Project detail

Vliv viskosuplementace kloubní kapaliny na tření a mazání

Duration: 01.01.2020 — 31.12.2022

Funding resources

Czech Science Foundation - Standardní projekty

- whole funder (2020-02-24 - 2022-12-31)

On the project

Jednou z diskutovaných oblastí tribologie je problematika velkých synoviálních kloubů člověka, kdy stále častěji dochází k degradaci a úbytku chrupavky, což vede k omezení pohyblivosti a v konečném důsledku až k nutnosti náhrady postiženého kloubu. Při snaze prodloužit životnost kloubu se využívá takzvaná viskosuplementace, která spočívá ve vstříknutí preparátu o vysoké viskozitě do poškozeného kloubu. Předkládaný projekt se v první fázi zaměří na detailní hodnocení reologických vlastností kloubní kapaliny v závislosti na jejím složení. Následně bude studováno ovlivnění reologie v důsledku aplikace viskosuplementu a bude posouzen dopad na tření a mazání, což jsou klíčové tribologické ukazatele ovlivňující životnost chrupavky. Projekt kombinuje využití laboratorního simulátoru synoviálního kloubu a pokročilou optickou metodu (fluorescenční mikroskopii), což umožní posoudit vývoj tloušťky mazacího filmu za současného měření součinitele smykového tření. Experimenty budou realizovány pro různé modelové kapaliny s využitím různých kontaktních materiálů včetně chrupavky.

Keywords
Viskosuplementace;reologie;synoviální kapalina;tření;formování mazacího filmu;experimentální analýza;modelový přístup;kontaktní procesy;tribologie;kloubní chrupavka

Mark

20-00483S

Default language

Czech

People responsible

Čípek Pavel, Ing., Ph.D. - fellow researcher
Ranuša Matúš, Ing., Ph.D. - fellow researcher
Rebenda David, Ing., Ph.D. - fellow researcher
Vrbka Martin, prof. Ing., Ph.D. - principal person responsible

Units

Institute of Machine and Industrial Design
- (2020-01-01 - 2022-12-31)

Results

FURMANN, D.; NEČAS, D.; REBENDA, D.; ČÍPEK, P.; VRBKA, M.; KŘUPKA, I.; HARTL, M. The effect of synovial fluid composition, speed and load on frictional behaviour of articular cartilage. Materials, 2020, vol. 13, no. 6, p. 1-16. ISSN: 1996-1944.
Detail

ČÍPEK, P.; VRBKA, M.; REBENDA, D.; NEČAS, D.; KŘUPKA, I. Biotribology of Synovial Cartilage: A New Method for Visualization of Lubricating Film and Simultaneous Measurement of the Friction Coefficient. Materials, 2020, vol. 13, no. 9, p. 1-20. ISSN: 1996-1944.
Detail

REBENDA, D.; VRBKA, M.; ČÍPEK, P.; TOROPITSYN, E.; NEČAS, D.; PRAVDA, M.; HARTL, M. On the Dependence of Rheology of Hyaluronic Acid Solutions and Frictional Behavior of Articular Cartilage. Materials, 2020, vol. 13, no. 11, p. 1-14. ISSN: 1996-1944.
Detail

HILŠER, P.; SUCHÁNKOVÁ, A.; MENDOVÁ, K.; FILIPIČ, K.E.; DANIEL, M.; VRBKA, M. A new insight into more effective viscosupplementation based on the synergy of hyaluronic acid and phospholipids for cartilage friction reduction. Biotribology, 2021, vol. 25, no. 1, p. 100166-100166. ISSN: 2352-5738.
Detail

REBENDA, D.; VRBKA, M.; NEČAS, D.; TOROPITSYN, E.; YARIMITSU, S.; ČÍPEK, P.; PRAVDA, M.; HARTL, M. Rheological and frictional analysis of viscosupplements towards improved lubrication of human joints. Tribology International, 2021, vol. 160, no. 1, p. 107030-107030. ISSN: 0301-679X.
Detail

RANUŠA, M.; ONDRA, M.; REBENDA, D.; VRBKA, M.; GALLO, J.; KŘUPKA, I. Effects of Viscosupplementation on Tribological Behaviour of Articular Cartilage. Lubricants, 2022, vol. 10, no. 12, ISSN: 2075-4442.
Detail

RUFAQUA, R.; VRBKA, M.; HEMZAL, D.; CHOUDHURY, D.; REBENDA, D.; KŘUPKA, I.; HARTL, M. Raman analysis of chemisorbed tribofilm for metal-on-polyethylene hip joint prostheses. Biosurface and Biotribology, 2021, vol. 7, no. 1, p. 1-11. ISSN: 2405-4518.
Detail

ČÍPEK, P.; VRBKA, M.; REBENDA, D.; NEČAS, D.; KŘUPKA, I. Biotribology of synovial cartilage: Role of albumin in adsorbed film formation. Engineering Science and Technology, an International Journal, 2021, vol. 34, no. 1, p. 1-12. ISSN: 2215-0986.
Detail

TOROPITSYN, E.; PRAVDA, M.; REBENDA, D.; ŠČIGALKOVÁ, I.; VRBKA, M.; VELEBNÝ, V. A composite device for viscosupplementation treatment resistant to degradation by reactive oxygen species and hyaluronidase. Journal of biomedical materials research. Part B, Applied biomaterials (Electronic), 2022, vol. 110, no. 2, p. 2595-2611. ISSN: 1552-4981.
Detail

NEČAS, D.; YARIMITSU, S.; REBENDA, D.; SHINMORI, H.; VRBKA, M.; SAWAE, Y.; MURAKAMI, T.; KŘUPKA, I. On the Replacement of Articular Cartilage: The Friction of PVA Hydrogel Layer in Hip Simulator Test. Tribology International, 2023, vol. 178, no. Part B, p. 108100-108100. ISSN: 0301-679X.
Detail

REBENDA, D.; RANUŠA, M.; ČÍPEK, P.; TOROPITSYN, E.; VRBKA, M. In Situ Observation of Hyaluronan Molecular Weight Effectiveness within Articular Cartilage Lubrication. Lubricants, 2023, vol. 11, no. 1, ISSN: 2075-4442.
Detail

RUFAQUA, R.; VRBKA, M.; HEMZAL, D.; CHOUDHURY, D.; REBENDA, D.; KŘUPKA, I.; HARTL, M. Analysis of Chemisorbed Tribo-Film for Ceramic-on-Ceramic Hip Joint Prostheses by Raman Spectroscopy. Journal of Functional Biomaterials, 2021, vol. 12, no. 2, p. 1-18. ISSN: 2079-4983.
Detail