31045

تاثير مواد افزودني سراميكي اكسيدي برخواص سايشي و مكانيكي پلي اتيلن با وزن مولكولي فوق العاده بالا در كاربردهاي ارتوپدي

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي- بيومتريال

1399

1402/11/13

عليرضا خاوندي

حميدرضا رضايي

مهندسي مواد و متالورژي

هر ساله، حدود ميليون¬ها عمل مرتبط با جايگزيني ارتوپدي در سراسر جهان انجام مي¬شود كه در اكثر اين ايمپلنت¬ها از پلي¬اتيلن با وزن مولكولي فوق العاده بالا استفاده مي¬شود. اين پليمر در مقايسه با ساير مواد پليمري، مقاومت در برابر سايش عالي را علاوه بر چقرمگي شكست و زيست سازگاري از خود نشان مي¬دهد. قابل ذكر است اين پليمر نمي¬تواند تعامل مناسب با بافت استخواني اطراف ايمپلنت را ارائه دهد و سازگاري زيستي اين پليمر تنها در صورتي تضمين مي¬شود كه يكپارچگي ماكروسكوپي آن حفظ شود. با اين حال، يكي از مشكلاتي كه اين پليمر در حين حركت از خود نشان مي¬دهد، سايش سطح پليمر است كه براي رفع اين مشكل، هفت كامپوزيت با درصد افزودني¬هاي مختلف سراميكي و آلي جهت افزايش خواص مكانيكي تهيه و مورد آزمون¬هاي SEM، FTIR، آزمون نانونفوذ، آزمون نانو خراش و زيست¬سازگاري قرار گرفتند. نتايج نشان دادند كه با افزودن زيركونيا به عنوان تقويت¬كننده سراميكي اكسيدي، بهترين نتايج در آزمون¬هاي مكانيكي و زيست¬سازگاري به دست خواهد آمد. همچنين با افزودن تركيب زيركونيا و آلومينا مي¬توان نتايج قابل قبولي را مشاهده كرد. اين نتايج نشان دادند كه روش ساخت كامپوزيت¬ها تاثير بسيار مهمي بر نتايج مكانيكي و زيستي خواهد داشت.

1403/02/28

Effect of oxide ceramic additives on wear behavior and mechanical properties of Ultra High Molecular Weight Polyethylene in orthopedic applications

1/1/1900 12:00:00 AM

This paper illustrates the producing and features of 7 varied PMCs for using in arthroplasty. They contain UHMWPE and same proportions of HA (30 wt%), MWCNT (5 wt%) as well as different percentages of SiO2, Al2O3, and ZrO2, which were fabricated by the hot press techniques. Due to increasing the biocompatibility of composites and boosting mechanical properties HA and MWCNT were added. Additionally, SiO2, Al2O3, ZrO2 and their combinations were used as anti-wear additives. The Tribological properties and biocompatibility of the produced composites were experimented. It was apparant that the composite which contained ZrO2 + Al2O3 can show better features than other combination forms (Al2O3 + SiO2, SiO2 + ZrO2).

پلي اتيلن با وزن مولكولي فوق العاده بالا , ارتوپدي , سايش , خواص مكانيكي , زيست سازگاري

Ultra-high-molecular-weight polyethylene , Orthopedic , Wear , Mechanical properties , Bio Compatibility

Fateme Khabaz Khoob

Dr. Alireza Khavandi