Polyethylen s ultravysokou molekulární hmotností
Weihong Jin, Paul K. Chu, vEncyklopedie biomedicínského inženýrství, 2019
UHMWPEje lineárnípolyolefins opakující se jednotkou − CH2CH2 −.UHMWPE lékařské kvality má dlouhé řetězce s amolekulová hmotnost2 × 106–6 × 106 g mol− 1 a je asemikrystalický polymerse sadou uspořádaných oblastí zasazených do neuspořádanéhoamorfní fáze(Turell a Bellare, 2004).UHMWPE má nízké tření, vysokou odolnost proti opotřebení, dobrou houževnatost, vysokourázová houževnatost, vysoká odolnost vůči korozivním chemikáliím, vynikající biokompatibilita a nízká cena.
UHMWPE se klinicky používá vkloub implantátyjiž více než 40 let, zejména jako kloubní vložka u totálních náhrad kyčelního kloubu a tibiální vložka u totálních náhrad kolenního kloubu.V roce 1962 byl UHMWPE poprvé použit jako acetabulární komponenty a stal se dominantnímložiskové materiályv totálních náhradách kyčelního kloubu od 70. let 20. století.Opotřebení UHMWPE při kontaktu s tvrdšími součástmi vyrobenými z kovů nebo keramiky však bylo v 80. letech 20. století velkým problémem v ortopedii, zejména kvůli neustálému přeorientování polymerních řetězců.Úlomky opotřebení mohou způsobitosteolýzacož vede k uvolnění implantátů a oslabení kostní struktury.
Koncem 90. let došlo k zásadnímu průlomu ve vývoji vysoce zesíťovaného UHMWPE.Síťování UHMWPE je široce implementováno radikalizací postranních řetězců radiací, jako je napřgama záření,elektronový paprseknebo chemikálie, jako je peroxid pro zlepšení odolnosti proti opotřebení v důsledku snížené pohyblivosti polymerních řetězců po zesítění (Lewis, 2001).Pro zlepšeníoxidaceodolností, je zesíťovaný UHMWPE tepelně zpracován.Vysoce zesíťovaný UHMWPE se úspěšně používá v nosných konstrukcíchkloubya stává se standardem totálních náhrad kyčelního kloubu.
Před implantací jsou ortopedické implantáty obecně sterilizovány gama zářením v okolním vzduchu.Gama záření indukuje tvorbu volných radikálů prostřednictvím štěpení řetězce.Po ozáření gama mohou v polymeru stále existovat volné radikály a reagovat s dostupnými druhy O během skladování nebo in vivo indukovat škodlivou oxidaci UHMWPE (Premnath et al., 1996).Ačkoli vysoce zesíťovaný UHMWPE má zvýšenou odolnost proti opotřebení, další vlastnosti, jako je tažnost,lomová houževnatostodolnost proti únavě apevnost v tahumůže být ohroženo gama zářením (Lewis, 2001; Premnath et al., 1996).
Neionizační metody jako sterilizace pomocí plynného ethylenoxidu popřplynová plazmaa po zesíťování byla také provedena určitá stabilizační léčba, aby se eliminoval škodlivý vliv zmíněný dříve (Kurtz et al., 1999).Antioxidantvitamín Eje také začleněn do zesítěného UHMWPE k potlačení oxidace reakcí s volnými radikály (Bracco a Oral, 2011).
Stále neexistuje žádná klinická historie komponent kloubních náhrad, i když vitamín E vykazuje bezpečnost a biokompatibilitu.Proto jsou pro UHMWPE požadovány metody pro zvýšení odolnosti proti opotřebení bez narušení jakýchkoli dalších základních vlastností UHMWPE a dlouhodobá klinická aplikace.ortopedické aplikace.
Čas odeslání: 26. června 2023
