У 1982 році вчені відкрили (PEEK) поліефірефіркетон. Це виключно міцний конструкційний термопласт, щільний, зносостійкий матеріал, що має високу ударну в'язкість, відмінну еластичність і міцність на розрив. Вироблявся переважно як нішевих полімерів для промислового використання.
Спочатку PEEK почали використовувати в щелепно-лицьовій галузі, в стоматології. Новатором став щелепно-лицьовий хірург-імплантолог Франк-Петер Шпан (Франція).
В ортопедії вперше застосований у 1990-х роках: біоматеріали PEEK були введені як клітини хребта компанією AcroMed (нині DePuy Spine).
До кінця 1990-х років PEEK став провідним кандидатом для заміни компонентів металевих імплантатів у ортопедії та травмах. У квітні 1998 року PEEK був комерційно запропонований як біоматеріал для імплантатів (Invibio Ltd, United Kingdom).
Дослідження біоматеріалів PEEK процвітали (на тваринах і людях): матеріал успішно пройшов тести токсичності та внутрішньом'язової імплантації, тестування на біосумісність (FDA) та сенсибілізацію (ISO 10993-10-1995), дослідження на токсичність генів не виявили хромосомних аберацій. Клінічний досвід застосування матеріалу у людей досі не викликав жодних побоювань щодо канцерогенності та показав стійкість до моделюваної деградації in vivo, включаючи пошкодження, спричинені впливом ліпідів. PEEK трансплантати продемонстрували високі загальні показники інтеграції трансплантату (90%-93%) та лігаментизації (84%) та низькі показники синовіту (10%), утворення кісти (13-15%).
Переваги PEEK імплантів:
• Досить добре вивчений у медичній сфері
• Висока біосумісність
• Міцна надійна фіксація
• Простота використання
• При ревізії може бути просто просвердлений
• Не ускладнює КТ та МРТ дослідження
• Гіпоалергенний не викликає великої кількості кіст та новоутворень (порівняно з різними видами погано вивчених біогвинтів)
Прогрес застосування PEEK стимулює прагнення вчених та комерційних організацій на створення його нових модифікацій: змішування PEEK з біоматеріалами фосфату кальцію, такими як бета-трикальційфосфат (β-TCP) та гідроксіапатит (HA). На жаль, новосинтезований матеріал не має великих клінічних досліджень, а деякі вчені вказують на негативні моменти нових композитних матеріалів, наприклад: збільшення концентрації НA у PEEK призводить до значного зниження міцності та ударної в'язкості композитів; наявність β-TCP поступово пригнічує проліферацію клітин у порівнянні з чистим PEEK, який за дослідженнями був нетоксичним.
Джерела:
1. CHADWICK C. PRODROMOS. The Anterior Cruciate Ligament Reconstruction and Basic Science.
2. Encyclopedia of Biomedical Engineering, 2019.
3. BONE TUNNEL ENLARGEMENT WITH NON-METALLIC INTERFERENCE SCREWS
4. PEEK Biomaterials in Trauma, Orthopedic, and Spinal Implants: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2040108/