DE3517456A1 - Bone replacement material and process for its production - Google Patents

Bone replacement material and process for its production

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DE3517456A1 DE19853517456 DE3517456A DE3517456A1 DE 3517456 A1 DE3517456 A1 DE 3517456A1 DE 19853517456 DE19853517456 DE 19853517456 DE 3517456 A DE3517456 A DE 3517456A DE 3517456 A1 DE3517456 A1 DE 3517456A1
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Abstract

A completely absorbable bone replacement material promoting bone regeneration consists of a compacted matrix of crosslinked plasma protein, in which calcium phosphate particles are homogeneously distributed, and forms a solid, mechanically processable moulded article having a density of at least 0.6 g/cm<3>. For its preparation, plasma protein, calcium phosphate particles and, if desired, alternative additives are homogeneously distributed in an aqueous solvent. The resulting suspension is treated with a wetting agent and a crosslinking reaction is then carried out. The gelatinous material obtained by the crosslinking is compacted, specifically under exertion of mechanical pressure, solvent is pressed out of the material and its volume is reduced. The compacted material is deep-frozen, freeze-dried, mechanically processed if required, sterilised and implanted directly or stored.

Description

Knochenersatzmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung Bone substitute material and process for its manufacture

Beschreibung: Die Erfindung betrifft ein Knochenersatzmaterial. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Knochenersatzmaterials. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Knochenersatzmaterial,qdas im wesentlichen aus einer Matrix aus vernetztem Plasmaprotein besteht, in welcher Matrix Calciumphosphat-Partikel homogen verteilt sind. Weiterhin kann das Knochenersatzmaterial verschiedene Zusätze, wie etwa Fibrinolyse-Inhibitoren, Wachstumsfaktoren, Antibiotika, homologes Knochenmaterial und dgl. enthalten.Description: The invention relates to a bone substitute material. Farther the invention relates to a method for producing a bone substitute material. In particular, the invention relates to a bone substitute material, qdas essentially consists of a matrix of cross-linked plasma protein, in which matrix calcium phosphate particles are homogeneously distributed. Furthermore, the bone substitute material can contain various additives, such as fibrinolysis inhibitors, growth factors, antibiotics, homologous bone material and the like. Included.

Ein Material dieser Art ist aus der Europäischen Patentpublikation 00 68 149 A 1 bekannt. Das bekannte Material kann als Füllmaterial für pathologische Knochenhohlräume dienen, bildet ein durch Gefriertrocknung erhaltenes Trockenpräparat mit Schaum- bzw. Vliesstruktur, und besteht neben zumindest katalytisch wirksamen Mengen Thrombin im wesentlichen aus etwa 30 bis 45 Gew.-% Fibrin, etwa 4 bis 15 Gew.-t Fibrinogen sowie aus natürlichem, feinteiligem Knochenmaterial und/oder synthetischem, knochenbildendem Ersatzstoff und wenigstens einem antibakteriellen Wirkstoff. Als synthetischer, knochenbildender Ersatzstoff kommen anorganische Salze des Kaliums, Magnesiums und Calciums, insbesondere Tricalciumphosphat in Betracht. Zusätzlich kann das Vlies die Kallusbildung anregende Wirkstoffe wie etwa Thrombozyten-Wachstumsfaktoren oder Hormone enthalten.One such material is from European Patent Publication 00 68 149 A1 known. The known material can be used as a filling material for pathological Serving bone cavities, forms a dry preparation obtained by freeze-drying with foam or fleece structure, and consists of at least catalytic effective amounts of thrombin consisting essentially of about 30 to 45% by weight fibrin, about 4 to 15 wt. T of fibrinogen as well as from natural, finely divided bone material and / or synthetic, osteogenic substitute and at least one antibacterial Active ingredient. Inorganic salts are used as synthetic, bone-forming substitutes of potassium, magnesium and calcium, especially tricalcium phosphate. In addition, the nonwoven can contain active ingredients that stimulate callus formation, such as platelet growth factors or contain hormones.

Das bekannte Trockenpräparat ist durch Gefriertrocknung einer verdünnten, wässrigen Lösung bzw. Suspension erhalten worden, welche typischerweise 1 g Plasmaprotein in etwa 10 ml Wasser enthält. Wie für Lyophilisate typisch, weist es eine außerordentlich leichte, lockere, mit einer Vielzahl von Hohlräumen durchsetzte Schaum- oder Vliesstruktur auf, deren Dichte noch deutlich unter 0,2 g/cm3 liegt. Im Kontakt mit Körperflüssigkeit kollabiert ein solches Vlies und bildet eine weiche, breiige Masse ohne Eigensteifigkeit.The well-known dry preparation is made by freeze-drying a diluted, aqueous solution or suspension, which typically contains 1 g of plasma protein contains about 10 ml of water. As is typical for lyophilisates, it has an extraordinary effect light, loose foam or fleece structure interspersed with a multitude of cavities whose density is still well below 0.2 g / cm3. In contact with body fluid Such a fleece collapses and forms a soft, mushy mass without inherent rigidity.

Das natürliche Knochengewebe stellt ein außerordentlich differenziertes Gewebe dar, bildet die festen, biegungselastischen Teile des Skeietts und dient als Ursprungs- und Ansatzort für die Skelettmuskeln.The natural bone tissue is extraordinarily differentiated Tissue represents, forms the firm, flexible parts of the Skeiett and serves as a place of origin and attachment for the skeletal muscles.

In der wissenschaftlichen Literatur werden beispielsweise folgende mechanische Festigkeitswerte angegeben: Untersuchungen von Dempster und Colemann, 1960 Biegefestigkeit Human. Schienbein, trocken, parallel* 258,3 + 28,0 N/mm2 Human. Schienbein, feucht, parallel* 191,4 + 11,9 N/mm2 Biegefestigkeit Human. Schienbein, trocken, -quer* 43,3 + 13,1 N/mm2 Human. Schienbein, feucht, quer* 32,6 + 6,6 N/mm2 Human. Unterkieferknochen, trocken, parallel* 164,8 + 47,8 N/mm2 Human. Unterkieferknochen, trocken, quer* 70,1 + 23,9.N/mm2 * parallel bzw. quer zur Vorzugsrichtung des Havers-System Untersuchungen von McElhaney et al, 1970 Bruch-Druckfestigkeit Human. Schädelknochen, radial 75,2 + 35,9 N/mm2 Human. Schädelknochen, tangential 98,4 +- 36,6 N/mm2 Druck-Elastizitäts-Modul Human. Schädelknochen, radial 2461 + 1476 N/mm2 Human. Schädelknochen, tangential 5694 + 3093 N/mm2 Durch pathologische Prozesse, wie etwa Tumorenfraß, chronische Osteomyelitis, Tuberkulose, Knochennekrose, Zystenbildung und dgl. kann Knochenmaterial zerstört oder durch unfallbedingte Faktoren und dgl. zertrümmert werden. Insbesondere, wenn es sich um einen mechanisch belasteten Knochen handelt, besteht der Wunsch nach Ausfüllung des entstandenen Knochenhohlraumes und/oder Ersatz der zerstörten Knochenpartie durch ein Knochenersatzmaterial, das ausreichende mechanische Eigenschaften aufweisen soll, um die typische Belastbarkeit in Grenzen zu gewährleisten, und die Knochenneubildung zu fördern. Hierbei soll das Knochenersatzmaterial vollständig resorbierbar sein, und im Ausmaß der Knochenneubildung abgebaut und in natürliches Knochengewebe umgewandelt werden. Ferner soll ein solches Knochenersatzmaterial mechanisch bearbeitbar sein, damit es genau an die Kontur eines vorgegebenen pathologischen Knochenhohlraumes oder Defektes angepaßt werden kann. Schließlich soll das Knochenersatzmaterial aufgrund seiner Zusammensetzung die Gefäßneubildung, die Einsprossung von Gewebezellen und die Kallusbildung fördern.In the scientific literature, for example, the following are mentioned mechanical strength values given: investigations by Dempster and Colemann, 1960 Flexural Strength Human. Shin, dry, parallel * 258.3 + 28.0 N / mm2 human. Shin, moist, parallel * 191.4 + 11.9 N / mm2 Flexural strength Human. Shin, dry, transverse * 43.3 + 13.1 N / mm2 human. Shin, wet, across * 32.6 + 6.6 N / mm2 human. Lower jaw bone, dry, parallel * 164.8 + 47.8 N / mm2 human. Lower jaw bone, dry, transverse * 70.1 + 23.9.N / mm2 * parallel or Transverse to the preferred direction of the Havers system, studies by McElhaney et al, 1970 Breaking compressive strength Human. Skull bone, radial 75.2 + 35.9 N / mm2 human. Skull bones, tangential 98.4 + - 36.6 N / mm2 compressive elasticity modulus human. Cranial bones, radial 2461 + 1476 N / mm2 human. Skull bone, tangential 5694 + 3093 N / mm2 by pathological Processes such as tumor damage, chronic osteomyelitis, tuberculosis, bone necrosis, Cyst formation and the like can destroy bone material or accidental factors and the like. Are shattered. Especially if it is a mechanically stressed one Bone, there is a desire to fill the resulting bone cavity and / or replacement of the destroyed part of the bone with a bone substitute material that should have sufficient mechanical properties to the typical load capacity to ensure within limits, and to promote new bone formation. Here should the bone substitute material be completely absorbable, and im Extent of new bone formation broken down and converted into natural bone tissue will. Furthermore, such a bone substitute material should be mechanically workable, so that it fits exactly to the contour of a given pathological bone cavity or defective. Ultimately, the bone substitute should be due to its composition, the formation of new vessels, the sprouting of tissue cells and promote callus formation.

Ausgehend von einem Knochenersatzmaterial der oben bezeichneten Art besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, unter Beibehaltung der vorteilhaften Eigenschaften wie vollständige Resorbierbarkeit, Förderung der Knochenneubildung und angepaßte, allmähliche Umwandlung in natürliches Knochengewebe die mechanischen Eigenschaften, insbesondere Dichte, Härte und Biegebruchfestigkeit ganz wesentlich zu steigern, und eine gute mechanische Bearbeitbarkeit zu gewährleisten.Based on a bone substitute material of the type described above The object of the present invention is, while maintaining the advantageous Properties such as complete absorbability, promotion of new bone formation and adapted, gradual transformation into natural bone tissue the mechanical Properties, especially density, hardness and bending strength, are very important to increase, and to ensure good mechanical workability.

Insbesondere besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, ein solches Knochenersatzmaterial bereitzustellen, das aufgrund seiner Härte, Steifigkeit und Biegebruchfestigkeit einen mechanisch belasteten Knochen ersetzen kann.In particular, an object of the present invention is to provide a to provide such bone substitute material that due to its hardness, stiffness and bending strength can replace a mechanically stressed bone.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen im wesentlichen aus Plasmaprotein und Calciumphosphat-Partikeln bestehenden Formkörper bereitzustellen, der mechanisch bearbeitbar ist, beispielsweise geschnitten, gesägt, gefräst, gebohrt und/oder gefeilt werden kann, um mit dem bearbeiteten Formkörper einen Hohlraum oder Defekt in einem mechanisch belasteten Knochen auszufüllen, der die Knochenneubildung fördert und sich allmählich in natürliches Knochengewebe umwandelt.Another object of the present invention is to provide a shaped bodies consisting essentially of plasma protein and calcium phosphate particles provide that is mechanically workable, for example cut, sawed, can be milled, drilled and / or filed to match the machined molded body to fill a cavity or defect in a mechanically stressed bone, the promotes new bone formation and gradually transforms into natural bone tissue.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein im gewerblichen Maßstab durchführbares Verfahren zur Herstellung eines solchen Knochenersatzmaterials anzugeben. Durch ~einfach-ë~vari~ation~~der -Verfahrensmaßnahmenr soll es möglich sein, wesentliche Eigenschaften des Knochenersatzmaterials, wie Größe, Verweilzeit, mechanische Belastbarkeit und dgl. in weitem Umfang an die hauptsächlich vorkommenden Bedarfsprof-ile anzupassen.Another object of the present invention is to provide an im industrial scale feasible process for the production of such a bone substitute material to specify. It should be possible by simple variation of the procedural measures essential properties of the bone substitute material, such as size, residence time, mechanical resilience and the like. To a large extent to the mainly occurring Adapt needs profiles.

Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Knochenersatzmaterials anzugeben, das durch Variation der Verfahrensmaßnahmen die Herstellung bestimmter, an einen jeweiligen Patienten und dessen Knochendefekt individuell angepaßter Knochenersatzstücke erlaubt, die gezielt im Hinblick auf einen bestimmten Krankheitsfall herstellbar und kurz nach der Herstellung implantierbar sind.Yet another object of the present invention is to provide a To specify a method for the production of such a bone substitute material, which by Variation of the procedural measures the production of certain, to a respective one Allows patients and their bone defects to use individually adapted bone substitutes, which can be produced specifically and briefly with regard to a specific case of illness are implantable after manufacture.

Weitere Aufgaben, Ziele, Vorteile und Besonderheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.Other tasks, goals, advantages and special features of the present Invention emerge from the description below.

Ausgehend von einem Knochenersatzmaterial der oben bezeichneten Art besteht die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe und Ziele darin, die im wesentlichen aus vernetztem Plasmaprotein und Calciumphosphat-Partikeln bestehende Matrix ganz erheblich zu verdichten, um einen festen, mechanisch bearbeitbaren Formkörper bereitzustellen. Nach der Verdichtung und abschließenden Gefriertrocknung soll die Dichte des fertigen Knochenersatzmaterials wenigstens 0,6 g/cm3 betragen. Vorzugsweise soll die Dichte des fertigen Knochenersätzmaterials wenigstens 0,8 g/cm3 und besonders bevorzugt wenigstens 1,0 g/cm³ betragen.Based on a bone substitute material of the type described above The inventive solution to this problem and objectives is the essentially matrix consisting entirely of cross-linked plasma protein and calcium phosphate particles to compress considerably in order to provide a solid, mechanically workable molded body. After compaction and subsequent freeze-drying, the density of the finished product should be Bone substitute material should be at least 0.6 g / cm3. Preferably the density should of the finished bone substitute material at least 0.8 g / cm3 and particularly preferred be at least 1.0 g / cm³.

Zur Herstellung dieses Knochenersatzmaterials werden die Ausgangskomponenten, nämlich Plasmaprotein und Calciumphosphat- Partikel -sowie wahlweise Zusätze wie Fibrinolyse-Inhibitor (en) Wirkstoff(e), Wachstumsfaktor(en), natürliches, homogenes Knoche material und dgl. in einem überwiegend wässrigen Lösungsmittel gelöst bzw. suspendiert. Nach Zusatz eines Vernetzungsmittels wi rd Verne;tzungsreaktion durchgeführt. Die nach der Vernetzung erhaltene gallertartige Masse wird verdichtet, d.h., unter Volumenverkleinerung wird aus dieser gallertartigen Masse Lösungsmittel entfernt; insbesondere wird durch Anwendung mechanischen Druckes aus dieser Masse Wasser herausgepreßt. Nachdem ausreichend verdichtet worden ist, beispielsweise das Volumen der aus einem konzentrierten Ansatz (ca. 5 g Plasmaprotein innerhalb ca. 20 ml Wasser) nach Vernetzung erhaltenen gallertartigen Masse auf wenigstens die Hälfte verringert oder noch besser auf wenigstens 1/3 verkleinert worden ist, wird das schließlich erhaltene Material tiefgefroren, gefriergetrocknet, bei Bedarf mechanisch bearbeitet, sterilisiert und alsbald implantiert oder gelagert.For the production of this bone substitute material, the starting components, namely plasma protein and calcium phosphate Particles - as well as optional Additives such as fibrinolysis inhibitor (s), active ingredient (s), growth factor (s), natural, homogeneous bone material and the like in a predominantly aqueous solvent dissolved or suspended. After the addition of a crosslinking agent, a crosslinking reaction takes place carried out. The gelatinous mass obtained after crosslinking is compacted, i.e., with a reduction in volume, this gelatinous mass becomes solvent removed; in particular, by applying mechanical pressure from this mass Squeezed out water. After it has been sufficiently compacted, for example the volume of a concentrated batch (approx. 5 g of plasma protein within approx. 20 ml of water) after crosslinking obtained gelatinous mass to at least half of it has been reduced or, even better, has been reduced to at least 1/3, the material finally obtained is frozen, freeze-dried, if necessary mechanically processed, sterilized and soon implanted or stored.

Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen Verdichtung weist das fertige Knochenersatzmaterial überraschende Eigenschaften auf. Das Knochenersatzmaterial bildet einen festen, mechanisch bearbeitbaren Formkörper mit homogener Struktur und isotropen Eigenschaften. Die Abmessungen sind nicht beschränkt; vielmehr -lassen sich ohne weiteres Formkörperstücke mit einer Länge von 5 bis 10 cm und mehr, sowie mit einem Volumen von 100 cm3 und mehr herstellen. Seine Shore-D-Härte beträgt wenigstens 40.Due to the compression provided according to the invention, the finished Bone substitute material on surprising properties. The bone substitute material forms a solid, mechanically workable molded body with a homogeneous structure and isotropic properties. The dimensions are not limited; rather leave easily molded body pieces with a length of 5 to 10 cm and more, as well as with a volume of 100 cm3 and more. Its Shore D hardness is at least 40.

Die Biegebruchfestigkeit dieses Knochenersatzmaterials beträgt vorzugsweise wenigstens 20 N/mm² und besonders bevorzugt wenigstens 25 N/mm2. Damit liegt die Biegebruchfestigkeit des erfindungsgemäßen Knochenersatzmaterials größenordnungsmäßig in einer Bereich wie er von Dempster und Colemann für Unterkieferknochen quer zur Vorzugsrichtung des Havers-Systems angegeben ist. Die Druckfestigkeit des erfindungsgemäßen Knochenersatzmaterials beträgt vorzugsweise wenigstens 10 N/mm².The flexural strength of this bone substitute material is preferably at least 20 N / mm² and particularly preferably at least 25 N / mm². With that lies the Flexural strength of the bone substitute material according to the invention in the order of magnitude in an area like that of Dempster and Colemann for the lower jaw bones across the Preferred direction of the Havers system is indicated. The compressive strength of the invention Bone substitute material is preferably at least 10 N / mm².

Trotz dieser hervorragenden mechanischen Eigenschaften stellt dieses Knochenersatzmaterial ein biologisch aktives Material dar, welches das Einsprossen von-natürlichen Gewebezellen, Gefäßen und dgl. unterstützt, die Kallusbildung fördert und sich allmählich und vollständig in natürliches Knochengewebe umwandeltJJierin besteht ein ganz wesentlicher Unterschied zu anderen bekannten, praktisch biologisch toten" Knochen ersatz- und Prothesematerialien, die beispielswe-ise aus un- -ter Wärme- undjoder Druck-Einwirkung -miteinander verarbeiteten Massen aus Kollagen und Bindemittel, etwa einem Copolymeren aus Laktit und/oder Glykolit-Einheiten bestehen können (vgl.Despite these excellent mechanical properties, this Bone substitute material is a biologically active material represent which the ingrowth of natural tissue cells, vessels and the like. Supports the Callus formation promotes and gradually and completely transforms into natural bone tissue JJierin is very different from other known, practically biologically dead "bone replacement and prosthesis materials, for example masses processed with one another from under the influence of heat and / or pressure made of collagen and binding agent, such as a copolymer of lactite and / or glycolite units can exist (cf.

DE-OS 28 43 963) oder aus unter un-physiologischen Bedingungen gefälltem und mittels Formaldehyd vernetztem Fibrin bestehen können (vgl. US-PS 3 523 807). DE-OS 28 43 963) or from precipitated under non-physiological conditions and fibrin crosslinked by means of formaldehyde (cf. US Pat. No. 3,523,807).

Nach den bisher bekanntgewordenen Vorschlägen war es nicht möglich gewesen, aus Plasmaproteinen einen homogenen, festen, mechanisch belastbaren Formkörper praktisch beliebiger Abmessungen im Sinne einer Eiweißplastik herzustellen, ohne die biologische Aktivität des Plasmaproteins weitgehend oder völlig zu zerstören. Hier schafft die vorliegende Erfindung neuartige Prothese- und Knochenersatzmaterialien, die einerseits fest, hart, mechanisch bearbeitbar und belastbar sind, und andererseits trotzdem biologisch aktiv sind, nämlich sich angepaßt an die Knochenneubildung allmählich in natürliches Knochengewebe umwandeln und schließlich völlig resorbiert werden. According to the proposals that have become known so far, it was not possible been, a homogeneous, solid, mechanically resilient molded body from plasma proteins to produce practically any dimensions in the sense of a protein plastic without to largely or completely destroy the biological activity of the plasma protein. Here the present invention creates novel prosthesis and bone replacement materials, which on the one hand are solid, hard, mechanically workable and resilient, and on the other hand are nevertheless biologically active, namely gradually adapting to the formation of new bone convert into natural bone tissue and ultimately be completely resorbed.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Vernetzung und Verdichtung wird in wässrigem Milieu unter schonenden Bedingungen vorgenommen, so daß die Struktur und biologische Aktivität des Proteins weitgehend erhalten bleibt. Erstmalig lassen sich auf diesem Weg aus Eiweiß feste, mechanisch bearbeitbare Formkörper herstellen. The crosslinking and compression provided according to the invention is shown in aqueous environment made under gentle conditions, so that the structure and biological activity of the protein is largely retained. Leave for the first time In this way, solid, mechanically machinable molded bodies can be produced from protein.

Nachstehend wird die Erfindung mehr im einzelnen erläutert. The invention is explained in more detail below.

Wie dargelegt, besteht das erfindungsgemäße Knochenersatzmaterial hauptsächlich aus einer Matrix aus vernetztem Plasmaprotein, in der Calciumphosphat-Partikel homogen verteilt sind.As stated, there is the bone substitute material according to the invention mainly composed of a matrix of cross-linked plasma protein, in which calcium phosphate particles are homogeneously distributed.

Als-Plasmaproteine kommen vorzugsweise Fibrinogen, Fibronektin, Albumin und»6der Glöbulin~~in Be~tracht.~~Besonders IDevorzugt---wirdals Plasmaprotein Fibrinogen eingesetzt. Auch Gemische aus mehreren Plasmaproteinen sind möglich, beispielsweise Gemische aus Fibrinogen und Albumin. Vorzugsweise werden Plasmaproteine humanen Ursprungs eingesetzt, um Antigen-Reaktionen und dgl.Fibrinogen, fibronectin, and albumin are preferably used as plasma proteins and "6der glöbulin ~~ in consideration. ~~ Particularly preferred - is fibrinogen as the plasma protein used. Mixtures of several plasma proteins are also possible, for example Mixtures of fibrinogen and albumin. Preferably plasma proteins are human Originally used to antigen reactions and the like.

auszuschließen.to exclude.

Ein gut geeignetes Fibrinogen-Präparat kann beispielsweise nach folgender Vorschrift erhalten werden.A well-suited fibrinogen preparation can be, for example, according to the following Prescription can be obtained.

100 Vol.-Teile Humanplasma werden mit 10 Vol.-Teilen konz.100 parts by volume of human plasma are concentrated with 10 parts by volume.

Calciumphosphat-Lösung (Ca3(P04)2) versetzt. Das Gemisch wird abzentrifugiert, und das dabei erhaltene Sediment verworfen.Calcium phosphate solution (Ca3 (P04) 2) added. The mixture is centrifuged off, and the sediment obtained thereby discarded.

Der Überstand wird auf 15°C abgekühlt und in einem Anteil von 1/6 seines Volumens mit gesättigter Ammoniumsulfat-Lösung (Na2S04) versetzt. Der resultierende Überstand wird verworfen, und das gebildete Sediment in 0,15 M NaCL-Lösung gelöst. Die erhaltene Lösung wird nochmals mit Ammoniumsulfat gefällt. Das daraufhin erhaltene Sediment wird in Wasser gelöst und lyophilisie Darüberhinaus stellen die erfindungsgemäß vorgesehenen Plasmaproteine humanen Ursprungs handelsübliche Präparate dar, die im Feinchemikalienhandel beziehbar sind, beispielsweise von der. Firma Behring-Werke, Marburg.The supernatant is cooled to 15 ° C and in a proportion of 1/6 of its volume with saturated ammonium sulfate solution (Na2S04). The resulting The supernatant is discarded and the sediment formed is dissolved in 0.15 M NaCl solution. The solution obtained is precipitated again with ammonium sulfate. The then received Sediment is dissolved in water and lyophilized. In addition, according to the invention intended plasma proteins of human origin are commercially available preparations that are available in the fine chemicals trade, for example from. Behring-Werke, Marburg.

Weiterhin enthält das erfindungsgemäße Knochenersatzmaterial Calciumphosphat-Partikel. Diese tragen zur Festigkeit des Knochenersatzmaterials bei und fördern das Knochenwachstum. Die Calciumphosphat-Partikel können aus beliebigem, im physiologischen Milieu unlöslichem Calciumphosphat bestehen, welches das natürliche Knochenwachstum unterstützt. Beispielsweise kann das zu diesem Zweck bekannte Tricalciumphosphat- (Ca3(P04)2) eingesetzt werden. Besonders bevorzugt wird Hydroxyapatit (3Ca(P04) 2. Ca(OlI) 2) eingesetzt, weil dessen Umstrukturierung in natürliches Knochengewebe -besonders rasch verläuft. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich- ein. Hydroxyapatit-l-.--' das von der Firma Sigma Chemie Gmbh, Taufkirchen, unter der Handelsbezeichnung "Hydroxyapat i te !' (Calciumphosphathydroxid) vertrieben wird, besonders bewährt und wird-vorzugsweise eingesetzt. Die Calciumphosphat-Partikel sollen -feintei1ig.sein und vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße kleiner 200 pm, besonders bevorzugt kleiner 100 um aufweisen. Die Calciumphosphat-Partikel sind in der Plasmaprotein-Matrix homogen verteilt.The bone substitute material according to the invention also contains calcium phosphate particles. These contribute to the strength of the bone substitute material and promote bone growth. The calcium phosphate particles can consist of any which are insoluble in the physiological environment Calcium phosphate, which supports natural bone growth. For example can the tricalcium phosphate (Ca3 (P04) 2) known for this purpose can be used. Hydroxyapatite (3Ca (P04) 2. Ca (OlI) 2) is particularly preferred used because its restructuring into natural bone tissue - especially runs quickly. In the context of the present invention, a. Hydroxyapatite-l -.-- ' that from Sigma Chemie GmbH, Taufkirchen, under the trade name "Hydroxyapat i te! ' (Calcium phosphate hydroxide) is sold, particularly proven and is -preferably used. The calcium phosphate particles should be finely divided and preferably have an average particle size of less than 200 μm, particularly preferably less than 100 μm. The calcium phosphate particles are homogeneously distributed in the plasma protein matrix.

Die jeweiligen Anteile an Plasmaprotein und Calciumphosphat-Partikel beeinflussen die mechanischen Eigenschaften des Fertigproduktes. Vorzugsweise sind auf 1 Gew.-Teil Plasmaprotein 0,2 bis 1,2 Gew.-Teile Calciumphosphat-Partikel vorgesehen. Bei weniger als 0,2 Gew.-Teilen Calciumphosphat-Partikel ist die erzielbare Festigkeit des Fertigproduktes ungenügend. Auch bei mehr als 1,2 Gew.-Teilen Calciumphosphat-Partikeln nimmt die Festigkeit des Formkörpers rasch ab. Man erhält ein bröckeliges, brüchiges-Material, das in manchen Fällen als Füllmaterial für pathölogische Knochenhohlräume brauchbar sein kann, jedoch ist die Biegebruchfestigkeit eines solchen Materials für den Ersatz eines mechanisch belasteten Knochens zu gering.The respective proportions of plasma protein and calcium phosphate particles affect the mechanical properties of the finished product. Preferably are for 1 part by weight of plasma protein, 0.2 to 1.2 parts by weight of calcium phosphate particles are provided. With less than 0.2 part by weight of calcium phosphate particles, the strength that can be achieved is of the finished product insufficient. Even with more than 1.2 parts by weight of calcium phosphate particles the strength of the molding decreases rapidly. A crumbly, fragile material is obtained, which in some cases can be used as a filling material for pathological bone cavities can be, however, the flexural strength of such a material is for replacement a mechanically stressed bone too low.

Vorzugsweise wird ein Anteil von etwa 0,4 bis 0,8 Gew..-Teilen Calciumphosphat-Partikel auf 1 Gew.-Teil Plasmaprotein vorgesehen. Besonders gute Ergebnisse werden mit einem Anteil von etwa 0,5 Gew.-Teilen Calciumphosphat-Partikel auf 1 Gew.-Teil Plasmaprotein erhalten. Ein solches Material zeigt nach Vernetzung und ausreichender Verdichtung besonders gute mechanische Eigenschaften, wie etwa eine Biegebruchfestigkeit von 30 Njmm2 und mehr, sowie eine Druckfestigkeit von ca. 12 N/mm², und wird derzeit besonders bevorzugt eingesetzt.A proportion of about 0.4 to 0.8 parts by weight of calcium phosphate particles is preferred provided on 1 part by weight of plasma protein. Particularly good results will be achieved with a Proportion of about 0.5 part by weight of calcium phosphate particles to 1 part by weight of plasma protein obtain. Such a material shows after crosslinking and sufficient compaction particularly good mechanical properties, such as a flexural strength of 30 Njmm2 and more, as well as a compressive strength of approx. 12 N / mm², and is currently particularly preferred.

Um. eine homogene Verteilung zu erreichen, werden Plasmaprotein und Calciumphosphat-Partikel in einem Lösungsmittel miteinander vermischt. Vorzugsweise wird in einem wässrigen oder überwiegend wässrigen Lösungsmittel gearbeitet. Bei diesem Lösungsmittel kann es sich um Wasser, Human-Serum oder um eine wässrige Salzlösung handeln. Der pH-Wert und der Salzgehalt der Salzlösung sollen weitgehend an die physiologischen Bedingungen angepaßt sein; beispielsweise kann physiologische Kochsalzlösung oder Ringer-Lösung eingesetzt werden. In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, eine überwiegend wassrige Lösung zu verwenden, die neben Wasser auch wasserlösliche, organische Lösungsmittel enthält, beispielsweise, um die Löslichkeit für bestimmte Arzneimittel-Wirkstoffe zu erhöhen. Zu geeigneten organischen Lösungsmitteln gehören einwertige Alkohole wie etwa Äthanol oder- Isopropanol, mehrwertige Alkohole wie Glyzerin oder Polyglykole, cyclische Äther wie Dioxan und dgl.. Der maximale Anteil an organischem Lösungsmittel darf die später vorgesehene Lyophilisierung nicht beeinträchtigen; zumeist soll der Anteil an organischem Lösungsmittel 10 Vol.-t der gesamten Lösungsmittelmenge nicht übersteigen.Around. To achieve a homogeneous distribution, plasma protein and Calcium phosphate particles mixed together in a solvent. Preferably the work is carried out in an aqueous or predominantly aqueous solvent. at this solvent can be water, human serum, or an aqueous saline solution Act. The pH and the salinity of the saline solution should largely match the be adapted to physiological conditions; for example, it can be physiological saline or Ringer's solution can be used. In some cases it can be useful to use a predominantly aqueous solution which, in addition to water, also contains water-soluble, contains organic solvents, for example, to determine the solubility for certain Increase drug active ingredients. Suitable organic solvents include monohydric alcohols such as ethanol or isopropanol, polyhydric alcohols such as Glycerine or polyglycols, cyclic ethers such as dioxane and the like. The maximum proportion the use of organic solvents must not impair the lyophilization that is planned for later; in most cases the proportion of organic solvent should be 10 t by volume of the total amount of solvent not exceed.

Vorzugsweise wird bei Zimmertemperatur oder lediglich mäßig erhöhten Temperaturen bis zu etwa 35°C gearbeitet, um jegliche Denaturierung'des Plasmaproteins zu vermeiden. In einigen Fällen kann jedoch auch eine gezielte Denaturierung des Plasmaproteins zweckmäßig sein, beispielsweise, wenn eine besonders hohe Verweilzeit des Knochenersatzmaterials im Organismus angestrebt wird; dies kann beispielsweise bei einem Implantat für einen älteren-Patienten mit verlangsamtem Knochenwachstum zweckmäßig sein. In einem solchen Falle kann beispielsweise Fibrinogen oder eines der anderen Plasmaproteine in wässriger Lösung auf Temperaturen von 70 bis 80 0C erhitzt werden. Nach einer solchen Wärmebehandlung fällt das teilweise denaturierte Protein als Feststoff- an, der nach Trocknung pulverisiert und in dieser Form eingesetzt werden kann.Preferably at room temperature or only moderately increased Temperatures up to about 35 ° C worked to avoid any denaturation of the plasma protein to avoid. In some cases, however, targeted denaturation of the Plasma protein may be useful, for example, if a particularly long residence time the aim is to use bone substitute material in the organism; this can for example in an implant for an elderly patient with slowed bone growth be expedient. In such a case, for example, fibrinogen or a of the other plasma proteins in aqueous solution to temperatures of 70 to 80 0C be heated. After such a heat treatment, the partially denatured one falls Protein as a solid, which is pulverized after drying and used in this form can be.

Die Lösungsmittelmenge bzw. die Prote-inkonzentration innerhalb des flüssigen Ansatzes hängen von verschiedenen Faktoren ab.The amount of solvent or the protein concentration within the liquid approach depend on various factors.

In erster Linie muß nach der Vernetzungsreaktion eine gallertartige Masse mit ausreichender Eigensteifigkeit und Zusammenhalt erhalten werden, damit man aus dieser Masse das Lösungsmittel mechanisch herauspressen kann, ohne gleichzeitig übermäßig viel Protein zu verlieren. Der flüssige Ansatz soll deswegen wenigstens 2 g Protein in 100 ml Lösungsmittel enthalten.First and foremost, after the crosslinking reaction, a gelatinous Mass with sufficient inherent rigidity and cohesion can be obtained so the solvent can be mechanically pressed out of this mass without at the same time Losing an inordinate amount of protein. The liquid approach should therefore at least Contains 2 g protein in 100 ml solvent.

Eine höhere Proteinkonzentration wird bevorzugt, weil das Lösungsmittel im nachfolgenden Verdichtungsschritt weitestgehend aus der vernetzten Plasmaprotein-Matrix hexausgepreßt werden muß. Andererseits kann eine zu hohe Proteinkonzentration das Ergebnis der Vernetzungsreaktion beeinträchtigen. Angestrebt wird ein homogenes, möglichst vollständig vernetztes Produkt mit drei-dimensional vernetzten Polymer strängen. Bei zu hoher Proteinkonzentration kann ein weniger erwünschtes teilchenförmiges Material anfallen. Jedoch sind noch sehr gute Ergebnisse mit einer Konzentration von 30 g Plasmaprotein in 100 ml Wasser erhalten worden.A higher protein concentration is preferred because the solvent in the subsequent compression step largely from the cross-linked plasma protein matrix hex must be extracted. On the other hand, too high a protein concentration can do that Impair the result of the crosslinking reaction. A homogeneous, As completely as possible crosslinked product with three-dimensional crosslinked polymer strands. If the protein concentration is too high, a less desirable particulate Material. However, the results are still very good with a concentration obtained from 30 g of plasma protein in 100 ml of water.

Da vorzugsweise Plasmaproteine aus Humanserum eingesetzt werden, kann es im Einzelfall zweckmäßig sein, die wässrige Plasmaproteinlösung vor der Weiterverarbeitung zu ste-rilisieren, beispielsweise um gezielt Viren, wie etwa Hepatitis-Viren, zu inaktivieren. Hierzu kann eine Behandluhg mit ß-Propiolacton, gefolgt von einer UV-Bestrahlung, vorgesehen werden. Alternativ kann mit energiereicher r- oder Röntqenstrahlung sterilisiert werden.Since plasma proteins from human serum are preferably used, can it may be useful in individual cases to remove the aqueous plasma protein solution prior to further processing to sterilize, for example to target viruses such as hepatitis viruses inactivate. For this purpose, a treatment with ß-propiolactone, followed by a UV irradiation, can be provided. Alternatively, high-energy radiation or X-ray radiation can be used sterilized.

Die Vernetzung des Plasmaproteins kann mit üblichen Vernetzungsmitteln erfolgen. Zu geeigneten Vernetzungsmitteln gehören zweiwertige, mit den vorhandenen Aminogruppen Peptid-Bindungen ergebende Substanzen wie etwa Glutaraldehyd, Phenol-2,4-disulfonylchlorid, Adipinsäure und deren Derivate wie etwa Dimethyladipinnidat und dgl.. Wichtig bei. der Auswahl des Vernetzungsmittels ist, daß eine vollständige Vernetzung erzielt und ein unlösliches Produkt erzeugt wird. Vorzugsweisen dienen als Vernetzungsmittel Diazomethan (CH2N2) oder Thionylchlorid (S0C12), wobei Diazomethan besonders bevorzugt wird. Diazomethan ist unter den gewählten Bedingungen (wässriges System, Raumtemperatur) recht aktiv, erzeugt ausschließlich physiologisch unbedenkliche Methylenbrücken, ohne das Protein zu denaturieren, und der bei der Reaktion anfallende Stickstoff kann leicht aus dem System entfernt werden. Thionylchlorid erweist sich ebenfalls als mildes, aber wirkungsvolles Vernetzungsmittel, das physiologisch unbedenkliche Brücken erzeugt. Vorzugsweise wird mit einem Überschuß an Vernetzungsmittel gearbeitet, um eine vollständige dreidimensionale Vernetzung des Plasmaproteins zu erreichen. Ein nach Abschluß der Reaktion verbleibender Anteil an Vernetzungsmittel kann durch Dialyse entfernt werden.The plasma protein can be crosslinked with conventional crosslinking agents take place. Suitable crosslinking agents include divalent with those present Amino group peptide bond-forming substances such as glutaraldehyde, phenol-2,4-disulfonyl chloride, Adipic acid and its derivatives such as dimethyl adipinnidate and the like .. Important in. the selection of the Crosslinking agent is that complete crosslinking and an insoluble product is produced. Preferably serve as crosslinking agents Diazomethane (CH2N2) or thionyl chloride (S0C12), diazomethane being particularly preferred will. Diazomethane is under the selected conditions (aqueous system, room temperature) quite active, only produces physiologically harmless methylene bridges, without denaturing the protein and the nitrogen produced in the reaction can easily be removed from the system. Thionyl chloride also turns out to be as a mild but effective crosslinking agent, the physiologically harmless one Bridges created. It is preferable to work with an excess of crosslinking agent, to achieve a complete three-dimensional crosslinking of the plasma protein. A proportion of crosslinking agent remaining after the reaction has ended can pass through Dialysis to be removed.

Vorzugsweise wird die Vernetzungsreaktion in einem quaderförmigen oder würfelförmigen Behälter durchgeführt, um die spätere Verdichtung des Vernetzungsproduktes zu erleichtern. Nachdem das Vernetzungsmittel zugesetzt und gleichmäßig im Ansatz verteilt worden ist, läßt man einige Stunden lang unbewegt stehen, um eine drei-dimensionale Vernetzung des gesamten Ansatzes zu erreichen. Man erhält eine weißliche, gallertartige Masse, die in feuchtem Zustand noch verformbar ist. Die gesamte, im ursprünglichen Ansatz enthaltene Menge Wasser ist gebunden bzw.The crosslinking reaction is preferably carried out in a cuboid or cube-shaped container carried out to the subsequent compaction of the crosslinking product to facilitate. After the crosslinking agent has been added and the approach is even is left to stand still for a few hours, around a three-dimensional Networking the entire approach to achieve. A whitish, gelatinous color is obtained A mass that can still be deformed when it is moist. The whole, in the original The amount of water contained in the batch is bound or

in das Netzwerk eingebaut;weder läßt sich aus einem geeignet vernetzten P-rodukt freies Wasser abgießen, noch kann durch bloße Anwendung von Unterdruck eine nennenswerte, auf Abdampfung von Wasser hindeutende Gewichtsverminderung erzielt werden.built into the network; neither can be made from a suitably networked Pour off product-free water, nor can it be done by the mere application of negative pressure achieved a significant weight reduction, indicating evaporation of water will.

Nach einem wesentlichen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist es erforderlich, diese gallertartige Masse zu verdichten. Die Verdichtung bewirkt eine Volumenverkleinerung durch wenigstens teilweise, vorzugsweise weitgehende Entfernung des Lösungsmittels. Dabei werden die Polymerisatstränge einander angenähert, und Wasser tritt aus dem Ansatz aus.According to an essential aspect of the present invention it is necessary to compact this gelatinous mass. The compression causes a volume reduction through at least partial, preferably extensive removal of the solvent. The polymer strands are brought closer to one another, and Water comes out of the approach.

Im Labormaßstab hat sich eine zweistufige Verdichtung als zweckmäßig erwiesen. In der ersten Stufe wurde der gesamte, vorzugsweise würfelförmige Ansatz in eine angepaßte Form mit würfelförmigem Formhohlraum gegeben, und mit einem saugfähigen Stempel auf eine Würfelfläche mechanischer Druck ausgeübt, um Wasser herauszupressen. Daraufhin wurde der Ansatz gewendet und nacheinander auf jede Würfelfläche mechanischer Druck ausgeübt. Als saugfähiger Stempel kann beispielsweise eine frische Platte aus gebranntem Ton dienen. Auf diese Weise wird eine isostatische Verdichtung bewirkt. Auch andere Verdichtungsmaßnahmen und -vorrichtungen sind möglich. Beispielsweise kann mit einer isostatischen Presse gearbeitet werden, die den Austritt von Lösungsmittel zuläßt, jedoch das vernetzte Protein im wesentlichen zurückhält.A two-stage compression has proven to be useful on a laboratory scale proven. In the first stage, the entire, preferably cube-shaped approach placed in an adapted mold with a cube-shaped mold cavity, and with an absorbent A stamp exerted mechanical pressure on the face of a cube in order to squeeze out water. The approach was then turned and mechanically applied to each face of the cube, one after the other Pressure exerted. A fresh plate, for example, can be used as an absorbent stamp serve from baked clay. In this way, isostatic compression is achieved. Other compression measures and devices are also possible. For example an isostatic press can be used to prevent the solvent from escaping allows, but retains the crosslinked protein substantially.

Der teilverdichtete Ansatz wurde daraufhin in Stücke passender Größe unterteilt, die nach der vollständigen Verdichtung die Abmessungen des gewünschten Implantates hatten. Diese Stücke werden einzeln in eine geeignete Form eingelegt. Die Form wurde in ein Preßwerkzeug eingesetzt. Unter Zwischenlage eines Kunststoffsiebes, um den Austritt von Flüssigkeit zu gewährleisten, wurde mittels eines hebelbetätigten Stempels einachsig weiterverdichtet. Der mittels Körperkraft aufgebrachte Preßdruck betrug etwa 10 bis 30 bar. Alternativ könnte auch diese zweite Verdichtungsstufe mittels einer isostatisch arbeitenden Presse oder dgl. durchgeführt werden.The partially compacted approach was then cut into pieces of appropriate size divided, which after complete compaction the dimensions of the desired Had implants. These pieces are placed individually in a suitable mold. The mold was inserted into a press tool. With a plastic sieve in between, in order to ensure the escape of liquid, was operated by means of a lever The stamp is further compressed in one axis. The pressure applied by means of physical strength was about 10 to 30 bar. Alternatively, this second compression stage could also be used by means of an isostatic press or the like.

Sämtliche Verdichtungsmaßnahmen werden bei Raumtemperatur unter Normalbedingungen durchgeführt. Vorzugsweise wird die Verdichtung bei Raumtemperatur, jedenfalls bei Temperaturen unter 350C durchgeführt, um Schädigungen des Plasmaproteins zu vermeiden. Auch wird die Verdichtung vorzugsweise nicht plötzlich durchgeführt, sondern allmählich entsprechend dem Flüssigkeitsanfall, um die Netzstruktur der Proteinmatrix nicht zu zerstören.All compaction measures are carried out at room temperature under normal conditions carried out. The compaction is preferably carried out at room temperature, in any case at Temperatures below 350C to avoid damage to the plasma protein. Also, the compression is preferably not carried out suddenly, but gradually according to the amount of fluid, not to affect the network structure of the protein matrix to destroy.

Zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verdichtung wird auf die gallertartige Masse mechanischer Druck ausgeübt, um deren volumen zti verringern und um t¼sunqsmittel herauszupressen.To carry out the compression according to the invention, the gelatinous Mass mechanical pressure exerted to reduce their volume zti and to reduce t¼sunqsmittel to squeeze out.

Die Druckausübung kann in verschiedenen Vorrichtungen erfolgen, beispielsweise mit einpm schoibenförmigen Stempel in einer zylindrischen Porm oder in einer isostatischen Presse.The application of pressure can take place in various devices, for example with a disk-shaped stamp in a cylindrical shape or in an isostatic one Press.

Das Stempel- und/oder das Wandmaterial ist vorzugsweise ein Mikro-poröses Material mit so geringer Porenweite, daß ledíalich die kleinen Lösungsmittel-Moleküle hindurchdringen können.The stamp and / or the wall material is preferably a microporous one Material with such a small pore size that only the small solvent molecules can penetrate.

Im Labormaßstab ist beispielsweise ein Stempel aus einer poreisen Tonplatte verwendet worden.On a laboratory scale, for example, a stamp is made from a pore iron Clay plate has been used.

Die Verdichtung wird solange fortgesetzt, bis eine ganz wesentliche Volumenverkleinerung erreicht ist. Ziel der Verdichtung ist, unter entsprechender Volumenverringerung das Wassr weitgehend vollständig aus der vernetzten Proteinmatrix herauszupressen. Selbst bei Ansätzen mit hoher Proteinkonzentratin soll das Volumen der nach der Vernetzung erhaltenen, qallertartigen Masse auf wenigstens die Hälfte verringert werden, Wlm ein Knochenersatzmaterial mit ausreichender mechanischer Bearbeitbarkeit und Festigkeit zu erhalten, Vorzugsweise wird die @ netzte Masse bis d]Jt wenigstens 1/3 ihres Ausgangsvolumens v"rdichtet. ei Proeinkonzentrationen von etwa 15 bis 30 q P smaprotein im flüssigen Ansatz hat sich eine Vfrdichtung gut bewährt, die das Volumen der vernetzten gallertartigen Masse auf etwa 1/2 bis 1/5 des Ausgangsvolumens verringert. Ein solches Ausmaß an Verdichtung wird vorzugsweise angewandt.The compression is continued until a very substantial one Volume reduction is achieved. The aim of the compaction is to take appropriate Volume reduction the water largely completely from the cross-linked protein matrix to squeeze out. Even with approaches with a high protein concentrate, the volume should of the qallert-like mass obtained after crosslinking to at least half be reduced, Wlm a bone substitute material with sufficient mechanical To maintain machinability and strength, preference is given to the net mass until d] at least 1/3 of their original volume is compressed. in protein concentrations from about 15 to 30 q P smaprotein in the liquid mixture has a seal well proven that the volume of the crosslinked gelatinous mass to about 1/2 to 1/5 of the original volume reduced. Such a degree of compaction is preferred applied.

Bei stärker verdünnten Ausgangslösungen wird die Verdichtung solange fortgesetzt, bis eine noch weitgehendere Volumenverkleinerung erreicht ist; beispielsweise kann hier das Volumen der vernetzten Masse bis auf 1/10 und weniger des Ausgangsvolumns verringert werden. Eine solche-Verdichtung kann unter üblichen taborbedingungen im Verlauf von etwa 3 bis 4 h unter einem Druck von etwa 10 bis 30 bar erreicht werden.In the case of more dilute starting solutions, the compression will last as long continued until an even greater reduction in volume is achieved; for example Here, the volume of the cross-linked mass can be down to 1/10 and less of the initial volume be reduced. Such compaction can take place under normal laboratory conditions reached in the course of about 3 to 4 hours under a pressure of about 10 to 30 bar will.

Eine besonders hohe Verdichtung wird dann vorgesehen, wenn besonders harte Knochenersatzstücke mit langer Verweilzeit im lebenden Organismus gewünscht werden.A particularly high compression is provided when particularly hard bone replacement pieces with a long residence time in the living organism are desired will.

Der nach der Verdichtung erhaltene Formkörper ist in physiologischem Milieu unlöslich. Beim erneuten Einbringen in Wasser quillt er nur geringfügig; die Volumenzunahme beträgt weniger als 3 gO.The molded body obtained after compression is physiological Insoluble in the milieu. When it is put into water again, it swells only slightly; the increase in volume is less than 3 gO.

Nachdem die vernetzte, gallertartige Masse im gewünschten Ausmaß verdichtet worden ist, wird das verdichtete Produkt gefriergetrocknet, um auch Restanteile an Lösungsmittel zu entfernen. Die Gefriertrocknung kann unter üblichen Bedingungen erfolgen.After the cross-linked, gelatinous mass compacted to the desired extent has been, the compacted product is freeze-dried to remove residual parts to remove solvent. Freeze-drying can take place under normal conditions take place.

Nachdem der Formkörper im Anschluß an die Gefriertrocknung wieder auf Raumtemperatur gebracht worden ist, kann er mechanisch bearbeitet werden, beispielsweise gesägt, geschnitten, gefräst, gefeilt und/oder gebohrt werden, um eine Feinanpassung an einen bestimmten Knochendefekt durchzuführen, oder um ein bestimmtes Knochenstück nachzubilden. Beispielsweise ist eine Millimeter-genaue Nachbildung eines Teilstückes einer Kieferkrone erzeugt worden.After the shaped body has been freeze-drying again has been brought to room temperature, it can be machined, for example Sawn, cut, milled, filed and / or drilled for fine adjustment to perform on a specific bone defect, or around a specific piece of bone to recreate. For example, a millimeter-accurate replica of a section a crown of the jaw.

Anschließend kann der Formkörper sterilisiert werden; beispielsweise kann über Nacht eine Gassterilisierung erfolgen. Daraufhin kann der Formkörper am folgenden Tag dem Patienten implantiert werden. Alternativ kann der Formkörper bereits in einer geschlossenen Verpackung sterilisiert und daraufhin gelagert werden.The shaped body can then be sterilized; for example gas sterilization can be carried out overnight. The shaped body can then be implanted in the patient the following day. Alternatively, the shaped body can already sterilized in a closed package and then stored.

Bei 40C ist der steril verpackte Formkörper praktisch beliebig lange lagerbar.At 40C, the sterile packaged molded body is practically of any length storable.

Vorzugsweise wird der erhaltene, feste, mechanisch bearbeitbare, im wesentlichen aus Eiweiß bestehende Formkörper noch weiter an seine beabsichtigte Verwendung als Knochenersatzmaterial angepaßt. So ist es zweckmäßig, die Proteinmatrix vor einem proteolytischen Abbau zu schützen. Hierzu ist die Anwesenheit von einem oder mehreren Fibrinolyse-Tnhibitor(en) zweckmäßig. Als beispielhafte Fibrinolyse-Inhibitoren kommen Plasminogen-Aktivator-Inhibitor, ein oder mehrere Antiplasmine-,-wie etwa-Antiplasmin, t2-Makroglobulin oder Aprotinin, sowie £-Aminocapronsäure und/oder Trypsin-Inhibitor in Betracht. Vorzugsweise wird sowohl Aprotenin wie Antiplasmin eingesetzt, weil diese Kombination physiologischer Inhibitoren eine universelle Wirksamkeit gegenüber allen körpereigenen Proteasen ausübt. Auf 1 g Plasmaprotein können beispielsweise 20 000 bis 1 000 000 Einheiten (sog. KIE, nämlich Kalikrein-Inaktivator-Einheiten) Aprotinin und/oder 500 bis 2000 Einheiten Antiplasmine vorgesehen werden. Gut bewährt hat sich beispielsweise der von der Bayer AG, Leverkusen, unter der Handelsbezeichnung "Trasylolt' vertriebene, natürliche Fibrinolyse-Inhibitor. Der oder die Fibrinolyse-Inhibitor(en) werden vorzugsweise bereits dem Ansatz aus Plasmaprotein, Calciumphosphat-Partikeln und Lösungsmittel zugesetzt, um eine einheitliche Verteilung innerhalb des fertigen Formkörpers zu gewährleisten.Preferably, the obtained, solid, mechanically workable, im essentially made of protein moldings even further to its intended Use as bone substitute material customized. So it is expedient to protect the protein matrix from proteolytic degradation. This is the presence of one or more fibrinolysis inhibitor (s) is appropriate. As an exemplary Fibrinolysis inhibitors come plasminogen activator inhibitor, one or more Antiplasmins, such as antiplasmin, t2 macroglobulin or aprotinin, and ε-aminocaproic acid and / or trypsin inhibitor. Both aprotein and antiplasmin are preferred used because this combination of physiological inhibitors is a universal one Effectiveness against all endogenous proteases. On 1 g of plasma protein can, for example, 20,000 to 1,000,000 units (so-called KIE, namely Kalikrein inactivator units) Aprotinin and / or 500 to 2000 units of antiplasmins can be provided. Well proven for example, that of Bayer AG, Leverkusen, has the trade name Natural fibrinolysis inhibitor sold by Trasylolt. The fibrinolysis inhibitor (s) are preferably already the approach from plasma protein, calcium phosphate particles and solvents are added to ensure uniform distribution within the finished Ensure molded body.

Bei der Vernetzungsreaktion wird der Fibrinolyse-Inhibitor zusätzlich am Matrix-Material verankert.In the crosslinking reaction, the fibrinolysis inhibitor is also used anchored to the matrix material.

Trotz seiner vergleichsweise hohen Dichte von wenigstens 0,6 g/c vorzugsweise von wenigstens 0,8 g/cm³ soll das erfindungsgemäße Knochenersatzmaterial die Gefäßneubildung unterstützen und die Gewebezelleneinsprossung fördern. Zu diesem Zweck ist die Anwesenheit von Wachstumsfaktoren wünschenswert, die wenn stens in der Randzone des Knochenersatzmaterials verteilt sind.Despite its comparatively high density of at least 0.6 g / c preferably of at least 0.8 g / cm³, the bone substitute material according to the invention should stimulate the formation of new vessels support and promote tissue cell ingrowth. For this purpose there is the presence of growth factors desirable if at least in the edge zone of the bone substitute material are distributed.

Als solche Wachstumsfaktoren kommen beispielsweise Thrombin, Thrombozytenextrakt, Angionese-Faktor, Endothelzellen-Wachstumsf oder Thrombozyten-Wachstumsfaktor und dgl. in Betracht.Such growth factors include, for example, thrombin, platelet extract, Angionesis factor, endothelial cell growth factor or platelet growth factor and like. into consideration.

Geeignetes Thrombin soll unter bekannten, standardisierten Bedingungen wenigstens eine biologische Aktivität von 10 000 Ei: heiten (sog. NIH-Einheiten gemäß dem Standard des rational Institute of Health der USA) pro 1 mg Thrombin aufweisen. Geeignete Präparate sind handelsüblich zugä-nglich, beispielsweise kann geeignetes Thrombin in mikrokristalliner Form mit einer biologischen Aktivität von wenigstens 3 000 NIH-Einheiten/mg Präparat (das neben Thrombin bekannte Stabilisierungsmittel und Trägermaterialien enthält) unter der Handelsbezeichnung "Topostasin" von Hoffmann La Roche,- Grenzach, Baden, bezogen werden.Suitable thrombin should be used under known, standardized conditions at least a biological activity of 10,000 eggs: units (so-called NIH units according to the standard of the rational Institute of Health of the USA) per 1 mg of thrombin. Suitable preparations are commercially available, for example can appropriate thrombin in microcrystalline form with biological activity of at least 3,000 NIH units / mg preparation (the stabilizing agent known in addition to thrombin and carrier materials) under the trade name "Topostasin" from Hoffmann La Roche, Grenzach, Baden.

Angionese-Faktor ist ein Protein, das beispielsweise von Tumorzellen gebildet wird und den Anschluß des Gewebes an die Kapillaren der Blutversorgung gewährleistet. Zur Herstellung kann beispielsweise tierisches Gewebe, vorzugsweise aus der Lunge oder Milz homogenisiert, und eine mechanische Zell-Lyse (beispielsweise durch wiederholtes Einfrieren und Auftauen) durchgeführt werden. Der unlösliche Anteil wird hochtourig abzentrifugiert, und daraufhin der flüssige Überstand abgetrennt und über eine Sepharose 4 B-Säule fraktioniert. Die mittlere Fraktion enthält den gewünschten Angionese-Faktor. Die Wirksamkeit kann im Tierversuch geprüft werden, beispielsweise an Kaninchen durch Implantieren von Gewebestückchen in die Augenhöhle.Angionesis factor is a protein that is produced, for example, by tumor cells is formed and the connection of the tissue to the capillaries of the blood supply guaranteed. Animal tissue, for example, can be used for production homogenized from the lungs or spleen, and a mechanical cell lysis (for example repeated freezing and thawing). The insoluble one Part is centrifuged off at high speed and the liquid supernatant is then separated off and fractionated on a Sepharose 4 B column. The middle fraction contains the desired angionesis factor. The effectiveness can be tested in animal experiments, for example in rabbits by implanting pieces of tissue into the eye socket.

Zur Gewinnung von Endothelzellen-Wachstumsfaktor- werden Endothelzellen aus Nabelschnur isoliert, gezüchtet, vermehrt und isoliert. Das Zellmaterial wird homogenisiert, und der flüssige Überstand säulenchromatisch aufgearbeitet. Die Wirksamkeit einzelner Fraktionen wird anhand der Beeinflussung'des zellulären Wachstums von Fibroplasten getestet.Endothelial cells are used to obtain endothelial cells and growth factors isolated from umbilical cord, bred, propagated and isolated. The cell material will homogenized, and the liquid supernatant worked up by column chromatography. The effectiveness individual fractions is based on the influencing of the cellular growth of Fibroblasts tested.

Der oder die Wachstumsfaktor(en) sollen vorzugsweise in der Randzone des Knochenersatzmaterials vorhanden sein, um die Einsprossung von Gewebezellen und Gefäßen zu fördern. Eine solche Verteilung läßt sich durch Dialyse des vernetzten Materials gegen eine Lösung des Wachstumsfaktors erreichen. Beispielsweise kann die nach der Vernetzung erhaltene gallertartige Masse über Nacht bei 40C in einer wässrigen Thrombin-Lösung gehalten werden.The growth factor (s) should preferably be in the edge zone of the bone substitute material must be present to prevent the ingrowth of tissue cells and to promote vessels. Such a distribution can be achieved by dialysis of the crosslinked Material against a solution of the growth factor. For example, can the gelatinous mass obtained after crosslinking overnight at 40C in a aqueous thrombin solution.

Anschließend wird die vernetzte, mit Wachstumsfaktor angereicherte Masse verdichtet.Then the cross-linked, enriched with growth factor Compacted mass.

Weiterhin ist es möglich, in das Knochenersatzmaterial einen oder mehrere antibakterielle Wirkstoffe einzuarbeiten. In dieser Hinsicht haben sich Gentamycinsulfat, Penicillin, Tetracyclin und/oder Streptomycin gut bewährt. Zu weiteren, wahlweise vorgesehenen Zusätzen gehören Neomycin und Kanamycin.Furthermore, it is possible to use one or the other in the bone substitute material incorporate several antibacterial agents. In this regard have themselves Gentamycin sulfate, penicillin, tetracycline and / or streptomycin have been tried and tested. to other optional additives include neomycin and kanamycin.

Diese Wirkstoffe werden vorzugsweise bereits dem anfänglichen Ansatz zugesetzt, um eine homogene Verteilung zu erreichen.These active ingredients are preferably already used in the initial approach added in order to achieve a homogeneous distribution.

Weiterhin kann das Knochenersatzmaterial Glykosaminglykane enthalten. Die Glykosaminglykane bilden bekanntlich den Hauptbestandteil der Stütz- und Bindegewebe und stellen hochmolekulare, in Lösung viskose Verbindungen dar, die hauptsächlich aus Glukuronsäure und Acetylgalactosamin oder Acetylglykosamin bestehen. Beispielhafte Vertreter sind Hyaluronsäure und Chondroitinsulfat A, B, C. Zur Tsolierung der Chondroitinsulfatproteine kann man Knorpel mit CaCal2 -oder NaOH-Lösung extrahieren, und aus dem Extrakt die eiweißartigen Begleitstoffe mit Chloroform/Amylalkohol ausfüllen.Furthermore, the bone substitute material can contain glycosaminoglycans. It is well known that glycosaminoglycans form the main component of supporting and connective tissue and represent high molecular weight compounds that are viscous in solution, mainly consist of glucuronic acid and acetylgalactosamine or acetylglycosamine. Exemplary Representatives are hyaluronic acid and chondroitin sulfate A, B, C. To isolate the chondroitin sulfate proteins cartilage can be extracted with CaCal2 or NaOH solution, and the Fill in protein-like substances with chloroform / amyl alcohol.

Hyaluronsäure kann beispielsweise aus menschlicher Nabelschnur gewonnen werden. Geeignete Präparate sind im Feinchemikalien-Handel zugänglich, beispielsweise über die Firma FLUKA Feinchemikalien GmbH, Neu-Ulm. Die Anwesenheit solcher Glykosaminglykane erhöht die Elastizität, die Zähigkeit und die Bruchfestigkeit des fertigen Knochenersatzmaterials noch weiter.For example, hyaluronic acid can be obtained from human umbilical cord will. Suitable preparations are available in the fine chemicals trade, for example via the company FLUKA Fine Chemicals GmbH, Neu-Ulm. The presence of such glycosaminoglycans increases the elasticity, the toughness and the breaking strength of the finished bone substitute material further.

Beispielsweise kann in den Ansatz aus Plasmaprotein, Calciumphosphat-Partikel und Wasser ein oder mehrere Glykosaminglykane eingerührt werden. Der Anteil an Glykosaminglykanen kann bis zu etwa 10 Gew.-% des Plasmaproteingehaltes ausmachen.For example, in the approach from plasma protein, calcium phosphate particles and water, one or more glycosaminoglycans are stirred in. The proportion of glycosaminoglycans can make up about 10% by weight of the plasma protein content.

Schließlich kann es im Einzelfall zweckmäßig sein, in das Knochenersatzmaterial homologes Knochenmaterial, beispielsweise autologe Spongiosa oder lyophilisierte und pulverisierte Knochenstückchen einzuarbeiten.Finally, in individual cases it can be expedient to use the bone substitute material homologous bone material, for example autologous cancellous bone or lyophilized and incorporate pulverized pieces of bone.

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung, ohne diese einzuschränken.The following examples serve to further illustrate the invention, without restricting them.

Beispiel 1: Die Ausgangsmaterialien, nämlich 5 g mikrokristallines Fibrinogen, 2,5 g Hydroxyapatit mit einer mittleren Teilchengröße von 5 100 000 KI-Einh. Aprotenin, 2 00Q KI-Einh. Antiplasmine, und 200 000 Einheiten Gentamycin wurden trocken miteinander vermischt. Das erhaltene Pulvergemisch wurde mit entsalztem Wasser auf ein Gesamtvolumen von 20 ml gebracht und der Ansatz gerührt. Nach einer Rührdauer von ca. 1 h bei Zimmertemperatur erhält man eine trübe Suspension.Example 1: The starting materials, namely 5 g of microcrystalline Fibrinogen, 2.5 g of hydroxyapatite with an average particle size of 5,100,000 AI unit Aprotenin, 2 00Q KI unit. Antiplasmins, and 200,000 units of gentamicin were dry mixed together. The powder mixture obtained was desalted with Brought water to a total volume of 20 ml and stirred the batch. After a Stirring for about 1 hour at room temperature gives a cloudy suspension.

Diese Suspension wird in eine stabile Kunststoffwanne mit quadratischer Grundfläche geschüttet und mit 2 ml einer 1-%-igen Diazomethan-Lösung versetzt. Man rührt weitere 10 minbei Zimmertemperatur und hält den Ansatz daraufhin unbewegt.This suspension is placed in a sturdy plastic tub with a square The base is poured and 2 ml of a 1% diazomethane solution are added. The mixture is stirred for a further 10 minutes at room temperature and the batch is then kept motionless.

Hierbei wird die Suspension allmählich fest. Nach ca. 3 bis 4 h ist die Vernetzungsreaktion abgeschlossen und man erhält eine weißliche, gallertartige Masse. Die gesamte, ursprünglich vorhandene Wassermenge ist innerhalb des Netzwerks gebunden.The suspension gradually solidifies. After about 3 to 4 hours the crosslinking reaction is completed and a whitish, gelatinous color is obtained Dimensions. The entire amount of water originally present is within the network bound.

Diese gallertartige, bereits weitgehend formbeständige Masse wird über Nacht gegen eine wässrige Thrombin-Lösung dialysiert, um Wachstumsfaktor in den Randbereich einzubringen. Hierzu löst man ca. 9 000 NIH-Einheiten "Topostasin" in 20 ml Wasser, füllt in ein geeignetes Gefäß, und hängt die würfelförmige, vernetzte Masse so in dieses Gefäß, daß sämtliche Flächen mit Lösung bedeckt sind. Aus einer Rückrechnung des nach der Dialysebehandlung noch in der Lösung vorhandenen Thrombins wurde ermittelt, daß ca. 20 bis 30 % des Thrombins in dem Randbereich der vernetzten Masse verankert worden sind.This gelatinous, already largely dimensionally stable mass is dialyzed overnight against an aqueous thrombin solution to convert growth factor into to bring in the edge area. To do this, dissolve approx. 9,000 NIH units "Topostasin" in 20 ml of water, fill into a suitable vessel, and hang the cube-shaped, cross-linked Put the mixture in this container in such a way that all surfaces are covered with solution. From a Recalculation of the thrombin still present in the solution after the dialysis treatment it was found that about 20 to 30% of the thrombin in the edge area of the crosslinked Mass have been anchored.

Nach der Anreicherung mit Wachstumsfaktor wurde die vernetzte, gallertartige Masse verdichtet. Hierzu wurde die Masse erneut in die Kunststoffwanne eingelegt, und mit einem frischen Tontäfelchen auf die freiliegende Oberfläche mechanischer Druck ausgeübt und die Masse unter Wasseraustritt komprimiert. Die Masse wurde gewendet, und nacheinander Druck auf jede Würfelfläche ausgeübt. Die Tontäfelchen wurden gegen frische Täfelchen ausgetauscht, nachdem sie sich voll Wasser gesogen hatten.After the enrichment with growth factor, the cross-linked, gelatinous Compacted mass. For this purpose, the mass was again placed in the plastic tub, and with a fresh clay tablet on the exposed surface mechanically Pressure is exerted and the mass is compressed with water escaping. The crowd was turned and applied pressure to each face of the cube in turn. The clay tablets were against exchanged fresh tablets after they had soaked themselves full of water.

Nach ca. 3 h war diese erste Stufe der Verdichtung beendet.This first stage of compression was completed after about 3 hours.

Der an sich nun schon weitgehend trockene, teilverdichtete Würfel wurde in 6, annähernd gleich große Quader zerschnitten.The already largely dry, partially compacted cube was cut into 6 cuboids of approximately the same size.

Jeder Quader wurde einzeln in eine Form mit angepaßtem Formhohlraum gelegt, die eine freie Hauptfläche mit einem Kunststoffsieb bedeckt, und ein angepaßter Stempel aufgelegt. Diese Einheit wurde daraufhin in eine hebelbetätigte Presse eingelegt und unter manueller Krafteinwirkung weiter verdichtet, bis praktisch keine weitere Hebelbewegung mehr möglich war.Each cuboid was individually put into a mold with an adapted mold cavity placed, which covers a free main surface with a plastic sieve, and an adapted Stamp applied. This unit was then placed in a lever operated press and further compacted under manual force, until practically no more Lever movement was more possible.

Die fertig verdichteten Formkörper wurden aus der Form herausgenommen und unter üblichen Bedingungen gefriergetrocknet. Die danach erhaltenen Formkörper waren fest und hatten ein leicht gelbliches knochenähnliches Aussehen. An diesen Proben wurden die nachstehenden Eigenschaften bestimmt.The finished compacted molded bodies were removed from the mold and freeze-dried under normal conditions. The moldings obtained thereafter were firm and had a slightly yellowish bone-like appearance. On these Samples were determined to have the following properties.

Dichte: Die Bestimmung der Dichte entsprechend Verfahren A nach DIN 53 479 ergab einen Wert von ca. 1,1 g/cm³.Density: The determination of the density according to method A according to DIN 53,479 gave a value of approx. 1.1 g / cm³.

Härte: Die Bestimmung der Shore-D-Härte nach DIN 53 505 ergab einen Wert von ca. 80.Hardness: The determination of the Shore D hardness according to DIN 53 505 gave a Value of about 80.

Biegeversuch: Der Biegeversuch wurde in Anlehnung an DIN 53 452 unter 3-Punkt-Belastung durchgeführt.Bending test: The bending test was based on DIN 53 452 under 3-point loading carried out.

Probenabmessungen: Länge 38,2 mm, Breite 7,55 mm, Dicke 4,0 mm Auflagerabstand: 30 mm Belastungsgeschwindigkeit: 3 mm/min Hierbei wurde eine Biegebruchfestigk-eit von ca. 34 N/mm², eine Biegebruchdehnung von ca. 1,6 % und ein Biee-E-Modul 2 von ca. 2 000 N/mm ermittelt. Sample dimensions: length 38.2 mm, width 7.55 mm, thickness 4.0 mm Support spacing: 30 mm loading speed: 3 mm / min of approx. 34 N / mm², a bending elongation of approx. 1.6% and a flexural modulus of elasticity 2 of approx. 2,000 N / mm determined.

Druckversuch: Der Druckversuch wurde in Anlehnung an DIN 53 454 an zwei kleineren Abschnitten mit ca. 7 mm Länge durchgeführt. Die Belastungsgeschwindigkeit betrug 0,1 mm/min. Die ermittelten Meßergebnisse lassen auf eine Druckfestigkeit von ca. 10 bis 15 N/mm2, auf eine Stauchung bei Bruch von ca. 3 % und auf einen Druck-E-Modul von ca. 320 bis 460 N/mm2 schließen.Printing test: The printing test was based on DIN 53 454 carried out two smaller sections approx. 7 mm long. The loading speed was 0.1 mm / min. The measurement results determined indicate a compressive strength from approx. 10 to 15 N / mm2, to a compression at break of approx. 3% and to one Close compressive modulus of approx. 320 to 460 N / mm2.

Beispiel 2: Im wesentlichen wurde das Verfahren nach Beispiel 1 wiederholt. Abweichend wurde aus der nach der ersten Verdichtungsstufe erhaltenen teilverdichteten Masse einStück herausgeschnitten, das nach der abschließenden Verdichtung in einer angepaßten Form angenähert die Abmessungen eines Kieferkronen-Teilstückes hatte. Nach der Gefriertrocknung wurde dieses Teilstück mechanisch nachgearbeitet (geschnitzt und gefeilt) und möglichst genau an den Kiefer-Kronendefekt des Patienten angepaßt. Das feinbearbeitete Kieferkronen-Teilstück wurde sterilisiert und daraufhin dem Patienten implantiert. Das Knochenersatzmaterial wurde ohne Abstoßungs- oder Entzündungsreaktionen vom Organismus aufgenommen. Die Resorptionsrate ist nach diesen Erfahrungen allein vom Ausmaß der Verdichtung abhängig.Example 2: The procedure according to Example 1 was essentially repeated. Differing from the partially compacted one obtained after the first compression stage Cut out a piece of mass, which after the final compaction in a adapted shape approximated the dimensions of a jaw crown section. After freeze-drying, this section was mechanically reworked (carved and filed) and as closely as possible to the patient's crown defect customized. The finely machined part of the crown of the jaw was sterilized and then the Implanted patient. The bone substitute was produced without any rejection or inflammatory reactions absorbed by the organism. According to these experiences, the rate of absorption is the only thing depends on the degree of compression.

Beispiel 3: Im wesentlichen wurde das Verfahren nach Beispiel 1 wiederholt. Abweichend wurde Fibrinogen durch die gleiche Menge Albumin ersetzt. Die Vernetzungsreaktion verläuft genauso glatt, wie die Vernetzung von Fibrinogen. Die Farbe des Fertigproduktes ist etwas gelblicher. Das fertige Knochenersatzmaterial ist etwas bröckeliger und kann beispielsweise für Kieferhöhlen-Plastiken verwendet werden, weil die Paßform leichter durch einfaches Abbrechen erreicht werden kann.Example 3: The procedure according to Example 1 was essentially repeated. In contrast, fibrinogen was replaced by the same amount of albumin. The crosslinking reaction runs just as smoothly as the cross-linking of fibrinogen. The color of the finished product is a little more yellow. The finished bone substitute material is somewhat more crumbly and can be used for maxillary sinus sculptures, for example, because the fit can be reached more easily by simply canceling it.

Beispiel 4: Im wesentlichen wurde das Verfahren nach Beispiel 1 wiederholt. Abweichend wurde ein Gemisch von Plasmaproteinen verwendet, nämlich Trockenplasma mit vorwiegend Albumin, Glubolin und Fibrinogen. Das fertige Knochenersatzmaterial ist nicht so mechanisch stabil, wie das nach Beispiel 1 erhaltene Material.Example 4: The procedure according to Example 1 was essentially repeated. In contrast, a mixture of plasma proteins was used, namely dry plasma with mainly albumin, glubolin and fibrinogen. The finished bone substitute material is not as mechanically stable as the material obtained according to Example 1.

Beispiel. 5: Im wesentlichen.wurde das Verfahren nach Beispiel 1 wiederholt. Abweichend wurde dem Absatz zusätzlich 300 mg Chrondroiti sulfat (Na-Salz), bezogen von FLUKA Feinchemikalien GmbH, Neu-Ulm, zugesetzt. Die Ergebnisse des Biegeversuches lassen auf etwas höhere Werte schließen.Example. 5: The procedure of Example 1 was essentially repeated. Deviating from the paragraph, an additional 300 mg Chrondroiti sulfate (sodium salt) was obtained from FLUKA Feinchemischem GmbH, Neu-Ulm, added. The results of the bending test suggest slightly higher values.

Claims (19)

Knochenersatzmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung Patentansprüche: 1. Knochenersatzmaterial, im wesentlichen bestehend aus einer Matrix aus vernetztem Plasmaprotein,in der Calciumphosphat-Partikel homogen verteilt-sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Material einen festen, mechanisch bearbeitbaren Formkörper mit einer Dichte von wenigstens 0,6 g/cm³ bildet. Bone substitute material and method for its production claims: 1. Bone substitute material, consisting essentially of a matrix of cross-linked Plasma protein, in which calcium phosphate particles are homogeneously distributed, characterized in that that the material is a solid, mechanically workable molded body with a density of at least 0.6 g / cm³. 2. Knochenersatzmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material eine Dichte von wenigstens 0,8 g/cm³ aufweist.2. Bone substitute material according to claim 1, characterized in that that the material has a density of at least 0.8 g / cm³. 3. Knochenersatzmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material eine Shore-D-Härte von wenigstens 40 aufweist.3. Bone substitute material according to claim 1 or 2, characterized in that that the material has a Shore D hardness of at least 40. 4. Knochenersatzmaterial nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material eine Biegebruchfestigkeit von-wenigstens 20, vorzugsweise von wenigstens 25 N/mm2 aufweist.4. bone substitute material according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the material has a flexural strength of at least 20, preferably of at least 25 N / mm2. 5. Knochenersatzmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf ein Gew.-Teil Plasmaprotein 0,2 bis -1,2 Gew.-Teile Calciumphosphat-Partikel vorhanden sind.5. bone substitute material according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that for one part by weight of plasma protein 0.2 to -1.2 parts by weight of calcium phosphate particles available. 6. Knochenersatzmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Plasmaprotein Fibrinogen, Fibronektin, Albumin und/ oder Globulin dienen.6. bone substitute material according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized in that fibrinogen, fibronectin, albumin and / or as the plasma protein Serving globulin. 7. Knochenersatzmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Plasmaprotein Fibrinogen dient.7. bone substitute material according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that fibrinogen is used as the plasma protein. 8. Knochenersatzmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Material zusätzlich einen oder mehrere Fibrinolyse-Inhibitorfen) enthält.8. bone substitute material according to any one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the material also has one or more fibrinolysis inhibitors) contains. 9. Knochenersatzmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Material zusätzlich einen oder mehrere Wachstumsfaktor(en) enthält. 9. bone substitute material according to any one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the material also has one or more growth factor (s) contains. 10. Knochenersatzmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Material zusätzlich ein oder mehrere Glykosaminglykan(e) enthält.10. Bone substitute material according to one of claims 1 to 9, characterized characterized in that the material additionally contains one or more glycosaminoglycan (s) contains. 11. Verfahren zur Herstellung eines Knochenersatzmaterials, wobei Plasmaprotein, Calciumphosphat-Partikel und gegebenenfalls wahlweise vorgesehene Zusätze in einem wässrigen oder überwiegend wässrigen Lösungsmittel homogen verteilt werden, die resultierende Suspension mit einem Vernetzungsmittel versetzt, und eine Vernetzungsreaktion durchgeführt wird, und das schließlich erhaltene Material tiefgefroren, gefriergetrocknet, bei Bedarf mechanisch bearbeitet, sterilisiert und alsbald implantiert oder gelagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die nach der Vernetzung erhaltene gallertartige Masse verdichtet wird.11. A method for producing a bone substitute material, wherein Plasma protein, calcium phosphate particles, and optionally optional ones Additives distributed homogeneously in an aqueous or predominantly aqueous solvent are added to the resulting suspension with a crosslinking agent, and a Crosslinking reaction is carried out, and the material finally obtained is frozen, Freeze-dried, if necessary mechanically processed, sterilized and immediately implanted or is stored, characterized in that the obtained after crosslinking gelatinous mass is compacted. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf die nach der Vernetzung erhaltene gallertartige Masse mechanischer Druck ausgeübt wird, um Lösungsmittel herauszupressen und das Volumen der Masse zu verkleinern.12. The method according to claim 11, characterized in that on the mechanical pressure is applied to the gelatinous mass obtained after crosslinking, to squeeze out solvent and reduce the volume of the mass. 13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf die nach der Vernetzung erhaltene gallertartige Masse mechanischer Druck ausgeübt wird, um Lösungsmittel herauszupressen, und das Volumen auf wenigstens die Hälfte des Massenvolumens nach der Vernetzung zu verringern.13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that on mechanical pressure is applied to the gelatinous mass obtained after crosslinking is used to force solvent out and the volume to at least half to reduce the mass volume after crosslinking. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei 15 bis 30 Gew.-Teile Plasmaproein in 100 Gew.-Teilen Lösungsmittel verteilt worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf die nach der Vernetzung erhaltene gallertartige Masse solange mechanischer Druck ausgeübt wird, bis das Volumen der vernetzten Masse - unter Flüssigkeitsaustritt - auf etwa 1/2 bis 1/5 des Ausgangsvolumens verringert worden ist.14. The method according to any one of claims 11 to 13, wherein 15 to 30 Parts by weight of plasma protein have been distributed in 100 parts by weight of solvent, thereby characterized in that as long as the gelatinous mass obtained after crosslinking mechanical pressure is exerted until the volume of the crosslinked mass - under liquid leakage - has been reduced to about 1/2 to 1/5 of the original volume. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf die nach der Vernetzung erhaltene, gallertartige Masse solange mechanischer Druck ausgeübt wird, bis aus der vernetzten Masse - unter üblichen Bedingungen - keine weitere Flüssigkeit herausgepreßt werden kann.15. The method according to any one of claims 11 to 14, characterized in that that on the gelatinous mass obtained after crosslinking as long as more mechanical Pressure is exerted until the cross-linked mass - under normal conditions - no further liquid can be squeezed out. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf die nach der Vernetzung erhaltene gallertartige Masse ein mechanischer Druck von etwa 10 bis 30 bar ausgeübt wird.16. The method according to any one of claims 12 to 15, characterized in, that a mechanical pressure is applied to the gelatinous mass obtained after crosslinking from about 10 to 30 bar is exercised. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Druckausübung mittels eines beweglichen Stempels aus feinporigem Material erfolgt.17. The method according to any one of claims 11 to 16, characterized in that that the mechanical pressure exertion by means of a movable punch made of fine-pored Material takes place. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Vernetzungsmittel Diazomethan verwendet wird.18. The method according to any one of claims 11 to 17, characterized in that that diazomethane is used as a crosslinking agent. 19. Verfahrennach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die nach der Vernetzungsreaktion erhaltene gallertartige Masse gegen eine Wachstumsfaktor-Lösung dialysiert und daraufhin die Verdichtung vorgenommen wird.19. The method according to one of claims 11 to 18, characterized in that that the gelatinous mass obtained after the crosslinking reaction against a growth factor solution dialyzed and then the compression is carried out.
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