Проблемы биосовместимости металлических материалов

Аннотация:

Металлические материалы играют огромную роль в медицине. Проблемы, возникающие при использовании искусственных материалов в качестве имплантатов, связаны с глубинными противоречиями «живого» и «неживого», т.е. с проблемами биосовместимости (биохимической и биомеханической совместимости) имплантируемых материалов и тканей организма. Открытие закона запаздывания — явления гистерезисного поведения биологических тканей и систем живой природы — приоткрыло перспективу в решении вопроса о критериях выбора искусственных материалов для использования в качестве длительно функционирующих в организме имплантатов. Хотя закон запаздывания известен уже более 20 лет , исследователи не в полной мере понимают его сущность и значение как закона естественного гистерезисного поведения живой природы. Основу закона запаздывания составляет гистерезисный характер изменения функций состояния термодинамической системы. В рамках закона запаздывания поведение биологических тканей организма в условиях нагрузки-разгрузки характеризуется гистерезисным изменением функции состояния , т.е. зависимость напряжения от деформации соответствует запаздывающей реакции живых систем, обусловленной проявлением обратимых энергетических процессов в тканях организма. Существующие медицинские материалы, включая титан, тантал, нержавеющие стали, не проявляют в отличие от биологических тканей гистерезисных свойств. Открытый еще в 1680 г. Робертом Гуком закон мгновенной реакции материалов, в том числе металлических, устанавливает однозначную линейную зависимость при нагрузке и разгрузке между напряжением и обратимой деформацией материала, причем закон Гука допускает обратимую деформацию, не превышающую 0,1%, что в 50—100 раз меньше обратимой деформации тканей. Биохимическая совместимость предполагает при введении имплантата в ткань отсутствие иммунных реакций и воспалительных процессов. Реакция тканей на введение искусственных материалов включает в себя сложные химические процессы взаимодействия агрессивных тканевых жидкостей с материалом, который отвечает на это образованием в прилежащих тканях и жидкостях продуктов коррозии. Хорошо выраженный оксидный слой металлических материалов обусловливает их высокую стойкость в агрессивных средах и коррозионную защищенность. На основании данных экспериментальных исследований авторы формулируют принципиальные условия биосовместимости металлических имплантатов: имплантируемые материалы не должны пластически деформироваться в условиях знакопеременного воздействия тканей; деформация имплантата должна соответствовать закону запаздывания, т.е. гистерезисному поведению тканей; амплитудно-временная зависимость свободных колебаний материала имплантата должна соответствовать закономерностям свободных колебаний тканей.

Авторы:

Издание: Стоматология
Год издания: 2013
Объем: 4с.
Дополнительная информация: 2013.-N 3.-С.11-14. Библ. 5 назв.
Просмотров: 192