RTU Research Information System
Latviešu English

Publikācija: Method for Regulation of Polymethyl Methacrylate Eye Prosthesis Wettability by Using Ultraviolet Radiation

Publication Type Doctoral Thesis
Funding for basic activity Unknown
Defending: 26.06.2017 14:00, Mašīnzinību, transporta un aeronautikas fakultāte, Viskaļu 36a, 405.auditorijā
Publication language Latvian (lv)
Title in original language Virsmas slapināšanas regulēšanas metode ar ultravioleto starojumu polimetilmetakrilāta acu protēzēm
Title in English Method for Regulation of Polymethyl Methacrylate Eye Prosthesis Wettability by Using Ultraviolet Radiation
Field of research 2. Engineering and technology
Sub-field of research 2.3 Mechanical engineering
Authors Linda Lancere
Keywords Polimetilmetakrilāts, UV, slapināšana, acu protēzes, virsmas elektriskais potenciāls
Abstract Viena gada laikā polimetilmetakrilāta (PMMA) protēzes virsma sāk bojāties, un, tā kā pasliktinās virsmas slapināšana, palielinās berze un pacienta diskomforts, rodas iekaisumi, protēze ir jāaizvieto ar jaunu - pašlaik protēzes neatjauno. Tomēr, savlaicīgi atjaunojot virsmas slapināšanu, būtu iespējams minētās komplikācijas novērst, pagarināt protēzes lietošanas laiku un samazināt izmaksas pacientam. Esošās virsmas slapināšanas regulēšanas metodes, kas izmanto tādas tehnoloģijas kā materiāla apstrāde vakuumā, ar plazmu, ķīmiskas un bioloģiskas metodes ir dārgas un komplicētas, izmantojamas tikai specifiskos laboratorijas apstākļos vai arī nav noturīgas, piemēram, izmantojot acu pilienus. Līdz šim nav izstrādāta PMMA protēžu virsmas apstrādes metode, kura būtu vienkārša un ekonomiska salīdzinoši ar esošajām metodēm. Šādu metodi var sasniegt, izmantojot UV starojumu atmosfēras apstākļos, kas maina protēzes elektrisko potenciālu (virsmas enerģijas komponente) un ietekmē slapināšanu. Promocijas darba mērķis ir izstrādāt PMMA virsmas slapināšanas regulēšanas metodi acu protēžu apstrādei, izmantojot UV starojumu atmosfēras apstākļos. Promocijas darbs sastāv no ievada, literatūras pārskata par PMMA materiāla lietojumu acu protezēšanā un ar virsmas slapināšanu saistītajām problēmām, tā mijiedarbību ar UV starojumu, konkurējošām virsmas modifikācijas tehnoloģijām. Eksperimentālajā daļā ir aprakstīta pētījuma metode PMMA virsmas slapināšanas regulēšanas metodes ar UV apstarošanu sasniegšanai, noskaidrota apkārtējās vides ietekme uz paraugu slapināšanas regulēšanu, izpētīta UV ietekme uz PMMA virsmas elektrisko potenciālu, slapināšanas īpašību, ķīmisko sastāvu un morfoloģiju. Darba rezultātā ir izstrādāta metode PMMA virsmas slapināšanas regulēšanai, inducējot virsmas elektrisko potenciālu ar UV starojumu 200-400 nm diapazonā, sasniedzot gan hidrofilas, gan hidrofobas PMMA virsmas īpašības atkarībā no izmantotās ekspozīcijas. Ir noteikti metodes optimālie režīmi, kas nodrošina acu protēzēm vēlamās slapināšanas izmaiņas. Nejonizējošais starojums ierosina gan virsmas elektriskā potenciāla, gan ķīmiska rakstura izmaiņas, neietekmējot virsmas raupjumu, kas ir būtiski acu protēžu īstermiņa un ilgtermiņa lietojumam. Promocijas darbā aprakstīta arī sasniegto rezultātu aprobācija, noskaidrojot ar UV starojumu sasniegto virsmas īpašību izmaiņu ietekmi uz mikroorganismu piesaisti un nano pārklājumu virsmas elektriskā potenciāla inducēšanu, veikti secinājumi un uzrādīts izmantotās literatūras saraksts.
Abstract in English Polymethylmethacrylate eye prosthesis surface starts worsening in one year, deterioration in wettability of the prosthesis surface decreases user comfort and causes eyelid inflammation, eye prosthesis must be replaced with a new one – wettability is not restored in usual prosthetists practice. Though, if timely restored, mentioned complications could be avoided, the life of an eye prosthesis could be prolonged and costs for the patient reduced. Existing surface wettability regulation methods engage technologies like material processing in vacuum, usage of plasma, chemical and biological methods, which are complicated and expensive, they can only be realized in laboratory environment or are not persistent using eye drops, for example. At the moment there is no PMMA prosthesis surface processing regulation method that is simpler and more economic than previous existing methods. Such a method can be reached using UV radiation in room conditions, that alters the density of electric potential (being component of surface energy) of prosthesis and and influences wettability. The aim of the doctoral thesis is to develop a method for eye prosthesis surface wettability regulation of PMMA surface by using UV radiation in room conditions. The PhD thesis consists of preamble, review of literature sources concerning PMMA material applications in eye prosthetics and problems related to surface wettability, it’s interaction with UV light, existing surface modification technologies. Experimental part describes development of the research method to reach PMMA surface regulation method, influence of surrounding environment on sample wettability regulation. This part also describes UV influence on PMMA surface electric potential, wettability, chemical structure and morphology. As a result of this research, a method of PMMA wettability regulation has been developed that uses UV radiation in 200-400 nm wavelength range to induce surface electric potential. It was determined, that both hydrophilic and hydrophobic PMMA surface properties can be obtained in dependence of used exposure time. The most suitable modes have been identified to ensure wettability alterations. Non-ionizing radiation causes both surface electrical potential alterations and chemical processes in the same time – making no influence on surface roughness, which is essential in short and long term applications. Aprobation of obtained results has been also described, determining influence of alterations reached by UV radiation on microorganism adhesion and influence on nano coating surface electric potential induction, conclusions have been made and list of literature composed.
Reference Lancere, Linda. Method for Regulation of Polymethyl Methacrylate Eye Prosthesis Wettability by Using Ultraviolet Radiation. PhD Thesis. Rīga: [RTU], 2017. 101 p.
Summary in English Summary in English
ID 25573