DE10006992B4 - Process for coating an implant and implant with coating - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Beschichtung eines Implantats mit im Körper löslichen Kalzium-Phosphaten, bei welchem aus einer Kalzium-haltigen und Phosphat-haltigen Lösung zur Herstellung der Beschichtung eine elektrolytische Abscheidung auf dem Implantat erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass Dispersionspartikel in die Beschichtung eingebracht werden, dass die Dispersionspartikel aus einem körperverträglichen Metallsalz und/oder einem Kunststoff und/oder einem Keramikmaterial sind, dass in einer abgeschiedenen Schicht Fehlstellen erzeugt werden, die zur Aufnahme und/oder Verankerung von Dispersionspartikeln dienen, und dass das Elektrolytbad gerührt wird, um Dispersionspartikel in eine Schicht einzuschwemmen.method for coating an implant with body-soluble calcium phosphates, in which from a calcium-containing and phosphate-containing solution for Preparation of the coating on an electrolytic deposition the implant occurs, characterized in that dispersion particles be introduced into the coating that the dispersion particles from a biocompatible Metal salt and / or a plastic and / or a ceramic material are that in a deposited layer defects are generated, the serve for receiving and / or anchoring dispersion particles, and that the electrolyte bath stirred is used to immerse dispersion particles in a layer.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung eines Implantats mit im Körper löslichen Kalzium-Phosphaten, bei welchem aus einer Kalzium-haltigen und Phosphat-haltigen Lösung zur Herstellung der Beschichtung eine elektrolytische Abscheidung auf dem Implantat erfolgt.The The invention relates to a method for coating an implant in the body soluble calcium phosphates, in which from a calcium-containing and phosphate-containing solution for Preparation of the coating on an electrolytic deposition the implant takes place.
Ferner betrifft die Erfindung ein Implantat, welches eine Beschichtung aus im Körper löslichen Kalzium-Phosphaten aufweist.Further The invention relates to an implant which has a coating out in the body having soluble calcium phosphates.
Es ist bekannt, Implantate mit einer Kalziumhydroxylapatit (Ca10(PO4)6OH)2)-Beschichtung zu versehen. Eine solche bioaktive Beschichtung stimuliert das Knochenwachstum um das Implantat, um so die Verbindung zwischen Implantat und Knochen zu verbessern. Das Kalziumhydroxylapatit ist nicht löslich im Körper. Es ist bekannt, solche Beschichtungen durch thermisches Spritzen und insbesondere Plasmaspritzen herzustellen.It is known to provide implants with a calcium hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 OH) 2 ) coating. Such a bioactive coating stimulates bone growth around the implant to improve the connection between the implant and the bone. The calcium hydroxyapatite is not soluble in the body. It is known to produce such coatings by thermal spraying and in particular plasma spraying.
Daneben ist es auch bekannt, Implantate mit einer Beschichtung aus im Körper löslichen Kalzium-Phosphaten zu versehen. Diese Kalzium-Phosphate können nach Implantierung des Implantats von den Knochenzellen aufgenommen werden, wodurch sich die postoperative Erholungsphase nach Implantierung einer mit einer Beschichtung versehenen Prothese verkürzt, da die Knochenzellen um die Prothese aufgebaut werden und ihre Neubildung angeregt wird.Besides It is also known to have implants with a coating of soluble in the body To provide calcium phosphates. These calcium phosphates can after Implantation of the implant are absorbed by the bone cells, which causes the postoperative recovery phase after implantation shortened provided with a coating prosthesis since the bone cells are built around the prosthesis and their neoplasm is stimulated.
Beispielsweise
aus der
Aus
der
Aus
der
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Beschichtung bereitzustellen, welche mechanisch stabil ist und ein gutes Auflösungsverhalten nach Implantierung des Implantats aufweist.From that Based on the object of the invention, a coating to provide which is mechanically stable and good dissolution behavior Having implanted the implant.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Dispersionspartikel in die Beschichtung eingebracht werden, dass die Dispersionspartikel aus einem körperverträglichen Metallsalz und/oder einem Kunststoff und/oder einem Keramikmaterial sind, dass in einer abgeschiedenen Schicht Fehlstellen erzeugt werden, die zur Aufnahme und/oder Verankerung von Dispersionspartikeln dienen, und dass das Elektrolytbad gerührt wird, um Dispersionspartikel in eine Schicht einzuschwemmen.These The object is achieved according to the invention in the method mentioned solved that Dispersion particles are introduced into the coating that the dispersion particles of a biocompatible metal salt and / or a plastic and / or a ceramic material are that in one deposited layer defects are generated for recording and / or anchoring of dispersion particles, and that the electrolyte bath touched is used to immerse dispersion particles in a layer.
Durch die gezielte Dotierung des Kalzium-Phosphat-Beschichtungsmaterials lässt sich die mechanische Stabilität der Beschichtung erhöhen. Dadurch ist die Gefahr des Abreibens von Beschichtungsmaterial beim Einbringen eines Implantats in eine Knochenausnehmung während einer Operation erheblich reduziert. Es lassen sich dann auch größere Schichtdicken herstellen (beispielsweise Beschichtungen mit einer Stärke bis zu ca. 100 μm). Auch dadurch wird die Gefahr von Beschädigungen, die sich auf das Wachstum der Knochenzellen um ein eingesetztes Implantat auswirken können, verringert.By the targeted doping of the calcium phosphate coating material let yourself the mechanical stability increase the coating. Thereby is the risk of abrasion of coating material during insertion of an implant into a bone recess during surgery considerably reduced. It is then possible to produce larger layer thicknesses (For example, coatings with a thickness up to about 100 microns). Also This will increase the risk of damage that may affect the Growth of the bone cells around an inserted implant impact can, reduced.
Es ist die Aufgabe der Beschichtung, die Knochenneubildung in der Umgebung des Implantats zu unterstützen. Dazu ist es wichtig, daß die Beschichtung ein definiertes Auflösungsverhalten aufweist, damit die Knochenzellen Kalzium-Phosphat aufnehmen können. Das Auflösungsverhalten, d. h. die Resorptionskinetik, kann durch eine gezielte Dotierung mit Dispersionspartikeln derart modifiziert werden, daß sich die Auflösung der Beschichtung um einen Faktor der Größenordnung Zwei gegenüber beispielsweise nicht modifizierten elektrochemisch abgeschiedenen Brushite-Schichten verändert, d. h. den Knochenzellen wird bei einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Beschichtung in der gleichen Zeit eine erhöhte Menge von wachstumsförderndem Kalzium-Phosphat bereitgestellt.It is the job of coating, the new bone formation in the environment of the implant. For this it is important that the Coating has a defined dissolution behavior, so that the bone cells can absorb calcium phosphate. The dissolution behavior, d. H. the absorption kinetics, can by a targeted doping be modified with dispersion particles such that the resolution the coating by a factor of the order of magnitude two, for example unmodified electrochemically deposited brushite layers changed d. H. the bone cells is at one with the inventive method produced coating in the same time an increased amount of growth-promoting Calcium phosphate provided.
Es lassen sich auch gezielt Dispersionspartikel einbringen, die wachstumsfördernde Proteine (BMP Bone Morphogenic Proteins) enthalten bzw. aus diesen bestehen. Dadurch läßt sich die Knochenneubildung in der Umgebung des Implantats fördern.It is also possible to deliberately introduce dispersion particles which contain growth-promoting proteins (BMP Bone Morphogenic Proteins) or consist of these. As a result, the formation of new bone in the environment of the implant can be promoted.
Es könnten auch Dispersionspartikel aus Keramik oder Kunststoff oder metallischen Substanzen eingebracht werden, und insbesondere können auch mehrere Typen von Dispersionspartikeln eingebracht werden. Durch eine gezielte Dotierung läßt sich dann die Beschichtung derart modifizieren, daß sie eine erhöhte mechanische Stabilität aufweist und eine erhöhte biologische Wirksamkeit zur Unterstützung der Knochenneubildung um das Implantat.It could also dispersion particles of ceramic or plastic or metallic Substances are introduced, and in particular can also several Types of dispersion particles are introduced. Through a targeted Doping can be then modify the coating so that it has an increased mechanical stability has and increased biological effectiveness to support the formation of new bone around the implant.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass Dispersionspartikel als zusätzliche Kristallationskeime wirken und einerseits das Schichtwachstum beschleunigen und andererseits durch die durch die Anwesenheit von Dispersionspartikeln bedingte erhöhte Anzahl von Kristallationskeimen der Aufbau einer Schicht feinkörniger wird. Dadurch wiederum sind die mechanischen Eigenschaften einer Beschichtung beeinflusst und auch das Auflösungsverhalten der Beschichtung wird beeinflusst. Es tritt dabei insbesondere das Phänomen einer zumindest teilweisen kolumnaren Kristallisation auf.It has surprisingly shown that dispersion particles as additional nuclei act and on the one hand accelerate the layer growth and on the other by the increased number due to the presence of dispersion particles of crystallization seeds, the structure of a layer becomes finer-grained. As a result, in turn, the mechanical properties of a coating influences and also the dissolution behavior the coating is affected. It occurs in particular the phenomenon an at least partial columnar crystallization.
Zur Einbringung der Dispersionspartikel in die Beschichtung ist es besonders vorteilhaft, wenn diese leitfähig sind. Dadurch kann in dem Elektrolytbad, ohne dass das Implantat entnommen werden muss, eine gezielte Dotierung einer Kalzium-Phosphat-Schicht mit den Dispersionspartikeln erfolgen.to Incorporation of the dispersion particles in the coating is particularly advantageous if this conductive are. As a result, in the electrolyte bath, without the implant must be removed, a targeted doping of a calcium phosphate layer done with the dispersion particles.
Grundsätzlich müssen die Dispersionspartikel aus einem biologisch nicht schädlichen Material sein.Basically, the Dispersion particles from a non-biologically harmful Be material.
Um Einlagerungsstellungen und/oder Verankerungsstellen für die Dispersionspartikel in einer Schicht bereitzustellen, werden in einer abgeschiedenen Schicht Fehlstellen erzeugt werden. Solche Fehlstellen können bei einer Variante einer Ausführungsform dadurch erzeugt werden, dass die Schicht umpolarisiert wird. Eine solche Umpolarisierung kann dadurch stattfinden, dass die Spannung, die zwischen einem Implantat als Kathode und einer Anode liegt, umgepolt wird. Dies führt dazu, dass die Schicht aufreißt und Poren gebildet werden und/oder sich ein Riss netzwerk auf der Schicht ausbildet. Die Umpolarisierung der Schicht erfolgt insbesondere, wenn eine bestimmte Schichtdicke erreicht ist, wie beispielsweise eine Schichtdicke in der Größenordnung von 5 μm. Es ist dabei günstig, wenn die Umpolarisierung für einen Zeitraum zwischen ca. 10 s und 2 min erfolgt, d. h. mit einem kurzzeitigen Potential, welches, wenn die Zersetzungsspannung bei der Elektrolyse im Bereich zwischen 1 und 20 V liegt, Bereich von beispielsweise 5 V bis 100 V, liegen kann.Around Storage positions and / or anchoring points for the dispersion particles in a layer are deposited in a Layer defects are generated. Such flaws can be at a variant of an embodiment be generated by the fact that the layer is umpolarisiert. A such repolarization can take place in that the voltage, which lies between an implant as a cathode and an anode, is reversed. this leads to cause the layer to tear and pores are formed and / or a crack network on the Layer forms. The repolarization of the layer takes place in particular, when a certain layer thickness is reached, such as a layer thickness of the order of magnitude of 5 μm. It is favorable if the repolarization for a period between about 10 s and 2 min, d. H. with a short-term potential, which, when the decomposition voltage at the electrolysis is in the range between 1 and 20 V, range of for example 5V to 100V, may be.
Es ist auch möglich, Fehlstellen zur Anlagerung und/oder Verankerung von Dispersionspartikeln durch mechanische Behandlung einer Schicht zu erzeugen. Denkbar ist beispielsweise eine kontaktfreie mechanische Behandlung durch Ultraschall oder auch ein Bürsten einer Schicht.It is possible, too, Defects for attachment and / or anchoring of dispersion particles by to produce mechanical treatment of a layer. It is conceivable, for example a non-contact mechanical treatment by ultrasound or also a brush a layer.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das Elektrolytbad gerührt wird, um Dispersionspartikel in eine Schicht einzuschwemmen.All it is particularly advantageous if the electrolyte bath is stirred, to soak dispersion particles in a layer.
Bei einer besonders vorteilhaften Variante einer Ausführungsform werden zur Ausbildung einer Dispersionspartikel-Struktur in einer Beschichtung im zeitlichen Abstand Schichten aufgebracht, wobei zwischen dem Aufbringen aufeinanderfolgender Schichten Dispersionspartikel in die Beschichtung eingebracht werden. Es wird dazu auf dem Implantat eine Kalzium-Phosphat-Schicht abgeschieden, es werden in dieser Schicht Fehlstellen für die Einlagerung von Dispersionspartikeln erzeugt und nachfolgend Dispersionspartikel eingelagert. Es wird dann die elektrolytische Abscheidung von Kalzium-Phosphat fortgesetzt, so dass die eingebrachten Dispersionspartikel zwischen zwei Schichten eingelagert sind. Auf der zuletzt abgelagerten Schicht werden dann wiederum Fehlstellen erzeugt zur Einlagerung weiterer Dispersionspartikel in einer neuen Einlagerungsschicht. Auf diese Weise lässt sich gezielt eine Schichtstruktur aufbauen, in der die Dispersionspartikel eine Matrix bilden. Dadurch lassen sich auch gezielt Dispersionspartikel zur Erhöhung der mechanischen Stabilität der Beschichtung und entsprechend Dispersionspartikel, die biologisch wirksam zur Förderung der Knochenneubildung sind, einlagern.at a particularly advantageous variant of an embodiment be used to form a dispersion particle structure in a Coating applied at intervals of layers, taking between the application of successive layers of dispersion particles be introduced into the coating. It will do this on the implant a calcium phosphate layer deposited, it will be in this layer defects for storage produced by dispersion particles and subsequently dispersion particles stored. It then becomes the electrolytic deposition of calcium phosphate continued, so that the dispersion particles introduced between two layers are stored. On the last deposited layer In turn, defects are then generated for the storage of further defects Dispersion particles in a new intercalation layer. To this Way lets specifically build a layer structure in which the dispersion particles form a matrix. This also allows targeted dispersion particles to increase the mechanical stability the coating and correspondingly dispersion particles that are biological effective for promotion are the bone regeneration, store.
Derartige Dispersionspartikel lassen sich insbesondere vorteilhaft einsetzen, um die mechanische Stabilität der Beschichtung zu erhöhen. Die Metallsalze können auch eisenhaltige Salze sein, wie FeO und/oder Fe2O3, um dadurch auch die Knochenneubildung zu fördern; beispielsweise kann durch eisenhaltige Salze die Hämoglobinbildung gefördert werden.Such dispersion particles can be used particularly advantageously in order to increase the mechanical stability of the coating. The metal salts may also be iron-containing salts, such as FeO and / or Fe 2 O 3 , thereby also promoting bone regeneration; For example, iron-containing salts can be used to promote hemoglobin formation.
Die Dispersionspartikel können auch aus einem wachstumsfördernden Protein sein, um so die Knochenneubildung intensiv zu fördern.The Dispersion particles can also from a growth-promoting Protein, so as to promote the formation of new bone.
Günstigerweise ist zur Abscheidung einer Schicht auf dem Implantat die Zersetzungsspannung bei der Elektrolyse gepulst. Dadurch läßt sich die Ausbildung einer Raumladungszone um die Kathode (das Implantat) vermeiden, so daß die Beschichtung gleichmäßiger wird.conveniently, For the deposition of a layer on the implant, the decomposition voltage is at the electrolysis pulsed. This allows the training of a Avoid space charge around the cathode (the implant), making the coating smoother.
Günstigerweise wird der Anteil der Dispersionsphase variabel gewählt, um für das jeweilige Implantat die Eigenschaften der Beschichtung gezielt einzustellen. Kommt es beispielsweise darauf an, eine hohe mechanische Stabilität zu erreichen, dann kann ein entsprechender Anteil an Dispersionspartikeln vorgesehen werden, um diese Stabilität zu gewährleisten.The proportion of the dispersion phase is favorably chosen to be variable in order to specifically adjust the properties of the coating for the respective implant. For example, if it is important to achieve high mechanical stability, then a corresponding proportion of dispersion particles can be provided to ensure this stability.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Implantat mit einer Beschichtung wärmebehandelt wird, um das Kalzium-Phosphat-Verhältnis in der Beschichtung einzustellen. Bei Kalziumhydroxylapatit (Ca10(PO4)6(OH)2) ist das Kalzium-Phosphat-Verhältnis 10:6. Dieses Verhältnis ist optimal zur Förderung der Neubildung von Knochen, da die Knochenzellen das in dem entsprechenden Verhältnis bereitgestellte Kalzium-Phosphat optimal verarbeiten können. Ein derartiges Kalziumhydroxylapatit ist jedoch nicht löslich im Körper. Es wäre aber wünschenswert, wenn bei Beschichtungen aus löslichem Kalzium-Phosphat das Kalzium-Phosphat-Verhältnis des Beschichtungsmaterials möglichst dicht bei dem Verhältnis 10:6 liegt. Durch eine abschließende Wärmebehandlung der Beschichtung, die durch elektrolytische Abscheidung entstanden ist, lässt sich das Kalzium-Phosphat-Verhältnis erhöhen und insbesondere in einem Verhältnis zwischen 1,1 und 1,4 einstellen. Durch die Wärmebehandlung wird das entsprechende chemische Gleichgewicht gemäß den verschiedenen Phasen von Kalzium-Phosphat verschoben. Durch eine derartige Einstellung des Verhältnisses lässt sich die Resorptionskinetik entsprechend modifizieren und gegenüber nicht wärmebehandelten Beschichtungen verbessern.It is particularly advantageous if an implant is heat-treated with a coating in order to adjust the calcium-phosphate ratio in the coating. For calcium hydroxyapatite (Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 ), the calcium-phosphate ratio is 10: 6. This ratio is optimal for promoting the formation of new bone, since the bone cells can optimally process the calcium phosphate provided in the appropriate ratio. However, such a calcium hydroxyapatite is not soluble in the body. However, it would be desirable for coatings of soluble calcium phosphate that the calcium-phosphate ratio of the coating material is as close as possible to the ratio 10: 6. By a final heat treatment of the coating, which is formed by electrolytic deposition, the calcium-phosphate ratio can be increased and in particular set in a ratio between 1.1 and 1.4. The heat treatment shifts the corresponding chemical equilibrium according to the different phases of calcium phosphate. By adjusting the ratio in this way, the absorption kinetics can be modified accordingly and improved over non-heat-treated coatings.
Vorteilhafterweise erfolgt dabei die Wärmebehandlung in einem Temperaturbereich zwischen ca. 80°C und 280°C. Insbesondere erfolgt ein langsames Erwärmen, um so das Verhältnis gezielt einstellen zu können.advantageously, while the heat treatment takes place in a temperature range between approx. 80 ° C and 280 ° C. In particular, a slow warming, so the relationship to be able to adjust specifically.
Zur Herstellung einer gleichmäßigen und gut haftenden Schicht auf dem Implantat ist es günstig, wenn das Implantat vor der elektrischen Beschichtung aktiviert wird. Bei der Aktivierung kann es sich beispielsweise um eine Plasmaaktivierung handeln und/oder um eine chemische Aktivierung, indem das Implantat beispielsweise in einer verdünnten Flusssäure-Lösung gebeizt wird oder in kochender Natronlauge gebeizt wird.to Producing a uniform and Well-adherent layer on the implant, it is favorable if the implant before the electrical coating is activated. When activated it may, for example, be a plasma activation and / or for a chemical activation by the implant, for example in a dilute Hydrofluoric acid solution pickled or is pickled in boiling sodium hydroxide solution.
Die eingangs genannte Aufgabe wird bei dem oben beschriebenen Implantat erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der Beschichtung Dispersionspartikel eingelagert sind, dass die Dispersionspartikel aus einem körperverträglichen Metallsalz und/oder einem Kunststoff und/oder einem Keramikmaterial sind und dass die Dispersionspartikel an Fehlstellen einer Schicht eingelagert sind, wobei die Dispersionspartikel durch Einschwemmen an die Fehlstellen der Schicht eingelagert sind.The The above-mentioned object is in the implant described above according to the invention thereby solved, that in the coating dispersion particles are incorporated, that the dispersion particles of a biocompatible metal salt and / or a plastic and / or a ceramic material and that the Dispersion particles are embedded at defects of a layer, wherein the dispersion particles by flooding to the defects the layer are embedded.
Durch solche Dispersionspartikel, die als zusätzliche Kristallationskeime wirken, wird das Schichtwachstum beschleunigt, und durch eine erhöhte Anzahl von Kristallationspunkten lässt sich ein feinkörniger Aufbau der Beschichtung erreichen. Dadurch sind die mechanischen Eigenschaften und auch das Auflösungsverhalten der Beschichtung beeinflusst. Durch eine entsprechende gezielte Dotierung der Beschichtung mit Dispersionspartikeln lässt sich die Resorptionskinetik positiv modifizieren. Darüber hinaus lassen sich dickere Schichten ausbilden und auch die Gefahr des Abreibens beim Einbringen eines Implantats ist durch eine höhere Eigenstabilität der Beschichtung deutlich reduziert.By such dispersion particles as additional nucleation nuclei act, the layer growth is accelerated, and by an increased number of crystallization points a fine-grained Achieve structure of the coating. As a result, the mechanical Properties and also the dissolution behavior influenced by the coating. By an appropriate targeted Doping the coating with dispersion particles can be modify the absorption kinetics positively. In addition, can be thicker Form layers and also the risk of abrasion when introducing a Implant is through a higher Inherent stability of Coating significantly reduced.
Die Dispersionspartikel sind dabei an Fehlstellen einer Schicht angelagert. Diese Fehlstellen stellen Verankerungspunkte und/oder Anlagerungspunkte für die Dispersionspartikel dar. Durch gezielte Ausbildung von Fehlstellen, beispielsweise durch mechanische Bearbeitung einer abgeschiedenen Schicht oder auch durch elektrische Beaufschlagungen wie durch Umpolarisierung der Schicht oder Beaufschlagung mit elektromagnetischer Strahlung wie Mikrowellen, lässt sich gezielt eine Fehlstellenstruktur erzeugen, um dadurch wiederum gezielt eine Dotierungsstruktur für die Dispersionspartikel in der Beschichtung zu erzeugen.The Dispersion particles are attached to defects of a layer. These defects represent anchoring points and / or attachment points for the Dispersion particles dar. Through targeted formation of defects, for example, by mechanical processing of a deposited layer or by electrical impulses as by Umpolarisierung the layer or exposure to electromagnetic radiation like microwaves, lets specifically create a flaw structure to thereby turn specifically a doping structure for the dispersion particles in to produce the coating.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Dispersionspartikel in Einlagerungsschichten liegen. Es läßt sich dann eine Art von Sandwich-Struktur ausbilden, in welcher die Dispersionspartikel in einer dreidimen sionalen Anordnung angeordnet sind. Bei dieser Anordnung kann es sich auch um ein Netzwerk handeln. Die Anordnung wird dabei derart gewählt, daß sich für die jeweilige Anwendung ein optimales Ergebnis ergibt. Insbesondere wird die Schichtstruktur so ausgebildet, daß einerseits eine hohe mechanische Stabilität erreicht ist und andererseits auch ein gutes Auflösungsverhalten vorliegt. Es kann dabei auch vorgesehen sein, daß biologisch aktive Stoffe wie wachstumsfördernde Proteine als Dispersionspartikel eingesetzt werden und so bei der Auflösung der Beschichtung die Knochenzellen nicht nur durch Aufnahme von Kalzium-Phosphat sondern auch durch die biologisch aktiven Moleküle zum Wachsen und/oder zur Neubildung angeregt werden.Especially It is advantageous if the dispersion particles in storage layers lie. It can be then form a kind of sandwich structure in which the dispersion particles are arranged in a three-dimensional arrangement sional. At this Arrangement may also be a network. The order is chosen in such a way that yourself for the respective application gives an optimal result. Especially the layer structure is formed so that on the one hand a high mechanical stability achieved and on the other hand, a good dissolution behavior is present. It may also be provided that biologically active substances as growth-promoting Proteins are used as dispersion particles and so in the resolution of Coating the bone cells not only by absorption of calcium phosphate but also by the biologically active molecules for growing and / or to Regeneration be stimulated.
Es ist dann insbesondere vorteilhaft, wenn eine Beschichtung eine Mehrzahl von Einlagerungsschichten aufweist, um so die Beschichtung anpassen zu können. Insbesondere ist dann auch vorteilhaft, wenn die Dispersionspartikel in der Beschichtung eine Matrixstruktur bilden, die beispielsweise vernetzt ist. Der Anteil an Dispersionspartikeln in der Beschichtung kann dabei im Bereich zwischen 0,5 Volumenprozent und 20 Volumenprozent liegen.It is particularly advantageous when a coating a plurality of intercalation layers so as to conform the coating to be able to. In particular, it is also advantageous if the dispersion particles form a matrix structure in the coating, which crosslinks, for example is. The proportion of dispersion particles in the coating can in the range between 0.5 volume percent and 20 volume percent lie.
Günstig ist es auch, wenn eine Mehrzahl von Materialien für die Dispersionspartikel vorgesehen ist. Es lassen sich dann Materialien wählen, die günstig sind für die mechanische Strukturstabilität der Beschichtung und auch Materialien, die die Knochenneubildung zusätzlich fördern. Beispielsweise können die Dispersionspartikel aus körperverträglichen Metallsalzen sein. Dispersionspartikel können auch aus wachstumsfördernden Proteinen (BMP) sein.It is also favorable if a plurality of materials is provided for the dispersion particles. You can then choose materials that are fine are responsible for the mechanical structural stability of the coating and also materials that additionally promote the formation of new bone. For example, the dispersion particles can be made of biocompatible metal salts. Dispersion particles may also be growth promoting proteins (BMP).
Günstig ist es, wenn feine Dispersionspartikel eingebaut werden, um so die mechanische Stabilität der Beschichtung zu erhöhen. Bevorzugterweise ist dabei die Größe von Dispersionspartikeln kleiner als 2 μm.Cheap is it, if fine dispersion particles are incorporated, so the mechanical stability to increase the coating. Preferably, this is the size of dispersion particles smaller than 2 μm.
Günstig ist es, wenn die Dicke der Beschichtung bis zu 100 μm beträgt. Durch eine derartig dicke Beschichtung ist die Gefahr des Abreibens beim operativen Einbringen der Prothese reduziert und auch Transportschäden der Beschichtung wirken sich weniger negativ auf das Auflösungsverhalten der Beschichtung aus, als dies bei dünneren Schichten der Fall wäre.Cheap is if the thickness of the coating is up to 100 μm. By such a thick coating is the risk of abrasion during operative insertion of the prosthesis reduced and also transport damage The coating has less negative effects on the dissolution behavior the coating than would be the case with thinner layers.
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Implantats sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung. Es zeigen:preferred embodiments the method according to the invention and the implant according to the invention are the subject of the following description and the drawings. Show it:
In
Zur
elektrolytischen Abscheidung einer Kalzium-Phosphat-Schicht
Der
pH-Wert der Elektrolytlösung
Durch
die Spannung zwischen Kathode
Bei
Erreichen dieser Schichtdicke wird die Spannung zwischen dem Implantat
In
der Elektrolytlösung
sind Dispersionspartikel
Zusätzlich oder
alternativ zu der Erzeugung von Fehlstellen
Die
Dispersionspartikel
Durch
Wahl geeigneter Dispersionspartikel und durch gezielte Steuerung
der Ausbildung der Fehlstellenstruktur (insbesondere Anordnung der Fehlstellen
und Ausbildung einzelner Fehlstellen) lassen sich dann gezielt,
wie in
Notwendige
Voraussetzung für
das Material, aus dem die Dispersionspartikel
Vorteilhafterweise
weisen die Dispersionspartikel
Durch
die Einbringung von Dispersionspartikeln
Nach
Fertigstellung der Beschichtung
Claims (24)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10006992A DE10006992B4 (en) | 2000-02-16 | 2000-02-16 | Process for coating an implant and implant with coating |
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DE10006992A DE10006992B4 (en) | 2000-02-16 | 2000-02-16 | Process for coating an implant and implant with coating |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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