Курский Государственный Медицинский Университет
Студент
Д.М. Ярмамедов, В.А. Липатов, М.А. Инархов, А.Ю. Курашова, О.В. Яковлев, Н.А. Емельянов
УДК 616.381-007.274-77:615.46
Имплантаты на современном этапе развития медицины и техники представляют большой пласт не изученных факторов, как со стороны медицины, так и со стороны морфологических особенностей имплантатов, которые в первую очередь определяет способ изготовления и химической обработки исследуемого образца. Высокая адгезивность является одним из ключевых факторов выбора имплантатов для дальнейшего применения в оперативных вмешательствах. [2]
Одним из перспективных направлений импланталогии является разработка новых полимерных пленчатых имплантатов, которые при оперативных вмешательствах создают барьер, оптимизируют условия заживления поврежденных тканей, улучшают качество сопоставления швов. [1,3] В Курском государственном медицинском университете на кафедре оперативной хирургии и топографической анатомии им. профессора А.Д. Мясникова проводятся исследования по направлению «экспериментальная импланталогия». Основным предметом изучения стали полимерные рассасывающиеся имплантаты в виде полимерных пленчатых мембран (результат совместной работы с ООО «Линтекс», г. Санкт-Петербург). С помощью которых создается барьер между оперированным органом и окружающими тканями, результатом чего служит снижение выраженности или возникновения послеоперационных осложнений.
Цель исследования.
Изучить особенности коррелирования морфологических и адгезивных свойств полимерных пленчатых имплантатов
Материалы и методы.
Материалом для данного исследования послужила серия опытных образцов (N 70 MH R, N 71 MH R, N 74 MH R, N 75 MH R, N 76 MH R, N 77 MH R, N 78 MH R, N 79 MH R, N 80 MH R), изготовленных ООО Линтекс г. Санкт-Петербург на основе полимера целлюлозы, которые отличались друг от друга различными технологиями обработки.
Изображения поверхности образцов получены в нативном состоянии и через 30 мин. после контакта с NaCl 0,9% методами полуконтактной и контактной атомно-силовой микроскопии при комнатной температуре на воздухе с помощью сканирующего зондового микроскопа Solver Next (NT-MDT, Москва). Были использованы кремниевые кантилеверы CSG-10A (NT-MDT, Москва) с радиусом кривизны острия менее 30 нм, с типичным значением жёсткости 0,11 Н/м для контактных методов исследования и кремниевые кантилеверы NSG-01A (NT-MDT, Москва) с радиусом кривизны острия менее 30 нм с резонансными частотами 87-230 кГц для исследований полуконтактными методами. На основании полученных данных была определена сила адгезии, степень шероховатости и их корреляционная взаимосвязь.
Результаты.
Исследование рельефа.
Полученные изображения поверхности полимерных мембран (рис. 1, рис. 2) были проанализированы путем определения степени отклонения отдельных точек рельефа от изолинии. Результаты представлены в таблице 1.
Таблица 1
Результаты оценки характера рельефа в нм.
Образец |
70 МН R |
71 МН R |
74 МН R |
75 МН R |
76 МН R |
77 МН R |
78 МН R |
79 МН R |
80 МН R |
Нативный |
98,63 |
84,81 |
187,72 |
9,68 |
283,29 |
22,95 |
7,65 |
47,38 |
12,99 |
NaCl 0.9% |
54,07 |
58,64 |
45,19 |
43,6 |
130,84 |
181,72 |
47,01 |
21,22 |
18,19 |
Рис. 1. Скан образца 79 МН R в режиме латеральных сил.
Рис. 2. Скан образца 70 МН R в режиме латеральных сил.
Сила Адгезии.
Оценка силы адгезии, возникающие между зондом и образцом были оценены по кривым спектроскопии «подвод-отвод» (рис. 3). Их величина может быть оценена с помощью закона Гука, согласно которому:
F=kΔz
где k - жесткость кантилевера, Δz – величина изгиба кантилевера.
По виду кривых подвода и отвода можно предположить, что значительный вклад во взаимодействие вносят пластичный и капиллярный эффекты. При исследовании некоторых образцов возник эффект «залипания» (рис. 4) что свидетельствует о наиболее высокой степени адгезии.
Оценки величины сил взаимодействия приведены в таблице 2.
Рис.3. Кривая спектроскопии «подвод-отвод» для образца 76 МН R. Красная линия – подвод, синяя – отвод.
Рис.4. Кривая спектроскопии «подвод-отвод» для образца 79 МН R. Эффект залипания.
Таблица 2
Результаты исследования силы адгезии.
№ образца |
Адгезия, (нН) |
|
нативный |
NaCl 0,9% |
|
70 МН R |
49,37±3,21 |
98,23±7,12 |
71 МН R |
44,22±5,28 |
2,1±0,08 |
74 МН R |
64,92±7,53 |
8,38±0,64 |
75 МН R |
7,84±0,44 |
4,35±0,49 |
76 МН R |
4,91±0,46 |
залипание |
77 МН R |
4,44±0,02 |
залипание |
78 МН R |
13,37±0,83 |
залипание |
79 МН R |
залипание |
залипание |
80 МН R |
залипание |
залипание |
Корреляционная взаимосвязь
По результатам проведенных исследований был определен коэффициент корреляции между величиной шероховатости и адгезии каждого образца (рис. 5).На графике наглядно проиллюстрировано увеличение степени корреляции между шероховатостью и силой адгезии у образцов, обработанных NaCl 0,9%, по сравнению с нативными образцами.
Рис. 5. График изменения коэффициента корреляции.
Выводы
Рецензии:
27.10.2014, 13:06 Назарова Ольга Петровна
Рецензия: Статья актуальна, интересный материал, рекомендуется к печати
2.11.2014, 13:07 Лахтин Юрий Владимирович
Рецензия: Статья оригинальная, научная новизна есть. Методы исследования, полученные результаты и выводы согласуются с поставленной целью. Однако имеются некоторые замечания и рекомендации. Статью необходимо чётче структурировать: 1. Цель исследования поставить после обоснования актуальности. 2. Конкретно описать в материалах и методах какие характеристики изучались в исследуемых образцах (шероховатость, адгезия и их коррелятивные связи. 3. Структурно выделить раздел обсуждения результатов. 4. В корреляционной взаимосвязи пояснить полученные результаты, чтобы читатели сами не догадывались о них по изучению графика. После доработки материала статья может быть опубликована в журнале.