Een verbeterde mechanische testmethode te beoordelen Bone-implantaat Anchorage

Summary

Een verbeterde methode om te testen botverankeringsmiddel mechanisch kandidaat implantaatoppervlakken wordt gepresenteerd. Deze werkwijze maakt aanpassing van de verstoring kracht, loodrecht of parallel aan het vlak van het oppervlak van het implantaat, en een nauwkeurige manier om de verstoring krachten over naar een exacte peri-implantaat regio.

Abstract

Recente ontwikkelingen in de materiaalkunde heeft geleid tot een aanzienlijke toename van de complexiteit van topografische implantaat oppervlakken, zowel op micro-en nano-schaal. Als zodanig, de traditionele methoden van het beschrijven implantaatoppervlakken - namelijk numerieke determinanten van oppervlakteruwheid - ontoereikend zijn voor het voorspellen van in vivo prestaties. Biomechanische proeven een nauwkeurige en vergelijkende platform om de prestaties van biomateriaal oppervlakken analyseren. Een verbeterde mechanische testen methode om de verankering van het bot te testen om kandidaat implantaatoppervlakken wordt gepresenteerd. De methode is van toepassing op zowel vroege als latere stadia van genezing en kan worden gebruikt voor een reeks chemisch of mechanisch werd gemodificeerd oppervlakken - maar niet gladde oppervlakken. Aangepaste rechthoekige implantaten worden bilateraal in de distale femur van mannelijke Wistarratten geplaatst en verzameld met het omliggende bot. Proefstukken worden voorbereid en opgepot behulp van een nieuwe kopgroep schimmel en de verstoringtest wordt uitgevoerd met een mechanische tester. Deze werkwijze maakt aanpassing van de verstoring kracht, loodrecht of parallel aan het vlak van het oppervlak van het implantaat, en een nauwkeurige en reproduceerbare wijze voor het isoleren van een exacte peri-implantaat regio testen.

Introduction

Het beoordelen van verankering van bot enossale implantaatoppervlakken is de focus van veel aandacht geweest, waarvoor veel mechanische testmethoden zijn beschreven ^1,2. Al deze methoden op te leggen een kracht op het bot / implantaat model in dienst verstoren, en kan grofweg worden ingedeeld in afschuiving, meestal gepresenteerd als push-out of pull-out modellen ^3,4, omgekeerde koppel ^3,5 en soorten ^{trek-6, 7.} Gewoonlijk in dergelijke tests, hetzij bot ⁸ of implantaatmateriaal (bij brosse glazen en keramiek ^9,10) wordt gebroken en, uitgaande van een vorm van verankering heeft plaatsgevonden, het bot /....

Protocol

1. Implantaat ontwerp, fabricage, en Oppervlaktebehandeling

1. Fabricage rechthoekige implantaten (afmetingen 4 mm x 2,5 mm x 1,3 mm, lengte x breedte x hoogte) van commercieel zuiver titanium (CpTI). Boor een gat centraal langs de lengteas van het implantaat (diameter = 0,7 mm) vroege stabiliteit van het implantaat binnen het chirurgisch en daaropvolgende mechanische testen (figuur 1) te vergemakkelijken.
2. Behandel de bovenste en onderste oppervlakken van het implantaat.
   1. Twee verschillende oppervlakken te creëren, gebruik dan een standaard gritstralen (GB) behandeling een microtopographically complexe oppervlak te creëren. ....

Results

Alle dieren verhoogden hun ambulante activiteit met de tijd na hun herstel van een operatie. Dit is belangrijk omdat lading heeft verschillende effecten op topografieën van verschillende omvang bereiken, zoals we onlangs gemeld ^12. Een vergelijkingskracht / verplaatsingscurve proefstukken volgende mechanische testen wordt getoond in Figuur 9A, en de gemiddelde gegevens voor elk oppervlak van het implantaat wordt getoond in Figuur 9B. De maximale kracht waarde bereikt door elk.......

Discussion

De mechanische testen hier gepresenteerde model verschaft een verbeterde werkwijze voor de verankering van bot te beoordelen om kandidaat implantaat oppervlakken, omdat een accurate loodrecht of parallel uitlijning van het monster met de as verstoring uitgeoefende kracht, en beperkt de breukzone te binnen een halve millimeter van het implantaatoppervlak. Het model wordt gemakkelijk opgenomen in de studies de effectiviteit van een reeks chemisch of mechanisch, gemodificeerde oppervlakken vergelijken, maar is niet geschik.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Dulbecco’s Phosphate Buffer solution (DPBS)	Gibco Life Technologies, Burlington, ON, Canada	14190-250
10% neutral buffered formalin solution	Sigma-Aldrich Co. LLC., Canada	HT501128-4L
Custom-designed rectangular implants (commercially pure titanium; dimensions: 4mm x 2.5mm x 1.3mm with a 0.7mm hole drilled centrally down the long axis)	Biomet 3i, FL, USA	N/A
Custom-designed breakaway mould	Biomet 3i, FL, USA	N/A
Isoflurane	Baxter Internationl Inc.	N/A
Buprenorphine	Bedford Laboratories	N/A
10% betadine	Bruce Medical, MA, US	FR-2200-90
Scalpel	Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada	2586-M36-0100
Scalpel blade #15 (sterile)	Magna, Medstore, University of Toronto, Canada	2586
Periosteal elevator #24G	Spectrum Surgical, OH, USA	EX7
Forceps	Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada	7747-A10-108
Tissue forceps	Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada	7722-A10-308
Scissors	Almedic, Medstore, University of Toronto	7603-A8-240
Absorbant Fabric General Purpose Drape (sterile)	Vitality Medical	1089
Gauze (non-sterile)	VWR	89133-260
Needles 25G X 5/8" (disposable)	BD, Canada	305122
Syringes (sterile)	VWR, Canada	CABD309653
Needle Driver	Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada	A17-132
Dynarex Surgical gloves (sterile)	Amazon.com	2475
Surgical masks	Fisherbrand, Medstore, University of Toronto, Canada	296360759
0.9% sterile saline	House brand, Medstore, University of Toronto, Canada	1011-L8001
Hair clippers	Remington, US	N/A
4-0 Polysorb	Syneture	SL5627G
9mm Wound Clips	Becton Dickinson, MD, USA	427631
ImplantMED DU 900 and WS-75 dental hand piece	W&H Dentalwerk, Austria	DU1000US
1.3 mm twist drill	Brasseler, GA, USA	203.21.013
1.3 mm dental burr	Biomet 3i, FL, USA	custom
1.2 mm cylindrical side-cutting burr	Biomet 3i, FL, USA	custom
Cylindrical diamond burr	Brasseler, GA, USA	H1.21.014
High speed dental drilling system	Handpiece: KaVo Dental Corporation, IL, USA	N/A
Handpiece Control: DCI International, OR, USA
99.5% Ultra Pure sucrose	BioShop Canada Inc., Burlington, ON, Canada	57-50-1
Flowable dental composite	Filtek Supreme Ultra Flowable Restorative, 3M ESPE, St Paul, Minnesota, USA	6033XW
Sapphire Plasma Arc high intensity curing light	Den-Mat Holdings, Santa Maria, CA, USA	N/A
Instron 4301 with 1000 N load cell	Instron, Norwood, MA, USA	N/A
Leica Wild M3Z Stereozoom dissecting microscope	Leica, Heerbrugg, Switzerland	N/A
QImaging Micropublisher 5.0 RTV digital camera coupled with QCapture 2.90.1 acquisition software	QImaging, Surrey, BC, Canada	N/A
Electronic digital caliper	Fred V. Fowler Company, Inc., Newton, MA, USA	N/A
Mechanical testing instrument	Instron, Norwood, MA, USA	N/A