مقدمـــــــة: تُعتبر المواد الحيوية البديلة (Biomaterials) من أهم الابتكارات العلمية التي أثرت بشكل كبير في مجالات الطب والهندسة الحيوية. تجري البحوث العلمية داخل هذا المجال على نطاق واسع نظراً للحاجة البشرية الشديدة لها ولدورها الفعال في خدمة البشرية. تشير المواد الحيوية إلى المواد الطبيعية أو الاصطناعية المصممة للتفاعل مع الأنظمة الحيوية، بهدف تحسين أو استبدال الوظائف الحيوية في جسم الإنسان. تتنوع استخدامات هذه المواد من زراعة الأعضاء إلى تصنيع الأجهزة الطبية وترميم الأنسجة، مما يجعلها محط اهتمام كبير للباحثين والعلماء. ويتجه مستقبل المواد الحيوية نحو تطوير مواد أكثر ذكاءً، قادرة على التكيف مع البيئة الحيوية للجسم البشري. فمع التقدم المستمر في التكنولوجيا مثل الذكاء الاصطناعي والطباعة الحيوية، يمكن توقع ابتكارات جديدة تعزز من فاعلية هذه المواد في تحسين جودة الحياة البشرية. بداية تعريف المواد الحيوية وتصنيفاتها. المواد الحيوية هي مواد مصممة لتكون متوافقة حيويًا (Biocompatible) ولا تسبب أي ردود فعل مناعية ضارة عند استخدامها داخل الجسم البشري وتخضع لاختبارات عديدة بيوفيزيائية وبيولوجية قبل خضوعها للتطبيق البشري. وتصنف المواد الحيوية الي نوعين أساسيين: 1- مواد حيوية طبيعية: o الكولاجين: يُستخدم في ترقيع الأنسجة. o الشيتوزان (chitosan): يُستخدم في علاج الجروح والتئامها. 2- مواد حيوية اصطناعية: o البوليمرات: مثل البوليمرات القابلة للتحلل (PGA & PLA) المستخدمة في الغرز الجراحية. o السيراميك: مثل هيدروكسي أباتيت (hydroxy appetite) المستخدم في زراعة العظام. o المعادن: مثل التيتانيوم المستخدم في زراعة الأسنان والمفاصل. الخصائص المطلوبة في المواد الحيوية لكي تكون المواد الحيوية فعالة وآمنة، يجب أن تتسم بالخصائص التالية:  التوافق الحيوي (Biocompatibility): عدم التسبب في ردود فعل مناعية أو التهابات.  الاستقرار الكيميائي (chemical stability): مقاومة التآكل داخل الجسم.  خصائص جيدة للقوة الميكانيكية (good mechanical properties): لتحمل الأحمال المختلفة في الاستخدامات مثل زراعة العظام.  القدرة على التكيف مع الأنسجة وعدم التحول السرطاني (Adaptability to tissues): امتيازها الجيد من حيث الشكل والوظيفة. أهم التطبيقات البشرية للمواد الحيوية أ) زراعة الأعضاء والأطراف الاصطناعية  تستخدم المواد الحيوية مثل التيتانيوم والبولي إيثيلين في تصنيع المفاصل الاصطناعية.  تزرع صمامات القلب المصنوعة من السيراميك أو البوليمرات المطورة لتحاكي الصمامات الطبيعية. ب) إصلاح الأنسجة والعظام  الهيدروجيل (hydrogel): يُستخدم في تصنيع الغضاريف البديلة.  هيدروكسي أباتيت (hydroxyapatite): يُستخدم لإصلاح العيوب في العظام وتوجيه نموها. ج) التطبيقات الدوائية:  تُستخدم المواد الحيوية في تصنيع أنظمة توصيل الأدوية، مثل الكبسولات الدقيقة التي تطلق الدواء ببطء داخل الجسم.  البوليمرات القابلة للتحلل تُستخدم لإنتاج أدوية تُطلق تدريجيًا لتحسين الفعالية. د) علاج الجروح وتجديد الأنسجة: الشيتوزان والكولاجين من المواد الحيوية التي تُستخدم لإغلاق الجروح وتعزيز نمو الأنسجة الجديدة. هـ) الأجهزة الطبية القابلة للزرع: أجهزة تنظيم ضربات القلب وأوعية دموية صناعية تُصنع من مواد مثل البوليمرات والسبائك المعدنية. التقنيات الحديثة في تطوير المواد الحيوية أ) الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد (3D Bioprinting): تُستعمل الطباعة ثلاثية الأبعاد لصنع هياكل من المواد الحيوية، مثل الأنسجة والأعضاء الاصطناعية، التي تحاكي وظائف الأنسجة الطبيعية. ب) النانو تكنولوجي (Nanotechnology): المواد النانوية تُستخدم لتعزيز خصائص المواد الحيوية، مثل تحسين التوافق الحيوي وزيادة فعاليتها في التطبيقات العلاجية. ج) الهندسة الحيوية الجزيئية: تُستخدم لتطوير مواد حيوية ذكية تستطيع التفاعل مع الجسم وإطلاق استجابات علاجية خاصة. نقاط محل الدراسة والتحسين داخل هذا المجال رغم التقدم الكبير في استخدام المواد الحيوية، إلا أن هناك تحديات تواجه الباحثين: التكلفة العالية: عملية تصنيع المواد الحيوية لا تزال مكلفة خاصة التي تعتمد على تحضير مركبات كيميائية نانومتريه الي جانب اختباراتها الفيزيائية والحيوية علي الأجهزة المختلفة. التوافق طويل الأمد: بعض المواد قد تفقد التوافق الحيوي مع مرور الزمن. المخاطر المناعية: احتمال رفض الجسم للمواد المزروعة (على الكائن الحي (مثل الفئران أو الأرانب)) وهذا وارد لأنه نطاق بحثي أولا، ولكن يحتاج الي تدقيق أكثر من أجل الحصول على نتيجة أفضل. الخاتمة تشكل المواد الحيوية البديلة أساسًا مهمًا في الطب الحديث، حيث تلعب دورًا رئيسيًا في تحسين صحة الإنسان من خلال تطبيقات متعددة. ومع استمرار الأبحاث العلمية والتكنولوجية، يمكن لهذه المواد أن تسهم بشكل أكبر في علاج الأمراض المزمنة واستبدال الأنسجة التالفة، مما يعد بتحقيق تقدم نوعي في مجال الرعاية الصحية. جامعة المستقبل الاولى على الجامعات العراقيه