Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của liều gamma 60Co đến các thuộc tính cơ học cấu trúc ban đầu của mảnh ghép xương—gân bánh chè—xương của cừu
Tóm tắt
Bức xạ gamma được xác định là một phương pháp để inactivate vi khuẩn, bào tử nấm và virus. Việc tiệt trùng các mảnh ghép mô mềm bằng bức xạ gamma 60Co với liều cao đã được chứng minh là có tác động tiêu cực đến các thuộc tính cơ học sinh học của mảnh ghép. Trong nghiên cứu hiện tại, các mảnh ghép xương-gân bánh chè-xương (BPTB) từ 32 con cừu trưởng thành được chia thành hai nhóm điều trị: bức xạ liều thấp 15 kGy (n = 16) và bức xạ liều cao 25 kGy (n = 16), với chi nhánh đối diện được sử dụng làm nhóm đối chứng không bức xạ 0 kGy (n = 32). Một nửa số gân từ tất cả các nhóm điều trị đã được thử nghiệm cơ học để xác định các thuộc tính cơ học tổng thể của BPTB, thuộc tính nén của xương xốp, và sức mạnh kéo ra của vít can thiệp. Các mô còn lại được chuẩn bị, cấy ghép và thử nghiệm cơ học trong một phẫu thuật tái tạo dây chằng chéo trước (ACL) trong điều kiện in vitro cấp tính. Bức xạ liều thấp không ảnh hưởng tiêu cực đến các thuộc tính cơ học của mảnh ghép gân, xương, hoặc tái tạo ACL so với nhóm đối chứng không bức xạ bên trong. Tuy nhiên, bức xạ liều cao làm giảm tải trọng của gân khi thất bại và sức mạnh tối hậu lần lượt là 26.9% và 28.9% (P < 0.05), nhưng không chỉ ra ảnh hưởng tiêu cực đến các thuộc tính nén của xương xốp hoặc sức mạnh kéo ra của vít can thiệp. Các phát hiện của chúng tôi cho thấy bức xạ liều thấp (15 kGy) không làm suy yếu tính toàn vẹn cơ học của mô mảnh ghép, trong khi bức xạ liều cao (25 kGy) làm thay đổi đáng kể tính toàn vẹn sinh học cơ học của thành phần mô mềm.
Từ khóa
#bức xạ gamma #mảnh ghép xương-gân bánh chè-xương #tính toàn vẹn cơ học #tác động của bức xạ #tái tạo dây chằng chéo trướcTài liệu tham khảo
AATB (2008) Standards for tissue banking, 11th edn. American Association of Tissue Banks, McLean
Balsly CR, Cotter AT et al (2008) Effect of low dose and moderate dose gamma irradiation on the mechanical properties of bone and soft tissue allografts. Cell Tissue Bank 9(4):289–298
Butler DL, Grood ES et al (1984) Effects of structure and strain measurement technique on the material properties of young human tendons and fascia. J Biomech 17(8):579–596
Cornu O, Banse X et al (2000) Effect of freeze-drying and gamma irradiation on the mechanical properties of human cancellous bone. J Orthop Res 18(3):426–431
Curran AR, Adams DJ et al (2004) The biomechanical effects of low-dose irradiation on bone-patellar tendon-bone allografts. Am J Sports Med 32(5):1131–1135
Fideler BM, Vangsness CT Jr et al (1995) Gamma irradiation: effects on biomechanical properties of human bone-patellar tendon-bone allografts. Am J Sports Med 23(5):643–646
Gibbons MJ, Butler DL et al (1991) Effects of gamma irradiation on the initial mechanical and material properties of goat bone-patellar tendon-bone allografts. J Orthop Res 9(2):209–218
Grieb TA, Forng RY et al (2005) Effective use of optimized, high-dose (50 kGy) gamma irradiation for pathogen inactivation of human bone allografts. Biomaterials 26(14):2033–2042
Grieb TA, Forng RY et al (2006) High-dose gamma irradiation for soft tissue allografts: high margin of safety with biomechanical integrity. J Orthop Res 24(5):1011–1018
Marrale J, Morrissey MC et al (2007) A literature review of autograft and allograft anterior cruciate ligament reconstruction. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 15(6):690–704
McAllister DR, Joyce MJ et al (2007) Allograft update: the current status of tissue regulation, procurement, processing, and sterilization. Am J Sports Med 35(12):2148–2158
Nguyen H, Morgan DA et al (2007) Sterilization of allograft bone: effects of gamma irradiation on allograft biology and biomechanics. Cell Tissue Bank 8(2):93–105
Prolo DJ, Pedrotti PW et al (1980) Ethylene oxide sterilization of bone, dura mater, and fascia lata for human transplantation. Neurosurgery 6(5):529–539
Rasmussen TJ, Feder SM et al (1994) The effects of 4 Mrad of gamma irradiation on the initial mechanical properties of bone-patellar tendon-bone grafts. Arthroscopy 10(2):188–197
Salai M, Vonsover A et al (1997) Human immunodeficiency virus (HIV) inactivation of banked bone by gamma irradiation. Ann Transplant 2(1):55–56
Salehpour A, Butler DL et al (1995) Dose-dependent response of gamma irradiation on mechanical properties and related biochemical composition of goat bone-patellar tendon-bone allografts. J Orthop Res 13(6):898–906
Simonian PT, Conrad EU et al (1994) Effect of sterilization and storage treatments on screw pullout strength in human allograft bone. Clin Orthop Relat Res (302):290–296
Smith RA, Ingels J et al (2001) Gamma irradiation of HIV-1. J Orthop Res 19(5):815–819
Vangsness CT Jr, Triffon MJ et al (1996) Soft tissue for allograft reconstruction of the human knee: a survey of the American Association of Tissue Banks. Am J Sports Med 24(2):230–234
Vangsness CT Jr, Garcia IA et al (2003) Allograft transplantation in the knee: tissue regulation, procurement, processing, and sterilization. Am J Sports Med 31(3):474–481
Vangsness CT Jr, Wagner PP et al (2006) Overview of safety issues concerning the preparation and processing of soft-tissue allografts. Arthroscopy 22(12):1351–1358
Zhang Y, Homsi D et al (1994) A comprehensive study of physical parameters, biomechanical properties, and statistical correlations of iliac crest bone wedges used in spinal fusion surgery. IV. Effect of gamma irradiation on mechanical and material properties. Spine 19(3):304–308