КОСТНО-ПЛАСТИЧЕСКИЕ БИОМАТЕРИАЛЫ И ИХ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Цель исследования. Сравнительная оценка прочностных свойств и состава костнопластических 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 физикомеханических свойств и состава образцов компактной кости позволяет получить представление о влиянии процесса обработки на структуру и свойства костной ткани.

костная ткань, депротеинизация, костная соломка, физикомеханические свойства

1. Аврунин А.С., Корнилов Н.В., Суханов А.В. и др. Формирование остеопоротических сдвигов в структуре костной ткани. СПб., 1998.

2. Баринов С.М., Комлев В.С. Биокерамика на основе фосфатов кальция. М., 2005.

3. Волков М.В., Бизер В.А. Гомотрансплантация костной ткани у детей. М., 1969.

4. Жуковец И.И. Механические испытания материалов. М., 1980.

5. Золотаревский С.М. Механические свойства металлов. М., 1983.

6. Имамалиев А.С. Биологическая оценка трансплантируемых тканей. М., 1975.

7. Карлов А.В., Шахов В.П. Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики. Томск, 2001.

8. Кирилова И.А., Подорожная В.Т. Способ приготовления костного трансплантата. Патент РФ на изобретение № 2223104 // Изобретения полезные модели. 2004. № 4 (III ч.). С. 464.

9. 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.

10. Корнилов Н.В., Аврунин А.С. Адаптационные процессы в органах скелета. СПб., 2001.

11. Костин П.П. Физико-механические испытания металлов, сплавов и неметаллических материалов. М., 1990.

12. Параскевич В.Л. Дентальная имплантология: Основы теории и практики. Минск, 2002.

13. 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.

14. 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.

15. Слуцкий Л.И., Севастьянова Н.А. Органический матрикс кости: новые биохимические данные // Ортопед., травматол. 1986. № 8. С. 82–87.

16. Хлусов И.А., Пичугин В.Ф., Рябцева М.А. Основы биомеханики биосовместимых материалов и биологических тканей. Томск, 2007.

17. Хэм А., Кормак Д. Костная ткань // Гистология. 1983. Т. 3. С. 19–131.

18. Шехтер А.Б., Розанова И.Б. Тканевая реакция на имплантат // Биосовместимость / Под ред. В.И. Севастьянова. М., 1999. С. 174–211.

19. Эппле М. Биоматериалы и биоминерализация. Томск, 2007.

20. Finkemeier C.G. Bone-grafting and bone-graft substitutes // J. Bone Joint Surg. Am. 2002. Vol. 84. P. 454–464.

21. Martin R.V. Bone as a ceramic composite material // Mater. Sci. Forum. 1999. Vol. 293. P. 5–16.