Methodology for Testing a Joint Cartilage

• Autorzy: Mańkowska-Snopczyńska Anita , Piekoszewski Witold , Szczerek Marian , Tuszyński Waldemar , Kotela Ireneusz , Kotela Andrzej , Diem Tadeusz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.8333

Warianty tytułu

PL

Metodyka badania chrząstek stawowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A research method was developed to analyse the tribological properties of cartilage tissue. Based on the literature data and the possibility of obtaining samples of appropriate dimensions, the frequency and amplitude of friction tests were adopted. Based on the previously conducted preliminary tests, other test parameters were proposed, such as the frictional contact load and the number of test runs. It was assumed that the results of the research will be the friction coefficient and the wear intensity of the tribological system. According to the developed method, a series of verification tests was carried out in which the friction contact was lubricated in various ways with the selected lubricants. The results of tests of animal cartilage in non lubricated contact were used as the reference basis for all the tested associations. The friction tests showed good method resolution and satisfactory repeatability. In the case of wear characteristics, a greater scatter of test results was observed. It is probably related to the varied geometrical structure of the cartilage surface as well as the elastic properties of the bone on which the tissue was placed. The correctness of the obtained results and a relatively good resolution of the tribological test method were found.

PL

Opracowano metodę badań w zakresie analizy właściwości tribologicznych tkanki chrzęstnej. W oparciu o dane literaturowe i możliwości pozyskania próbek o odpowiednich wymiarach przyjęto częstotliwość i amplitudę badań tarciowych. Na podstawie wcześniej prowadzonych badań wstępnych zaproponowano pozostałe parametry badań, takie jak obciążenie styku tarciowego i liczbę cykli biegu badawczego. Przyjęto, że rezultatem badań będą współczynnik tarcia i intensywność zużywania systemu tribologicznego. Zgodnie z opracowaną metodą przeprowadzono serię badań weryfikacyjnych, w których styk tarciowy smarowany był w zróżnicowany sposób wytypowanymi do badań środkami. Jako bazę odniesienia dla wszystkich badanych skojarzeń przyjęto wyniki badań zwierzęcej tkanki chrzęstnej w styku niesmarowanym. Badania tarciowe wykazały dobrą rozdzielczość metody oraz satysfakcjonującą powtarzalność, biorąc pod uwagę charakterystyki tarciowe. W przypadku charakterystyk zużyciowych zaobserwowano większy rozrzut wyników badań. Prawdopodobnie związane jest to ze zróżnicowaną strukturą geometryczną powierzchni tkanki chrzęstnej, jak również z własnościami sprężystymi kości. Stwierdzono poprawność uzyskanych wyników i stosunkowo dobrą rozdzielczość metody badań tribologicznych.

Słowa kluczowe

EN

research methodology; friction tests; articular cartilage

PL

metodyka badań; badanie tarciowe; chrząstka stawowa

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 6
• Strony: 29--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Mańkowska-Snopczyńska Anita

• Łukasiewicz Research Network – Institute for Sustainable Technologies

autor

Piekoszewski Witold

• Łukasiewicz Research Network – Institute for Sustainable Technologies

autor

Szczerek Marian

• Łukasiewicz Research Network – Institute for Sustainable Technologies

autor

Tuszyński Waldemar

• Łukasiewicz Research Network – Institute for Sustainable Technologies

autor

Kotela Ireneusz

• Jan Kochanowski University of Kielce, Collegium Medicum

autor

Kotela Andrzej

• Cardinal Stefan Wyszynski University in Warsaw, Faculty of Medicine, Collegium Medicum.

autor

Diem Tadeusz

Bibliografia

• 1. Lawrence A. et al.: Synthesis and characterization of a lubricin mimic (mlub) to reduce friction and adhesion on the articular cartilage surface. Biomaterials, 2015, vol. 73, pp. 42–50.
• 2. Jahn S., Seror J., Klein J.: Lubrication of articular cartilage. annual review of biomedical engineering. Wyd. University of Oxford – Bodleian Library on 07/18/16.
• 3. Banquy X. et al.: Bioinspired Bottle-Brush polymer exhibits low friction and amontons-like behavior. Journal of the American Chemical Society (JACS), 2014, vol. 136, pp. 6199–6202.
• 4. Verbernea G. et al.: Liposomes as potential biolubricant additives for wear reduction in human synovial joints. Wear, 2010, vol. 268, pp. 1037–1042.
• 5. Merkher Y., Etsion I.: Techniques for assessment of wear between human cartilage surfaces. Wear, 2009, vol. 266, pp. 1216–1223.
• 6. Merkher Y. et al.: A rational human joint friction test using a human cartilage on-cartilage arrangement. Tribology Letters, 2006, vol. 22, no 1, DOI: 10.1007/s11249-006-9069-9.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).