Wpływ naprężeń i środowiska biologicznego na trwałość implantów polimerowych

J. Chłopek

Data publikacji : 2022-09-01

Tom 50 Nr 3 (2005)

Wpływ naprężeń i środowiska biologicznego na trwałość implantów polimerowych

J. Chłopek

Abstrakt

Przedstawiono wyniki badań trwałości bioinertnego polisulfonu (PSU) i jego kompozytów zawierających 15 % włókien węglowych krótkich, przypadkowo zorientowanych (PSU + CF MD) lub 40 % włókien długich, zorientowanych jednokierunkowo (PSU + CF 1D). Określono wpływ obecności, orientacji i długości oraz udziału objętościowego włókien węglowych na właściwości mechaniczne kompozytów. Materiały poddawano próbie pełzania na sucho i w warunkach in vitro (w płynie Ringera) pod działaniem zmiennego naprężenia (10-4000 MPa) bądź bez naprężenia (inkubacja), po czym badano zmianę ich właściwości mechanicznych i dokonywano obserwacji przełomów powierzchni metodą SEM, a także pomiaru wytrzymałości na międzywarstwowe ścinanie (ILSS). Za pomocą wyznaczenia temperatury zeszklenia (Tg) metodą DSC próbowano wyjaśnić zaobserwowane zmiany struktury i właściwości mechanicznych. Na podstawie prób pełzania w warunkach in vitro określono wytrzymałość długotrwałą (sd) oraz wartości dopuszczalnych (maksymalnych) obciążeń (smaks.) badanych materiałów w odniesieniu do założonych czasów zespalania tkanki kostnej. Stwierdzono, że w warunkach długotrwałych obciążeń działających w środowisku biologicznym PSU i jego kompozyty bioresorbowalne mogą pracować bezpiecznie na poziomie 30-40 % wyjściowej wytrzymałości, w czasie wymaganym do zrostu kostnego. Wprowadzenie do polimeru włókien węglowych pozwala na poddanie implantu znacznym obciążeniom, przyspiesza jednak proces degradacji w środowisku płynów ustrojowych.

Słowa kluczowe

polisulfon ; kompozyty ; włókna węglowe ; implanty ; pełzanie ; trwałość polysulfone ; composites ; carbon fibres ; implants ; creep

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF

Zasady cytowania

Chłopek, J. (2022). Wpływ naprężeń i środowiska biologicznego na trwałość implantów polimerowych. Polimery, 50(3), 182–189. Pobrano z https://polimery.ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/1705

Bibliografia

Hench L. L.: Biomaterials 1998, 19, 1419.

2. Pampuch R.: Inż. Biomater. 2000, 9, 3.

3. Elias K. L., Price R. L.,Webster T. J.: Biomaterials 2002, 23, 3279.

4. Cao W., Hench L. L.: Ceramics Int. 1996, 22, 493.

5. Wang M.: Biomaterials 2003, 24, 2133.

6. Lam C. X. F., Mo X.M., Teoh S. H., Hutmacher D.W.: Mater. Sci. Eng. 2002, C 20, 49.

7. Hutmacher D. W.: Biomaterials 2001, 21, 2529.

8. Evans S. L., Gregson P. J.: Biomaterials 1998, 19, 1330.

9. Ramakrishna S.: Comp. Sci. Techn. 2001, 61, 1189.

10. Chłopek J., Kmita G.: Eng. T. 2003, 51, vol. 2, 3, 307.

11. Doyle C., Tanner E. T., Bonfield W.: Biomaterials 1991, 12, 841.

12. Chłopek J.: Ceram., Pol. Biul. Ceram. 2003, 80, 203.

13. Suchanek W.: Biomaterials 1996, 17, 1715.

14. Wang A.: Tribology Int. 1998, 31, 661.

15. Majola A.: J. Mat. Sci. Mat. Med. 1992, 3, 43.

16. Gopferich A.: Biomaterials 1997, 18, 397.

17. Wang M., Yue C. Y., Chua B.: J. Mat. Sci. Mat. Med. 2001, 12, 821.

18. Teoh S. H., Tang Z. G., Hastings W.: w „Handbook of Biomaterial Properties” (red. Black J., Hastings G.), Chapman and Hall, Londyn 1998.

19. Rosół P., Chłopek J.: Kompozyty 2003, 7, 291.

20. Rosół P., Chłopek J.: Inż. Biomater. 2003, 28, 26.

21. Suwanprateeb J., Tanner K. E., Turner S., Bonfield W.: J. Mat. Sci. Mat. Med. 1997, 8, 469.

22. Latour R. A., Black J.: J. Biomed. Mat. Res. 1993, 27, 1281.

23. Deng M., Shalaby S.W.: Biomaterials 1997, 18, 645.

24. Wilczyński A. P.: „Mechanika polimerów w praktyce konstrukcyjnej”, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1984.

25. Gruca A.: „Chirurgia ortopedyczna”, tom II, Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich,Warszawa 1966, str. 166.

Google Scholar

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 0

PDF Downloads : 0