Les implants orthopédiques sont des dispositifs artificiels incorporés dans les os et les articulations pour restaurer la fonction normale. Souvent, les implants orthopédiques agissent en tant que remplacements articulaires dans les cas où la hanche, du genou, de l'épaule ou du coude ont été endommagés par une blessure ou par des maladies telles que l'arthrose, où l'usure des articulations conduit à la douleur et la raideur. Les implants orthopédiques ne sont généralement utilisés lorsque les méthodes de traitement non chirurgicales ont échoué. Ils ont tendance à s'user après un certain nombre d'années et, pour cette raison, les implants donnés aux jeunes personnes peuvent avoir besoin de remplacer à un moment donné.
Un certain nombre de matériaux différents sont utilisés pour fabriquer des implants orthopédiques, y compris en matière plastique, la céramique et les métaux tels que l'acier inoxydable et le titane. Les implants peuvent être fixés en place dans une variété de façons. Cimenter ou vis peuvent être utilisés pour les ancrer, ou ils peuvent être maintenus en position par la pression de leur environnement. Souvent, les os de plus en plus de autour d'un implant orthopédique peut aider à l'obtenir. Parfois une partie d'un implant est cimenté tandis que l'autre partie n'est pas, comme c'est le cas pour un type de prothèse de hanche, dénommé hybride, où la tige portant la partie rotule de l'articulation peut être fixé avec du ciment alors que la coupe de réception est pas.
Implants orthopédiques en titane ont l'avantage d'être solide et léger, et le corps n'a pas l'habitude d'y réagir. Un inconvénient est qu'il est difficile pour les cellules osseuses à coller à la surface brillante du métal, ce qui rend difficile pour la fusion avec l'os de se produire dans le cadre du processus de guérison. Les progrès de la recherche trouvent de nouvelles façons de graver des tubes microscopiques appelés nanotubes à la surface du titane, un processus qui était auparavant trop coûteux pour être pratique. La structure de ces nanotubes rend intéressants pour l'eau et fournit un environnement favorable pour la croissance des cellules.
Bien que les implants orthopédiques avoir des avantages, tels que l'augmentation de la mobilité et réduire la douleur associée à une blessure ou maladie dégénérative des articulations, il y a quelques inconvénients qui se produisent de temps en temps. Les implants peuvent se desserrer ou se briser, et rarement le corps peut réagir contre eux. Parfois, l'infection peut s'installer, ce qui peut rendre nécessaire le remplacement d'un implant. Les bactéries peuvent se développer sur la surface d'un implant orthopédique, formant ce qu'on appelle un biofilm, et pour résoudre ce l'implant doit être retiré et l'infection traitée avant un remplacement peut être installé. Les recherches sur ce qu'on appelle les hydrogels peuvent offrir de l'espoir pour l'avenir, car ces substances absorbant l'eau sont hostiles aux bactéries, tout en permettant la croissance des cellules osseuses, et ils peuvent être ajoutés à la surface d'un implant pour minimiser les chances de l'infection en prenant en attente.