Study of the morphological and mechanical properties of the ultra-high-molecular-weight polyethylene composite for application as a cartilage bioimplant

Abstract

Full Text

Цель работы - исследование биологических и механических свойств материала, изготовленного на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Исследования механических свойств показали, что материал, приготовленный из СВМПЭ с использованием механической активации и с добавкой 5% наносфер Al2O3, обладал самыми лучшими механическими характеристиками, в частности, наибольшей стойкостью к истиранию: износ снижался в 2,6 раз по сравнению с ненаполненным СВМПЭ. При исследовании материалов на основе СВМПЭ на биосовместимость in vitro выявлено, что изучаемые образцы обладают наименьшей цитотоксической активностью (не более 20%) и не индуцируют значимого уровня гемолиза (не более 7%). Через 60 сут после ортотопической трансплантации данного материала крысам (60 животным линии Wistar) в область хрящевого дефекта было отмечено отсутствие каких-либо признаков воспаления, клеточной инфильтрации, разрушения образца и дальнейшего разрушения хрящевого дефекта. Образец оставался на месте имплантации без смещений, не подвергался воздействию клеток, осуществляющих его резорбцию. Образцы СВМПЭ+Al2O3 нано блокировали рост соединительной ткани, препятствуя дальнейшему разрушению хряща, сохраняя неизменной суставную поверхность и индуцируя её регенерацию в области дефекта. Полученные данные свидетельствуют о перспективности использования СВМПЭ в качестве материала для создания имплантов.