A new generation of ceramic on ceramic (BIOLOX ®delta) bearings has emerged more than 10 years ago proving a high resistance to wear and good clinical results. However, biological reactions to wear debris, particularly the nanoparticles, need to be evaluated. The first originality of this study is to start from real wear particles obtained by the hip walking simulator (CERsim). These particles were compared with particles obtained by usual methods to assess the biocompatibility of materials: press machine (CERpress). Two ranges of ceramic particles were thus observed: ceramic particles with micron (intergranular fractures) and nano sizes (intragranular fractures), and characterized compared to ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE). The second originality of this work is to assess the cellular reaction using the primary joint chondrocyte cultures simulating the osteogenesis process and not the cell lines, which are used to simulate the biological reaction of osteolysis. The first results showed a significant difference in cell viability between the cells in contact with particles from the walking simulator and those obtained with the press machine. On the other hand, it was found that the way of extraction of the particles from the lubricant could significantly affect the biological reaction. More interestingly, nano-sized ceramic particles showed a significant impact on the secretion of functional inflammatory mediators, agreeing with recent results in vivo. These novel methods of characterizing the osteogenic impact of UHMWPE and ceramic wear debris can complement the conventional expertise method focusing previously on the osteolysis aspect.

中文翻译：

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纳米/微型植入物碎片影响软骨细胞成骨：髋关节行走模拟器中陶瓷和 UHMWPE 的比较

10 多年前出现了新一代陶瓷上陶瓷 (BIOLOX®delta) 轴承，证明了高耐磨性和良好的临床效果。然而，需要评估对磨损碎片，特别是纳米颗粒的生物反应。本研究的第一个独创性是从髋关节行走模拟器（CERsim）获得的真实磨损颗粒开始。将这些颗粒与通过常用方法获得的颗粒进行比较，以评估材料的生物相容性：压力机 (CERpress)。因此观察到两个范围的陶瓷颗粒：具有微米（沿晶断裂）和纳米尺寸（沿晶断裂）的陶瓷颗粒，并与超高分子量聚乙烯（UHMWPE）进行了比较。这项工作的第二个独创性是使用模拟成骨过程的原代关节软骨细胞培养物而不是用于模拟骨溶解的生物反应的细胞系来评估细胞反应。第一个结果表明，与步行模拟器中的颗粒接触的细胞与使用压力机获得的细胞之间的细胞活力存在显着差异。另一方面，发现从润滑剂中提取颗粒的方式会显着影响生物反应。更有趣的是，纳米级陶瓷颗粒对功能性炎症介质的分泌有显着影响，这与最近的体内结果一致。这些表征成骨影响的新方法 第一个结果表明，与步行模拟器中的颗粒接触的细胞与使用压力机获得的细胞之间的细胞活力存在显着差异。另一方面，发现从润滑剂中提取颗粒的方式会显着影响生物反应。更有趣的是，纳米级陶瓷颗粒对功能性炎症介质的分泌有显着影响，这与最近的体内结果一致。这些表征成骨影响的新方法 第一个结果表明，与步行模拟器中的颗粒接触的细胞与使用压力机获得的细胞之间的细胞活力存在显着差异。另一方面，发现从润滑剂中提取颗粒的方式会显着影响生物反应。更有趣的是，纳米级陶瓷颗粒对功能性炎症介质的分泌有显着影响，这与最近的体内结果一致。这些表征成骨影响的新方法 发现从润滑剂中提取颗粒的方式会显着影响生物反应。更有趣的是，纳米级陶瓷颗粒对功能性炎症介质的分泌有显着影响，这与最近的体内结果一致。这些表征成骨影响的新方法 发现从润滑剂中提取颗粒的方式会显着影响生物反应。更有趣的是，纳米级陶瓷颗粒对功能性炎症介质的分泌有显着影响，这与最近的体内结果一致。这些表征成骨影响的新方法UHMWPE和陶瓷磨屑可以补充以前专注于骨溶解方面的传统专业方法。