Ultrahøy molekylær polyetylen
Weihong Jin, Paul K. Chu, iEncyclopedia of Biomedical Engineering, 2019
UHMWPEer en lineærpolyolefinmed en repeterende enhet på − CH2CH2 −.Medisinsk-grade UHMWPE har lange kjeder med enmolekylmassepå 2 × 106–6 × 106 g mol− 1 og er ensemikrystallinsk polymermed et sett med ordnede regioner innebygd i en uordnetamorf fase(Turell og Bellare, 2004).UHMWPE har lav friksjon, høy slitestyrke, god seighet, høyslagstyrke, høy motstand mot etsende kjemikalier, utmerket biokompatibilitet og lav pris.
UHMWPE har blitt brukt klinisk iledd implantateri over 40 år, spesielt som en artikulær liner i total hofteprotese og tibialinnlegg ved total kneprotese.I 1962 ble UHMWPE først brukt som acetabulære komponenter og har blitt den dominerendelagermaterialeri total hofteprotese siden 1970-tallet.Imidlertid var slitasjen av UHMWPE i kontakt med hardere komponenter laget av metaller eller keramikk et stort problem i ortopedi på 1980-tallet, hovedsakelig på grunn av kontinuerlig reorientering av polymerkjedene.Slitasjerester kan forårsakeosteolysefører til løsnede implantater og svekkelse av beinstrukturen.
Det var et stort gjennombrudd i utviklingen av sterkt tverrbundet UHMWPE på slutten av 1990-tallet.Tverrbinding av UHMWPE implementeres bredt ved å radikalisere sidekjedene med stråling som f.eks.Gammastråle,elektronstråle, eller kjemikalier som peroksid for å forbedre slitestyrken på grunn av den reduserte mobiliteten til polymerkjedene etter tverrbinding (Lewis, 2001).For å forbedreoksidasjonmotstand, er den tverrbundne UHMWPE termisk behandlet.Svært tverrbundet UHMWPE har blitt brukt med suksess i lastbæringleddog blir standarden innen total hofteprotese.
Før implantasjon steriliseres ortopediske implantater vanligvis ved gammabestråling i omgivelsesluft.Gammastråle induserer dannelsen av frie radikaler gjennom kjedespaltning.Etter gammabestråling kan frie radikaler fortsatt eksistere i polymeren og reagere med tilgjengelige O-arter under lagring eller in vivo indusere skadelig oksidasjon av UHMWPE (Premnath et al., 1996).Selv om sterkt tverrbundet UHMWPE har økt slitestyrke, er andre egenskaper som duktiliteten,bruddseighet, tretthetsmotstand, ogstrekkfasthetkan bli kompromittert av gammabestråling (Lewis, 2001; Premnath et al., 1996).
Ikke-ioniserende metoder som sterilisering ved bruk av etylenoksidgass ellergassplasmadukker opp, og noe stabiliseringsbehandling har også blitt utført etter tverrbinding for å eliminere den skadelige påvirkningen nevnt tidligere (Kurtz et al., 1999).Antioksidantenvitamin Eer også inkorporert i tverrbundet UHMWPE for å undertrykke oksidasjon ved å reagere med frie radikaler (Bracco og Oral, 2011).
Det er fortsatt ingen klinisk historie med ledderstatningskomponenter selv om vitamin E viser sikkerhet og biokompatibilitet.Derfor er metoder for å øke slitestyrken uten å svekke noen andre essensielle egenskaper til UHMWPE og langsiktig klinisk anvendelse ønsket for UHMWPE iortopediske applikasjoner.
Innleggstid: 26. juni 2023
