Современные полимерные композиционные материалы для костной хирургии: проблемы и перспективы
https://doi.org/10.32362/2410-6593-2022-17-6-514-536
Аннотация
Цели. Обсуждение основных проблем и перспектив создания современных остеопластических материалов на основе полимерных композиций, используемых для костной хирургии.
Методы. Обзор суммирует научно-исследовательские работы, посвященные созданию материалов, применяемых для костных имплантатов, и их испытанию на практике, анализирует и обобщает данные научных статей по следующим разделам: обоснование использования биоразлагаемых материалов в костной хирургии; закономерности биодеградации и биорепарации костного имплантата; требования, предъявляемые к разлагаемым полимерным композиционным материалам (ПКМ) для биомедицинских применений; обзор полимерных материалов, пригодных для использования в имплантационной практике; влияние модификации ПКМ на структуру и биологическую активность материала в биосредах; влияние вытяжки и термической обработки на молекулярную структуру полиалканоатов.
Результаты. Рассмотрены наиболее перспективные на сегодняшний день биоразлагаемые резорбируемые материалы для репаративной костной хирургии. Сформулированы требования, предъявляемые к данным типам материалов, и дано обоснование их использования с учетом преимуществ по сравнению с традиционными металлическими и керамическими имплантатами. Рассмотрены особенности кинетики и механизма биодеградации имплантатов при их взаимодействии с костными биосредами организма от момента введения имплантата до полного заживления раны. В результате проведенного анализа были установлены факторы, которые могут повлиять на активность разложения имплантата и методы корректировки скорости разложения и механических характеристик материала, такие как химическая функционализация, создание блок-сополимеров, включение в состав композита волокон и минеральных наполнителей, а также термообработка и вытяжка композита на стадии изготовления. Среди основных факторов было оценено влияние структуры композиционного материала на его биологическую активность при взаимодействии с биосредами. Из полимерных материалов основное внимание уделено наиболее распространенным биодеградируемым, широко используемым в медицине полимерам: полигидроксибутирату (ПГБ) микробиологического происхождения, полилактиду и другим полимерам на основе полимолочной кислоты, поликапролактону. Рассмотрены их модификации с такими добавками, как гидроксиапатит, хитин и хитозан и бета-трикальцийфосфат. По итогам работы наиболее перспективными оказались материалы на основе ПГБ благодаря его полной биоразлагаемости на нетоксичные для организма продукты (углекислый газ и вода) и хорошей биосовместимости. Тем не менее, существующие композиции на основе ПГБ имеют недостатки, к которым относятся хрупкость, низкая эластичность, нестабильное поведение при высокотемпературном воздействии при переработке, формовании имплантатов, стерилизации и др. Это требует доработки композиций как в плане модификации полимера, так и по составу.
Выводы. В обзоре рассмотрены подходы к достижению свойств материалов, требуемых для совершенных имплантатов. Основными требованиями, предъявляемыми к имплантатам, являются оптимизация времени резорбции остеопластического матрикса, облегчение рассасывания остеопластического матрикса, синхронизированного по времени с процессом регенерации кости. Для достижения этих требований необходимо применять технологии, которые включают модификацию ПКМ путем воздействия на химический состав и структуру; введение наполнителей; использование химической функционализации, ориентационной вытяжки, термической обработки. Успех использования костных материалов на основе биодеградируемых полимеров основан на точном понимании механизма действия различных компонентов композиции для имплантата и строгом соответствии с ужесточающимися нормативными требованиями технологии имплантации.
Об авторах
П. А. ПоверновРоссия
Повернов Павел Алексеевич - аспирант, младший научный сотрудник лаборатории Физико-химии композиций природных и синтетических полимеров, Scopus Author ID 57210264564, ResearcherID ABC-5732-2021.
199334, Москва, ул. Косыгина, д.4
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
Л. С. Шибряева
Россия
Шибряева Людмила Сергеевна - доктор химических наук, профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории Физикохимии композиций природных и синтетических полимеров, ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануеля РАН; профессор кафедры Химии и технологии переработки эластомеров им. Ф.Ф. Кошелева Института тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова ФГБОУ ВО «МИРЭА – РТУ, Scopus Author ID 7003539026, ResearcherID A-7634-2014.
199334, Москва, ул. Косыгина, д. 4; 119571, Москва, пр-т Вернадского, д. 86
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
Л. Р. Люсова
Россия
Люсова Людмила Ромуальдовна - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой Химии и технологии переработки эластомеров им. Ф.Ф. Кошелева, Scopus Author ID 6508196636, ResearcherID ABC-7835-2021.
119571, Москва, пр-т Вернадского, д. 86
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
А. А. Попов
Россия
Попов Анатолий Анатольевич - доктор химических наук, профессор, заведующий лабораторией Физико-химии композиций природных и синтетических полимеров, заместитель директора по научно-образовательной работе, Scopus Author ID 7402986626, ResearcherID I-9835-2014.
199334, Москва, ул. Косыгина, д. 4
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
Список литературы
1. Bauer S., Schmuki P., von der Mark K., Park J. Engineering biocompatible implant surfaces. Part I: Materials and surfaces. Prog. Mater. Sci. 2016;58(3):261–326. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2012.09.001
2. Schwitalla A., Müller W.D. PEEK dental implants: A review of the literature. J. Oral Implantol. 2013;39(6):743–749. https://doi.org/10.1563/AAID-JOI-D-11-00002
3. Özkurt Z., Kazazoğlu E. Clinical success of zirconia in dental applications. J. Prosthodont. 2010;19(1):64–68. https://doi.org/10.1111/j.1532-849X.2009.00513.x
4. Li Y., Brånemark R. Osseointegrated prostheses for rehabilitation following amputation. Unfallchirurg. 2017;120(4):285–292. https://doi.org/10.1007/s00113-0170331-4
5. Verma M.L., Kumar S., Jeslin J., Dubey N.K. Microbial Production of Biopolymers with Potential Biotechnological Applications. In: Biopolymer-Based Formulations. Elsevier; 2020. P. 105–137. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-8168974.00005-9
6. Rebelo R., Vila N., Rana S., Fangueiro R. Poly Lactic Acid Fibre Based Biodegradable Stents and Their Functionalization Techniques. In: Fangueiro R., Rana S. (Eds.). Natural Fibres: Advances in Science and Technology Towards Industrial Applications. RILEM Bookseries. Dordrecht: Springer. 2017;12:331–342. https://doi.org/10.1007/978-94017-7515-1_25
7. Rebelo R., Fernandes M., Fangueiro R. Biopolymers in medical implants: A brief review. Procedia Eng. 2017;200:236–243. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.07.034
8. Лыкошин Д.Д., Зайцев В.В., Костромина М.А., Есипов Р.С. Остеопластические материалы нового поколения на основе биологических и синтетических матриксов. Тонкие химические технологии. 2021;16(1):36–54. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2021-16-1-36-54
9. Albrektsson T., Chrcanovic B., Östman P.-O., Sennerby L. Initial and long-term crestal bone responses to modern dental implants. Periodontol. 2000. 2017;73(1):41–50. https://doi.org/10.1111/prd.12176
10. Alghamdi H.S. Methods to Improve Osseointegration of Dental Implants in Low Quality (Type-IV) Bone: An Overview. J. Funct. Biomater. 2018;9(1):7. https://doi.org/10.3390/jfb9010007
11. Li J., Lu X.L., Zheng Y.F. Effect of surface modified hydroxyapatite on the tensile property improvement of HA/PLA composite. Appl. Surf. Sci. 2008;255(2):494–497. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2008.06.067
12. Wang J., et al. Fabrication and characterization of composites composed of a bioresorbable polyester matrix and surface modified calcium carbonate whisker for bone regeneration. Polym. Adv. Technol. 2017;28(12):1892–1901. https://doi.org/10.1002/pat.4078
13. Поройский С.В., Михальченко Д.В., Ярыгина Е.Н., Хвостов С.Н., Жидовинов А.В. К вопросу об остеоинтеграции дентальных имплантов и способах ее стимуляции. Вестник ВолгГМУ. 2015;3(33):6–9.
14. Мирсаева Ф.З., Убайдуллаев М.Б., Вяткина А.Б., Фаткуллина С.Ш. Дентальная имплантология: уч. пособие. Уфа: Изд-во ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России; 2015. 124 с. URL: http://library.bashgmu.ru/elibdoc/elib624.pdf
15. Alves E.G.L., de Faria Rezende C.M., Serakides R., et al. Orthopedic implant of a polyhydroxybutyrate (PHB) and hydroxyapatite composite in cats. J. Feline Med. Surg. 2011;13(8):546–552. http://doi.org/10.1016/j.jfms.2011.03.002
16. Барыш А.Е., Дедух Н.В. Морфология кости вокруг имплантатов с керамическим покрытием и различной топографией поверхности. Ортопедия, травматология и протезирование. 2009;(1):38–44.
17. Попков А.В. Биосовместимые имплантаты в травматологии и ортопедии (Обзор литературы). Гений ортопедии. 2014;(3):94–99.
18. Попков А.В. Биоактивные имплантаты в травматологии и ортопедии. Иркутск: РНЦ ВТО им. Г.А. Илизарова; 2012. 434 c. ISBN 978-5-98277-155-1
19. Mansourvar M.I., Maizatul A., Herawan T., Gopal R.R., Abdul K.S., Nasaruddin F.H. Automated Bone Age Assessment: Motivation, Taxonomies, and Challenges. Comput. Math. Methods Med. 2013;2013:391626. https://doi.org/10.1155/2013/391626
20. Narayanan R., Seshadri S.K., Kwon T.Y., Kim K.H. Calcium phosphate-based coatings on titanium and its alloys. J. Biomed. Mater. Res. B. Appl. Mater. 2008;85B(1):279–299. https://doi.org/10.1002/jbm.b.30932
21. Kurusu R.S., Demarquette N.R., Gauthier C., Chenal J.M. Effect of ageing and annealing on the mechanical behaviour and biodegradability of a poly(3-hydroxybutyrate) and poly(ethylene-co-methyl-acrylate-co-glycidylmethacrylate)blend. Polym. Int. 2014;63(6):1085–1093. https://doi.org/10.1002/pi.4616
22. Sun J., Wang J., Yeo J.C.C., Yuan D., Li H., Stubbs L.P., He C. Lignin epoxy composites: preparation, morphology, and mechanical properties. Macromol. Mater. Eng. 2016;301(3):328–336. https://doi.org/10.1002/mame.201500310
23. Schenk R.K., Buser D. Osseointegration: a reality. Periodontology 2000. 1998;17(1):22–35. https://doi.org/10.1111/j.1600-0757.1998.tb00120.x
24. Freier T., Kunze C., Nischan C., et al. In vitro and in vivo degradation studies for development of a biodegradable patch based on poly(3-hydroxybutyrate). Biomaterials. 2002;23(13):2649–2657. https://doi.org/10.1016/S0142-9612(01)00405-7
25. Rogovina S., Aleksanyan K., Grachev A., Gorenberg A. Investigation of Structure and Properties of Biodegradable Compositions of Polylactide with Ethyl Cellulose and Chitosan Plasticized by Poly(Ethylene Glycol). Science Journal of Volgograd State University. Technology and innovations. 2014;6(15):73–85. https://doi.org/10.15688/jvolsu10.2014.6.7
26. Shibryaeva L.S., Shatalova O.V., Krivandin A.V., et al. Specific structural features of crystalline regions in biodegradable composites of poly-3-hydroxybutyrate with chitosan. Russ. J. Appl. Chem. 2017;90(9):1443–1453. https://doi.org/10.1134/S1070427217090117
27. Тертышная Ю.В., Шибряева Л.С. Деструкция поли-3-гидроксибутирата и смесей на его основе под действием ультрафиолета и воды. Высокомолекулярные соединения. Серия Б. 2013;55(3):363–368. https://doi.org/10.7868/S0507547513030124
28. Богатова И.Б. Получение биосинтетических полимерных упаковочных материалов – решение проблемы полимерного мусора. Вестник Волжского университета имени В.Н. Татищева. 2015;23(1):95–100.
29. Мураев А.А., Иванов С.Ю., Артифексова А.А., Рябова В.М., Володина Е.В., Полякова И.Н. Изучение биологических свойств нового остеопластического материала на основе недеминерализованного коллагена, содержащего фактор роста эндотелия сосудов при замещении костных дефектов. Современные технологии в медицине. 2012;(1):21–26.
30. Iordanskii A.L., Ol’khov A.A., Pankova Yu.N., Bonartsev A.P., Bonartseva G.A., Popov V.O. Hydrophilicity impact upon physical properties of the environmentally friendly poly(3-hydroxybutyrate) blends: modification via blending. Macromolecular Symposia. Special Issue: Fillers, Filled Polymers and Polymer Blends. 2006;233(1):108–116. https://doi.org/10.1002/masy.200690005
31. Lique-Agudo V., Hierro-Oliva M., Gallardo-Moreno M., Gonzalez-Martin Ml. Effect of plasma treatment on the surface properties of polylactic acid films. Polymer Testing. 2021;96:107097. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2021.107097
32. Sadi R.K., Fechine G.J.M., Demarquette N.R. Photodegradation of poly (3-hydroxybutyrate). Polym. Degrad. Stab. 2010;95(12):2318–2327. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2010.09.003
33. Artsis M.I., Bonartsev A.P., Iordanskii A.L., et al. Biodegradation and Medical Application of Microbial Poly (3-hydroxybutyrate). Mol. Cryst. Liq. Cryst. 2012;555(1):232–262. https://doi.org/10.1080/15421406.2012.635549
34. Zhu B., Bailey S.R., Mauli A.C. Calcification of primary human osteoblast cultures under flow conditions using polycaprolactone scaffolds for intravascular applications. J. Tissue Eng. Regen. Med. 2012;6(9):687–695. https://doi.org/10.1002/term.472
35. Yu H., Wooley P.H., Yang S.Y. Biocompatibility of Poly-ε-caprolactone-hydroxyapatite composite on mouse bone marrow-derived osteoblasts and endothelial cells. J. Orthop. Surg. Res. 2009;4:5. https://doi.org/10.1186/1749799X-4-5
36. Шумилова А.А., Николаева Е.Д. Дифференцировка ММСК в остеобласты на пористых 3d-носителях из поли3-гидроксибутирата. Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология. 2016;9(1):53–62.
37. Ji S., Guvendiren M. Recent Advances in Bioink Design for 3D Bioprinting of Tissues and Organs. Front. Bioeng. Biotechnol. 2017;5:23. https://doi.org/10.3389/fbioe.2017.00023
38. Gurkan U.A., El Assal R., Yildiz S.E., Sung Y., Trachtenberg A.J., Kuo W.P., Demirci U. Engineering Anisotropic Biomimetic Fibrocartilage Microenvironment by Bioprinting Mesenchymal Stem Cells in Nanoliter Gel Droplets. Mol. Pharmaceutics. 2014;11(7):2151–2159. https://doi.org/10.1021/mp400573g
39. Повернов П.А., Шибряева Л.С. Научные подходы к разработке материалов на основе композиций из поли-3-гидроксибутирата и полилактида для костных имплантатов. Инновации в создании материалов и методов для современной медицины: материалы региональной конференции. 2020:173–179.
40. Puppi D., Mota C., Gazzarri M. Additive manufacturing of wet-spun polymeric scaffolds for bone tissue engineering. Biomed. Microdevices. 2012;14(6):1115–1127. https://doi.org/10.1007/s10544-012-9677-0
41. Zhang H., Mao X., Zhao D. Three dimensional printed polylactic acid-hydroxyapatite composite scaffolds for prefabricating vascularized tissue engineered bone: An in vivo bioreactor model. Sci. Rep. 2017;7(1):15255. https://doi.org/10.1038/s41598-017-14923-7
42. Cui H., Zhu W., Holmes B., Zhang L.G. Biologically Inspired Smart Release System Based on 3D Bioprinted Perfused Scaffold for Vascularized Tissue Regeneration. Adv. Sci. 2016;3(8):1600058. https://doi.org/10.1002/advs.201600058
43. Иванов С.Ю., Мухаметшин Р.Ф., Мураев А.А., Бонарцев А.П., Рябова В.М. Синтетические материалы, используемые в стоматологии для замещения дефектов костной ткани. Современные проблемы науки и образования. 2013;(1):60.
44. Крутько В.К., Кулак А.И., Лесникович Л.А., Трофимова И.В., Мусская О.Н., Жавнерко Г.К., Парибок И.В. Влияние способа дегидратации геля гидроксиапатита на физико-химические свойства нанокристаллического ксерогеля. Журн. общей химии. 2007;77(3):366–373.
45. Горшенёв В.Н., Зиангирова М.Ю., Колесов В.В., Краснопольская Л.М., Просвирин А.А., Телешев А.Т. Новые аддитивные технологии формирования сложных костных структур для медико-биологических применений. Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии (РЭНСИТ). 2019;11(3):369–390. https://doi.org/10.17725/rensit.2019.11.369
46. Chappard D., Guillaume B., Mallet R., PascarettiGrizon F., Baslé M.F., Libouban H. Sinus lift augmentation and beta-TCP: a microCT and histologic analysis on human bone biopsies. Micron. 2010;41(4):321–326. https://doi.org/10.1016/j.micron.2009.12.005
47. Shigeishi H., Takechi M., Nishimura M., Takamoto M., Minami M., Ohta K., Kamata N. Clinical evaluation of novel interconnected porous hydroxyapatite ceramics (IP-CHA) in a maxillary sinus floor augmentation procedure. Dent. Mater. J. 2012;31(1):54–60. https://doi.org/10.4012/dmj.2011-089
48. Ebrahimi M., Pripatnanont P., Monmaturapoj N., Suttapreyasri S. Fabrication and characterization of novel nano hydroxyapatite/β-tricalcium phosphate scaffolds in three different composition ratios. J. Biomed. Mater. Res. A. 2012;100(9):2260–2268. https://doi.org/10.1002/jbm.a.34160
49. Суковатых Б.С., Полевой Ю.Ю., Нетяга А.А., Блинков Ю.Ю., Жуковский В.А. Сравнительное экспериментальное исследование легких и легких усиленных эндопротезов для герниопластики. Новости хирургии. 2018;26(4):402–411.
50. Эйзенах И.А., Бакарев М.А., Лапий Г.А., Мозес В.Г., Мозес К.Б. Изучение воспалительной реакции на имплантацию биодеградируемого полимера в сравнении с полипропиленом в эксперименте на животных. Медицина в Кузбассе. 2020;19(3):13–20. https://doi.org/10.24411/26870053-2020-10022
51. Chang P., Liu B., Liu C., Chou H., Ho M., Liu H. Bone tissue engineering with novel rhBMP2-PLLA composite scaffolds. J. Biomed. Mater. Res. A. 2007;81(4):771–780. https://doi.org/10.1002/jbm.a.31031
52. Ольхов А.А., Мураев А.А., Волков А.В., Ивашкевич С.Г., Ким Э.В., Поздняков М.С., Староверова О.В., Иорданский А.Л., Горшенев В.Н. Структура и свойства биорезорбируемых материалов на основе полилактида для регенеративной медицины. Все материалы. Энциклопедический справочник. 2021;(1):7–15.
53. Yeo J.C.C., Muiruri J.K., Thitsartarn W., Li Z., He C. Recent advances in the development of biodegradable PHB-based toughening materials: Approaches, advantages and applications. Mate. Sci. Eng.: C. 2018;92:1092–1116. https://doi.org/10.1016/j.msec.2017.11.006
54. Sadat-Shojai M., Khorasani M.-T., Jamshidi A. A new strategy for fabrication of bone scaffolds using electrospun nano-HAp/PHB fibers and protein hydrogels. Chem. Eng. J. 2016;289:38–47. https://doi.org/10.1016/j.cej.2015.12.079
55. Gumel A.M., Aris M.H., Annuar M.S.M. Modification of Polyhydroxyalkanoates (PHAs). In: Polyhydroxyalkanoate (PHA) Based Blends. Composites and Nanocomposites. (Eds.). Ipsita R., Visakh P.M. 2016. P. 141–182. https://doi.org/10.1039/9781782622314-00141
56. Крутько Э.Т., Прокопчук Н.Р., Глоба А.И. Технология биоразлагаемых полимерных материалов. Минск: БГТУ; 2014.105 p. ISBN 978-985-530-354-2.
57. Griffin G.J.L. Starch polymer blends. Polymer Degradation and Stability. 1994;45(2):241–247. https://doi.org/10.1016/0141-3910(94)90141-4
58. Гомзяк В.И. Пучков А.А., Артамонова Н.Е., Поляков Д.К., Симакова Г.А., Грицкова И.А., Чвалун С.Н. Физико-химические свойства нового биодеструктируемого гиперразветвленного полиэфирполиола на основе 2.2-бис(метилол)пропионовой кислоты. Тонкие химические технологии. 2018;13(4):67–73. https://doi.org/10.32362/24106593-2018-13-4-67-73
59. Гомзяк В.И., Артамонова Н.Е., Ковтун И.Д., Камышинский Р.А., Грицкова И.А., Чвалун С.Н. Гетерофазная полимеризация стирола в присутствии полиэфирполиола boltorn. Высокомолекулярные соединения. Серия Б. 2020;62(1):26–34. https://doi.org/10.31857/S2308113919050048
60. Седуш Н.Г., Кадина Ю.А., Разуваева Е.В., Пучков А.А., Широкова Е.М., Гомзяк В.И., Калинин К.Т., Кулебякина А.И., Чвалун С.Н. Наносомальные лекарственные формы на основе биоразлагаемых сополимеров лактида с различной молекулярной структурой и архитектурой. Российские нанотехнологии. 2021;16(4):462–481. https://doi.org/10.1134/S1992722321040117
61. Гомзяк В.И., Седуш Н.Г., Пучков А.А., Поляков Д.К., Чвалун С.Н. Линейные и разветвленные полимеры лактида для систем направленной доставки лекарственных средств. Высокомолекулярные соединения. Серия Б. 2021;63(3):190–206. https://doi.org/10.31857/S2308113921030062
62. Becker S.T., Douglas T., Acil Y., Seitz H., Sivananthan S., Wiltfang J., Warnke P.H. Biocompatibility of individually designed scaffolds with human periosteum for use in tissue engineering. J. Mater. Sci.: Mater. Med. 2010;21(4):1255–1262. https://doi.org/10.1007/s10856-009-3878-y
63. Panayotidou E., Kroustalli A., Baklavaridis A., Zuburtikudis I., Achilias D.S., Deligianni D. Biopolyester-based nanocomposites: structural, thermo-mechanical and biocompatibility characteristics of poly(3-hydroxybutyrate)/ montmorillonite clay nanohybrids. J. Appl. Polym. Sci. 2015;132(11):41628. https://doi.org/10.1002/app.41628
64. Volova T., Shishatskaya E., Sevastianov V., Efremov S., Mogilnaya O. Results of biomedical investigations of PHB and PHB/PHV fibers. Biochem. Eng. J. 2003;16(2):125–133. https://doi.org/10.1016/s1369-703x(03)00038-x
65. Chen X., Yang X., Pan J., Wang L., Xu K. Degradation Behaviors of Bioabsorbable P3/4HB Monofilament Suture, in Vitro and in Vivo. J. Biomed. Mater. Res. B.: Appl. Biomater. 2010;92B:447–455. https://doi.org/10.1002/jbm.b.31534
66. Cao W., Wang A., Jing D., Gong Y., Zhao N., Zhang X. Novel biodegradable films and scaffolds of chitosan blended with poly (3-hydroxybutyrate). J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 2005;16(11):1379–1394. https://doi.org/10.1163/156856205774472308
67. Raghunatha K., Sato H., Takahashi I. Intermolecular hydrogen bondings in the poly(3-hydroxybutyrate) and chitin blends: their effects on the crystallization behavior and crystal structure of poly(3-hydroxybutyrate). Polymer. 2015;75:141–150. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2015.08.011
68. Иванцова Е.Л., Иорданский А.Л., Косенко Р.Ю., Роговина С.З., Грачев А.В., Прут Э.В. Новая биоразлагаемая композиция поли(3-гидроксибутират)хитозан для пролонгированного транспорта биологически активных веществ. Хим.-фарм. журн. 2011;45(1):39–44.
69. Shibryaeva L.S., Gorshenev V.N., Krashennikov V.G. Thermal properties of porous polylactide. Polym. Sci. Ser. A. 2019;61(2):162–174. https://doi.org/10.1134/S0965545X19020123
70. Wu L., Chen S., Li Z., Xu K., Chen G.-Q. Synthesis, characterization and biocompatibility of novel biodegradable poly[((R)-3-hydroxybutyrate)-block-(D,Llactide)-block-(ε-caprolactone)] triblock copolymers. Polym. Int. 2008;57(7):939–949. https://doi.org/10.1002/pi.2431
71. Di Lorenzo M.L., Righetti M.C. Evolution of crystal and amorphous fractions of poly[(R)-3-hydroxybutyrate] upon storage. J. Therm. Anal. Calorim. 2013;112(3):1439–1446. https://doi.org/10.1007/s10973-012-2734-3
72. Sun Y., Yang L., Lu X., He C. Biodegradable and renewable poly(lactide)–lignin composites: synthesis, interface and toughening mechanism. J. Mater. Chem. A. 2015;3(7):3699–3709 https://doi.org/10.1039/C4TA05991C
73. Muiruri J.K., Liu S., Teo W.S., Kong J., He C. Highly biodegradable and tough polylactic acid-cellulose nanocrystal composite. ACS Sustainable Chem. Eng. 2017;5(5):3929–3937. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.6b03123
74. Crétois R., Chernal J.-M., Sheibat-Othman N., Monnier A., Martin C., Astruz O., Kurusu R., Demarquette N.R. Physical explanations about the improvement of polyhydroxybutyrate ductility: hidden effect of plasticizer on physical ageing. Polymer. 2016;102:176–182. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2016.09.017
75. Kabe T., Tsuge T., Kasuya K., Takemura A., Hikima T., Takata M., Iwata T. Physical and Structural Effects of Adding Ultrahigh-Molecular-Weight Poly[(R)-3-hydroxybutyrate] to Wild-Type Poly[(R)-3-hydroxybutyrate]. Macromolecules. 2012;45(4):1858–1865. https://doi.org/10.1021/ma202285c
76. Kabe T., Hongo C., Tanaka T., Hikima T., Takata M., Iwata T. High tensile strength fiber of poly[(R)-3hydroxybutyrate-co-(R)-3-hydroxyhexanoate] processed by two-step drawing with intermediate annealing. J. Appl. Polym. Sci. 2015;132(2):41258. https://doi.org/10.1002/app.41258
Дополнительные файлы
|
1. Возможные методы упрочнения полигидроксибутирата [53]. | |
Тема | ||
Тип | Исследовательские инструменты | |
Посмотреть
(173KB)
|
Метаданные ▾ |
Представлен обзор современных материалов на основе биодеградируемых полимеров, применяемый в современных условиях в качестве костных имплантатов, а также рассмотрены научные направления по разработке имплантатов, учитывающих основные свойства материалов, из которых они изготовлены.
Рецензия
Для цитирования:
Повернов П.А., Шибряева Л.С., Люсова Л.Р., Попов А.А. Современные полимерные композиционные материалы для костной хирургии: проблемы и перспективы. Тонкие химические технологии. 2022;17(6):514-536. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2022-17-6-514-536
For citation:
Povernov P.A., Shibryaeva L.S., Lusova L.R., Popov A.A. Modern polymer composite materials for bone surgery: Problems and prospects. Fine Chemical Technologies. 2022;17(6):514-536. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2022-17-6-514-536