生体適合性は、様々な化学的、物理的条件下で、様々な環境における生体材料の挙動に関連するものである。 この用語は、材料がどこで、またはどのように使用されるかを特定せずに、材料の特定の特性を指す場合があります。 例えば、ある材料は、ある生物において免疫反応をほとんど、あるいは全く引き起こさないかもしれないし、特定の細胞タイプや組織と統合できるかもしれないし、できないかもしれない。 免疫反応を回避しようとするのではなく、免疫反応を誘導する免疫情報バイオマテリアルは、有望なアプロー チの一つである。 この用語が曖昧なのは、「生体材料が人体とどのように相互作用するか」、ひいては「その相互作用が医療機器（ペースメーカーや人工股関節など）の臨床的成功をどのように決定するか」についての知見が発展途上であることを反映しています。 現代の医療機器や人工関節は、複数の材料で作られていることが多いため、特定の材料の生体適合性について語ることが必ずしも十分であるとは限りません。 生体材料の体内への外科的移植は、損傷組織の治癒に伴う生体炎症反応を誘発する。 移植された材料の組成、インプラントの表面、疲労のメカニズム、化学的分解によって、他にもいくつかの反応が起こる可能性があります。 これらの反応は、局所的なものと全身的なものがある。 例えば、免疫反応、インプラントと血管結合組織の隔離による異物反応、感染の可能性、インプラントの寿命への影響などである。 移植片対宿主病は、自己および自己免疫疾患であり、様々な臨床経過を示す。 急性または慢性に発症し、複数の臓器や組織に影響を与え、移植時や生体適合材料の導入時に、臨床の現場で深刻な合併症を引き起こすことがある。
Biocompatible plasticsEdit
Some of the most commonly used biocompatible materials (or biomaterials) is polymers due to their inherent flexibility and tunable mechanical properties.生体適合性材料は、その固有の柔軟性と調整可能な機械的特性により、ポリマーです。 プラスチック製の医療機器は、環状オレフィンコポリマー (COC)、ポリカーボネート (PC)、ポリエーテルイミド (PEI)、医療用ポリ塩化ビニル (PVC)、ポリエーテルスルホン (PES)、ポリエチレン (PE)、ポリエーテルエーテルケトン (PEEK) およびポリプロピレン (PP) など少数選ばれるもので作られることが多いようです。 生体適合性を確保するために、材料は一連の規制されたテストに合格しなければなりません。 これには、米国薬局方IV（USPクラスIV）生物学的反応性試験や国際標準化機構10993（ISO10993）医療機器の生物学的評価などが含まれます。 生体適合性試験の主な目的は、材料の急性および慢性毒性を定量化し、使用条件における潜在的な悪影響を判断することであるため、所定の材料に必要な試験はその最終用途（血液、中枢神経系など）に依存します。 これは、ある生体材料の挙動を支配する機械的特性という点で特に重要です。 最も重要な材料パラメータのひとつはヤング率で、応力に対する材料の弾性応答を表します。 生体組織とそれに結合するデバイスのヤング率は、デバイスが移植されているか外部に取り付けられているかにかかわらず、デバイスと身体の間の最適な適合性のために密接に一致しなければなりません。 弾性係数を一致させることで、インプラントと組織の間の生体界面での動きや剥離を抑えることができ、機械的故障につながる応力集中を回避することができます。 その他の重要な特性として、引張強度と圧縮強度があります。これは、材料が破壊するまでに耐えられる最大応力を定量化するもので、デバイスが体内または体外で受ける応力の限界を設定するために使用されることがあります。 用途によっては、生体材料は負荷がかかったときに壊れにくいように高い強度を持つことが望ましい場合がありますが、他の用途では材料が低強度であることが有益な場合があります。 生体材料デバイスの破壊に対する強度を決定するのは、強度と剛性との間の慎重なバランスです。 一般的に、生体材料の弾性が増加すると、極限引張強度は減少し、その逆もまた然りです。 高強度材料が望ましくない用途のひとつに、神経プローブがあります。この用途で高強度材料を使用すると、硬膜と脳組織のヤング率が500 Paのオーダーであるため、デバイスが破損する前に組織が常に破損します（負荷がかかった場合）。 そのため、生体材料は脳組織と同等以下の弾性率と、負荷がかかると予想される場合には低い引張強度を持つ必要があります。
歯科インプラントなどの温度変動を伴う移植生体材料では、延性が重要視されます。 引張強度が高すぎてはいけないのと同じ理由で、材料は延性でなければなりません。延性があると、材料は破断せずに曲げることができ、また温度が変化したときに組織内に応力が集中するのを防ぐことができます。 歯科用インプラントや、人工股関節のような硬くて負荷のかかるインプラントには、靭性という材料特性も重要です。 靭性とは、加えられたストレスに対して、破壊せずに変形する材料の能力を表し、高い靭性を持つ生体材料インプラントは、特に、ランニング中に股関節にかかるストレスのように、大きなストレスや周期的に負荷がかかるストレスにさらされた場合、体内でより長く使用することができます。 これは、組織の動き（ひずみ）や電気信号（インピーダンス）を測定したり、表皮エレクトロニクスのように剥離せずに皮膚に密着するように設計された機器にとって特に重要である。 曲げ剛性は材料の厚さhの3乗（h3）に依存するので、適合性が最も重要である先に述べた用途では、生体材料が薄い層に形成できることが非常に重要である
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