재흡수성 생체재료의 인장 강도

재료 분해는 하나 이상의 환경 적 요인에 노출 된 후 인장 강도, 색상 및 모양과 같은 재료 특성의 성능 손실 및 변화를 설명합니다. 이러한 요인은 열, 빛, 기계적 힘 또는 산, 알칼리성 또는 염과 같은 화학적 노출을 포함합니다. 분해를 제어하는 한 가지 방법은 표면 엔지니어링입니다. 이는 보호 층으로 표면을 보호하거나 예를 들어 교차 연결을 통해 재료 자체를 수정하여 수행됩니다.

여기서는 힘 트랜스듀서가 있는 테스트 머신에서 시판기 시편 샘플을 테스트합니다. 샘플은 UTM(테스트 기계)의 클램프에 단단히 배치되고, UTM은 제로화되고, 6mm/min의 변위 속도는 고장때까지 시작됩니다. 실패 후 피크 힘이 기록됩니다. 실험 설계는 아래 그림에 나와 있습니다.

그림 1: 실험 설계.

폴리글리코나테 봉합사 및 폴리디옥사논 봉합사 : 두 개의 개거 봉합사가이 실험에 사용됩니다. 합성 폴리글리코네이트 봉합사는 글리콜리드와 트리메틸렌 탄산염을 필요로 하는 반응으로부터 제조됩니다. 폴리(글리콜리드-공동 트리메틸렌 탄산염)를 형성하면 중합됩니다. 이러한 폴리글리콜리오는 도 2에 도시된 선형 구조(C₈H₁₀O_7)n의선형 구조를 갖는다. 한편, PDS II 바이올렛 모노필라멘트 봉합사는 폴리디옥사논 폴리머로부터 합성되며 선형 구조(C_4H6O_3)n이다. 폴리디옥사네는 그림 3에 아래와 같습니다.

그림 2: 폴리글리코네이트 봉합사를 중합화하는 데 사용되는 폴리(글리콜리드-공동 트리메틸렌 탄산염)

그림 3: 합사를 중합하는 데 사용되는 폴리디옥사네.

두 봉합사 모두 분해 과정을 통해 가수 분해 반응을 따릅니다. 폴리글리콜리드의 경우 2단계 가수 분해가 발생합니다. 첫째, 중합체는 먼저 내부 에스테르 결합의 분열에 의해 단량제 (글리콜산)로 변환됩니다. 이어서, 중합체의 결정부분에 대한 가수분해적 공격이 발생한다. 결정 영역이 용해되면 폴리머가 붕괴됩니다. 마찬가지로, 폴리디옥사네 봉합사는 에스테르 라디칼을 통해 안전하게 분해된다. 두 봉합사 유형에서 분해 된 화합물은 비 독성과 안전하게 배뇨 또는 호기를 통해 분비된다.

시간이 지남에 따라, 용액은 하이드록실 이온의 증가 된 존재로 인해 더 산성된다. 카복실산 라디칼은 분해된 단량체의 끝에서 생성되어 주변 용액의 pH를 낮춥춥습니다. 최근 연구에 따르면 폴리글리콜리드와 폴리디옥사논 구조는 체외보다 생체 내에서 더 빠르게 저하되고, 세포 효소 활동^2에의해 가져온 것으로 나타났다. 생물학적 효소의 존재로 인한 효과는 이 체외 시술 중에 관찰되지 않습니다.

5주 동안 처리된 모든 표본을 테스트하고 분석했습니다. 전체 시험에서 평균 인장 강도는 방정식 1을 사용하여 계산되었습니다.

(1)

봉합사 유형 및 솔루션 환경과 관련하여 실패시 모든 힘의 표준 편차도 계산되었습니다. 마지막으로, 유지된 백분율 인장 강도는 평균 인장 강도를 사용하여 결정되었다. 다음은 대표적인 결과를 보여주는 그래프입니다.

(2)

모든 pH 범위에 걸쳐 폴리 글리코네이트 봉합사의 평균 강도 손실 프로필은 처음 4 주 동안 약 81 %, 76 %, 66 %, 54 %였습니다. 실험의 처음 4 주 동안,이 프로필은 이러한 봉합사에 대한 제조 업체의 주장과 거의 동일합니다. 또한 원래 폴리 글리코네이트 프로파일이 실험적인 체외 봉합사보다 약간 빠른 속도로 저하되는 것도 분명합니다. 이는 제조업체가 효소 저하와 같은 요인이 있는 생체 내 테스트에서 수행되었기 때문입니다. 생물학적 효소의 존재는 생물 재료의 분해 및 재흡수 속도를 크게 증가시킬 수 있습니다. 생체 내 시험 대상체에서 체외 절차가 부족한 다른 스트레스와 생화학적 상호 작용에 표본. 생체 내 시험은 일반적으로 관찰될 살아있는 주제에 대한 실험의 전반적인 효과를 허용하기 때문에 시험외 검사보다 선호된다.

그림 4: 산성 용액: 봉합장 강도.

그림 5: 중립 용액, 봉합장 강도.

그림 6: 알칼리성 용액, 봉합장 강도.

그림 7: 산용액, 퍼센트 인장 강도 유지.

그림 8: 중립 솔루션, 백분율 인장 강도 유지.

그림 9: 기본 솔루션, 백분율 인장 강도 유지.

제어			7일			14일
평균 pH			평균 pH			평균 pH
N/A			산	중립의	기지	산	중립의	기지
			5	6	8	4	6	9
힘 (N)			힘 (N)			힘 (N)
93.63			83.67	85.67	78.40	74.63	83.53	78.40
102.07			98.53	93.50	82.77	71.73	77.30	80.83
101.43			78.13	81.03	86.77	75.08	81.73	80.33
97.80			79.50	75.73	82.40	76.50	74.67	81.17
86.43			79.93	81.63	75.33	67.00	87.10	94.80
			94.23	96.80	98.07	89.27	91.43	87.47
21일			28일			35일
평균 pH			평균 pH			평균 pH
산	중립의	기지	산	중립의	기지	산	중립의	기지
4	6	9	4	6	8	4	6	8
힘 (N)			힘 (N)			힘 (N)
56.53	58.70	85.97	51.53	58.57	73.22	36.37	38.77	74.67
60.73	65.33	75.80	49.70	51.43	72.20	24.20	34.83	67.70
58.27	63.53	69.23	56.87	72.20	83.20	36.30	42.37	73.27
64.93	66.83	81.60	40.63	28.40	72.90	21.60	36.83	74.63
68.57	63.90	81.90	29.70	58.70	80.93	42.00	40.97	75.67
75.20	76.17	61.63	20.83	69.47	83.33	31.37	45.33	81.77
85.63	94.17	85.00	36.37	78.13	76.73	87.53	90.77	81.83
60.33	75.83	80.47	52.33	66.67	85.83

표 1: 전체 5주 폴리디옥사네 봉합사 데이터, 실패시 힘

제어			7일			14일
평균 pH			평균 pH			평균 pH
N/A			산	중립의	기지	산	중립의	기지
			4	6	9	4	6	9
힘 (N)			힘 (N)			힘 (N)
170.80			131.37	147.03	146.23	122.07	117.87	135.17
170.93			147.70	142.60	152.63	129.30	132.13	129.87
167.70			134.00	153.80	120.13	107.93	113.13	101.57
162.37			112.90	102.87	111.07	139.63	120.47	111.20
156.70			153.20	124.63	103.80	123.80	131.47	129.57
			152.87	145.90	123.33	143.57	146.13	144.57
21일			28일			35일
평균 pH			평균 pH			평균 pH
산	중립의	기지	산	중립의	기지	산	중립의	기지
4	6	8	4	6	8	4	5	7
힘 (N)			힘 (N)			힘 (N)
110.63	109.13	115.27	93.67	93.40	74.57	50.43	54.03	44.80
115.10	113.13	87.90	75.40	100.50	77.93	82.47	78.67	78.70
120.50	128.93	116.37	111.43	108.00	109.73	80.47	42.83	80.20
114.03	116.43	101.03	84.23	87.17	80.10	69.40	81.13	77.10
118.83	110.93	107.43	51.47	66.90	81.60	68.70	81.50	46.97
78.33	87.90	115.57	59.87	93.77	61.07	76.87	82.73	82.53
131.20	141.07	107.83	105.60	111.73	112.21	68.00	57.27	86.23
80.47	122.70	91.67	103.67	110.10	105.67

표 2: 전체 5주 폴리글리코네이트 봉합사 데이터, 실패시 힘

시간이 지남에 따라, 모든 봉합사 표본의 인장 강도감소. 또한, 폴리디옥사넨 봉합사의 경우, 산성 환경은 원래 인장 강도의 41.46%만이 유지되었기 때문에 가장 큰 피해를 주었으며, 반면, 원래 인장 강도의 78.58%와 48.95%는 각각 알칼리성 및 중립용액의 폴리디옥사넨 봉합사를 보유하였다. 다른 한편으로는, 다른 pH 용액에 걸쳐 폴리 글리코네이트 봉합사에 대한 시간이 지남에 따라 강도 보존 비율은 모두 유사했다. 폴리글리코네이트 봉합사에 대한 인장 강도의 가장 큰 감소는 중립 환경에서 관찰되었으며, 여기서 원래 강도의 41.22%만 유지되었다. 산성 및 알칼리성 환경에서는 원래 인장 강도의 42.79%와 42.81%가 각각 폴리글리코네이트 봉합사를 위해 유지되었다.

봉합사가 더 높은 온도에서 배양되었다면 시스템 내에서 발견되는 내재 에너지증가로 인해 더 빨리 저하되었을 것입니다. 이를 통해 단량체로의 보다 자발적인 비합화가 발생할 수 있습니다. 즉, 온도가 증가함에 따라 인장 강도가 부정적인 영향을 받습니다. 또한 봉합사가 지속적인 스트레스로 유지되면 부패의 가능성도 증가할 것입니다. 이것은 크리프 변형 때문일 것입니다. 봉합사를 스트레칭하면 흡수가 가장 좋은 약한 로케일이 생깁니다. 봉합사가 매듭에 묶여 있다면 비슷한 시나리오가 발생할 수 있습니다.

본 실험에서, 상이한 pH 환경에서 봉합사의 인장 강도를 평가하였다. 5 주 동안, 산성, 알칼리성 및 중립 솔루션에 노출 된 후 두 가지 유형의 봉합사의 인장 강도가 탐구되었습니다. 결과는 압도적으로 어떤 pH 환경에서 시간이 지남에 따라 생리성 봉합사가 저하될 것이라는 점을 나타냅니다.

폴리글리코네이트 봉합사가 더 빠른 속도로 저하되지만 폴리디옥사논 봉합사에 비해 여전히 강합니다. 실험 결과 또한 장기간 프레임에서 폴리디옥사논 봉합사는 폴리 글리코네이트 봉합사보다 강도를 더 많이 유지한다는 것을 보여 주며, 다각형 봉합사의 빠른 분해 속도가 더 분명해짐에 따라 더욱 분명해집니다. 그럼에도 불구하고, 실험이 체외에서수행되었기 때문에, 보다 적극적인 생화학 적 모델에서 폴리글리코네이트 또는 폴리디옥사논 봉합사의 효과에 대해 실질적인 결론을 도출할 수 없다. 효소 분해는 고려해야 할 중요한 측면입니다. 에 관계없이, 두 봉합사는 외과 적 절차에 대한 실행 가능한 후보입니다. 이 연구는 연구의이 유형의 중요성을 확인.

재갈병 봉합사는 일시적인 상처 지원을 제공하여 상처가 정상적인 힘을 견딜 수 있을 만큼 잘 치유될 수 있도록 합니다. 일반적으로, 개반 가능한 봉합사는 내부 절차에 사용되므로 봉합사 제거에는 추가 수술 절차가 필요하지 않습니다. 붕괴시 봉합사의 흔적은 거의 또는 전혀 남아 있지 않습니다. 재사용 가능한 봉합사는 봉합사 제거 절차를 위해 돌아올 수 없는 환자에서도 사용됩니다. 다른 한편으로는, 비 resorbable 봉합사는 일반적으로 표피 가 폐쇄에 사용되며, 봉합사는 일정 시간 후에 쉽게 제거 될 수 있습니다. 또한, 반사할 수 없는 봉합사는 종종 스트레스가 많은 내부 환경에서도 사용되며, 개각 가능한 봉합사가 충분한 상처 지원을 제공할 수 없을 때에도 사용됩니다. 다양한 압력과 움직임을 일관되게 견딜 수 있는 심장과 같은 내부 구조에는 반사할 수 없는 봉합사가 필요합니다. 비 resorable 봉합사의 그밖 응용 은 정형 외과 수술 및 심장 수술에 있는 흉골 폐쇄를 포함합니다. 흡기 봉합사는 신체의 내부 및 더 중요한 부분에 사용되기 때문에 강도를 테스트하고 제품 품질을 분석하는 것이 중요합니다.

재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	코멘트
설비
봉합 사
통치자
가위
캘리퍼스
핀셋
저울
티니우스 올슨 테스터
오븐
샘플 컨테이너
비커스
피펫
파이펫 필러
파이펫 튜브
유리 그릇
화학 물질
이온화 수
염산 (HCL)
수산화 나트륨 (NaOH)