Ortopediniai implantai yra dirbtiniai įtaisai, įkomponuojami į kaulus ir sąnarius, siekiant atkurti normalią jų funkciją. Dažnai ortopediniai implantai veikia kaip sąnarių pakaitalai tais atvejais, kai klubo, kelio, peties ar alkūnės sąnariai buvo pažeisti dėl traumų ar ligų, tokių kaip osteoartritas, kai dėl sąnarių susidėvėjimo atsiranda skausmas ir sustingimas. Ortopediniai implantai dažniausiai naudojami tik tada, kai nechirurginiai gydymo metodai buvo nesėkmingi. Jie linkę susidėvėti po kelerių metų ir dėl šios priežasties jaunesniems žmonėms įdėtus implantus kada nors gali tekti pakeisti.
Ortopediniams implantams gaminti naudojama daugybė skirtingų medžiagų, įskaitant plastiką, keramiką ir metalus, tokius kaip nerūdijantis plienas ir titanas. Implantai gali būti tvirtinami įvairiais būdais. Jiems pritvirtinti gali būti naudojamas cementas arba varžtai, arba jie gali būti laikomi vietoje dėl aplinkos slėgio. Dažnai aplink ortopedinį implantą augantis kaulas gali padėti jį pritvirtinti. Kartais viena implanto dalis yra cementuojama, o kita dalis ne, kaip yra klubo sąnario pakeitimo tipo, vadinamo hibridiniu atveju, kai stiebas, laikantis rutulinę sąnario dalį, gali būti pritvirtintas cementu, o priimamasis kaušelis yra pritvirtintas. ne.
Titano ortopedinių implantų pranašumai yra tai, kad jie yra tvirti, tačiau lengvi, o kūnas paprastai į juos nereaguoja. Trūkumas yra tas, kad kaulų ląstelėms sunku prilipti prie blizgaus metalo paviršiaus, todėl gijimo proceso metu sunku susilieti su kaulu. Mokslinių tyrimų pažanga randa naujų būdų, kaip mikroskopinius vamzdelius, vadinamus nanovamzdeliais, išgraviruoti į titano paviršių – šis procesas anksčiau buvo per brangus, kad būtų praktiškas. Šių nanovamzdelių struktūra daro juos patrauklius vandeniui ir sudaro tinkamą aplinką ląstelėms augti.
Nors ortopediniai implantai turi privalumų, pavyzdžiui, padidina mobilumą ir sumažina skausmą, susijusį su trauma ar degeneracine sąnarių liga, kartais pasitaiko ir trūkumų. Implantai gali atsilaisvinti arba lūžti, o organizmas retai gali į juos sureaguoti. Kartais gali prasidėti infekcija, dėl kurios gali prireikti pakeisti implantą. Bakterijos gali augti ant ortopedinio implanto paviršiaus, sudarydamos vadinamąją bioplėvelę. Kad tai išspręstų, implantas turi būti pašalintas ir infekcija išgydoma prieš įdedant pakaitalą. Vadinamųjų hidrogelių tyrimai gali suteikti vilties ateičiai, nes šios vandenį sugeriančios medžiagos yra nedraugiškos bakterijoms, tačiau vis tiek leidžia augti kaulinėms ląstelėms, be to, jas galima pridėti prie implanto paviršiaus, kad būtų sumažinta tikimybė infekcija užsitęsusi.