البولي إيثيلين ذو الوزن الجزيئي الفائق
ويهونج جين، بول ك. تشو، إنموسوعة الهندسة الطبية الحيوية، 2019
أوهموبهو خطيالبولي أوليفينمع وحدة متكررة من - CH2CH2 -.يحتوي UHMWPE من الدرجة الطبية على سلاسل طويلة ذاتالكتلة الجزيئيةمن 2 × 106–6 × 106 جم مول− 1 وهو أبوليمر شبه بلوريمع مجموعة من المناطق المرتبة المضمنة في اضطرابمرحلة غير متبلورة(توريل وبيلاري، 2004).UHMWPE لديه احتكاك منخفض، مقاومة تآكل عالية، صلابة جيدة، عاليةقوة التأثيرومقاومة عالية للمواد الكيميائية المسببة للتآكل، وتوافق حيوي ممتاز، وتكلفة منخفضة.
تم استخدام UHMWPE سريريًا فيمشترك يزرعلأكثر من 40 عامًا، لا سيما كبطانة مفصلية في عمليات استبدال مفصل الورك وإدراج الظنبوب في عمليات استبدال الركبة بالكامل.في عام 1962، تم استخدام UHMWPE لأول مرة كمكونات حقية وأصبحت هي المهيمنةالمواد الحاملةفي عمليات استبدال مفصل الورك بالكامل منذ السبعينيات.ومع ذلك، فإن تآكل UHMWPE عند ملامسته للمكونات الأكثر صلابة المصنوعة من المعادن أو السيراميك كان يمثل مشكلة كبيرة في جراحة العظام في الثمانينيات ويرجع ذلك أساسًا إلى إعادة التوجيه المستمر لسلاسل البوليمر.قد يسبب حطام التآكلانحلال العظاممما يؤدي إلى ارتخاء الغرسات وإضعاف بنية العظام.
كان هناك تقدم كبير في تطوير UHMWPE شديد الارتباط في أواخر التسعينيات.يتم تنفيذ الربط المتقاطع لـ UHMWPE على نطاق واسع من خلال تطرف السلاسل الجانبية بإشعاعات مثلأشعة جاما,شعاع الإلكترونأو مواد كيميائية مثل البيروكسيد لتحسين مقاومة التآكل بسبب انخفاض حركة سلاسل البوليمر بعد الارتباط المتقاطع (Lewis، 2001).لتحسينأكسدةالمقاومة، تتم معالجة UHMWPE المتقاطع حرارياً.تم استخدام UHMWPE عالي الارتباط بنجاح في الحاملاتالمفاصلويصبح المعيار في عمليات استبدال مفصل الورك بالكامل.
قبل الزرع، يتم تعقيم الغرسات العظمية عمومًا عن طريق تشعيع جاما في الهواء المحيط.تحفز أشعة جاما تكوين الجذور الحرة من خلال انقسام السلسلة.بعد تشعيع جاما، قد تظل الجذور الحرة موجودة في البوليمر وتتفاعل مع أنواع O المتاحة أثناء التخزين أو في الجسم الحي لتحفيز الأكسدة الضارة لـ UHMWPE (Premnath et al.، 1996).على الرغم من أن UHMWPE المترابط للغاية قد عزز مقاومة التآكل، إلا أن خصائص أخرى مثل الليونة،كسر صلابة، مقاومة التعب، وقوة الشدقد تتعرض للخطر بسبب تشعيع جاما (لويس، 2001؛ بريمناث وآخرون، 1996).
طرق غير مؤينة مثل التعقيم باستخدام غاز أكسيد الإيثيلين أوبلازما الغازكما تم إجراء بعض علاجات التثبيت بعد الارتباط المتقاطع للقضاء على التأثير الضار المذكور سابقًا (Kurtz et al.، 1999).مضاد للأكسدةفيتامين هتم دمجه أيضًا في UHMWPE المتقاطع لقمع الأكسدة عن طريق التفاعل مع الجذور الحرة (Bracco and Oral، 2011).
لا يوجد حتى الآن تاريخ سريري في مكونات استبدال المفاصل على الرغم من أن فيتامين E يظهر السلامة والتوافق الحيوي.لذلك، فإن طرق تعزيز مقاومة التآكل دون الإضرار بأي خصائص أساسية أخرى لـ UHMWPE والتطبيق السريري طويل المدى مرغوبة لـ UHMWPE فيتطبيقات العظام.
وقت النشر: 26 يونيو 2023
