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取代骨科金属材料的碳纤维与甲壳素复合物更具有生物吸收率
发布者:LiWWZXB 发布时间:2011年8月31日 来源:google |
生物活性接骨板生物活性接骨板可以避免因应力遮挡和金属材料的锈蚀作用而导致骨质疏松及二次手术所造成的负担,故越来越受到患者的欢迎。
甲壳素纤维增强聚乙内酯复合材料是近年来人们研制较多的生物材料,甲壳素是一种天然生物大分子,在体内可降解吸收,具有许多独特的性能。而聚已内酯亦为一种新型的可吸收材料,可诱导、促进成骨反应。短碳纤维加强环氧树脂接骨板具有弹性模量与骨弹性模量相似的特点。聚醚醚酮作为内植入材料,具有优良的生物相容性,力学性能和透x射线等特点。该材料经过纤维等手段增强后,性能可以任意调整到和植入部位组织或骨力学性能匹配,能制作出所需要的植入物。它有望取代骨科金属材料,成为内植入物的主流材料。
生物活性材料的观察:
生物活性材料的研究着重在于观察其生物吸收率,生物相容性等。
通过将甲壳素与聚已内酯的复合物植入动物体内,观察其生物降解和组织相容性等问题。
接骨板取出时的大体形态与植入相同,只是表面有虫蚀状缺损。实验中观察到,生物接骨板和螺钉周围的炎性反应比较明显。标本的组织学切片结果表现为:生物接骨板与螺钉周围始终有以淋巴细胞、中性粒细胞、及异物巨细胞为主的炎症反应存在,并可见到结缔组织包裹的接骨板碎片。通过对局部组织的病理切片2周组局部组织即可观察到新生骨小梁形成,但较正常骨组织疏松。4、6周组的成骨反应更明显,但8、12周组的成骨反应未进一步增加,且螺钉植入周围的新生骨小梁较6周组有所减少,说明植入体内与骨组织相接处可诱导成骨反应,这种情况有利于骨折的愈合。但其炎性反应及排斥反应较大,也是制约其临床运用的因素。
碳纤维增强可降解吸收性聚合物复合材料具有良好的弯曲强度,远大于皮质骨的强度和刚度,采用有限元软件ANSYS,有限元模型采用自适应网格划分方法,单元类型选择为Solid92。分别引入不锈钢骨板、Ti6A14V骨板,碳/羟磷灰石骨板、短碳纤维增强聚醚醚酮内接骨板四种骨板的材料参数分别进行计算分析。
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