Kompozytowy biomateriał korundowo-poliuretanowy

• Autorzy: Jaegermann Z. , Boczkowska A. , Domańska A. , Michałowski S.

Warianty tytułu

EN

Composite biomaterial alumina-polyurethane

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ze względu na powszechny charakter zmian chorobowych i urazów stawów oraz istotną rolę, jaką pełnią one w poruszaniu się człowieka, zagadnienia alloplastyk stawowych należą do głównych problemów współczesnej ortopedii i traumatologii medycznej. Jedną z idei, która może prowadzić do przełomowych zmian w implantologii, a także przynieść bardziej pomyślne wyniki czynnościowe w leczeniu tą metodą, jest biomimetyczne podejście zarówno do projektowania materiałów, jak i konstruowania endoprotez. Niniejszy artykuł prezentuje wyniki badań nad formowaniem porowatej ceramiki korundowej syntezą biodegradowalnych poliuretanów oraz otrzymywaniem kompozytowego biomateriału ceramiczno-polimerowego. Metodą odwzorowania struktury gąbki polimerowej wytworzono serię próbek porowatego tworzywa korundowego i określono ich podstawowe właściwości fizyczne. Przeprowadzono także badania otrzymywania poliuretanów na bazie poli(E-kaprolaktono)diolu metodami poliaddycji z glikolem etylenowym oraz polikondensacji z wodą. Z użyciem wybranych porowatych struktur ceramicznych i odpowiednich polimerów, metodą infiltracji wykonano próbki kompozytowe i określono ich podstawowe właściwości fizyczne i strukturalne.

EN

The purpose of the research consists in obtaining and testing gradient ceramic-polymer biocomposite. It could be used for design and future production of small joints endoprosthesis (for example: MCP/PIP joints). The material should fulfill at least three functions which determine the usefulness of prosthesis: load bearing function, fastening and stabilizing endoprosthesis to the bone and tribologic function allowing mating with parts of the prosthesis. Samples of alumina foams were formed by polymeric sponge method using structural sponges of different pore per inch density. During the mapping process of alumina foams a 3D structure of interconnected posts was built. Structures of different size of spaces between posts and differing total porosity can be obtained by the selection of the type of polymeric sponges used. Degradable polyurethanes based on poIy(E-caprolactone)diol and 4,4 - diisocyanate dicycloheksymethane were made. As chain extenders two different agents were used: ethylene glycol (EG) and water. Advantage of the polymer made from water as a chain extender is its long pot-life and low viscosity before curing as well as very good physical and mechanical properties in comparison to polymer made from EG as a chain extender. The alumina-polyurethane composites are characterized by much higher compressive strength than alumina foam itself. The compressive strength of the composites depend mainly on the polymer composition used for the infiltration. Results show that it is possible to obtain functional alumina-polyurethane composite, which could fulfill requirements for the material used for manufacturing of joint endoprosthesis.

Słowa kluczowe

PL

biomateriał kompozytowy; zastosowanie medyczne; implantologia; endoproteza; materiał ceramiczno-polimerowy; kompozyt korundowo-poliuretanowy

EN

composite biomaterial; medical application; implantology; ednoprosthesis; ceramic-polymer material; alumina-polyurethane composite

• Wydawca: Wydawnictwo Instytut Śląski Sp. z o.o.
• Czasopismo: Prace Instytutu Szkła, Ceramiki, Materiałów Ogniotrwałych i Budowlanych
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 1, nr 2
• Strony: 7--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il.

Twórcy

autor

Jaegermann Z.

autor

Boczkowska A.

autor

Domańska A.

autor

Michałowski S.

• Instytut Szkła, Ceramiki, Materiałów Ogniotrwałych i Budowlanych, Zakład Bioceramiki, Warszawa

Bibliografia

• [l] Johnstone B.R., Proximal interphalangea ljoint surface replacement arthroplasty, „Hand Surg." 2001, No 6(1), s. 1-11.
• [2] Kobayashi K.Y., Terrono A.L., Proximal interphalangeal joint arthroplasty, J. Am. Soc. Surg. Hand" 2003, No 3 (4), s. 219-226.
• [3] Linscheid R.L., Implant arthroplasty of the hand: retrospective and prospective considerations, „J. Hand Surg. [Am]" 2000, No 25 (5), s. 796-816.
• [4] Mo11er K., Geijer M., Sollerman C., Lundborg G., Radiographic evaluation of osseointegration and loosening of titanium implants in the MCP and PIP joints, J. Hand Surg. [Am]" 2004, No 29 (1), s. 32-38.
• [5] Takigawa S., Meletiou S., Sauberbier M., Cooney W.P., Long-term assessment of Swanson implant arthroplasty in the proximal interphalangeal joint of the hand, „Hand Surg. [Am]" 2004, No 29 (5), s. 785-795.
• [6] Gruin I. i in., „Know-how" nr WP/20/93 z 26.03.93, Politechnika Warszawska, 1993.
• [7] Mazurkiewicz S., Tworzywa sztuczne w medycynie - stan obecny i perspektywy, „Polimery" 1999, nr 44 (6).
• [8] Szafran M., Boczkowska A., Konopka K., Kurzydłowski K., Rokicki G., Batorski K., „Kompozyt ceramiczno-polimerowy i sposób wytwarzania kompozytu ceramiczno-polimerowego". Zgłoszenie Patentowe nr P-353130, 2002.
• [9] Boczkowska A., Jaegermann Z., Domańska A., Kurzydłowski K., Babski K., „Poliuretan bioresorbowalny, sposób wytwarzania poliuretanu bioresorbowalnego, kompozyt ceramika-poliuretan bioresorbowalny i sposób wytwarzania kompozytu ceramika-poliuretan bioresorbowalny". Zgłoszenie Patentowe nr P-384883, 2008.