Создание заменителей биологических тканей и искусственных органов — интенсивно развивающееся направление медицины и науки о медико-биологических материалах. За исключением мозга и желудка, которые на современном уровне развития науки не подлежат замене, практически все органы исследуются и моделируются с целью создания соответствующих аналогов. Назначение искусственных органов человека отнюдь не исчерпывается заменой естественных органов, но открывает принципиально новую методологическую область фундаментальной медицины, основанную на имитационно-аналоговом моделировании функций организма.
Импланта́ты (нем. implantat от лат. in + plantare — сажать), импла́нты (англ. implant) — класс изделий медицинского назначения, используемых для вживления в организм либо в роли протезов (заменителей отсутствующих органов человека). Это предметы искусственного происхождения из биосовместимого материала, которые вводятся в организм хирургическим путем для замены какого-либо органа или его части и выполняют утраченную этим органом функцию или эстетику. Эндопротез — это функциональный имплантат, который полностью устанавливается внутрь организма. Слова имплантат/имплант и эндопротез являются почти синонимами. Однако, например, для зубов и молочных желез обычно используются слова имплантат/имплант, а для суставов и сердечных клапанов — эндопротез.
Задачи биомеханики, возникающие при создании заменителей (имплантатов) биологических тканей, являются комплексными. Они решаются на основе исследования структуры и механических свойств самих биологических тканей, их биомеханического функционирования в организме. Эти задачи следующие:
- установление механических требований к материалам имплантатов;
- исследование функционирования имплантатов как конструкций (протезы кровеносных сосудов, суставов и т.п.) с целью обеспечения их длительной и надежной работы внутри организма;
- измерение времени деградации/рассасывания материалов (клеи, шовный материал и т.п.) до момента замены их в организме живыми тканями.