Struktura i właściwości mechaniczne domieszkowanych cementów kostnych

Nowacki, J.; Sajek, A.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Struktura i właściwości mechaniczne domieszkowanych cementów kostnych

Autorzy

Nowacki J. , Sajek A.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Microstructure and mechanical properties modified bone cements

Konferencja

II Krajowa Konferencja "Nowe Materiały - Nowe Technologie w Przemyśle Okrętowym i Maszynowym", Międzyzdroje, 7-10 września 2003

Języki publikacji

Abstrakty

W artykule opisano wpływ domieszki wodnego roztworu kalcytoniny łososiowej (Calcitonin 100) na właściwości mechaniczne i zmiany strukturalne akrylowego cementu kostnego Surgical Simplex (R) P. W celu opisania powyższej zależności zastosowano statyczną próbę ściskania i próbę zginania. Próby były przeprowadzone dla próbek w zakresie zawartości domieszki 0/10 ml, w temperaturach 20/40 stopni Celsjusza i przy szybkości odkształcenia 2/10 mm/min. Do ustalenia wpływu poszczególnych warunków prób wytrzymałościowych na otrzymane wyniki posłużono się metodami statycznymi wyznaczając odpowiednie modele. Zmiany strukturalne wywołane domieszką preparatu określono analizując zdjęcia powierzchni przełomów zginanych próbek. Zdjęcia wykonano metodą elektronowej mikroskopii skaningowej. Wyniki badań ukazują spadek właściwości mechanicznych kompozycji wraz ze zwiększaniem się domieszki preparatu, czego powodem jest zwiększenie liczby porów, w których lokalizuje się roztwór.

The aim of this study was to determine the mechanical properties of acrylic bone cement (Surgical Simplex (R) P) modified by salmon calcitonin water solution (Calcitonin 100). The three-point bending test was used to measure the flexural strength and flexural modulus of cement, and the compression tests were used to measure the compression strength and modulus. The measurements have been made over a range of solution addition 0/10 ml, temperatures 20/40 degrees centigrade and strain rate 2/10 mm/min. Mathematical models were applied to experimental dissolution data revealing dependence of the mechanical tests conditions. One test specimen for each group was examined by a scanning electron microscope (SEM) to determine the microstructure modification and distribution of Calcitonin 100 in the structure. The results suggested that the bone cement modification decreases mechanical properties.

Słowa kluczowe

mikrostruktura właściwości mechaniczne cementy kostne próba zginania próba ściskania model matematyczny

microstructure mechanical properties bone cement bending test compression tests mathematical model

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Inżynieria Materiałowa

Rocznik

2003

Tom

R. XXIV, nr 6

Strony

659--662

Opis fizyczny

Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nowacki J.

Politechnika Szczecińska, Instytut Inżynierii Materiałowej

autor

Sajek A.

Politechnika Szczecińska, Instytut Inżynierii Materiałowej

Bibliografia

1. D. N. Yetkinler, A. S. Litsky, „Viscoelastic behaviour of acryfic bonę cements", Biomaterials 19 (1998) 1551-15595
2. M. J. Dunne, J. F. Orr, „Influence of mixing techniąues on the )hysical properties of acrylic bonę cement", Biomaterials 22 (2001) 1819-1826
3. W. F. Mousa, M. Kobayashi, S. Shinzato, M. Kamimura, M. Neo, S. Yoshihara, T. Nakamura, „Biological an mechanical properties of PMMA-based bioactive bone cements", Biomaterials 21 (2000) 2137-2146
4, P. Colombi, „Fatigue analysis of cemented hip prosthesis: damage accumulation scenario and sensivity analysis", International journal of fatigue 24 (2002) 739-746
5. G. Lewis, S. Mladsi, „Corelation between impact strength and fracture toughness of PMMA-based bonę cements", Biomaterials 21 (2000)775-781
6. N.J. Dunne, J. F. Orr, „Curing characteristics of acrylic bone cement", Journal of materials science: Materials in medicine 13 (2002) 17-22
7. J. X. Lu, Z. W. Huang, P. Tropiano, B. Clouet d'0rval, M. Remusat, J. Dejou, J. -P. Proust, D. Poitout, "Human biological reactions at the interface between bone tissue and polymethacrylate cement", Journal of material science: Materials in medicine 13 (2002) 803-809
8. D. Granchi, G. Ciapetti, L. Savarino, E. Cenni, A. Pizzoferrato, N. Baldini, A. Giunti, „Effect of bone cement extracts on cell-mediated immune response", Biomaterials 23 (2002) 1033-1041
9. J. L. Gilbert, D. S. Ney, E. P. Lautenschlager, „Self-reinforced jomposite poly(methyl methacrylate): static and fatigue properties" Biomaterials 16(1995) 1043-1055
10. S. Torrado, P. Fmtos, G. Frutos "Gentamicin bone cements: characterization and release (in vitro and in vivo assays)", Internationa Journal of Pharmaceutics 217 (2001) 57-69
11. S. Padilla, R. P. del Real, M. Vallet-Regi, „In vitro release of gentamicin from OHAp/PEMA/PMMA samples", Journal of controlled relase 83 (2002) 343-352
12. D. Arcos, C. V. Ragel, M. Vallet-Regi, „Bioactivity in glass/PMMA composites used as drug delivery system", Biomaterials 22 (2001) 701-708
13. M E. Kirchen, L. R. Menedez, J. H. Lee, G. J. Marshall Methotrexate elluted from bone cement", Clinical orthopedics and related research 328 (1996) 294-303
14. PH. Hemigou, J. P. Thićry, J. Benoit, M. C. Voisin, P. Lereoux, G. Hagege, G. Delepine, D. Goutallier, "Methotrexate diffusion from acrylic cement", The journal of bone and joint surgery 5/1989 804-811
15. H. M. Wang, Ch. S. B. Galasko, S. Crank, G. 01iver, C. A. Ward, 'Methotrexate Loaded Acrylic Oment in the Management of Skeletal Metastases" Clinical orthopedics and related research 312 1995) 173-186
16. I. Uhrynowska-Tyszkiewicz, A. Kamiński, A. Dziedzic-Gocławska "Mechanizmy działania niektórych hormonów na proces przebudowy tkanki kostnej", Osteoporoza, 6 (2002)
17. J. Przedlacki, „Kalcytonina w leczeniu osteoporozy". Terapia 1997
18. W. Tłustochowicz, M. Konfederat-Kaczmarek, R. Urbanek, Kalcytonina", Terapia 1999
19. J. Yang, "Polymerization of acrylic bone cement using differential scanningcalorimetry", Biomaterials 18 (1997) 1293-1298
20. B. Pascual, M. Gurruchaga. M.P. Ginebra, F.J. Gil, J.A. Planell. B. Vazquez, J. San Roman, I. Goni, "Modified acrylic bone cement with high amounts of ethoxytriethyleneglycol methacrylate"e" Biomaterials 20 (1999) 453-463
21. B. Pascual, M. Gurruchaga, M.P. Ginebra, F.J. Gil. J.A. Planell, I. Goni, "Influence of the modification of P/L ratio on a new formulation of acrylic bone cement", Biomaterials 20 (1999) 465-474

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BOS5-0007-0035