fischell

Абитуриент на BioE Марина Чумаков в Испания.

Завършилата програма по биоинженерство Марина Чумаков беше избрана да представи работата си на третата международна среща от полиетилен с ултра високо молекулно тегло (UHMWPE) в Мадрид, Испания. Темата на тазгодишната конференция беше „Полиетиленът в цялостните системи за подмяна на ставите: опасения и решения“. Нейната беседа „За новата употреба на нитроксиди и алфа-токоферол като радиолитично произведени свободни радикални чистачи в UHMWPE“ е написана в съавторство с нейния съветник, професор по материалознание и инженерство Мохамад Ал-Шейхли. Чумаков беше поканен да говори на високоспециализираната конференция, след като представи резюме на работата си.

UHMWPE се използва в индустрията и медицината от 60-те години на миналия век. Едно от забележителните му приложения е като носещ материал за металните компоненти на топката и гнездото за цялостна смяна на тазобедрената става, която предотвратява контакта между метал и метал, предотвратява износването и удължава живота на изкуствената става. Също така се използва широко в коленете и е единственият материал, който може да се използва като съчленен лагер при цялостни замествания на коляното.

Обработката на UHMWPE от медицински клас включва деликатен балансиращ акт: гама-лъчението се използва както за стерилизация, така и за омрежване на полимерната верига, подобрявайки нейните механични свойства, но също така я прави податлива на полимерно окислително разграждане, което е резултат от реакцията на кислород с продукти от йонизиращо лъчение . Предотвратяването на окисляването в изкуствените стави е от решаващо значение, тъй като остатъците от износване при съвместни замествания на ставите причиняват състояние, наречено перипротезна остеолиза, възпаление на костите и мускулите около импланта, което води до необходимостта от неговото заместване. Традиционно отгряването се използва във втората фаза на обработката, за да се предотврати окисляването, но има страничния ефект от това, че UHMWPE е по-малко устойчив на износване.

По-нататъшни изследвания показват, че въвеждането на витамин Е в UHMWPE би помогнало за намаляване на окисляването, без да го отслабва, но Чумаков и Ал-Шейхли предлагат нов подход. Вместо да използват витамин Е за предотвратяване на окисляването, те изследват с помощта на нитроксиди, азотсъдържащи съединения с пет или шестчленни пръстени. Чумаков обяснява, че са избрали нитроксиди, тъй като са много стабилни и са демонстрирали антиоксидативни качества при реакции в клетките при други видове изследвания. Надеждата е, че нитроксидът може да спре или да сведе до минимум полимерното окислително разграждане. В момента Чумаков и Ал-Шейхли извършват различни тестове с нитроксиди, за да определят как реагират при различни условия. По-късните изследвания ще включват съвместни симулационни експерименти, които симулират движение и стареене.

Чумаков беше ентусиазиран от възможността да представи идеите си и Ал Шейхли на група международни експерти. „Конференцията премина много добре и презентацията ми беше приета доста добре“, казва тя. "Беше много вълнуващо да се срещна с разследващите, чиито изследвания следях и чета през последните две години. Получих много насърчение, че изследванията ми са на прав път и някои бяха много доволни да видят някои нови подходи."