CZ22997U1 - Částicové kompozitní náhrady kostní tkáně s nano fosforečnanem vápenatým - Google Patents
Částicové kompozitní náhrady kostní tkáně s nano fosforečnanem vápenatým Download PDFInfo
- Publication number
- CZ22997U1 CZ22997U1 CZ201125034U CZ201125034U CZ22997U1 CZ 22997 U1 CZ22997 U1 CZ 22997U1 CZ 201125034 U CZ201125034 U CZ 201125034U CZ 201125034 U CZ201125034 U CZ 201125034U CZ 22997 U1 CZ22997 U1 CZ 22997U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- bone
- calcium phosphate
- particulate composite
- bone tissue
- volume
- Prior art date
Links
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
Oblast techniky
Předmětem užitného vzoru je kostní náhrada a výplně na bázi částicového kompozitního materiálu pro použití v ortopedii.
Dosavadní stav techniky
Pro konstrukci umělých kostních náhrad se používá celá řada materiálů, které lze rozdělit do tří hlavních skupin, jako kovové, keramické a polymerní. Každý z těchto materiálových typů má své specifické výhody a omezení. Pokud jsou použity samostatně, žádný z nich nedosahuje shodných mechanických a dalších fyzikálních vlastností kosti stejně tak jako jejího chemického složení. Materiály používané v ortopedii pro náhradu kostí musí vykazovat vyšší mechanickou pevnost, než vykazuje lidská kost a musí mít vlastnosti (modul pružnosti) blížící se co nejvíce vlastnostem kosti. Jsou biokompatibilní a bioaktivní. Jinými slovy podporují vrůstání kostních buněk do náhrady. V současné době je pro léčbu onemocnění spojených s úbytkem kostní tkáně nebo traumatických poškození kosti používána řada přístupů. Asi nej častějším je použití autologního štěpu. Tento přístup s sebou však přináší celou řadu vážných nevýhod, organizmus pacienta je zatížen dalším operativním zákrokem, což vede také k prodloužení doby rehabilitace a hojení vůbec, zvyšuje se také riziko možné infekce a především je tento zákrok limitovaný dostupností kostní tkáně, resp. dalším možným poškozením způsobeným odběrem. Alogenní nebo xenogenní štěpy jsou obecně nevhodné vzhledem k možnosti vzniku imunní reakce a následného nepřijetí organizmem pacienta, stejně tak jako vzhledem k riziku přenosu nemocí. Právě z těchto důvodů je kladen důraz na vývoj umělých materiálů pro náhrady kostní tkáně. Dodnes nejěastěji používané kovové náhrady na bázi titanu, titanových slitin, nerezové oceli, slitin chrómu a kobaltu vykazují příliš vysokou tuhost a mohou způsobovat nevhodný přenos zatížení, otlaky a následnou spongializaci kosti. Často podléhají různým formám koroze v tělní kapalině. Keramické materiály např. kalcium fosfáty, bioaktivní skelná keramika, oxid zirkoničitý nebo hlinitý jsou mechanicky pevné, zejména v tlaku, mají vysokou tuhost, vykazují výborné vlastnosti při biologickém hodnocení, ale jsou křehké. Tyto biokeramické materiály vykazují ve spojení s kostí výborné vlastnosti dané povrchovou reaktivitou způsobenou mechanizmem vytvářejícím styčnou mineralizovanou vrstvu mezi implantátem a kostní tkání. Toto rozhraní pak zajišťuje fyzikálně chemickou a mechanickou kohezi mezi implantátem a kostí. Použití těchto materiálů ve své původní formě je však limitované jejich mechanickými vlastnostmi a proto se používají spíše pro nízko zátěžové aplikace. Polymerní náhrady jako jsou např. polylaktidy, polykaprolaktany, polyethyleny a polyuretany vykazují vhodnou biokompatibilitu, ale současně nízkou tuhost a poměrně malou ohybovou pevnost ve srovnání s kortikální kostí. Odborné studie stejně tak, jako klinická praxe naznačují, že slibný přístup pro konstrukci funkčních kostních náhrad může spočívat v kombinaci více materiálů, respektive v konstrukci kompozitních struktur pro kostní inženýrství. Hlavní předností kompozitních materiálů je možnost volby jednotlivých složek z pohledu jejích skladby a orientace, materiálových, fyzikálních a chemických charakteristik, kterými je možno dosáhnout širokého rozsahu mechanických a biologických vlastností.
Podstata technického řešení
Předmětem tohoto užitného vzoru jsou kostní náhrady a výplně na bázi částicového kompozitního materiálu, který je tvořen polymerní matricí a rovnoměrně rozptýlenou výztuží tvořenou nano částicemi fosforečnanu vápenatého ve frakci 50-150 nm. Objemový podíl jednotlivých složek je 85 % obj. matrice a 15 % obj. částicové výztuže. Kompozit je navržený tak, aby vykazoval vhodné biokompatibilní vlastnosti; mechanické vlastnosti srovnatelné se spongiózní kostí a vhodné vlastnosti plynoucí z provedeného biologického hodnocení.
Předmětem užitného vzoru je dále způsob přípravy této kostní náhrady a výplně. Při přípravě se postupuje tak, že prekurzor matrice (tj, roztok siloxanového polymeru a rozpouštědla) se před
-1 CZ 22997 Ul použitím smísí s 15 % objemovými práškového fosforečnanu vápenatého o velikosti částic 50150 nm. Po homogenizaci, hnětení a odpaření rozpouštědla se polotovar vytvrzuje v lisovací formě potřebných rozměrů a tvaru. Kompozit je vytvrzován pri teplotě v rozsahu od 130 do 250 °C, tlaku od 0,1 do 0,5 MPa a po dobu až 34 hodin.
Příklady provedení technického řešení
Příprava částicového kompozitu se řídí následujícím postupem. Fosforečnan vápenaté plnivo, tvořené částicemi o velikosti 50-150 nm, je míšeno s prekurzorem matrice na bázi polydimethylsiloxanu po dobu 8 hodin v homogenizéru (rychlost míchání 17 500 min ’). Prekurzor matrice může být také ze skupiny zahrnující polypropylsiloxan, polyisopropylsiloxan a polyethylsiloxan. ío Odpaření rozpouštědla probíhá při 60 °C ve vakuu po dobu 12 hodin. Následuje hnětení polotovaru v hnětači při pokojové teplotě po dobu 24 hodin (rychlost rotace 50 min'1). Vlastní vytvrzení v lisovací formě probíhá v několika krocích. Lisovací forma je nejprve zahřátá na
130 °C/2 hod,, následuje zahřívání na 160 °C/20 hod. za postupně zvyšujícího se tlaku. Lisování probíhá při 200 °C a tlaku 0,3 MPa po dobu 4 hodin. Následuje lisování pri
230 °C/0,3 MPa/4 hod. a 250 °C/0,5 MPa/ 4 hod. (v normální atmosféře).
Průmyslová využitelnost
Kostní náhrady a výplně na bázi Částicových kompozitních materiálů podle tohoto užitného vzoru lze využít v humánní a veterinární medicíně, zejména v ortopedii a chirurgii.
Claims (2)
- NÁROKY NA OCHRANU20 1. Kostní náhrady a výplně na bázi částicových kompozitních materiálů, sestávajících z polymemího materiálu, tvořícího matrici, a výztuže, kterou je fosforečnan vápenatý, vyznačující se tím, že použitá matrice je na bázi siloxanové pryskyřice, tvořící 85 % objemových, a 15 % objemových fosforečnan vápenatého prášku o průměrné velikosti částic 100 nm.
- 2. Kostní náhrady a výplně podle nároku 1, vyznačující se tím, že siloxanovou25 pryskyřicí je látka, vybraná ze skupiny zahrnující polydimethylsiloxan, polypropylsiloxan, polyisopropylsiloxan a polyetylsiloxan.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ201125034U CZ22997U1 (cs) | 2011-10-26 | 2011-10-26 | Částicové kompozitní náhrady kostní tkáně s nano fosforečnanem vápenatým |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ201125034U CZ22997U1 (cs) | 2011-10-26 | 2011-10-26 | Částicové kompozitní náhrady kostní tkáně s nano fosforečnanem vápenatým |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ22997U1 true CZ22997U1 (cs) | 2011-11-28 |
Family
ID=45062728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ201125034U CZ22997U1 (cs) | 2011-10-26 | 2011-10-26 | Částicové kompozitní náhrady kostní tkáně s nano fosforečnanem vápenatým |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ22997U1 (cs) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202019101113U1 (de) | 2018-11-02 | 2019-03-19 | Local Energies a.s. | Schutzeinrichtung des Elektrogerätes vor Spannungsrückgang oder Stromausfall im Stromverteilungsnetz |
-
2011
- 2011-10-26 CZ CZ201125034U patent/CZ22997U1/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202019101113U1 (de) | 2018-11-02 | 2019-03-19 | Local Energies a.s. | Schutzeinrichtung des Elektrogerätes vor Spannungsrückgang oder Stromausfall im Stromverteilungsnetz |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yadav et al. | 3D printable biomaterials for orthopedic implants: Solution for sustainable and circular economy | |
Tajbakhsh et al. | A comprehensive study on the fabrication and properties of biocomposites of poly (lactic acid)/ceramics for bone tissue engineering | |
Idumah et al. | Recently emerging trends in bone replacement polymer nanocomposites | |
Vallittu | Bioactive glass-containing cranial implants: an overview | |
Dorozhkin | Calcium orthophosphate-based biocomposites and hybrid biomaterials | |
Kalita et al. | Development of controlled porosity polymer-ceramic composite scaffolds via fused deposition modeling | |
Mano et al. | Bioinert, biodegradable and injectable polymeric matrix composites for hard tissue replacement: state of the art and recent developments | |
Shanmugam et al. | Bioceramics—An introductory overview | |
Parsons et al. | Mimicking bone structure and function with structural composite materials | |
Poinern et al. | Nanometre scale hydroxyapatite ceramics for bone tissue engineering | |
Davim | Biomedical composites: materials, manufacturing and engineering | |
Roeder | Bioactive polyaryletherketone composites | |
Chen et al. | Blending strategy to modify PEEK-based orthopedic implants | |
CN101899193A (zh) | 含有氟磷灰石的聚醚醚酮复合材料及制备方法和应用 | |
Victor et al. | Polymer ceramic composite materials for orthopedic applications—relevance and need for mechanical match and bone regeneration | |
Ghasemi et al. | Different modification methods of poly methyl methacrylate (PMMA) bone cement for orthopedic surgery applications | |
CN107224615B (zh) | 一种人工仿生骨及其合成方法 | |
Ali et al. | Classifications, surface characterization and standardization of nanobiomaterials | |
Puska et al. | Polymer composites for bone reconstruction | |
Chavali et al. | Inorganic composites in biomedical engineering | |
CZ22997U1 (cs) | Částicové kompozitní náhrady kostní tkáně s nano fosforečnanem vápenatým | |
Suwanprateeb | Tissue integrated 3D printed porous polyethylene implant | |
CZ22996U1 (cs) | Částicové kompozitní náhrady kostní tkáně s nano hydroxyapatitem | |
CZ26215U1 (cs) | Kostní náhrady a výplně na bázi částkových kompozitních materiálů s nano kalcium deficientním hydroxyapatitem | |
Wang | Bioactive ceramic-polymer composites for tissue replacement |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20111128 |
|
MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20151026 |