隆胸手术被广泛用于化妆品和整形手术,因为他们的发明克罗宁和根据在1960年代( 1]。在接下来的几十年里,材料使用的属性有变化以及假体设计。第一代植入物生产厚壳充满粘性硅凝胶,产生非常耐设备 2, 3]。尽管破裂率低,经过10年的使用,几乎100%的这些设备提出了包膜挛缩和钙化由于植入物的特性。为了克服这个问题,第二代隆胸材料提出了一个新组合组成的薄壳和更少的粘性填料,这可能是硅胶或生理盐水。然而,这些设备提出了断裂率高达60% ( 1)和填料泄漏液体进入periprosthetic胶囊,也定义为硅胶“出血”,经常被检测到。第三代是一个更耐用,多层壳中间势垒层,显著降低破裂和硅胶出血。硅胶填料含有较大的颗粒大小和交联密度增加到减少通过植入材料扩散膜。自那时以来,第四代和第五代植入物引入市场,是当前使用的植入物。这些设备有厚壳结合更有凝聚力凝胶填充和光滑,纹理制造的壳模型 1- - - - - - 3]。

最近的研究在乳房植入物断裂率显示值为0 17.7%。这可能发生在主要增加的情况下,修订,主要重建,重建或修订。断裂机制包括壳牌肿胀、折叠缺陷,从手术器械损伤,或者创伤植入物( 4- - - - - - 6]。

外壳表面形貌影响植入的性能在植入后早期和晚期阶段。光滑的表面是历史上与包膜挛缩,这是正常的收紧和硬化胶囊,包围着乳房植入物( 1]。这个过程导致痛苦,可怜的式样美观,再次手术,最终病人不满( 1]。另一方面,表面粗糙度直接增加植入物植入后表面积,改善宿主反应。然而,这种表面特性与增加有关细菌粘附和间变性大细胞淋巴瘤( 7- - - - - - 9]。

几项研究已经进行了探讨生物反应对光滑和粗糙的表面,但表面处理的影响植体外壳的机械性能没有探索。Persichetti等人进行表面处理的化学性质的影响。潜在活性组织,称为硅醇,被确定在所有炮弹,但出现在高强度变形植入物( 10]。

这些设备暴露的生化环境也是一个重要的参数来理解他们的性能 在活的有机体内。生物在愈合过程中pH值变化而变化。珀西瓦尔等人证实愈合过程减少了在碱性条件下( 11]。此外,有证据表明,急性和慢性伤口环境从碱性状态进展到一个中立的状态,然后酸性状态在治疗( 11]。然而,很少有作者研究了pH值的影响隆胸的物理化学和力学性能。在最近的一项研究中,我们调查了一系列植入来自不同制造商对他们的化学成分、热性能和机械强度。有着粗糙表面的植入物被发现对酸性降解[更敏感 12]。

本文报道的一项研究,旨在确定表面特征的影响隆胸的物理化学和力学性能在暴露于极端的酸性和碱性降解。的评价性能,使用一个方法在我们之前的研究中,提出了基于形态学特征、化学成分、热性能和机械强度的隆胸手术前后降解研究。

隆胸的寿命仍然是一个强烈的兴趣和争论中整形手术社区以及病人。表面处理的效果评估方面的生物活性,在光滑的表面是与包膜挛缩和粗糙表面细菌粘附和淋巴瘤。此外,化学性质的评估证明高亲水性粗糙的性格比光滑的乳房植入物样品( 10]。然而,表面处理对力学性能的影响以及对退化尚未调查样本敏感性。在这项研究中,一个系统的评估进行了最近我们组提出的使用方法。

微观特征的光滑和粗糙的植入物检查数据中演示了在这个研究 1和 2,分别。在退化(图 1(一)),表面光滑的样本已经谨慎行由于制造过程(图 1(一))。在酸性降解(数字 1 (b)和 1 (c)),制造业是变得更加明显,坑的形成可以观察到黑色的箭头所示。基本的解决方案也引起表面特征的变化,和机器是越来越明显与原片玻璃样品相比,如图 1 (c)和 1 (f)。

粗糙的植入物呈现不规则的表面,改变基本和酸降解后验证。原始的粗糙表面特性如山峰,峡谷,和pit-like结构,在制造过程中形成(图 2(a))。尽管有这些违规行为,细胞膜以及坑边缘光洁度,正如一个山谷表面的放大图 2(d)。另一方面,在酸(数字 2(b)和 2(e))和基础(数据 2(c)和 2(f))降解,膜表面有更多的违规行为。侵蚀特性(黑色箭头)观察所有样品暴露于降解条件。此外,坑的边缘锐化过程由虚线箭头表示。

总之,SEM照片表明表面恶化后基本和酸性退化期。表层的侵蚀导致更多的不规则表面光滑和粗糙的样品。坑形态的变化也验证的样品,在坑边沉浸在退化的解决方案之后变得更清晰。这些结果符合阿明等人进行的一项研究,类似的特性观察当PDMS样本暴露于环境条件( 18]。

形态的变化与化学结构的变化一致,证明的样本成分确定退化之前和之后使用红外光谱研究。的光谱光滑和粗糙的样品,之前和之后的退化,如图 3(一个)和 3 (b),分别。特征PDMS山峰被确定为所有样本为2955厘米⁻¹(CH CH₃),2921厘米⁻¹(CH3), 1456厘米⁻¹(CH₃与不对称变形),1412厘米⁻¹(CH₂),1257厘米⁻¹(CH₃与不对称变形),1078厘米⁻¹(Si-O-Si), 1006厘米⁻¹(si (CH₃)₂osi (CH₃)₂),765厘米⁻¹(Si - (CH₃)₂)。基本和酸性降解后,粗糙和光滑的样本增加强度在1257厘米⁻¹和1078厘米⁻¹的形成,这表明small-molecular-weight硅氧烷在降解过程中(图 4)[ 19]。增加低分子量聚合物已经被yildirim以前用红外光谱检测et al。 20.)在最近的一项研究由我们集团( 12]。

热行为也被使用作为一种监控工具来评估材料降解前后的变化。这一重要工具可用于研究化学结构,由于分子量影响熔点和聚合物结晶度 3]。

DSC曲线和热性能图所示 5和表 1,分别。减少酸性和碱性降解后观察熔点光滑和粗糙的薄膜,这表明低分子量的形成结构( 3]。先前的研究已经表明,熔化温度与分子量成正比,再聚合链的结晶将导致更高的熔点( 21]。因此,短的PDMS分子降解后样品结构解释了降低熔点。光滑的样本也呈现增加后熔化焓退化,而这个参数还是类似的降解前后的样品。

光滑的膜呈现较低的结晶度值与粗糙的膜相比,后收到基样品以及降解研究。低结晶度与交联度更高,据罗兰和Aroson 22]。结晶度的增加也观察降解后样品。更大的差异值应用基降解后样品和光滑的膜的观察。根据我们之前的发现,降解更可能发生在结晶(non-cross-linked)地区,确凿的结果发现在这项研究中 12]。

交联百分比图所示 6和表 2对所有样本。结果表明,光滑的样本有较高的交联密度相比,粗糙样品前后降解研究。但是,没有变化是观察膜光滑或粗糙的膜组内的降解研究。

结果收到的样品的力学性能和降解实验结束时如表所示 3和数字 S2- - - - - - S7(补充信息)。所有收到基样品完成的标准ISO 14607和畸形的450%没有失败。数据显示类似的机械强度的光滑和粗糙的膜,降解后样品的研究。考虑到化学降解,光滑和粗糙的膜都在基本条件下易受机械损伤。这种行为印证了先前的研究中,基本条件的结果导致更高的降解在PDMS样品相比,酸性条件下( 23]。根据汉密尔顿,在基本的催化,硅原子的行为作为一个亲电子网站羟基的亲核的附件。另一方面,催化水解是由氧质子化作用,使碳更亲电,因此更容易受到化学降解。由于随机的质子化作用的硅氧烷氧气在酸性条件下,有更少的形成反应网站相比,在酸性条件下的基本环境,解释了这一研究获得的结果( 24]。

方差分析测试是为了评估两个变量的影响,降解过程和粗糙度,在机械强度(MPa)应变450%,机械强度(MPa)断裂,断裂和变形(表 4)。结果表明,粗糙度和粗糙度与退化过程不影响机械性能。然而,降解过程影响材料的力学性能。

图基测试评估降解过程的影响机械强度(MPa) 450%应变和机械强度(MPa)破裂。结果如表所示 5。

图基表中给出测试结果 5确认是有区别的组织进行了分析。压力450%的变形和破裂压力显示差异只有在比较组收到并暴露在基本解决方案。变形显示区别组收到基本与酸性爆炸和爆炸。

乳房植入物的耐久性和使用寿命继续强烈的兴趣和争论的主题研究人员、患者和整形手术社区。最近的研究证明了新技术的应用潜力,乳房植入物表面,如nanotexturization和石墨烯材料( 25, 26]。Nanosurfaces可以提高植入物之间的兼容性和组织,减少炎症和炎症相关的并发症,如包膜挛缩、双胶囊,晚期血清肿。另一方面,石墨烯具有良好的潜力应用于乳房植入物texturization,因为这项技术已经证明抗菌影响和生物材料可以延长寿命。

表面处理在物理化学和机械性能的影响隆胸,之前和之后的极端的降解实验,研究。扫描电镜结果显示样品表面降解前后的差异,光滑和粗糙的膜。除去表面的层与局部侵蚀了。红外光谱结果表明低分子量的生成结构在所有样本期间接触酸性和碱性环境。此外,光滑的样本提出了一个更高的交联程度相比,粗糙的样品。然而,在这项研究中,表面纹理不影响样品的力学性能是获得或接触后降解条件。另一方面,对降低pH值有显著的影响,在一个基本的环境导致了更大的恶化的力学性能比酸性条件。使用极端退化条件不允许比较退化概要和模拟身体条件;然而,它允许直接比较不同表面结构的耐化学性。