Implications of a polymer meniscus implant on knee tribology

Een laesie van de meniscus is een van de meest voorkomende soorten van knieletsel. De menisci steunen het kraakbeen door hun belangrijkste functies in het knie gewricht, namelijk het zorgen verzorgen van smering en de distributie van krachten. Een niet goed functionerende meniscus veranderd de distributie van krachten op het kraakbeen in het gewricht, wat resulteert in degeneratieve artritis. Met inachtneming van de huidige beschikbare behandelingen, is het vervangen van de beschadigde meniscus door een implantaat een veelbelovend alternatief. Het werk in dit proefschrift is uitgevoerd binnen het TRAMMPOLIN project, welke als doel had het ontwikkelen van een anatomisch gevormd, permanent meniscus implantaat. Het doel van dit proefschrift was het evalueren van de veranderingen in tribologie (wrijving en slijtage) van het gewrichtskraakbeen wanneer de meniscus vervangen wordt door een permanent polymeer materiaal. Om dit te bereiken is de tribologie van verschillende biomaterialen en oppervlakken in de aanwezigheid van verschillende (lubricerende) moleculen in vitro studie bestudeerd, op zowel nano- als macro-niveau. Daarbij zijn ook de betrokken moleculen en mechanismen onderzocht. De nanoscopische aanpak—met behulp van quartz crystal microbalans met dissipatie en atomische kracht microscopie—leverde fundamentele informatie op over de adsorptie mechanismen van de moleculen en de daaropvolgende grenssmering. De macroscopische aanpak—gebruikmakend van een tribometer—leidde tot een wijdere kijk op de smeringsmechanismen op het substraat en onthulde dat grenssmering, interstitiële vloeistofdruk en “weeping lubrication” de aanwezige wrijvingsmechanismen zijn.