Wpływ dodatków modyfikujących na właściwości poli(laktydo- ko-glikolidu) w warunkach in vitro

• Autorzy: Rosół P. , Chłopek J. , Pielichowska K. , Pielichowski J. , Mulica D.

Warianty tytułu

EN

The effect of modifying phases on properties of poli-(lactido-co-glycolide) at in vitro on conditions

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W przedstawionej pracy badano wpływ dodatków modyfikujących na właściwości termiczne oraz mechaniczne kopolimeru laktydu z glikolidem w warunkach in vitro. Jako fazy modyfikujące zastosowano włókna węglowe krótkie, nanocząstki hydroksyapatytu pochodzenia naturalnego (z kości zwierzęcych) oraz bioszkło. Badania mechaniczne przeprowadzono dla materiałów wyjściowych oraz po 4 i 8 tygodniach inkubacji. Dodatkowo dla oceny postępu degradacji badanych materiałów w warunkach in vitro przeprowadzono obserwacje ich powierzchni za pomocą mikroskopu skaningowego. Jak zaobserwowano, dodatek włókien węglowych najbardziej ze wszystkich modyfikujących faz powiększył wytrzymałość PGLA w stosunku do wytrzymałości wyjściowej. Jednocześnie obserwowano wcześniejszą degradację kompozytu z włóknem węglowym w porównaniu do czystego polimeru i duże osłabienie właściwości mechanicznych w warunkach in vitro. Zastosowanie jako fazy modyfikującej bioszkła i hydroksyapatytu również poprawiło właściwości mechaniczne czystego PGLA. Ponadto właściwości mechaniczne kompozytu PGLA/Bioszkło były najbardziej stabilne w warunkach in vitro w porównaniu do innych materiałów, a obecność bioaktywnych cząstek wywierała korzystny wpływ na zachowanie biologiczne kompozytu PGLA/HA, co potwierdziły obserwacje SEM próbek inkubowanych w sztucznym środowisku biologicznym.

EN

In this work the effects of modifying phases on thermal and mechanical properties of lactide and glycolide co-polymer have been examined under "in vitro" conditions. Short carbon fibres, hydroxyapatite nano-particles of natural origin (animal bones) and bioglass, have been used as modifying phases. Mechanical properties' tests were carried out on initial materials after 4 and 8 weks of incubation. Additionally, in order to evaluate the progress of degradation of examined materials under "in vitro" conditions, observations of their surfaces using the SEM were performed. It has been noted that the addition of carbon fibres is the most efficient from all modifying phases in terms of PGLA strength increase, as compared to initial strength. At the same time, faster degradation of carbon fibre composite has been observed compared to pure polymer, and significant decrease of mechanical properties under "in vitro" conditions. The use of bioglass and hydroxyapatite as modifying phases improved mechanical properties of pure PGLA. Mechanical properties of PGLA/bioglass composite were the most stable under "in vitro" conditions, as compared to other materials. The presence of bioactive particles showed beneficial effect on biological behaviour of PGLA/HA composite, what was confirmed by SEM observations of samples incubated in artificial biological environment.

Słowa kluczowe

PL

polimery resorbowalne; kompozyty; warunki in vitro; implanty; badania DSC

EN

resorbable polymers; composites; in vitro conditions; DSC studies

• Wydawca: Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów
• Czasopismo: Inżynieria Biomateriałów
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 8, nr 47-53
• Strony: 88--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Rosół P.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Biomateriałów, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Chłopek J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Biomateriałów, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Pielichowska K.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej, Samodzielna Katedra Chemii i Technologii Tworzyw Sztucznych, ul.Warszawska 24, 31 - 155 Kraków

autor

Pielichowski J.

• Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej, Samodzielna Katedra Chemii i Technologii Tworzyw Sztucznych, ul.Warszawska 24, 31 - 155 Kraków

autor

Mulica D.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Biomateriałów, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Ramakrishna S., Mayer J., Wintermantel E., Kam W.Leong: Biomedical applications of polymer - composite materials: a review, Comp. Scien. And Techn. 61(2001), s.1189-1224
• [2] Mano J.F., Sousa R.A., Boesel L.F., Neves N.M., Reis R.L., Bioinert, biodegradable and injectable polymeric matrix composites for hard tissue replacement: state of the art and recent developments, Composites Science and Technology 64 (2004) 789- 817.
• [3] Chłopek J., Kompozyty w medycynie, Kompozyty, nr 1, (2001), s.50-541.
• [4] Ignjatovic N., Uskokovic D., Synthesis and application of hydroxyapatite/ polylactide composite biomaterial, Applied Surface Science 238 (2004) 314-319.
• [5] Shikinami Y., Okuno M., Bioresorbable devices made of forged composites of hydroxyapatite (HA) particles and polu L-lactide (PLLA). Practical properties of miniscrews and miniplates, Biomaterials 22 (2001) 3197-3211.
• [6] Dauner M., Caramaro M., Missirlis Y., Panagiopotoulos E., Resorbable continous - fibre reinforced polymers for osteosynthesis, Journal of Materials Science: Materials in Medicine 9, (1998) 173 - 179.
• [7] Dobrzyński P., Kasperczyk J., Bero M., Nowe możliwości syntezy i zastosowania w medycynie biodegradowalnych kopolimerów glikolidu nie zawierających cyny, Inż. Biomateriałów, (2002) Rok V, nr 23-25, 27-29.
• [8] Haberko K., Bćko M., Haberko M., Mozgawa W., Pyda A., Zarębski J., Hydroksyapatyt naturalny - preparatyka, właściwości, Inż. Biomateriałów, (2003) Rok VI, nr 30-33, 32-38.
• [9] Łączka M., Cholewa-Kowalska K., Niedzielski K., Biomateriały żelowe w ortopedii - badania in vivo, Inż. Biomateriałów Rok IV, nr 17 - 19 (2001) 16-18.
• [10] Nazhat S.N., Joseph R., Wang M., Smith R., Tanner K.E., Bonfield W.Dynamic mechanical characterisation of hydroxyapatite reinforced polyethylene: effect of particle size.J Mater Sci Mater in Med 11 (2000) 621-8.
• [11] Chłopek J., Morawska A., Umańska L., Paluszkiewicz C., Badanie procesu degradacji kompozytów z polimerów resorbowalnych w warunkach in vitro, Inżynieria Biomateriałów, Rok VII, nr 38 - 42 (2004) 132-136.
• [12] Rosół P., Chłopek J., Wpływ warunków in vitro na stan granic międzyfazowych kompozytów włóknistych stosowanych na implanty, Inżynieria Biomateriałów, nr 28, Rok VI (2003) 26-30.