Цель исследования. Сравнительная оценка прочностных свойств и состава костно-пластических материалов после различных видов обработки.
Материал и методы. Исследовали образцы нативной (исходной) и депротеинизированной костной ткани. Прочностные свойства изучали путем одноосного статического растяжения образцов костной ткани с автоматической записью кривых нагружения. Из кривых растяжения были рассчитаны механические характеристики: предел пропорциональности, предел прочности, относительная деформация до разрушения и модуль Юнга. Изучены изменения морфологии поверхности костных материалов, элементного состава, габаритных размеров, сухого веса образцов в зависимости от вида обработки.
Результаты. Все образцы костной ткани имели малую величину деформации, не более 1 %, что характерно для хрупких материалов. Предел пропорциональности для нативной костной ткани равен 27 МПа, для депротеинизированной – 29 МПа. Предел прочности не зависит от вида предварительной химической обработки костной ткани и составляет 80–90 МПа. Наличие коллагена оказывает влияние на модуль Юнга, который для депротеинизированной костной ткани снижается в два раза и равен 110 МПа, а для костной ткани в исходном состоянии – 230 МПа. Рельеф поверхности образцов кости и поверхности излома более развит после депротеинизации.
Заключение. Изучение физико-механических свойств и состава образцов компактной кости позволяет получить представление о влиянии процесса обработки на структуру и свойства костной ткани.
Литература
Аврунин А.С., Корнилов Н.В., Суханов А.В. и др. Формирование остеопоротических сдвигов в структуре костной ткани. СПб., 1998.
Баринов С.М., Комлев В.С. Биокерамика на основе фосфатов кальция. М., 2005.
Волков М.В., Бизер В.А. Гомотрансплантация костной ткани у детей. М., 1969.
Жуковец И.И. Механические испытания материалов. М., 1980.
Золотаревский С.М. Механические свойства металлов. М., 1983.
Имамалиев А.С. Биологическая оценка трансплантируемых тканей. М., 1975.
Карлов А.В., Шахов В.П. Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики. Томск, 2001.
Кирилова И.А., Подорожная В.Т. Способ приготовления костного трансплантата. Патент РФ на изобретение № 2223104 // Изобретения полезные модели. 2004. № 4 (III ч.). С. 464.
Кирилова И.А., Фомичев Н.Г., Подорожная В.Т. и др. Новые виды материалов для костной пластики в свете современных представлений о костных трансплантатах // Хирургия позвоночника. 2007. № 2. С. 66–70.
Корнилов Н.В., Аврунин А.С. Адаптационные процессы в органах скелета. СПб., 2001.
Костин П.П. Физико-механические испытания металлов, сплавов и неметаллических материалов. М., 1990.
Параскевич В.Л. Дентальная имплантология: Основы теории и практики. Минск, 2002.
Садовой М.А., Мацук С.А., Сагдеев Д.О. и др.Хирургическое лечение костных опухолей у детей // Травматол. и ортопед. 2007. № 2. Т. 1. С. 134–137.
Севастьянов В.И., Васин С.Л., Перова Н.В. Методы исследования биоматериалов и медицинских изделий // Биосовместимость / Под ред. В.И. Севастьянова. М., 1999. С. 47–87.
Слуцкий Л.И., Севастьянова Н.А. Органический матрикс кости: новые биохимические данные // Ортопед., травматол. 1986. № 8. С. 82–87.
Хлусов И.А., Пичугин В.Ф., Рябцева М.А. Основы биомеханики биосовместимых материалов и биологических тканей. Томск, 2007.
Хэм А., Кормак Д. Костная ткань // Гистология. 1983. Т. 3. С. 19–131.
Шехтер А.Б., Розанова И.Б. Тканевая реакция на имплантат // Биосовместимость / Под ред. В.И. Севастьянова. М., 1999. С. 174–211.
Эппле М. Биоматериалы и биоминерализация. Томск, 2007.
Finkemeier C.G. Bone-grafting and bone-graft substitutes // J. Bone Joint Surg. Am. 2002. Vol. 84. P. 454–464.
Martin R.V. Bone as a ceramic composite material // Mater. Sci. Forum. 1999. Vol. 293. P. 5–16.
Кирилова И.А. канд. мед. наук старший научный сотрудник лабораторно-экспериментального отдела 630091, Новосибирск, ул. Фрунзе, 17, Новосибирский НИИ травматологии и ортопедии Подорожная В.Т. канд. мед. наук заведующая лабораторией заготовки и консервации трупных тканей 630091, Новосибирск, ул. Фрунзе, 17, Новосибирский НИИ травматологии и ортопедии Легостаева Е.В. канд. физ.-мат. наук ст. науч. сотрудник лаборатории физики наноструктурных биокомпозитов Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск Шаркеев Ю.П. д-р физ.-мат. наук, проф. зав. лабораторией физики наноструктурных биокомпозитов Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск Уваркин П.В. вед. технолог лаборатории физики наноструктурных биокомпозитов Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск Аронов А.М. д-р экон. наук директор по научно-техническому развитию Сибирский научноисследовательский и испытательный центр медицинской техники, Новосибирск
ЖУРНАЛ ПРИЗВАН ОБЪЕДИНИТЬ ДОКТОРОВ, ЗАНИМАЮЩИХСЯ ПРОБЛЕМОЙ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПОЗВОНОЧНИКА.
THE JOURNAL DESTINED TO UNITE DOCTORS INVOLVED WITH SPINAL PATHOLOGY PROBLEMS