פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד
Weihong Jin, Paul K. Chu, באנציקלופדיה להנדסה ביו-רפואית, 2019
UHMWPEהוא ליניאריפוליאולפיןעם יחידה חוזרת של − CH2CH2 −.ל-UHMWPE בדרגה רפואית יש שרשראות ארוכות עם אמסה מולקולריתשל 2 × 106–6 × 106 גרם מול− 1 והוא אפולימר חצי גבישיעם קבוצה של אזורים מסודרים משובצים בלא סדרשלב אמורפי(Turell and Bellare, 2004).ל-UHMWPE יש חיכוך נמוך, עמידות בפני שחיקה גבוהה, קשיחות טובה, גבוההכוח ההשפעה, עמידות גבוהה בפני כימיקלים קורוזיביים, תאימות ביולוגית מעולה ועלות נמוכה.
נעשה שימוש קליני ב-UHMWPE במשותף שתליםבמשך למעלה מ-40 שנה, במיוחד כתוחם מפרקי בהחלפות ירך כוללות והכנסת שוקה בהחלפות ברכיים כוללות.בשנת 1962, UHMWPE שימש לראשונה כרכיבים אצטבולריים והפך לדומיננטיחומרים נושאיםבסך הכל החלפות ירך מאז שנות ה-70.עם זאת, הבלאי של UHMWPE במגע עם רכיבים קשים יותר העשויים ממתכות או קרמיקה היוותה בעיה מרכזית באורתופדיה בשנות ה-80 בעיקר עקב כיוון מחדש מתמשך של שרשראות הפולימר.פסולת הבלאי עשויה לגרוםאוסטאוליזהמה שמוביל להתרופפות שתלים ולהחלשת מבנה העצם.
הייתה פריצת דרך גדולה בפיתוח UHMWPE בעל קישור צולב מאוד בסוף שנות ה-90.קישור צולב של UHMWPE מיושם באופן נרחב על ידי הקצנה של שרשראות הצד עם קרינה כגוןקרן גמא,קרן אלקטרונים, או כימיקלים כגון מי חמצן כדי לשפר את עמידות הבלאי עקב הירידה בניידות של שרשראות הפולימר לאחר הצלבה (Lewis, 2001).לשפר אתחִמצוּןהתנגדות, ה-UHMWPE המוצלב מטופל תרמית.נעשה שימוש מוצלח ב-UHMWPE בקישור צולב במיוחד בנושאות עומסמפרקיםוהופך לסטנדרט בהחלפות ירך כוללות.
לפני ההשתלה, שתלים אורטופדיים מעוקרים בדרך כלל על ידי קרינת גמא באוויר הסביבה.קרינת גמא גורמת להיווצרות של רדיקלים חופשיים באמצעות מחשוף שרשרת.לאחר הקרנת גמא, רדיקלים חופשיים עשויים עדיין להתקיים בפולימר ולהגיב עם מיני O זמינים במהלך אחסון או in vivo לגרום לחמצון מזיק של UHMWPE (Premnath et al., 1996).למרות ש-UHMWPE בעל חיבור מוצלב מאוד שפר את עמידות הבלאי, תכונות אחרות כגון המשיכות,קשיחות שבר, התנגדות עייפות, וחוזק מתיחהעלול להיפגע על ידי הקרנת גמא (Lewis, 2001; Premnath et al., 1996).
שיטות בלתי מייננות כגון עיקור באמצעות גז אתילן אוקסיד אופלזמה גזמופיעים, וטיפול ייצוב מסוים נערך גם לאחר קישור צולב כדי לבטל את ההשפעה המזיקה שהוזכרה קודם לכן (Kurtz et al., 1999).נוגד החמצוןויטמין Eהוא משולב גם ב-UHMWPE צולב כדי לדכא חמצון על ידי תגובה עם רדיקלים חופשיים (Bracco and Oral, 2011).
עדיין אין היסטוריה קלינית ברכיבי החלפת מפרקים למרות שוויטמין E מפגין בטיחות ותאימות ביולוגית.לכן, שיטות לשיפור עמידות הבלאי מבלי לפגוע בתכונות חיוניות אחרות של UHMWPE ויישום קליני לטווח ארוך רצויות עבור UHMWPE ביישומים אורטופדיים.
זמן פרסום: 26 ביוני 2023
