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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein kollagenhaltiges Implantat, welches insbesondere als Wundauflage verwendet wird. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Implantats.
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Hintergrund der Erfindung
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Kollagenhaltige Wundauflagen sind aus der Praxis in verschiedenen Ausführungsvarianten bekannt. So gibt es insbesondere vliesartige Wundauflagen aus einem Kollagen, welche aus einer Suspension eines nativen Kollagens hergestellt werden. Gegenüber aus einem chemisch aufgelösten Kollagen hergestellten Implantaten haben diese in der Regel den Vorteil, dass sie gut biegsam und reißfest sind.
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Weiter gibt es Wundauflagen, welche aus Spenderhaut, insbesondere tierischen Ursprungs, hergestellt werden. Es handelt sich dabei insbesondere um Spalthaut porcinen Ursprungs, welche mittels nasschemischer Behandlung insbesondere mittels Ansäuerung und oxidativer Behandlung derart aufbereitet ist, dass im Wesentlichen ein keimfreies Kollagengerüst zurückbleibt. Derartige Wundauflagen werden insbesondere bei Brandverletzungen verwendet.
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Nachteilig an derartig bekannten Implantaten ist, dass diese im gebogenen Zustand nicht formstabil sind, das heißt je nach Einsatzort kann das Implantat dazu neigen, sich unerwünscht von der Wunde abzurollen oder in eine Defektstelle, welche das Implantat überdeckt, einzusinken.
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Dies betrifft insbesondere die Verwendung derartiger Kollagenimplantate im Kieferbereich, wo enge Biegeradien notwendig sind und die Kollegenimplantate oft verwendet werden, um das Einwachsen von Weichgewebe in eine Defektstelle eines Knochens, welches ggf. zuvor mit einem Knochenersatzmaterial aufgefüllt wurde, zu verhindern.
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Die Dokumente Park. C. et. al.: „EFFECT ON CORROSION BEHAVIOR OF COLLAGEN FILM/FIBER COATED AZ 31 MAGNESIUM ALLOY” (Diggest Journal of Nanomaterials and Biostructures), Vol. 8, No 3, S. 1227–1234, July-September 2013 und Zhao. N. et. al.: ”COLLAGEN SELF-ASSEMBLY ON ORTHOPEDIC MAGNESIUM BIOMATERIALS SURFACE AND SUBSEQUENT BONE CELL ATTACHMENT”, PLOSE ONE, Bd. 9, Hd. 10, S. 1–11, October 10, 2014 (open access freely available online) zeigen Magnesiumimplantate, welche mit einer Schutzschicht aus Kollagen versehen werden, um die Korrosion nach dem Einsetzen des Implantats zu reduzieren.
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Zhao N. et al. zeigt eine Magnesiumlegierung mit einer Fluorid- und Kollagenbeschichtung.
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Das Dokument
WO 2015/185 597 A2 zeigt eine Distraktionsmembran aus Magnesium.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile des Standes der Technik zumindest zu reduzieren.
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Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, eine Wundauflage bereitzustellen, deren Formstabilität, insbesondere in gebogenem Zustand, verbessert ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung wird bereits durch ein Verfahren zum Herstellen einer Wundauflage sowie durch eine Wundauflage nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind dem Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche zu entnehmen.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Implantats, welches als Wundauflage verwendet wird.
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Gemäß der Erfindung wird ein Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung mit einer kollagenhaltigen Zubereitung bedeckt und die kollagenhaltige Zubereitung wird getrocknet. So entsteht ein Verbundmaterial aus Kollagen und Magnesium, bei welchem das Kollagen das Magnesium zumindest teilweise umschließt.
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Durch das Magnesium wird eine verbesserte Formstabilität des Verbundmaterials erreicht. Insbesondere neigt dieses weniger dazu, in überdeckte Defektstellen einzusinken. Gleichzeitig ist Magnesium bzw. eine Magnesiumlegierung ein bioresorbierbares Material, welches sich nach dem Einsetzen innerhalb gewisser Zeit abbaut, das heißt das Implantat braucht nicht nach dem Einsetzen entfernt zu werden.
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Das Bedecken des Flächengebildes aus Magnesium bzw. einer Magnesiumlegierung kann auf beliebige Weise erfolgen, so insbesondere durch Abdecken des Flächengebildes mit der Zubereitung, durch Eintauchen, Übergießen oder durch Aufsprühen.
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Durch das Bedecken des Flächengebildes aus Magnesium bzw. einer Magnesiumlegierung wird eine im Wesentlichen durchgehende Kollagenschicht ausgebildet. Insbesondere bildet sich nach Trocknung ein Kollagenvlies.
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Es ist aber auch denkbar, dass auf dem Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung lediglich eine Art Flaum ausgebildet wird. Insbesondere ist denkbar, ein Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung zu verwenden, welches Aussparungen aufweist, insbesondere ein Flächengebilde, welches als Netz ausgebildet ist. Bei letztgenannter Ausführungsvariante wäre sodann auch das Flächengebilde, welches sich aus der Kollagensuspension ausbildet, ausgespart und würde ebenfalls netzartig ausgebildet sein, da es das darunterliegende Gerüst aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung lediglich mit einem Flaum bedeckt. Die so aufgebrachte Suspension kann insbesondere als Haftvermittler zu einer weiteren Schicht, insbesondere zu einer Kollagenmembran, dienen.
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Die kollagenhaltige Zubereitung ist flüssig und verfestigt sich durch Trocknung, insbesondere durch Lyophilisieren.
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Als kollagenhaltige Zubereitung wird insbesondere eine kollagenhaltige Suspension verwendet. Vorzugsweise wird ein natives Kollagen verwendet, also ein Kollagen, bei welchem die Kollagenfibrillen überwiegend erhalten und nicht chemisch aufgelöst wurden. Insbesondere wird ein natives Typ I-Kollagen verwendet. Eine derartige Kollagensuspension kann insbesondere aus einer Spenderhaut, vorzugsweise porcinen Ursprungs, hergestellt werden. Die Haut kann dabei mechanisch, beispielsweise durch Wolfen, zerkleinert werden und wird des Weiteren nasschemisch, vorzugsweise mittels Säurebehandlung und oxidativer Behandlung, aufbereitet, so dass insbesondere Fett überwiegend entfernt wird und ein im wesentliches keimfreies Ausgangsmaterial zurückbleibt.
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Es wird insbesondere eine Kollagensuspension mit einem Feststoffanteil von 0,5 bis 5% (Angaben immer in Gewichtsprozent) verwendet.
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Für die Säurebehandlung kann insbesondere Salzsäure oder Phosphorsäure verwendet werden. Vorzugweise wird eine Chlorid-Ionen frei Säure, also insbesondere Phosphorsäure verwendet, da ansonsten die Korrosion des Magnesiums beschleunigt wird.
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Das Flächengebilde aus Magnesium bzw. einer Magnesiumlegierung kann, wie es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, eine Beschichtung aufweisen, insbesondere eine Passivierung. Es ist insbesondere vorgesehen, ein Flächengebilde mit einer Passivierungsschicht aus Magnesiumfluorid zu verwenden.
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Diese kann erzeugt werden, indem das Flächengebilde in Flusssäure eingetaucht wird.
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Vorzugsweise wird die kollagenhaltige Zubereitung zumindest vor dem Bedecken des Flächengebildes aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung neutralisiert, insbesondere auf einen pH-Wert größer 5,5, vorzugsweise größer 6,5. So wird das Risiko des Auflösens des Magnesiums oder der Passivierungsschicht verhindert.
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Das Neutralisieren erfolgt mit einem basischen Puffer, insbesondere mit einem Phosphatpuffer, wie Trinatriumphosphat.
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Das Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung kann insbesondere als Netz ausgebildet werden. Vorzugsweise ist das Flächengebilde als Folie mit Aussparungen ausgebildet. Gegenüber einem beispielsweise aus Drähten gestrickten Netz führt dies zu einer besseren Formstabilität.
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Insbesondere wird als Grundmaterial eine 20 bis 300 μm dicke Magnesiumfolie verwendet, in welche Aussparungen eingebracht werden.
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Die Aussparungen dienen der Ausgestaltung eines verbesserten Verbunds.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird das Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung auf einen Träger aufgebracht.
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Als Träger dient insbesondere eine Kollagenmembran, wie beispielsweise eine nasschemisch aufbereitete und lyophilisierte Haut tierischen oder humanen Ursprungs. Es kann insbesondere eine nasschemisch aufbereitete Spalthaut porcinen Ursprungs verwendet werden.
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Nach dem Aufbringen des Flächengebildes aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung auf den Träger wird vorzugsweise das Flächengebilde mit der kollagenhaltigen Zubereitung bedeckt und es bildet sich ein Verbundmaterial aus drei Komponenten, nämlich dem Träger, dem auf dem Träger angeordneten Kollagenvlies, welches durch Trocknung der Zubereitung entstanden ist sowie dem Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung, welches in dem Kollagenvlies eingebettet und gleichzeitig mit dem Träger verbunden ist.
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Insbesondere durch Verwendung einer kollagenhaltigen Suspension kann so ein Verbund hergestellt werden, bei dem es nicht nötig ist, das Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung mit dem Träger durch zusätzliche Mittel zu verbinden.
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Es ist aber dennoch denkbar, zur Verbesserung des Zusammenhaftens des Verbunds den Träger beispielsweise durch Vernähen mit dem Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung zu verbinden.
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Weiter kann das Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung eine Strukturierung aufweisen, um den Verbund zu verbessern, beispielsweise in Form einer Aufrauung oder in Form von kleinen Widerhaken.
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Denkbar ist bei einer nicht erfindungswesentlichen Ausfürhungsform auch, das Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung in eine Art Tasche einzubringen. So kann insbesondere eine Spalthaut hergestellt werden, welche sodann aus einer oberen und einer unteren Kollagenmembran besteht. In die so gebildete Tasche wird das Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung eingelegt.
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Weiter ist denkbar, das Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung zwischen zwei Kollagenmembranen anzuordnen. Insbesondere könnte aus zwei Kollagenmembranen, etwa durch Vernähen, eine Tasche gebildet werden. Diese Ausführungsform der Erfindung schließt nicht aus, dass das Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung vor dem Einlegen zwischen die Kollagenmembranen mit einer Kollagensuspension bedeckt wird, welche sodann als Haftvermittler zu den angrenzenden Membranen dient. Insbesondere wird das mit der noch nassen Kollagensuspension beschichtete Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung zwischen die beiden Kollagenmembranen eingebracht, ggf. werden die Kollagenmembranen sodann noch zusammengedrückt und der entstandene Verbund wird lyophilisiert.
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Das durch die Erfindung bereitgestellte Verbundmaterial sollte eine Dicke von weniger als 4, vorzugsweise weniger als 3 mm aufweisen.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein als Wundauflage ausgebildetes Implantat, welches insbesondere wie vorstehend beschrieben herstellbar ist.
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Das Implantat umfasst ein Flächengebilde aus Magnesium bzw. einer Magnesiumlegierung. Das Flächengebilde ist mit einem kollagenhaltigen Flächengebilde verbunden, insbesondere ist das Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung in dem kollagenhaltigen Flächengebilde eingebettet.
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Denkbar ist aber auch, dass ein kollagenhaltiges Flächengebilde mit einem angrenzenden Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung verbunden ist, etwa vernäht oder verklebt. Insbesondere könnte der vorstehend beschriebene Träger, also eine Kollagenmembran verwendet werden. Die Membran könnte z. B. auch verwoben werden.
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Bei dem kollagenhaltigen Flächengebilde handelt es sich insbesondere auch um ein Kollagenvlies. Dieses kann wie vorstehend beschrieben durch Lyophilisation einer Suspension eines nativen Kollagens hergestellt werden.
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Das kollagenhaltige Flächengebilde kann als durchgehende Schicht ausgebildet sein, dieses kann aber auch Aussparungen aufweisen. Insbesondere wenn ein netzartiges Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung verwendet wird, kann dies lediglich mit einem Flaum aus einem Kollagenvlies bedeckt sein.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das Implantat einen Träger, insbesondere einen Träger aus einer Kollagenmembran, auf welchem das kollagenhaltige Flächengebilde angeordnet ist.
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Das Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung weist gemäß der Erfindung zumindest abschnittsweise Aussparungen auf und ist insbesondere so als Netz ausgebildet.
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Das Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung hat vorzugsweise eine Dicke von 20 μm bis 1 mm, besonders bevorzugt von 50 μm bis 300 μm.
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Das Implantat ist insbesondere gekrümmt ausgebildet und derart formstabil, dass es nicht in Defektstellen einsinkt.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Der Gegenstand der Erfindung soll im Folgenden bezugnehmend auf die Zeichnungen 1 bis 4 näher erläutert werden.
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Bezugnehmend auf 1 bis 3 soll eine beispielhafte Herstellung eines erfindungsgemäßen Implantats erläutert werden.
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4 zeigt ein Lichtbild eines Implantats.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Träger 1. Dieser besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einer nasschemisch aufbereiteten Spalthalt porcinen Ursprungs. Es handelt sich mithin um eine Kollagenmembran.
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Auf den Träger 1 aufgelegt wurde ein Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung 2.
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Das Flächengebilde ist in diesem Ausführungsbeispiel als Netz ausgebildet, welches aus einer Folie aus Magnesium bzw. einer Magnesiumlegierung besteht. Die Aussparungen des Netzes verlaufen in diesem Ausführungsbeispiel rautenförmig.
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Das Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung 2 reicht nicht bis ganz an den Rand des Trägers 1.
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Wie nunmehr in 2 dargestellt, wird Träger 1 und Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung mit einer kollagenhaltigen Zubereitung 3 bedeckt.
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In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine 0,5 bis 5%ige Kollagensuspension porcinen Ursprungs. Die Kollagensuspension wird vor dem Aufbringen mittels eines Phosphatpuffers neutralisiert, insbesondere ein pH-Wert von 7 +/– 0,5 eingestellt.
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Die kollagenhaltige Zubereitung 3 wird sodann mit einem geeigneten Handhabungswerkzeug verstrichen.
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Sodann wird das so hergestellte Verbundmaterial für einen Zeitraum von 15 bis 120 Minuten ruhen gelassen, bis der Träger 1 gut durchfeuchtet ist.
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Im Anschluss erfolgt eine Lyophilisation über einen Zeitraum von 6 Stunden bis 5 Tagen.
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3 zeigt nunmehr eine schematische Schnittansicht des hergestellten Verbundmaterials.
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Dieses besteht aus dem Träger 1, auf welchem nunmehr das Flächengebilde aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung 2 in einem Kollagenvlies 4, welches sich aus der kollagenhaltigen Zubereitung gebildet hat, eingebettet ist.
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Das Kollagenvlies 4 sorgt zugleich für einen festen Verbund mit dem Träger 1.
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4 zeigt ein Lichtbild eines erfindungsgemäßen Verbundmaterials, bei welchem die verschiedenen Schichten auseinandergerissen sind.
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Zu erkennen ist der als Kollagenmembran ausgebildete Träger sowie das davon abgerissene Kollagenvlies 4, in welchem ein Netz 5 aus Magnesium eingebettet ist.
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Durch die Erfindung konnte auf einfache Weise eine formstabile bioresorbierbare Membran bereitgestellt werden, welche sich insbesondere auch zum Abdecken von Defektstellen im Knochen/Kieferbereich eignet, ohne dass das Verbundmaterial dazu neigt, einzusinken.
