Протези та штучні пристрої для заміни пошкоджених частин тіла або компенсації їх дисфункції виготовляються з полімерів (поліефірів, силіконів, метілполіметакріламіду, поліетілену), сплавів металів (нержавіючої сталі, сплавів хрому, кобальту і молібдену, титану та титанових сплавів), кераміки (глинозему, склокераміки) та композитних матеріалів (вуглець вуглецевих, полімерно-графітних або скляних волокон). Реакція тканини на контакт з цими матеріалами може викликати необхідність видалення протез. Щоб уникнути подібних небажаних реакцій або суттєво їх знизити, вчені розробили матеріали нового типу - біоматеріали.

    Ці біосумісні матеріали призначені для "роботи в умовах біологічної напруги" і тому пристосовані для багатьох цілей. У області серцевої та артеріальної хірургії дослідження біоматеріалів спрямовані на розробку нових засобів, які надають антикоагулянтних властивостей поверхні полімерів, таких, як полістирен, поліетилен та полісахариди. Для цього використовуються сполуки, здатні, подібно гепарину, перешкоджати скипанню крові. Для попередження серцевих нападів у якості венцевих мостиків можуть бути використані трубки дуже малого діаметру, виготовлені з таких полімерів.

     Використання сплавів металів для протезування суглобів дуже ускладнено, поскільки за своїми механічним властивостям вони дуже відрізняються від кісток. Кераміка і особливо кальцинований глинозем мають відмінну біосумісність, вони дуже стійкі до зношування, але легко ламаються. Такі біоматеріали, як похідні фосфату кальцію та гідроксіапатіти, зі структурою, подібною до структури кістки, можуть заселятися клітинами кісткової тканини завдяки своїй пористості та хімічній подібності до кісткової тканини. З 1974 р. виробляються складні суміші, до складу яких входять гідроксиапатити, фосфоалюмінати кальцію та фторапатити. Помітна роль у створенні замінників сухожиль та зв'язок буде належати волокнам, виготовленим з вуглець-вуглецевих сумішей, та пластинкам різної жорсткості, одержаним з вуглець-вуглецевих та епоксивуглецевих сумішей, а також полімерно-вуглецевим волокнам, що підлягають біодеградації. Використання полімерів, що підлягають біодеградації, наприклад, сополімерів гліколової та молочної кислот, дозволить уникнути повторних операцій для видалення пластинок, встановлених під час першої операції.

   Нові біоматеріали знайшли також застосування у виробництві тонких та гнучких контактних лінз; їх виготовляють з макромолекулярних гелів, вміст води в яких складає більше 80%, це забезпечує достатню дифузію кисню та двоокису вуглецю.

    Подальший прогрес в цій галузі дозволить розширити сферу застосування таких лінз, покращити корекцію зору і навіть відмовитись від введення штучних кришталиків хворим після хірургічного лікування катаракти.

   Замінники крові є предметом активних досліджень в США та Західній Європі: розробляються "штучні клітини", які складаються з гемоглобіну, зануреного в мікроскопічні гранули із синтетичних полімерів; фторвуглецеві сполуки, що транспортують кисень; у якості замінників сироватки використовуються декстрани та желатіни. Однак ці речовини не завжди добре переносяться, тому можуть бути, синтезовані розчинні полімери, які легко підлягають біодеградації, наприклад, сополімери гліколевої та молочної кислот, які використовуються замість кетгуту для внутрішніх швів при хірургічних операціях.

    Для всіх подібних досліджень біоматеріалів вкрай необхідна співпраця спеціалістів та техніків, які працюють в різних областях; методи генетичної інженерії та біотехнологічні процеси можуть привести до значного прогресу в цій важливій області, яка має економічний, соціальний та етичний аспекти. Ці роботи є складовою частиною досліджень та досягнень, які започаткували медицинську та біологічну інженерію, необхідну технологічну основу подальшого прогресу в області медицини.

    Ці різноманітні прикладні праці відіграють суттєву роль в медицині майбутнього, яка буде не просто "мистецтвом" діагностики та лікування захворювань; вже тепер її орієнтація все більш зміщується на попередженні захворювань на основі результатів біологічних досліджень, які виявляють причини та розвиток хвороб.

     Відкриття широкого спектру речовин з терапевтичною і дуже точною дією, присутніх в нормі в організмі, таких як антидепресанти, ендорфіни, гормони і продукти імунної системи, поклало шлях до створення "природної" терапії, при якій ці нативні речовини з організму людини будуть компенсувати фізіологічні дефекти, що спричиняють більшість патологічних станів. Ця природна терапія відрізняється від терапії на основі рослинних речовин, частина яких високотоксична. Вона полягає у введенні та стимуляції або, навпаки, пригніченні гормонів, ферментів, хімічних медіаторів, необхідних для функціонування організму, дефекти і порушення рівноваги в якому є причиною патологічних станів та більшості хвороб. Ось чому методи генетичної інженерії покликані зробити вагомий внесок в розвиток медицини, полегшуючи синтез в клітинах мікроорганізмів або в культурі клітин таких гормонів, медіаторів та факторів, які відповідають за природні засоби захисту організму. Таким чином, відпадає необхідність у складному да дорогому хімічному синтезі цих сполук.

http://www.0zd.ru/kulinariya_i_produkty_pitaniya/teoretichni_osnovi_genno-modifikovanix.html