Wpływ promieniowania rentgenowskiego na stabilność wybranych właściwości polietylenu

Przeprowadzono ocenę procesu degradacji polietylenu (PE) w warunkach in vitro pod wpływem działania promieniowania rentgenowskiego (X) oraz inkubacji w dwóch roztworach symulujących środowisko żywego organizmu (SBF – simulated body fluid). W badaniach wykorzystano dawkę odpowiadającą 10 standardowym zdjęciom rentgenowskim układu kostnego oraz roztwory Ringera i soli fizjologicznej o temperaturze 40°C. Przedstawiono wyniki wpływu 12-miesięcznych badań na wybrane właściwości powierzchni materiału: zwilżalności powierzchni oraz ścieralności. Na podstawie pomiarów kąta zwilżania określono wartość swobodnej energii powierzchniowej (SEP). Wykonano również analizę przewodności płynów inkubacyjnych. Otrzymane wyniki wskazują, że przyjęta dawka promieniowania rentgenowskiego nie ma istotnego wpływu na zwilżalność powierzchni polietylenu. Charakter warstwy wierzchniej polietylenu nie zmienił się na skutek 12-miesięcznej inkubacji i pozostał hydrofilowy. Dla próbek inkubowanych w obu płynach imersyjnych zaobserwowano spadek wartości swobodnej energii powierzchniowej (SEP). Zarówno dla napromieniowanego materiału, jak i grupy kontrolnej nie stwierdzono znaczących zmian w masie próbek oraz przewodności płynów inkubacyjnych, co wskazuje na stabilność polietylenu. Uzyskano natomiast wzrost wartości ścieralności o ok. 26%. Wraz z upływem czasu inkubacji zauważono spadek wartości tego parametru dla polietylenu poddanego działaniu promieniowania. Dla grupy kontrolnej nie stwierdzono znaczących zmian.

---

The evaluation of a degradation process of polyethylene (PE) in in vitro conditions under the influence of X-rays (X) and an in-cubation in two solutions simulating the environment of a living organism (SBF – simulated body fluid) was carried out. A dose corresponding to 10 standard X-ray pictures of the skeletal system as well as Ringer's and saline solutions at 40°C were used in the study. The paper presents the results of the influence of the 12-month studies on the selected surface properties of the material: surface wettability and abrasiveness. The value of surface free energy (SFE) was determined on the basis of the wetting angle measurements. The conductivity of the incubation fluids was also analyzed. The obtained results indicate that the adopted dose of X-ray radiation has no significant effect on the wettability of the surface of polyethylene. The nature of the surface layer of polyethylene did not change as a result of the 12-month incubation and remained hydrophilic. For the samples incubated in both immersion fluids, a decrease in surface free energy (SFE) was observed. For both the irradiated material and the control group, no significant changes in the mass of the samples and the conductivity of the incubation fluids were found, which indicates the stability of polyethylene. However, the abrasion value increased by approximately 26%. With the passage of the incubation time, a decrease in the value of this parameter was observed for the polyethylene subjected to radiation. No significant changes were found for the control group.