Une prothèse de hanche d'une durée de vie de 20 ans. Un fil de suture résorbable qui disparaît après la cicatrisation. Une lentille de contact perméable à l'oxygène. Ce sont des biomatériaux, des matériaux conçus pour interagir avec les systèmes biologiques à des fins médicales. Ils peuvent être naturels ou synthétiques, permanents ou biodégradables. Leur critère commun est la biocompatibilité : ils ne doivent pas nuire à l'organisme et celui-ci ne doit pas les détruire.

Les biomatériaux se répartissent en plusieurs catégories. Les métaux comme le titane et le cobalt-chrome sont robustes et résistants à la corrosion, ce qui les rend idéaux pour les prothèses articulaires et les implants dentaires. Les céramiques comme l'hydroxyapatite imitent la structure minérale osseuse et se lient directement à l'os. Les polymères comme le PLGA sont biodégradables et utilisés pour les sutures, l'administration de médicaments et les matrices tissulaires. Les composites associent différents matériaux afin de tirer le meilleur parti de leurs propriétés respectives.

Concevoir un biomatériau est un exercice d'équilibre. Il doit posséder les propriétés mécaniques adaptées à l'application prévue. Un implant osseux doit supporter la charge sans trop se déformer. Une greffe vasculaire doit être flexible et non coagulante. Le matériau doit également résister aux infections, à l'usure et à la dégradation. Enfin, il doit être facile à fabriquer et à stériliser.

Le domaine évolue vers des matériaux plus intelligents. Les stents à élution médicamenteuse libèrent un traitement pour prévenir la resténose. Les alliages à mémoire de forme se dilatent à la température corporelle. Les hydrogels auto-réparateurs se réparent après une lésion. Le matériau n'est plus passif : il fait partie intégrante du traitement.