وتعتمد الاصطناعية الحديثة والوسائل الاصطناعية على المبادئ الهندسية الحيوية الأساسية لاستعادة الوظيفة وتحسين نوعية الحياة، وهي أدوات مصممة للتكامل مع الجسم البشري، وتتطلب مزيجا من علوم المواد والميكانيكيات الحيوية ونظم المراقبة الإلكترونية، وفهم هذه المبادئ أساسي لوضع حلول فعالة ودائمة.

اختيار المواد والمواءمة الأحيائية

إن اختيار المواد المناسبة أمر حاسم لضمان التوافق مع الأنسجة البشرية، ويجب أن تكون المواد قابلة للمواءمة من الناحية البيولوجية لمنع الرفض والتقليل إلى أدنى حد من ردود الفعل السلبية، وتشمل المواد المشتركة التيتانيوم، وبوليميرات الصف الطبي، والسراميات التي توفر القوة، ومقاومة التآكل، والتوافق مع الأنسجة البيولوجية.

الميكانيكيون البيولوجيون والتصميم الميكانيكي

ويجب أن يخفف الاصطناعي والزرع من الخصائص الميكانيكية للأنسجة الطبيعية والعظام، ويشمل ذلك تحليل توزيع الحمولة، والحركة المشتركة، ونقل القوات، ويكفل التصميم الميكانيكي أن تكون الأجهزة قادرة على تحمل الضغوط اليومية مع توفير الحركة الطبيعية والراحة.

المراقبة الإلكترونية والتكامل بين أجهزة الاستشعار

وتشتمل الاصطناعية المتقدمة على أجهزة استشعار ونظم إلكترونية تتيح التحكم والارتداد، وتكشف أجهزة الاستشعار عن إشارات العضلات أو عن نوايا الحركة التي يقوم المتحكمون بالحركة بمعالجتها بواسطة أجهزة الضبط الدقيق أو آليات أخرى، ويتيح هذا التكامل تشغيل أجهزة أكثر طبيعية واستجابة.

  • المواد المتوافقة مع البيئة
  • تصميم هيكلي مُلَعِب
  • أجهزة الاستشعار والتكامل الالكتروني
  • مقاومة الطول والتآكل