Polyetylén s ultravysokou molekulárnou hmotnosťou
Weihong Jin, Paul K. Chu, vEncyklopédia biomedicínskeho inžinierstva, 2019
UHMWPEje lineárnypolyolefíns opakujúcou sa jednotkou − CH2CH2 −.UHMWPE lekárskej kvality má dlhé reťazce s amolekulová hmotnosť2 × 106–6 × 106 g mol− 1 a je asemikryštalický polymérso množinou usporiadaných oblastí vložených do neusporiadanéhoamorfná fáza(Turell a Bellare, 2004).UHMWPE má nízke trenie, vysokú odolnosť proti opotrebeniu, dobrú húževnatosť, vysokúsila nárazu, vysoká odolnosť voči korozívnym chemikáliám, vynikajúca biokompatibilita a nízka cena.
UHMWPE sa klinicky používa vkĺb implantátyuž viac ako 40 rokov, najmä ako kĺbová vložka pri totálnych náhradách bedrového kĺbu a tibiálnej vložke pri totálnych náhradách kolena.V roku 1962 bol UHMWPE prvýkrát použitý ako acetabulárne komponenty a stal sa dominantnýmložiskové materiályv totálnych náhradách bedrového kĺbu od 70. rokov 20. storočia.Avšak opotrebenie UHMWPE v kontakte s tvrdšími komponentmi vyrobenými z kovov alebo keramiky bolo v 80-tych rokoch veľkým problémom v ortopédii, hlavne kvôli neustálemu preorientovaniu polymérnych reťazcov.Môže spôsobiť opotrebenieosteolýzačo vedie k uvoľneniu implantátov a oslabeniu kostnej štruktúry.
Koncom 90-tych rokov došlo k veľkému prelomu vo vývoji vysoko zosieťovaného UHMWPE.Zosieťovanie UHMWPE sa široko realizuje radikalizáciou postranných reťazcov žiarením ako naprgama lúčom,elektrónový lúčalebo chemikálie ako peroxid na zlepšenie odolnosti proti opotrebeniu v dôsledku zníženej pohyblivosti polymérnych reťazcov po zosieťovaní (Lewis, 2001).Na zlepšenieoxidáciaodolnosť, zosieťovaný UHMWPE je tepelne upravený.Vysoko zosieťovaný UHMWPE sa úspešne používa na noseniekĺbova stáva sa štandardom pri totálnych náhradách bedrového kĺbu.
Pred implantáciou sa ortopedické implantáty vo všeobecnosti sterilizujú gama žiarením v okolitom vzduchu.Gama žiarenie indukuje tvorbu voľných radikálov prostredníctvom štiepenia reťazca.Po ožiarení gama žiarením môžu voľné radikály stále existovať v polyméri a reagovať s dostupnými druhmi O počas skladovania alebo in vivo vyvolať škodlivú oxidáciu UHMWPE (Premnath et al., 1996).Hoci vysoko zosieťovaný UHMWPE má zvýšenú odolnosť proti opotrebovaniu, iné vlastnosti, ako je ťažnosť,lomová húževnatosťodolnosť proti únave apevnosť v ťahumôže byť ohrozené gama žiarením (Lewis, 2001; Premnath et al., 1996).
Neionizačné metódy ako sterilizácia pomocou plynného etylénoxidu respplynová plazmaPo zosieťovaní sa tiež uskutočnila určitá stabilizačná liečba, aby sa eliminoval škodlivý vplyv uvedený vyššie (Kurtz et al., 1999).Antioxidantvitamín Eje tiež začlenený do zosieťovaného UHMWPE na potlačenie oxidácie reakciou s voľnými radikálmi (Bracco a Oral, 2011).
Stále neexistuje klinická anamnéza komponentov kĺbovej náhrady, aj keď vitamín E vykazuje bezpečnosť a biokompatibilitu.Preto sú pre UHMWPE potrebné metódy na zvýšenie odolnosti proti opotrebeniu bez zhoršenia akýchkoľvek iných základných vlastností UHMWPE a dlhodobé klinické použitie.ortopedické aplikácie.
Čas odoslania: 26. júna 2023
