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Evaluation of biological and mechanical performance of Nylon 66 in rats for cerclage in orthopedic surgery
Evaluación experimental en ratas del comportamiento biológico y mecánico del Nylon 66 para cerclaje en ortopedia
Registro en:
10.4067/S0301-732X2006000300013
Autor
Izquierdo, D.
Zunino, J. H.
Semiglia, G.
Institución
Resumen
Steel wires are currently being successfully used in stabilization and fixation of several kinds of fractures in both human and animal orthopedic surgery. In addition, new ceramic and plastic derivates have become available for those purposes. In oder to assess biocompatibility and to evaluate mechanical performance of sterilized Nylon 66 compared to the standard 316L steel wire, an experimental study in rat tibiae was carried out. Nylon 66 was looped extraperiostically around the right tibiae and steel was placed around the left tibiae , in the same animal. Different procedures (autoclave, formalin and ethylene oxid ), were used to sterilize Nylon 66. Mechanical properties (from deformation to rupture) of differently sterilized Nylon 66 were then quantitatively compared. Non-sterelized Nylon 66 served as control. To validate sterilizing procedures, microbiologic tests were performed on all sterilized Nylon 66. Results showed that both Nylon 66 and steel wires failed to induce cellular reaction (inflammation) at the implant sites. Mechanical testing of sterilized Nylon showed that formalin-exposed or autoclaved wires were quantitatively similar, and also similar to controls. Conversely, ethylene-oxid-sterilized material showed less resistance to deformation. Results were analyzed with a non-parametric statistical test (Kruskal-Wallis). All sterilized Nylon 66 samples failed to demonstrate microbiologic growth in cultures at 72 hours. Thus, Nylon 66 could be proposed as an acceptable alternative to steel for use in fracture fixation in small animal orthopedic surgery, since it shares the same biocompatibility and resistance to mechanical deformation properties with the standard (steel). Furthermore, it is an inexpensive material, widely available, and technically easy to handle. Further studies should be performed, however, to verify the results in long-term implanted material.
A efectos de evaluar la biocompatibilidad y el comportamiento mecánico del Nylon 66 en comparación con el acero inoxidable para su utilización en cirugía ortopédica, diseñamos un experimento en ratas. El Nylon 66 fue usado como cerclaje supraperióstico en la tibia derecha y el alambre de acero, en la tibia izquierda del mismo animal, en un grupo de 18 ratas. Para el estudio de sus propiedades mecánicas, el Nylon 66 fue esterilizado con diferentes métodos (autoclave, vapores de formalina y gas de óxido de etileno). Las referidas propiedades (deformación hasta ruptura) de los precintos de Nylon 66 esterilizados con distintos métodos fueron comparadas cuantitativamente. El Nylon 66 no esterilizado fue usado como control. A efectos de la validación de los diferentes métodos utilizados, se realizaron controles microbiológicos de todos los materiales esterilizados. Los resultados de nuestro experimento mostraron que ni el Nylon 66 ni el Acero 316L indujeron respuesta celular (inflamación) a nivel de sus sitios de implante. El testado mecánico del Nylon 66 demostró que el material esterilizado con formalina o autoclavado, tuvo un comportamiento cuantitativamente similar, así como también respecto al control. Sin embargo, el material esterilizado con gas de óxido de etileno mostró menor resistencia a la deformación. Estos resultados fueron analizados estadísticamente con el test no paramétrico de Kruskal-Wallis. Los cultivos microbiológicos de 72 horas de las muestras de Nylon 66 esterilizadas con diferentes métodos resultaron negativos. El Nylon 66 podría, pues, proponerse como un material aceptable de alternativa para la fijación de fracturas en Cirugía Ortopédica de pequeños animales, en virtud de haber demostrado compartir con el estándar (acero), biocompatibilidad y resistencia a la deformación mecánica. Asimismo, se trata de un material económico, muy accesible en el mercado y técnicamente de muy sencilla manipulación. Ulteriores estudios se hacen necesarios sin embargo, para corroborar nuestros resultados en material implantado durante largos períodos de tiempo.