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ニュース

超高分子量ポリエチレン

Weihon Jin、Paul K. Chu、生体医工学事典、2019年

UHMWPE直線的ですポリオレフィン− CH2CH2 −の繰り返し単位を有する。医療グレードの UHMWPE は長い鎖を持ち、分子量2 × 106–6 × 106 g mol− 1 であり、半結晶性ポリマー秩序ある領域のセットが無秩序な領域に埋め込まれているアモルファス相(タレルとベラーレ、2004)。UHMWPE は、低摩擦、高耐摩耗性、良好な靭性、高い耐久性を備えています。衝撃強度、腐食性化学物質に対する高い耐性、優れた生体適合性、そして低コスト。

UHMWPE UD生地

UHMWPE は臨床的に使用されています。ジョイント インプラント特に人工股関節全置換術における関節ライナーや膝関節全置換術における脛骨インサートとして、40 年以上にわたりその実績を誇っています。1962 年に UHMWPE が寛骨臼コンポーネントとして初めて使用され、現在では主流となっています。軸受材料1970 年代以来人工股関節全置換術が行われてきました。しかし、1980 年代の整形外科では、主にポリマー鎖の連続的な再配向が原因で、金属またはセラミック製のより硬い部品と接触した UHMWPE の摩耗が大きな問題でした。摩耗粉により故障の原因となる場合があります。骨溶解インプラントの緩みや骨構造の弱体化につながります。

1990 年代後半に、高度に架橋された UHMWPE の開発に大きな進歩がありました。UHMWPE の架橋は、次のような放射線で側鎖をラジカル化することによって広く実施されています。ガンマ線、電子ビーム、または架橋後のポリマー鎖の移動性の低下による耐摩耗性を向上させる過酸化物のような化学物質（Lewis、2001）。改善するには酸化耐性を高めるために、架橋 UHMWPE は熱処理されます。高度に架橋された UHMWPE は耐荷重用途での使用に成功しています関節人工股関節全置換術の標準となります。

整形外科用インプラントは、通常、移植前に周囲空気中でガンマ線照射によって滅菌されます。ガンマ線は鎖の切断を通じてフリーラジカルの形成を誘発します。ガンマ線照射後も、フリーラジカルがポリマー内にまだ存在し、保管中に利用可能な O 種と反応したり、生体内で UHMWPE の有害な酸化を誘発したりする可能性があります (Premnath et al., 1996)。高度に架橋された UHMWPE は耐摩耗性が向上していますが、延性などの他の特性も向上しています。破壊靱性、耐疲労性、および抗張力ガンマ線照射によって損なわれる可能性があります (Lewis, 2001; Premnath et al., 1996)。

UDファブリック

エチレンオキサイドガスによる滅菌や、ガスプラズマ前述の悪影響を排除するために、架橋後に安定化処理も行われています (Kurtz et al., 1999)。抗酸化物質ビタミンE架橋 UHMWPE にも組み込まれ、フリーラジカルと反応して酸化を抑制します (Bracco and Oral、2011)。

ビタミン E は安全性と生体適合性を示しますが、関節置換コンポーネントに関する臨床歴はまだありません。したがって、UHMWPE の他の必須特性を損なうことなく耐摩耗性を向上させ、長期的な臨床応用を実現する方法が UHMWPE に求められています。整形外科用途.

投稿日時: 2023 年 6 月 26 日
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