Polietilenă cu greutate moleculară ultraînaltă
Weihong Jin, Paul K. Chu, înEnciclopedia Ingineriei Biomedicale, 2019
UHMWPEeste un liniarpoliolefinacu o unitate repetată de − CH2CH2 −.UHMWPE de calitate medicală are lanțuri lungi cu amasa molecularade 2 × 106–6 × 106 g mol− 1 și este apolimer semicristalincu un set de regiuni ordonate înglobate într-un dezordonatfaza amorfa(Turell și Bellare, 2004).UHMWPE are frecare scăzută, rezistență ridicată la uzură, duritate bună, mareputerea impactului, rezistență ridicată la substanțe chimice corozive, biocompatibilitate excelentă și cost redus.
UHMWPE a fost utilizat clinic încomun implanturide peste 40 de ani, în special ca căptușeală articulară în protezele totale de șold și inserție tibială în protezele totale de genunchi.În 1962, UHMWPE a fost folosit pentru prima dată ca componente acetabulare și a devenit dominantămateriale de rulmentîn proteze totale de șold începând cu anii 1970.Cu toate acestea, uzura UHMWPE în contact cu componente mai dure din metale sau ceramică a fost o problemă majoră în ortopedie în anii 1980, în principal datorită reorientării continue a lanțurilor polimerice.Resturile de uzură pot induceosteolizaducând la slăbirea implanturilor și slăbirea structurii osoase.
A existat o descoperire majoră în dezvoltarea UHMWPE foarte reticulat la sfârșitul anilor 1990.Legătura încrucișată a UHMWPE este implementată pe scară largă prin radicalizarea lanțurilor laterale cu radiații precumraze gamma,fascicul de electroni, sau substanțe chimice precum peroxidul pentru a îmbunătăți rezistența la uzură datorită mobilității scăzute a lanțurilor polimerice după reticulare (Lewis, 2001).Pentru a îmbunătățioxidarerezistență, UHMWPE reticulat este tratat termic.UHMWPE extrem de reticulat a fost utilizat cu succes în suporturiarticulațiilorși devine standardul în protezele totale de șold.
Înainte de implantare, implanturile ortopedice sunt în general sterilizate prin iradiere gamma în aerul ambiant.Razele gamma induc formarea de radicali liberi prin scindarea lanțului.După iradierea gamma, radicalii liberi pot exista încă în polimer și reacţionează cu speciile de O disponibile în timpul depozitării sau in vivo induc oxidarea dăunătoare a UHMWPE (Premnath și colab., 1996).Deși UHMWPE foarte reticulat are o rezistență sporită la uzură, alte proprietăți, cum ar fi ductilitatea,tenacitatea la fractură, rezistența la oboseală șirezistență la tracțiunepoate fi compromisă de iradierea gamma (Lewis, 2001; Premnath et al., 1996).
Metode neionizante precum sterilizarea folosind oxid de etilenă gazoasă sauplasmă gazoasăa apărut și un anumit tratament de stabilizare a fost efectuat și după reticulare pentru a elimina influența dăunătoare menționată mai devreme (Kurtz și colab., 1999).Antioxidantulvitamina Eeste, de asemenea, încorporat în UHMWPE reticulat pentru a suprima oxidarea prin reacția cu radicalii liberi (Bracco și Oral, 2011).
Nu există încă un istoric clinic în componentele de înlocuire a articulațiilor, chiar dacă vitamina E prezintă siguranță și biocompatibilitate.Prin urmare, sunt dorite metode de îmbunătățire a rezistenței la uzură fără a afecta orice alte proprietăți esențiale ale UHMWPE și aplicarea clinică pe termen lung pentru UHMWPE înaplicatii ortopedice.
Ora postării: 26-jun-2023
