Uređaji za ispitivanje prirodnih i veštačkih biomaterijala
Prilikom razvoja implantata, takođe je neophodno odrediti karakteristične vrednosti prirodnih biomaterijala.
Ispitivanje opterećenja ljudske butne kosti Ispitivanje savijanja ovčijih kostiju Ispitivanje zamora krvnih sudova Različite čeljusti Procena
Ispitivanje opterećenja ljudske butne kosti sa postavljenim mernim trakama za deformaciju
Ovo ispitivanje se koristi za utvrđivanje stepena ukrućenja kosti usled ugradnje endoproteze, što dovodi do efekta rasterećenja kosti. U tu svrhu, ljudska butna kost se postavlja u uređaj ZwickRoell 20 kN AllroundLine, u kombinaciji sa ležajem namenjenim eliminisanju poprečnih sila. Glava butne kosti se zatim aksijalno opterećuje. Merne trake zalepljene za površinu kosti omogućavaju poređenje površinskog naprezanja butne kosti pre i nakon ugradnje proteze.
Ispitivanja savijanja na ovčijim kostima
Ispitivanje savijanja u tri tačke na ovčijim kostima osmišljen je radi određivanja čvrstoće na savijanje nakon zarastanja preloma. U tu svrhu, kost koja je zarasla nakon preloma fiksira se ili postavlja u držače za krajeve. Opterećenje se primenjuje pomoću stone mašine za ispitivanje zwickiLinenosivosti 0,5 kN. Čeljusti su konstruisane tako da omogućavaju rotaciju kosti za određeni ugao, čime se stiču uslovi za određivanje čvrstoće na savijanje cele površine kosti. Karakteristične vrednosti dobijene na ovaj način koriste se u MKE (FEM) simulaciji procesa zarastanja preloma kosti.
Pregled različitih vrsta čeljusti za prirodne biomaterijale
Procena mehaničkih karakteristika (čvrstoća na pritisak i otpornost na puzanje) nosećih struktura (skela) u tkivnom inženjeringu
Istraživanje biomaterijala zahteva da okruženje u kojem se vrši ispitivanje što je više moguće odgovara stvarnim uslovima. Iz tog razloga, ispitivanje u ovoj oblasti se poželjno sprovodi u tečnim kupatilima ili kompletnim inkubatorima. U ovom postupku, ćelije iz koštane srži nanose se na noseći materijal i uzgajaju u tečnom hranljivom medijumu uz primenu ciklične mehaničke stimulacije.
Ovo takođe zahteva temperaturu okruženja od 37 °C, vlažnost od 100% i ciklično opterećenje (uz korišćenje mašine za ispitivanje kompanije ZwickRoell sa elektromehaničkim aktuatorom) pri veoma malim silama. Opterećenje se na uzorak prenosi odozgo putem alata integrisanog u inkubator, a uzorci uronjeni u tečnu hranljivu podlogu se ispiraju gasom CO2 ili N2 radi podešavanja pH vrednosti. Deformacije se kreću u opsegu od 30 do 100 μm.
Ispitivanje materijala za zamenu kolena vrši se *in vitro* simulacijom pomoću ćelija kosti u nosećim strukturama (skelama), uz primenu cikličnih opterećenja koja izazivaju deformaciju veću ili jednaku 1 µm. Ovi supstrati za nadomeštanje kostiju koriste se za podsticanje zarastanja preloma ili rasta tkiva i koštanih ćelija na implantatima, čime se izbegava potreba za uzimanjem koštanog materijala sa drugih delova skeleta pacijenta.
