Bakalářská práce se zabývá studiem nových modifikačních postupů, vývoje a aplikací
ultravysokomolekulárního polyethylenu (UHMWPE) pro použití v ortopedii. Nejprve je
obecně shrnuta historie, vlastnosti a procesy zapříčiňující selhání komponenty z UHMWPE,
která slouží jako spojovací kluzná vložka v kloubních náhradách. Následně jsou diskutovány
nové způsoby modifikací UHMWPE pomocí začlenění vitaminů či léčiv do tohoto polymeru
a úprav jeho povrchu pro zlepšení vlastností a zvýšení životnosti ortopedických komponent.
Hlavním zaměřením této rešeršní práce je zpracování diskuze o nejnovějších typech
UHMWPE využívaných v kloubních náhradách a zhodnocení nejvíce používaného typu
UHMWPE s vitamínem E. V neposlední řadě jsou uvedeni jednotliví výrobci kloubních
náhrad a typy UHMWPE komponent aktuálně používané v ortopedické praxi.
Anotace v angličtině
The Bachelor thesis deals with the study of new modification procedures, development and
applications of ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE) used in orthopaedics.
First, the history, properties and processes causing the failure of UHMWPE components,
which serve as an articulating insert in joint replacements, are generally summarised.
Further, new ways of modification of UHMWPE by the incorporation of vitamins or drugs
into this polymer and modification of its surface to improve its properties and thus prolong
the life of orthopaedic components are discussed. The research is mainly focused on the
discussion of the latest types of UHMWPE used in joint replacements and an evaluation of
the most commonly used type of UHMWPE with vitamin E. In addition, a list of several
manufacturers of joint replacements and types of UHMWPE components currently used in
orthopaedic practice is presented.
Klíčová slova
UHMWPE, vitamín E, ortopedický implantát, síťování, sterilizace
Klíčová slova v angličtině
UHMWPE, vitamin E, orthopaedic implant, crosslinking, sterilization
Rozsah průvodní práce
56 stran
Jazyk
CZ
Anotace
Bakalářská práce se zabývá studiem nových modifikačních postupů, vývoje a aplikací
ultravysokomolekulárního polyethylenu (UHMWPE) pro použití v ortopedii. Nejprve je
obecně shrnuta historie, vlastnosti a procesy zapříčiňující selhání komponenty z UHMWPE,
která slouží jako spojovací kluzná vložka v kloubních náhradách. Následně jsou diskutovány
nové způsoby modifikací UHMWPE pomocí začlenění vitaminů či léčiv do tohoto polymeru
a úprav jeho povrchu pro zlepšení vlastností a zvýšení životnosti ortopedických komponent.
Hlavním zaměřením této rešeršní práce je zpracování diskuze o nejnovějších typech
UHMWPE využívaných v kloubních náhradách a zhodnocení nejvíce používaného typu
UHMWPE s vitamínem E. V neposlední řadě jsou uvedeni jednotliví výrobci kloubních
náhrad a typy UHMWPE komponent aktuálně používané v ortopedické praxi.
Anotace v angličtině
The Bachelor thesis deals with the study of new modification procedures, development and
applications of ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE) used in orthopaedics.
First, the history, properties and processes causing the failure of UHMWPE components,
which serve as an articulating insert in joint replacements, are generally summarised.
Further, new ways of modification of UHMWPE by the incorporation of vitamins or drugs
into this polymer and modification of its surface to improve its properties and thus prolong
the life of orthopaedic components are discussed. The research is mainly focused on the
discussion of the latest types of UHMWPE used in joint replacements and an evaluation of
the most commonly used type of UHMWPE with vitamin E. In addition, a list of several
manufacturers of joint replacements and types of UHMWPE components currently used in
orthopaedic practice is presented.
Klíčová slova
UHMWPE, vitamín E, ortopedický implantát, síťování, sterilizace
Klíčová slova v angličtině
UHMWPE, vitamin E, orthopaedic implant, crosslinking, sterilization
Zásady pro vypracování
Rešeršní bakalářská práce je zaměřena na ultravysokomolekulární polyethylen (UHMWPE), který našel nepostradatelné uplatnění v ortopedii ve formě kluzných vložek kloubních implantátů. Student/ka nejprve provede rešerši na téma UHMWPE, aby se seznámil/a s jeho vlastnostmi a využitím obecně a poté se zaměří na jeho aplikaci v ortopedii. Dále budou shrnuty nejnovější trendy, s důrazem na posledních 5 až 10 let, vedoucí k prodlužování životnosti či zlepšování jiných vlastností UHMWPE v kloubním implantátu. Jelikož se tento materiál zařadil do běžné ortopedické praxe již před několika lety, bude poslední součástí práce zhodnocení dosavadních zkušeností s jeho využíváním. K čerpání informací bude student/ka využívat především databázi Web of Science, Knovel apod., kde lze dohledat nejaktuálnější informace.
BP je možno vypracovat v anglickém jazyce.
Zásady pro vypracování
Rešeršní bakalářská práce je zaměřena na ultravysokomolekulární polyethylen (UHMWPE), který našel nepostradatelné uplatnění v ortopedii ve formě kluzných vložek kloubních implantátů. Student/ka nejprve provede rešerši na téma UHMWPE, aby se seznámil/a s jeho vlastnostmi a využitím obecně a poté se zaměří na jeho aplikaci v ortopedii. Dále budou shrnuty nejnovější trendy, s důrazem na posledních 5 až 10 let, vedoucí k prodlužování životnosti či zlepšování jiných vlastností UHMWPE v kloubním implantátu. Jelikož se tento materiál zařadil do běžné ortopedické praxe již před několika lety, bude poslední součástí práce zhodnocení dosavadních zkušeností s jeho využíváním. K čerpání informací bude student/ka využívat především databázi Web of Science, Knovel apod., kde lze dohledat nejaktuálnější informace.
BP je možno vypracovat v anglickém jazyce.
Seznam doporučené literatury
[1] Kurtz SM. UHMWPE Biomaterials Handbook - Ultra-High Molecular Weight Polyethylene in Total Joint Replacement and Medical Devices (3rd Edition). 2016. Elsevier.
[2] Oral E, Doshi BN, Fung K et al. Journal of Orthopaedic Research. 2019. 37, 2182-2188. DOI: 10.1002/jor.24393.
[3] Van Erp JHJ, Massier JRA, Halma JJ et al. Acta Orthopaedica. 2020. 91. DOI: 10.1080/17453674.2020.1730073.
[4] Cowie RM, Aiken SS, Cooper JJ et al. Bone & Joint Research. 2019, 8, 65-72. DOI: 10.1302/2046-3758.82.BJR-2018-0146.R1.
[5] Qu S,Liu Y a GONG K. Drug-Loaded UHMWPE to Inhibit Wear Particle-Induced Osteolysis: Processing, Characterization, and Biological Evaluation. Fu J, Jin Z-M a Wang J-M, ed. UHMWPE Biomaterials for Joint Implants [online]. Singapore: Springer Singapore, 2019, 2019-05-24, s. 151-190. Springer Series in Biomaterials Science and Engineering. DOI: 10.1007/978-981-13-6924-7_6.
Seznam doporučené literatury
[1] Kurtz SM. UHMWPE Biomaterials Handbook - Ultra-High Molecular Weight Polyethylene in Total Joint Replacement and Medical Devices (3rd Edition). 2016. Elsevier.
[2] Oral E, Doshi BN, Fung K et al. Journal of Orthopaedic Research. 2019. 37, 2182-2188. DOI: 10.1002/jor.24393.
[3] Van Erp JHJ, Massier JRA, Halma JJ et al. Acta Orthopaedica. 2020. 91. DOI: 10.1080/17453674.2020.1730073.
[4] Cowie RM, Aiken SS, Cooper JJ et al. Bone & Joint Research. 2019, 8, 65-72. DOI: 10.1302/2046-3758.82.BJR-2018-0146.R1.
[5] Qu S,Liu Y a GONG K. Drug-Loaded UHMWPE to Inhibit Wear Particle-Induced Osteolysis: Processing, Characterization, and Biological Evaluation. Fu J, Jin Z-M a Wang J-M, ed. UHMWPE Biomaterials for Joint Implants [online]. Singapore: Springer Singapore, 2019, 2019-05-24, s. 151-190. Springer Series in Biomaterials Science and Engineering. DOI: 10.1007/978-981-13-6924-7_6.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student představil komisi výsledky své bakalářské práce. Poté byla komise seznámena s posudky a hodnocením vedoucího a oponenta (hodnocení vedoucího: A - výborně, hodnocení oponenta: A - výborně). V rámci posudků byly studentovi položeny následující dotazy oponenta: doc. Ing. Zdenka Capáková, Ph.D. - V práci spomínate bunečnú adhéziu a tvorbu biofilmu na implantátoch. Vedela by ste popísať aký dej nastáva ako prvý pri kontakte materiálu s biologickým prostredím? ZODPOVĚZEN ZCELA, A aké vlastnosti materiálu ho ovplyvňujú? ZODPOVĚZEN ZCELA
Poté byla vedena diskuze o bakalářské práci, během které byly jednotlivými členy komise položeny následující dotazy: Ing. Martina Polášková, Ph.D. - Co vznikne ozářením v materiálu? ZODPOVĚZEN ZCELA, Proč se materiál musí remeltingovat? ZODPOVĚZEN ZCELA, Proč nedojde k zesíťování všech makroradikálů? ZODPOVĚZEN ZCELA, Jsou makroradikály pohyblivé? ZODPOVĚZEN ZCELA, Jak funguje annealling? ZODPOVĚZEN ZCELA, je nutné vycházet z UWPE nebo je možné použít LWPE? ZODPOVĚZEN ZCELA prof. doc. Ing. Petr Humpolíček, Ph.D. - Ví se jak ovlivňují nanotrubičky při otěru okolní tkáně? ZODPOVĚZEN ZCELA, doc. Ing. Věra Kašpárková, CSc. - Víte jaká je konkrétní molekulová hmotnost? ZODPOVĚZEN ZCELA