Повышение эффективности сотеопластики челюстей с помощью полимера полилактида, наполненного гидроксиаппатитом

• Автор: Жарков, Александр Витальевич
• Шифр специальности: 14.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 107 с. : 9 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений

Введение
ГЛАВА 1. Биорезорбируемые полимеры, их свойства и применение в медицине. Обзор литературы

1.1. Применение искусственных материалов для костной пластики

1.2. Типы биорезорбируемых полимеров

1.3. Полилактид и его свойства

Г ЛАВА 2. Материал и методы исследования

2.1. Материалы исследования

2.2. Технология получения композиций полилактида

2.3. Методы исследования
2.4 Материал и методы экспериментального изучения реакции костной
ткани на композиты
ГЛАВА 3. Физико-механические свойства композитов на основе полилактида и гидроксиапатита
3.1. Исследование физико-механических свойств композитов
3.1.1. Плотность ПЛ наполненного ГАП
3.1.2. Влияние типа Г АП на показатель предела прочности при изгибе
3.1.3. Влияние типа ГАП на показатель твёрдости образцов
3.1.4. Определение модуля упругости
3.1.5. Влияние соотношения компонентов ПЛ+ГАП на термомеханические свойства
3.2. Влияние типа гидроксиапатита на смачивание поверхности минералнаполненного полилактида
3.3. Влияние переработки на величину молекулярной массы полилактида
3.4. Химический анализ композита с помощью электронной спектроскопии (ЭСХА)
Г ЛАВА 4. Реакция костной ткани на введение в дефект имплантатов из полилактида наполненного гидроксиапатитом
4.1 Опыты на крысах
4.2 Особенности заживления костного дефекта челюсти при имплантации пластин из полилактида и полилактида наполненного гидроксиапатитом
ГЛАВА 5. Обсуждение результатов исследования
Выводы
Практические рекомендации
Список литературы

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ПЛ - полилактид ГА - гидроксиапатит
Г АП - Г идроксиапол, препарат синтетического гидроксиапатита, синтезированного на НПО ЗАО «Полистом»
РФЭС - рентгенофотоэлектронная спектроскопия
ПВП - Поливинилпирролидон
МПа - показатель предела прочности
ЭСХА - Электронная спектроскопия для химического анализа.
ПММА - полиметилметакрилат
СВМПЭ — сверхвысокомолекулярный полиэтилен
ПА-12 - полиамид
СТтек - показатель предела текучести композита
стизг— показатель предела прочности композита при изгибе
Е - модуль упругости
КУС - краевой угол смачивания
ВВЕДЕНИЕ

Акггуальность проблемы
Проблема разработки синтетических биорезорбируемых композитов для создания искусственной кости в челюстно-лицевой области до настоящего времени не решена, несмотря на обилие публикаций по свойствам резорбируемых полимеров (М. Vert, 1989 и др.). Основные трудности этого направления полимерного биомедицинского материаловедения связаны со сложным характером процесса образования натуральной кости в процессе резорбции полимерного имплантата, находящегося в напряженном состоянии.
В последнее время появились работы по исследованию влияния гидроксиапатита (ГАЛ) на свойства биостабильных и биорезорбируемых полимеров (Ю.И. Чергештов, 2000; А.И. Воложин, 1998-2002), что создает новые возможности получения биорезорбируемых композитов.
Получение образцов наполненных минералами композитов для имплантации в челюстно-лицевой области включает несколько этапов, из которых первым является подготовка полимера, состоящая в измельчении гранул при криотемпературах в среде жидкого азота. Окончательно неизвестно, как влияют этапы такой подготовки на свойства композитов. При создании минералонаполненных композитов важным является исследование влияния гранул ом етрического состава ГАП на термомеханические и физико-механические показатели композитов наполнителя с биорезорбируемым полимером - полилактидом (ПЛ), для создания основ разработки биорезорбируемых имплантатов.
Основным этапом при разработке новых композиционных материалов для остеопластики является изучение их биосовместимости при введении в костный дефект и других ситуациях, требующих применения костнозамещающего материала (контурная пластика, коррекция альвеолярного отростка и т.д.). С этой целью используют

• Интенсивность разложения полилактидных имплантатов используемых в настоящее время должна быть увеличена, т.е. сокращено время резорбции (Bergsma J.E. et al., 1995; Matsusue Y. et al., 1997).
• Применение имплантатов из полилактида не должно препятствовать остеоинтегративным свойствам других биоактивных материалов биорезорбируемых и не биорезорбируемых.
Например, самоармирующийся поли-1-лактид (SR-PLLA) (Majola А. et al., 1992) состоит из усилителей биорезорбции и матричных полимерных компонентов.
Verheyen С.С.P.M. et al. (1992) пытались получить ГАП/ПЛ композиты обладающие высокой механической прочностью методом полимеризации на наполнителе. Однако начальная сила изгиба (Sf) полученных деталей была низкой (приблизительно 70 - 90 МПа), время резорбции - коротким (потеря 50% от исходного за 3 недели). Полученные соединения имели максимальную силу изгиба 280 МРа при содержании ГА 30% веса. Сила изгиба несколько уменьшилась, когда наполнение превышало 40% по весу (Verheyen C.C.P.M. et al., 1993; Oonishi Н. et al
1995). Высокая механическая устойчивость не нарушалась в скрепляющих устройствах при лечении переломов костей. Поэтому для экспериментов in vivo были выбраны стержни из ПЛ с 30% содержанием ГА
В результате, использованные стержни имели нагружение при изгибе большее, чем 200 МПа, что превышает нагружение при изгибе человеческой кортикальной кости (120 - 210 МПа). За 25 недель нагружения при изгибе использованных стержней при подкожной имплантации снижалась до 80% от первоначального показателя. Этот показатель в разработанных образцах сохраняется на высоком уровне в течение наиболее продолжительного времени по сравнению с резорбирующими имплантатами, используемыми в настоящее время для лечения переломов (Kokubo Т. et al., 1990; Suuronen R. et al., 1992;