vol. 5 5/2016 Inżynier i Fizyk Medyczny
286
technologie
\
technologies
artykuł naukowy
\
scientific paper
wskutek wypełnienia pustych przestrzeni przez PLA, jednakże
był to zabieg zaplanowany z uwagi na szybsze tempo degradacji
tego materiału w organizmie, a tym samym stopniowe odsłania-
nie porowatości i przestrzeni komórkom.
Analiza własności mechanicznych
W celu uzupełnienia ubytków tkanek kostnych konieczne jest wy-
korzystywanie materiałów zdolnych do przenoszenia naturalnych
obciążeń występujących w zastępowanych tkankach w celu pod-
trzymania pełnionych funkcji oraz stymulacji komórek kostnych
do nowej w pełni funkcjonalnej kości. Opisywane materiały zosta-
ły przetestowane pod kątem wytrzymałości na ściskanie zgodnie
z normą PN-EN 658-2:2002. Biorąc pod uwagę anizotropię własno-
ści mechanicznych próbekwytworzonych technologiąwarstwową,
próbki zostały przygotowane zgodnie z poniższym rysunkiem.
Otrzymane wyniki badań potwierdziły, iż testowane materia-
ły mogą znaleźć zastosowanie w uzupełnianiu ubytków kostnych
dla tkanek, które nie są poddawane znacznym obciążeniom me-
chanicznym. Porowatość materiału oraz charakter procesu pro-
dukcyjnego wpływają znacząco na uzyskane wartości wytrzyma-
łości mechanicznej, które przedstawiono w poniższej tabeli 1.
Tabela 1
. Porównanie wytrzymałości mechanicznej
Rodzaj materiału
Naprężenie
ściskające (
σ
c
)
Zastępczy Moduł
Young’a
HA3DP
58 MPa
5,1 GPa
HA3DP+PLA
84 MPa
8,9 GPa
Źródło: Opracowanie własne.
Niska odporność na obciążenia ściskające nie dyskredytu-
je materiałów w ramach terapii regeneracji tkanek i mogą być
stosowane z powodzeniem w wybranych przypadkach. Głów-
ną funkcją opracowanych materiałów i wytworzonych struktur
może być czasowe wsparcie uszkodzonych struktur kostnych
i wspomaganie procesów naturalnej odbudowy tkanek.
Analiza właściwości materiałowych
Najważniejszym badaniem w ramach prac nad nowymi materia-
łami była weryfikacja otrzymanych właściwości biologicznych.
Domieszki materiałów pomocniczych, proces technologiczny,
obróbka cieplna, impregnacja, obróbka mechaniczna mogły
wpłynąć negatywnie na właściwości biologiczne hydroksyapa-
tytu. W celu analizy wpływu zastosowanych modyfikacji prze-
twarzanych materiałów na ich zastosowanie w aplikacjach
medycznych przeprowadzono testy
in vitro
z udziałem kolonii
komórek, fibroblastów mysich – BALB/3T3. Przeprowadzone
Kierunek nakładania
warstw
ORIENTACJA POZIOMA
Kierunek nakładania
warstw
ORIENTACJA PIONOWA
Rys. 7
. Schemat pozycjonowania próbek względem kierunku nakładania warstw,
próbka testów ściskania
Źródło: opracowanie własne.
Rys. 8
. Hodowle komórkowe w dołkach testowych po 72 godzinach inkubacji z badanymi materiałami: HA3DP (a) i HA3DP+PLA (b)
Źródło: opracowanie własne.
