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多くのヒドロゲルは、部分的または総関節置換術に代わるものとして関節軟骨代替品として提案されています。現在の研究では、ポリ（ビニルアルコール）/ポリ（ビニルピロリドン）（PVA/PVP）ヒドロゲルは、ピンオンディスクセットアップでのin vitro摩耗と摩擦特性を調査することにより、潜在的な軟骨置換として調査されました。3因子変数レベルの実験は、PVA/PVPヒドロゲルの摩耗および摩擦特性を研究するために設計されました。研究された3つの異なる要因は、（a）PVA/PVPヒドロゲルのポリマー含有量、（b）負荷、および（c）潤滑剤の効果でした。12回のテストが実施され、それぞれがCO-CRピンに対して100,000サイクル持続しました。滑液潤滑の平均摩擦係数は、ウシ血清潤滑の0.1と比較して0.035低かった。PVA/PVPヒドロゲルの摩擦挙動は、アモントンの摩擦法則に従っていませんでした。ヒドロゲルの摩耗は、テストの前後に乾燥塊を測定することにより定量化されました。ポリマーの含有量が多いほど、15％PVA/PVPサンプルを備えたヒドロゲルサンプルの摩耗が大幅に減少し、10％PVA/PVPサンプルの6.05％と比較して、平均乾燥ポリマー損失が4.74％でした。125 N負荷でのPVA/PVPヒドロゲルの摩擦および摩耗特性の両方で傾向の変化が観察され、臨界125 N負荷でのピンヒドロゲル界面での潤滑機構の遷移を示唆しています。
多くのヒドロゲルは、部分的または総関節置換術に代わるものとして関節軟骨代替品として提案されています。現在の研究では、ポリ（ビニルアルコール）/ポリ（ビニルピロリドン）（PVA/PVP）ヒドロゲルは、ピンオンディスクセットアップでのin vitro摩耗と摩擦特性を調査することにより、潜在的な軟骨置換として調査されました。3因子変数レベルの実験は、PVA/PVPヒドロゲルの摩耗および摩擦特性を研究するために設計されました。研究された3つの異なる要因は、（a）PVA/PVPヒドロゲルのポリマー含有量、（b）負荷、および（c）潤滑剤の効果でした。12回のテストが実施され、それぞれがCO-CRピンに対して100,000サイクル持続しました。滑液潤滑の平均摩擦係数は、ウシ血清潤滑の0.1と比較して0.035低かった。PVA/PVPヒドロゲルの摩擦挙動は、アモントンの摩擦法則に従っていませんでした。ヒドロゲルの摩耗は、テストの前後に乾燥塊を測定することにより定量化されました。ポリマーの含有量が多いほど、15％PVA/PVPサンプルを備えたヒドロゲルサンプルの摩耗が大幅に減少し、10％PVA/PVPサンプルの6.05％と比較して、平均乾燥ポリマー損失が4.74％でした。125 N負荷でのPVA/PVPヒドロゲルの摩擦および摩耗特性の両方で傾向の変化が観察され、臨界125 N負荷でのピンヒドロゲル界面での潤滑機構の遷移を示唆しています。
Many hydrogels have been proposed as articular cartilage replacements as an alternative to partial or total joint replacements. In the current study, poly(vinyl alcohol)/poly(vinyl pyrrolidone) (PVA/PVP) hydrogels were investigated as potential cartilage replacements by investigating their in vitro wear and friction characteristics in a pin-on-disk setup. A three-factor variable-level experiment was designed to study the wear and friction characteristics of PVA/PVP hydrogels. The three different factors studied were (a) polymer content of PVA/PVP hydrogels, (b) load, and (c) effect of lubricant. Twelve tests were conducted, with each lasting 100,000 cycles against Co-Cr pins. The average coefficient of friction for synovial fluid lubrication was a low 0.035 compared with 0.1 for bovine serum lubrication. Frictional behavior of PVA/PVP hydrogels did not follow Amonton's law of friction. Wear of the hydrogels was quantified by measuring their dry masses before and after the tests. Higher polymer content significantly reduced the wear of hydrogel samples with 15% PVA/PVP samples, showing an average dry polymer loss of 4.74% compared with 6.05% for 10% PVA/PVP samples. A trend change was observed in both the friction and wear characteristics of PVA/PVP hydrogels at 125 N load, suggesting a transition in the lubricating mechanism at the pin-hydrogel interface at the critical 125 N load.
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