى منتصف القرن العشرين، معادن وسبائك مقاومة للتآكل تستخدم في جراحة الأسنان وفي وقت لاحق في جراحة العظام.
تم استخدام الأقمشة أو الأقمشة المحبوكة المصنوعة من البوليستر بعد عام 1950 كمواد للأطراف الصناعية الوعائية. تتمتع جميع هذه المواد بخاصية مشتركة وهي عدم إنتاجها خصيصًا للتطبيقات الطبية الحيوية.
وثانياً، تم استغلال خصائص مقاومة التآكل والقيود الميكانيكية والتآكل، فضلاً عن جمودها النسبي فيما يتصل بالأنسجة الحية.
- المواد المختلفة
معظم المواد المستخدمة اليوم تأتي من عمل المختبرات البيولوجية.
هناك خمس فئات رئيسية من المواد الحيوية:
· مواد ذات أصل طبيعي.
· المواد المعدنية والسبائك.
· السيراميك.
· البوليمرات الاصطناعية.
المواد المستخدمة في طب الأسنان عديدة، بعضها يستخدمه أطباء الأسنان فقط، وبعضها يستخدمه فنيو المختبرات فقط.
- تعريف المادة الحيوية :
وفقًا لتعريف إجماع تشيستر (1991)، فإن “المواد الحيوية هي مواد مخصصة للاتصال بالأنسجة الحية و/أو السوائل البيولوجية لتقييم أو علاج أو تعديل شكل أو استبدال أي نسيج أو عضو أو وظيفة في الجسم”.
- تصنيف المواد الحيوية
يتم تصنيف المواد الحيوية إلى الفئات I وIIa وIIb وIII، اعتمادًا على مدة وطبيعة الاتصال بالإضافة إلى الأصل الكيميائي للمادة الحيوية. بناءً على هذا التصنيف، لن تخضع المواد الحيوية لنفس الاختبارات: يتم تصنيف المواد الحيوية للأسنان ضمن الفئة IIa. لذلك يجب أن تخضع المواد الحيوية المستخدمة في طب الأسنان للاختبارات التالية: السمية الجينية، والسمية الخلوية، والتحسس، والغرس.
- دراسة المواد:
يمكن تعريف علم المواد الحيوية بأنه “دراسة وفهم المواد في سياق تفاعلاتها مع الأنظمة الحية”.
6-1 تركيب المادة:
تقدم لنا الطبيعة آلاف المواد، وإلى هذه المواد الطبيعية يضيف الإنسان مئات المواد الجديدة كل عام، يتم تحضيرها في المختبرات.
- الذرة:
تتكون الذرة من نواة (بروتونات + نيوترونات) تدور حولها الإلكترونات (سحابة إلكترونية). ومن هذه السحابة الإلكترونية تنطلق الطاقة الكيميائية أو الفيزيائية.
- الجزيء:
بطبيعتها، الذرات متعادلة كهربائيا. ومع ذلك، على محيط سحابة الإلكترونات في معظم الذرات، لا تزال هناك بعض القوى المتاحة التي تجعل الإلكترونات في الأغلفة الخارجية “تتعايش” مع نظيراتها في الذرات الأخرى. إن ذرتين أو أكثر، تتجمعان بهذه الطريقة، لتشكلا جزيئات ، تشكل، في عدد لا نهائي من التركيبات، كل أجسام المادة.
على سبيل المثال: ذرتان من الهيدروجين وذرة واحدة من الأكسجين تشكل جزيء الماء (H2O).
ج- الجسم أو المادة: الجزيئات المرتبطة ببعضها البعض تشكل جسماً ذو بنية بلورية أو غير متبلورة.
6.2 الحالات المختلفة للمادة:
يمكن لأي مادة أن توجد في ثلاث حالات فيزيائية مميزة: صلبة، سائلة، غازية. من الحالة الأولى إلى الحالة الثالثة، تزداد المسافة بين الذرات، وقدرتها على الحركة والتحرك.
المادة الصلبة صلبة ولا تتشوه. وعلى العكس من ذلك، فإن السائل والغاز يتشوهان، ويأخذان شكل الوعاء الذي يوضعان فيه؛ تشكل المادة الصلبة، عند وضعها بشكل منتظم، بلورات. في البلورة، هناك نظام.
6.3 تصنيف المواد :
يعتمد التصنيف الحالي على البنية الذرية للمواد ويأخذ في الاعتبار حالتين رئيسيتين فقط:
1) الحالة غير المتبلورة:
في الحالة غير المنظمة، يتم ترتيب الذرات أو الجزيئات المكونة للمادة بطريقة عشوائية تمامًا. تنتمي الغازات والسوائل من التصنيف القديم إلى هذه الفئة، وكذلك المواد الصلبة “غير المتبلورة” مثل الزجاج أو بعض البوليمرات، والتي تعتبر فقط سوائل ذات لزوجة عالية جدًا. يتم ترتيب الذرات بشكل غير منتظم ولا يمكن إنشاء شبكات طويلة المدى هناك.
2) الحالة البلورية:
على النقيض من ذلك، في الحالة المنظمة أو البلورية، يتم توزيع العناصر المكونة (الذرات، الأيونات، الجزيئات) بانتظام في الاتجاهات الثلاثة للفضاء. يُشار إلى هذه المواد أحيانًا باسم “المواد الصلبة الحقيقية”.
يتجلى النظام الثلاثي الأبعاد بعد ذلك من خلال الجانب الهندسي، المنظم في وجوه مسطحة تتقاطع على طول حواف حادة وتشكل زوايا محددة جيدًا بينها.
على الحدود بين الحالات المنظمة والحالات الفوضوية، هناك عدد من الهياكل المنظمة جزئيًا، حيث يوجد النظام فقط في اتجاه واحد أو اتجاهين في الفضاء. أطلق عليها اسم شبه البلورات، أو البلورات السائلة. في هذه الفئة بالذات توجد بعض المحاليل البوليمرية والصابون.
7. الاتصالات وخصائصها:
بما أن المادة تتكون من ذرات، فهذا يعني أن الذرات لديها القدرة على التركيب، وهذا النمط من التركيب يحدد خصائص المادة. لذا، عليك أن تعرف أنواع الاتصالات المختلفة:
7-1 الروابط بين الذرات:
- الرابطة الأيونية: يعتمد مبدأها على الجذب بين جسيمات ذات شحنات مختلفة: فهي توحد الأيونات ذات الشحنات الكهربائية المعاكسة (1 أنيون / 1 كاتيون).
هذا الاتصال ليس موجها في الفضاء. علاوة على ذلك، بما أن أغلفة التكافؤ للأيونات مشبعة، فلا توجد إلكترونات حرة. لذلك فإن المواد الأيونية ليست موصلات جيدة للحرارة أو للكهرباء.
2. الرابطة التساهمية: رابطة بواسطة “زوج من الإلكترونات”، أي أن الذرتين لديهما إلكترونين مشتركين، المواد التساهمية ليس لديها إلكترونات حرة، وبالتالي فهي موصلات رديئة للتيار وكذلك الحرارة. يحدث هذا النوع من الرابطة الموجهة مكانيًا بين ذرات المعدن. خبرة كلوريد2 .
نتحدث عن رابطة متجانسة القطب إذا كانت الذرات من نفس الطبيعة، وعن رابطة غير متجانسة القطب إذا كانت من طبيعة مختلفة.
3. الرابطة المعدنية: تتعلق بالذرات التي تحتوي على عدد قليل من الإلكترونات في الغلاف الخارجي، وهو الوضع الذي يحدث في حالة المعادن. ترتبط هذه الإلكترونات بالنواة بشكل ضعيف ويمكن أن تنفصل بسهولة.
تتداخل سحب الإلكترونات المحيطة بكل نواة مع بعضها البعض، وتتشارك جميع الذرات في الإلكترونات الخارجية، بحيث لم يعد من الممكن ربطها بذرة واحدة. وتشكل غازًا إلكترونيًا حول الذرات، والتي تصبح أيونات معدنية.
يفسر هذا النظام الجماعي لتقاسم الإلكترونات خصائص التوصيل الكهربائي والحراري للمعادن.
7-2 الروابط بين الجزيئات:
1. الرابطة الهيدروجينية: تحتوي ذرة الهيدروجين على إلكترون واحد فقط، وتتميز هذه الذرة بوجود مجال كهربائي موجب حول النواة وسالب على مستوى الإلكترون. يسمح هذا الترتيب للذرة بالارتباط بذرتين في وقت واحد، وتكوين جسر بينهما، وبالتالي تشكيل ما يسمى بالرابطة الهيدروجينية. يتواجد هذا النوع من الرابطة في العديد من الجزيئات العضوية (الخشب والبوليمرات).
2- الرابطة الجزيئية أو رابطة فان دير فالس:
هذه الرابطة، والتي لا تزال من النوع الكهروستاتيكي، أضعف من الرابطة الهيدروجينية. وهو يحدث بسبب ظهور عزم ثنائي القطب وينشأ بين الجزيئات غير المتماثلة كهربائيا، إما بشكل دائم أو أحيانا، اعتمادا على حركة الإلكترونات حول نواتها.
مقدمة وعرض للمواد الحيوية: الروابط وخصائصها
يمكن أن تؤدي أسنان العقل الخاطئة إلى إتلاف الأسنان المجاورة.
توفر التيجان الخزفية للأسنان نتيجة طبيعية.
قد يؤدي انحسار اللثة إلى كشف جذور الأسنان.
تعتبر التقويمات الشفافة بديلاً سريًا للتقويمات.
الحشوات المركبة أقل وضوحا من الحشوات الملغمة.
تساعد فرشاة الأسنان على منع مشاكل اللثة.
النظام الغذائي الغني بالكالسيوم يقوي الأسنان والعظام.