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ZUSAMMENFASSUNG
DER OFFENBARUNG
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Das
knochenerzeugende Produkt umfasst eine koagulierte Matrize aus thrombozytenreichem
Plasma mit einer rekombinanten Verbindung zur Erzeugung von Thrombin,
die Thromboplastin ist, in Gegenwart zumindest eines Phospholipids
und einer effektiven Menge einer kalziumhaltigen Verbindung, die
in der Matrize aufgelöst
wurde, um die Knochenbildung zu induzieren.
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STAND DER
TECHNIK
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Zur
Herstellung von Knochenersatzmaterial oder -implantaten ist umfangreiche
Forschung durchgeführt
worden.
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Es
ist bekannt, dass menschlicher Knochen zur Herstellung von Knochenersatzmaterial
oder -implantaten mit Chemikalien behandelt wird, um Prionen zu
zerstören.
Der so behandelte menschliche Knochen wirkt als poröse Matrize,
die sich nach ihrer Implantation für das Wachstum von Zellen eignet.
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Es
wurde außerdem
vorgeschlagen, eine künstliche
Matrize oder einen Schwamm aus kollagenhaltigem Material herzustellen
und die Matrize oder den Schwamm als Knochenersatzmaterial zu verwenden.
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Beispiel
4 von
US 5,733,545 offenbart
die Herstellung eines Pfropfs aus einer Mischung, die ein Buffy-Coat-Plasmakonzentrat
und Knochenmehl enthält,
oder aus einem Buffy-Coat-Plasmakonzentrat
und CaCl
2, wobei letztere Verbindung verwendet
wird, um die Koagulierung der Mischung sicherzustellen. Das Beispiel
4 besagt, dass die Chelatbildung des Knochenmehl enthaltenden Buffy-Coat-Plasmakonzentrats
aufgrund des Vorhandenseins von Kalzium aus dem festen Knochen möglich ist.
In dem Beispiel wird eindeutig ausgesagt, dass die Verwendung von
Thrombin eine Ursache von Patientenkomplikationen ist.
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Das
durch Mischen eines Buffy-Coat-Plasmakonzentrats und Knochenmehl
erhaltene Knochenersatzmaterial war jedoch zur Knochenerzeugung
ungeeignet.
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Nun
wurde ein knochenerzeugendes Produkt gefunden, d. h. ein Produkt,
das eine schnelle Zellbesiedelung und die Erzeugung von Knochen
ermöglicht,
wenn es in einen Patienten implantiert wird. Zum Erhalten der Erzeugung
von Knochen muss das knochenerzeugende Produkt hergestellt werden,
indem thrombozytenreiches Plasma, ein rekombinantes thrombinerzeugendes
Produkt, das Thromboplastin ist, zumindest ein Phospholipid und
eine wirksame (effektive) Menge einer kalziumhaltigen Verbindung,
die in der Matrize aufgelöst
ist, verwendet werden, um die Bildung von Knochen zu induzieren.
Der rekombinante Gewebefaktor wirkt mit oder in Gegenwart von Phospholipid
als ein rekombinantes thrombinerzeugendes Produkt, aber auch als ein
Mittel zum Degranulieren von Thrombozyten und als ein Mittel zum
Freisetzen von in den Thrombozyten vorhandenem Wachstumsfaktor.
Vorzugsweise ist zumindest ein Teil der kalziumhaltigen Verbindung
aus Knochenpartikeln hergestellt. Beispielsweise sind zumindest
30 Gew.-%, vorzugsweise zumindest 50 Gew.-% der kalziumhaltigen
Verbindung aus Knochenpartikeln, vorzugsweise aus nicht denaturierten
Knochenpartikeln, hergestellt. Das Vorhandensein der Knochenpartikel
in dem knochenerzeugenden Produkt der Erfindung gilt als die Erzeugung
von Knochen verbessernd, da die Knochenpartikel morphogene Knochenproteine
und Wachstumsfaktoren enthalten, um den Gewebefaktor zur Produktion
von Knochen anzuregen. Es wird angenommen, dass die hervorragende
Knochenerzeugung, die durch Implantation des knochenerzeugenden
Produktes der Erfindung in Patienten erhalten wird, auf das Vorhandensein
der verschiedenen Faktoren (Wachstumsfaktoren, etc.) zurückzuführen ist,
die in dem thrombozytenreichen Plasma und einer kalziumhaltigen
Verbindung oder kalziumhaltigen Verbindungen (vorzugsweise Knochenpartikel)
vorhanden sind. Das Vorhandensein von rekombinantem Gewebefaktor
ist ebenfalls bevorzugt. Es wird angenommen, dass der rekombinante
Gewebefaktor einen proteinhaltigen Matrizenfaktor induziert, der
für die
Induktion und Beschleunigung der Knochenbildung in Gegenwart einer
kalziumhaltigen Verbindung geeignet ist. Wenn im Wesentlichen nur thrombozytenreiches
Plasma, Knochenpartikel und eine rekombinante thrombinerzeugende
Verbindung verwendet werden, wird angenommen, dass die in dem Produkt
der Erfindung vorhandenen, unterschiedlichen Faktoren im Wesentlichen
wie im Körper
wirken (wobei das Verhältnis
eines Faktors in Bezug auf einen Anderen im Wesentlichen gleich
ist wie das Verhältnis
im Körper),
wodurch die Knochenerzeugung verbessert wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Das
knochenerzeugende Produkt der Erfindung umfasst eine koagulierte
Matrize aus thrombozytenreichem Plasma mit einer Thrombozytenkonzentration
von 1.500.000 bis 2.000.000 Thrombozyten pro Mikroliter mit Thromboplastin,
wobei die Matrize zumindest ein Phospholipid und eine wirksame Menge
einer kalziumhaltigen Verbindung umfasst, die in der Matrize aufgelöst ist,
um Knochen zu erzeugen. Vorzugsweise handelt es sich bei der kalziumhaltigen
Verbindung um Knochenpartikel, möglicherweise
gemischt mit einer anderen kalziumhaltigen Verbindung. Vorzugsweise
bestehen zumindest 30 Gew.-%, vorzugsweise zumindest 50 Gew.-% der
kalziumhaltigen Verbindung aus Knochenpartikeln. Beispiele für kalziumhaltige
Verbindungen sind: CaCl2, β-Trikalziumphosphat,
Knochenpartikel (denaturierter Knochen), Knochenpartikel (nicht
denaturierter Knochen), Apatit, Aspidin, Kalziumsulfat, Kalziumcarbonat,
Hydroxyapatit, Hydroxyapatit (aus Korallenriff), Kalziumgluconolactat,
Kalziumgluconat, Kalziumlactat, Kalziumglutoniat und Mischungen
davon.
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Die
rekombinante Verbindung zur Erzeugung von Thrombin ist ein rekombinantes
Thromboplastin.
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Vorzugsweise
umfasst das knochenerzeugende Produkt der Erfindung zwei oder mehr
als zwei unterschiedliche Phospholipide.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
wird die rekombinante Verbindung zur Erzeugung von Thrombin mit
einem, vorzugsweise zumindest zwei verschiedenen Phospholipiden
kombiniert.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
wird die rekombinante Verbindung zur Erzeugung von Thrombin mit
zumindest einem Phospholipid kombiniert, das aus der Gruppe bestehend
aus Phosphatidylserin, Derivaten davon, Phosphatidylserin mit zumindest
einer Fettsäurenseitenkette,
Phosphatidylcholin, Derivaten davon, Phosphatidylcholin mit zumindest
einer Fettsäurenseitenkette
und Mischungen davon ausgewählt
ist. Vorzugsweise wird die rekombinante Verbindung zur Erzeugung
von Thrombin mit zumindest einem Phospholipid kombiniert, das aus
der Gruppe bestehend aus Phosphatidylserin, Derivaten davon, Phosphatidylserin
mit zumindest einer Fettsäurenseitenkette,
Phosphatidylcholin, Derivaten davon, Phosphatidylcholin mit zumindest
einer Fettsäurenseitenkette
und Mischungen davon ausgewählt
ist, wobei die Fettsäurenseitenkette
aus der Gruppe bestehend aus Fettsäureketten mit zumindest einer
Doppelbindung und 6 bis 24 Kohlenstoffatomen, am meisten bevorzugt
mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, ausgewählt ist.
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Entsprechend
einer am meisten bevorzugten Ausführungsform wird die rekombinante
Verbindung zur Erzeugung von Thrombin mit einer Mischung aus zumindest
zwei Phospholipiden kombiniert, wobei ein erstes Phospholipid aus
der Gruppe bestehend aus Phosphatidylserin, Derivaten davon, Phosphatidylserin
mit zumindest einer Fettsäurenseitenkette
und Mischungen davon ausgewählt
ist, wobei die Fettsäurenseitenkette des
Phosphatidylserins zumindest über
eine Fettsäurenseitenkette
verfügt,
die aus der Gruppe bestehend aus Fettsäuren mit zumindest einer Doppelbindung
und 6 bis 24 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen,
ausgewählt
ist, während
das zweite Phospholipid aus der Gruppe bestehend aus Phosphatidylcholin,
Derivaten davon, Phosphatidylcholin mit zumindest einer Fettsäurenseitenkette
und Mischungen davon ausgewählt
ist, wobei die Fettsäurenseitenkette
des Phosphatidylcholins zumindest über eine Fettsäurenseitenkette
verfügt,
die aus der Gruppe bestehend aus Fettsäuren mit zumindest einer Doppelbindung und
6 bis 24 Kohlenstoffatomen ausgewählt ist.
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In
dem knochenerzeugenden Produkt der Erfindung sind die Knochenpartikel
vorzugsweise Knochenpartikel, die aus der Gruppe bestehend aus Knochenpartikeln
des Schädels,
Knochenpartikeln des Hüftbeins und
Mischungen davon ausgewählt
sind. Vorzugsweise sind die Knochenpartikel Partikel von nicht denaturierten
Knochen. Vorzugsweise haben die Knochenpartikel eine durchschnittliche
Partikelgröße zwischen
0,5 mm und 5 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 3 mm, am meisten
bevorzugt etwa 1 mm (mit durchschnittlichen Gewicht) aufweisen.
Die Knochenpartikel haben zum Beispiel die Form von Chips oder Flocken
mit einer durchschnittlichen Partikelgröße zwischen 0,5 mm und 5 mm,
vorzugsweise zwischen 0,5 und 3 mm, am meisten bevorzugt etwa 1
mm (mit durchschnittlichen Gewicht). Entsprechend einer möglichen
Ausführungsform bestehen
die Knochenpartikel aus einer Mischung denaturierter Knochenpartikel
(beispielsweise Knochenpartikel, die hergestellt sind, indem ein
Knochen, der mit einer Chemikalie oder Chemikalien, Bestrahlung,
etc. behandelt worden ist, um ihn frei von Prionen zu machen, zermahlen
wird) und nicht denaturierter Knochenpartikel. Bei der Verwendung
einiger denaturierter Knochen partikel können die Partikel des denaturierten
Knochens eine Partikelgröße unter
0,5 mm haben, da die denaturierten Knochenpartikel verwendet werden,
um dem Produkt etwas Kalzium zuzufügen.
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Das
knochenerzeugende Produkt der Erfindung umfasst beispielsweise zwischen
5 und 50 Vol.-% (Volumenprozent) Knochenpartikel, vorteilhafterweise
zwischen 10 und 40 Vol.-%, vorzugsweise zwischen 20 und 30 Vol.-%
Knochenpartikel. Die Knochenpartikel bilden vorzugsweise mehr als
90 Gew.-% der in dem knochenerzeugenden Produkt der Erfindung vorhandenen
kalziumhaltigen Verbindung.
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Die
koagulierte Matrize ist eine koagulierte Matrize aus thrombozytenreichem
Plasma mit einer Thrombozytenkonzentration von 1.500.000 bis 2.000.000
Thrombozyten pro Mikroliter der matrizenbildenden Agenzien und vorzugsweise
0,05 bis 0,4 μg
Thromboplastin in trockener Form pro Mikroliter der matrizenbildenden Agenzien.
Die Thrombozytenkonzentration ist eine Konzentration, die angepasst
ist, um die Lebensfähigkeit der
Thrombozyten bei 37 °C
zu gewährleisten.
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Um
Komplikationen so weit als möglich
zu vermeiden und das auf dem natürlichen
Knochen eines Patienten erzeugte Knochentransplantat so weit wie
möglich
zu verbessern, wird das verwendete thrombozytenreiche Plasma aus
dem Plasma des Patienten und/oder aus einem Plasma hergestellt,
das mit dem Patienten histokompatibel ist (d. h. immunologische
Histokompatibilität
aufweist), während
die Knochenpartikel aus einem Knochen des Patienten und/oder von
(einem) Knochen hergestellt werden, der mit dem Patienten histokompatibel
ist (d. h. immunologische Histokompatibilität aufweist).
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Das
knochenerzeugende Produkt der Erfindung kann möglicherweise weitere Bestandteile
oder Additive enthalten, wie beispielsweise Wachstumsfaktor (Superfamilie
BTGF und die Familie der BMPs, wie beispielsweise BMP-1, etc.),
Gene, die für
BMP und/oder BTG kodieren, sterische Faktoren, kalziumhaltige Verbindungen,
Arzneimittel (Medikamenten), Fettsäuren, Antibiotika oder Mischungen
von Antibiotika (vorzugsweise eine Verbindung oder Verbindungen
mit antiosteoklastischem Effekt, wie beispielsweise Antibiotika
der Tetracyclingruppe, Vibramycin®, Doxycyclin®,
Minocyklin, Minocin® (Wyeth-Lederlee), und
Mischungen einer Verbindung oder Verbindungen mit antiosteoklastischem
Effekt mit einem anderen Antibiotikum oder anderen Antibiotika,
wie beispielsweise Macrolid, penicillinbasierte Verbindungen, etc.),
Bakterizid, Viruzid, Fibrinogen, Verbindungen, welche die Bildung
einer Matrize induzieren, Puffer, zwitterionische Puffersysteme
mit physiologischem pH-Wert, etc. und Mischungen der Verbindungen
und Additive.
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Entsprechend
einem Detail einer bevorzugten Ausführungsform enthält das knochenerzeugende
Produkt zwischen 0,001 und 10 Gew.-% eines Antibiotikums bzw. von
Antibiotika (für
deren trockene Form berechnet), vorteilhafterweise zwischen 0,01
und 5 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,02 und 1 Gew.-%, beispielsweise
zwischen 0,05 und 0,4 Gew.-%. Das Antibiotikum ist vorteilhafterweise
aus der Gruppe ausgewählt,
die aus Antibiotika mit antiosteoklastischem Effekt besteht (im
Speziellen Antikörper
der Tetracyclingruppe, Vibramycin®, Doxycyclin®,
Minocyclin, Minocin® (Wyeth-Lederlee), Mischungen
eines oder mehrere Antibiotika mit antiosteoklastischem Effekt mit
einem oder mehreren anderen Antibiotika, wie beispielsweise Macrolid,
penicillinbasierte Verbindungen, etc. und Mischungen davon).
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Das
knochenerzeugende Produkt hat vor dem Gelieren vorteilhafterweise
einen pH-Wert, der im Wesentlichen dem physiologischen pH-Wert entspricht,
beispielsweise einen pH-Wert zwischen 6,5 und 8, vorzugsweise etwa
7–7,5,
wobei der pH-Wert
bei 37 °C
gemessen wird.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
ein Verfahren zur Herstellung eines knochenerzeugenden Produkts, welches
eine koagulierte Matrize aus thrombozytenreichem Plasma mit einer
rekombinanten Verbindung zur Erzeugung von Thrombin umfasst, wobei
in der Matrize Knochenpartikel dispergiert sind und wobei:
- – eine
im Wesentlichen homogene Mischung erzeugt wird, indem das thrombozytenreiche
Plasma mit einer effektiven Menge einer kalziumhaltigen Verbindung
oder von kalziumhaltigen Verbindungen gemischt wird, um die Erzeugung
von Knochen zu induzieren, wenn eine rekombinante, Thrombin erzeugende
Verbindung und ein Phospholipid hinzugegeben werden,
- – eine
rekombinante, thrombinerzeugende Verbindung und zumindest ein Phospholipid
zugegeben und mit der Mischung aus Knochenpartikeln und thrombozytenreichem
Plasma vermischt werden, und
- – die
Mischung aus der rekombinanten, thrombinerzeugenden Verbindung,
dem thrombozytenreichen Plasma, dem Phospholipid und den Knochenpartikeln
unter Bedingungen gehalten wird, um eine Koagulation des thrombozytenreichen
Plasmas und die Bildung einer knochenerzeugenden Matrize sicherzustellen.
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Vorzugsweise
wird die Koagulierung in Gegenwart von Sauerstoff und im Wesentlichen
ohne Rühren durchgeführt. Die
Koagulierung wird am meisten bevorzugt bei einer Temperatur zwischen
35 °C und
40 °C durchgeführt, insbesondere
bei einer Temperatur von etwa 37 °C.
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In
dem Verfahren der Erfindung ist die für die Koagulierung verwendete,
rekombinante Verbindung zur Erzeugung von Thrombin rekombinantes
Thromboplastin.
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Vorteilhafterweise
werden der Mischung zumindest zwei verschiedene Phospholipide zugegeben,
die aus der Gruppe ausgewählt
sind, die aus einer Mischung einer rekombinantem thrombinerzeugenden
Verbindung, thrombozytenreichem Plasma und Knochenpartikeln und
einer Mischung aus thrombozytenreichem Plasma und Knochenpartikeln
besteht, wobei die Zugabe vorzugsweise durchgeführt wird, wenn die rekombinante
thrombinerzeugende Verbindung zugegeben wird.
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In
dem Verfahren der Erfindung ist die rekombinante thrombinerzeugende
Verbindung vorteilhafterweise mit Phospholipid, vorzugsweise mit
Phospholipiden kombiniert, wobei die mit Phospholipid(en) kombinierte Verbindung
vorteilhafterweise die Form eines lyophilisierten Produktes, wie
beispielsweise einer lyophilisierten Platte, eines lyophilisierten
Pulvers oder von lyophilisierten Granula besitzt.
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Entsprechend
einem bevorzugten Verfahren der Erfindung wird die rekombinante
Verbindung zur Erzeugung von Thrombin mit zumindest einem Phospholipid
kombiniert, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Phosphatidylserin,
Derivaten davon, Phosphatidylserin mit zumindest einer Fettsäurenseitenkette,
Phosphatidylcholin, Derivaten davon, Phosphatidylcholin mit zumindest
einer Fettsäurenseitenkette
und Mischungen davon besteht, wobei die Fettsäurenseitenkette vorteilhafterweise
aus der Gruppe ausgewählt
ist, die aus Fettsäuren
mit zumindest einer Doppelbindung und 6 bis 24 Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, besteht.
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Entsprechend
einer am meisten bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird
die rekombinante Verbindung zur Erzeugung von Thrombin mit einer
Mischung von zumindest zwei Phospholipiden kombiniert, wobei ein
erstes Phospholipid aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Phosphatidylserin, Derivaten
davon, Phosphatidylserin mit zumindest einer Fettsäurenseitenkette
und Mischung davon ausgewählt
ist, wobei die Fettsäurenseitenkette
des Phosphatidylserins mit zumindest einer Fettsäurenseitenkette aus der Gruppe
ausgewählt
ist, die aus Fettsäuren
mit zumindest einer Doppelbindung und 6 bis 24 Kohlenstoffatomen
besteht, während
das zweite Phospholipid aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Phosphatidylcholin,
Derivaten davon, Phosphatidylcholin mit zumindest einer Fettsäurenseitenkette
und Mischungen davon besteht, wobei die Fettsäurenseitenkette des Phosphatidylcholins
mit zumindest einer Fettsäurenseitenkette
aus der Gruppe ausgewählt
ist, die aus Fettsäuren
mit zumindest einer Doppelbindung und 6 bis 24 Kohlenstoffatomen
besteht.
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Vorzugsweise
ist zumindest ein Teil der kalziumhaltigen Verbindung(en) von Knochenpartikeln
gebildet, vorteilhafterweise von Knochenpartikeln, die aus der Gruppe
ausgewählt
sind, die aus Schädelknochenpartikeln,
Hüftbeinpartikeln
und Mischungen davon bestehen. Die Knochenpartikel sind vorteilhafterweise
Partikel von nicht denaturierten Knochen. Die Knochenpartikel können aus
einer Mischung von nicht denaturierten Knochenpartikeln und denaturierten
Knochenpartikeln bestehen. Die Knochenpartikel haben vorteilhafterweise
eine durchschnittliche (nach Gewicht) Partikelgröße zwischen 0,5 mm und 5 mm,
vorzugsweise zwischen 0,5 und 3 mm, am meisten bevorzugt von etwa
1 mm.
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In
dem Verfahren der Erfindung entspricht die Menge an Knochenpartikeln,
die zu dem thrombozytenreichen Plasma gegeben werden, beispielsweise
etwa 5 bis 50 Vol.-%, vorteilhafterweise zwischen 10 und 40 Vol.-%,
vorzugsweise zwischen 20 und 30 Vol.-% des thrombozytenreichen Plasmas
und der Knochenpartikel.
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Das
in dem Verfahren der Erfindung verwendete thrombozytenreiche Plasma
hat eine Thrombozytenkonzentration von 1.500.000 bis 2.000.000 Thrombozyten
pro Mikroliter der matrizenbildenden Agenzien.
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Die
Mischung aus thrombozytenreichem Plasma, Knochenpartikeln und rekombinanter
thrombinerzeugender Verbindung hat eine Thrombozytenkonzentration
von 1.500.000 bis 2.000.000 Thrombozyten pro Mikroliter der Mischung
ohne Knochenpartikel und enthält
0,05 bis 0,4 μg
Thromboplastin in trockener Form pro Mikroliter der Mischung ohne
Knochenpartikel.
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Entsprechend
einem bevorzugten Verfahren der Erfindung, das für die Herstellung eines knochenerzeugenden
Produktes für
einen Patienten geeignet ist, ist das thrombozytenreiche Plasma
aus dem Plasma des Patienten und/oder aus einem mit dem Patienten
histokompatiblen Plasma hergestellt, in dem die Knochenpartikel
aus einem Knochen des Patienten und/oder aus einem mit dem Patienten
histokompatiblen Knochen hergestellt sind.
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Entsprechend
einem Detail eines bevorzugten Verfahrens der Erfindung wird die
Koagulierung des thrombozytenreichen Plasmas in Gegenwart zumindest
eines Antibiotikums durchgeführt,
und/oder nach der Koagulierung des thrombozytenreichen Plasmas wird
der Mischung zumindest ein Antibiotikum zugegeben. Das Antibiotikum
oder die Mischung aus Antibiotika kann den Knochenpartikeln und/oder
dem Knochen, bevor diese zermahlen werden, und/oder der rekombinanten
Verbindung, die Thrombin erzeugt, und/oder einem Phospholipid zugefügt werden.
Vorzugsweise wird ein Antibiotikum oder eine Mischung aus Antibiotika
mit der rekombinanten Verbindung zur Erzeugung von Thrombin (rekombinante
Verbindung, die Thrombin erzeugt) gemischt, vorzugsweise mit einem
rekombinanten Thromboplastin.
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Entsprechend
einem Detail einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Menge
an Antibiotikum oder Antibiotika, die zu dem knochenerzeugenden
Produkt gegeben oder während
der Koagulierung des aus thrombozytenreichem Plasma bestehenden
knochenerzeugenden Produkts verwendet werden, zwischen 0,001 bis
10 Gew.-% Antibiotikum oder Antibiotika (berechnet in der jeweiligen
trockenen Form), vorteilhafterweise zwischen 0,01 Gew.-% und 5 Gew.-%,
vorzugsweise zwischen 0,02 Gew.-% und 1 Gew.-%, beispielsweise zwischen
0,05 Gew.-% und 0,4 Gew.-%, insbesondere zwischen 0,2 Gew.-% und 0,3 Gew.-%.
Das Antibiotikum ist vorteilhafterweise aus der Gruppe ausgewählt, die
aus Antibiotika mit einem antiosteoklastischen Effekt besteht (insbesondere
Antibiotika der Tetracyclingruppe, Vibramycin®, Doxycyclin®,
Minocyclin, Minocin® (Wyeth-Lederlee)), Mischungen
von Antibiotika mit antiosteoklastischem Effekt und Mischungen von
einem oder mehr Antibiotika mit antiosteoklastischen Effekt mit
einem anderen Antibiotikum oder mehreren anderen Antibiotika (vorzugsweise
Macrolid, penicillinbasierte Verbindungen, etc. und Mischungen davon).
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Am
meisten bevorzugt, wird der Mischung aus zumindest thrombozytenreichem
Plasma und einer kalziumhaltigen Verbindung zumindest ein Antibiotikum
zugegeben, bevor die rekombinante Thrombin erzeugende Verbindung
zugegeben wird, aber vorteilhafterweise während der Zugabe der rekombinanten
Thrombin erzeugenden Verbindung.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
die Verwendung einer rekombinanten Thrombin erzeugenden Verbindung
in einer Mischung mit zumindest einem Phospholipid zur Herstellung
eines knochenerzeugenden Produktes aus einer Mischung aus thrombozytenreichem
Plasma und einer wirksamen Menge einer kalziumhaltigen Verbindung,
um Knochenbildung zu induzieren.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Mischung, die eine rekombinante
Verbindung zur Erzeugung von Thrombin, zumindest ein Phospholipid
und eine kalziumhaltige Verbindung enthält, wobei des Gewichtsverhältnis der
kalziumhaltigen Verbindung zu der rekombinanten Verbindung zur Erzeugung
von Thrombin größer als
0,5, vorteilhafterweise größer als
2 ist.
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Besagtes
hat vorteilhafterweise die Form eines Trockenpulvers.
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Die
kalziumhaltige Verbindung ist vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die
aus kalziumhaltigen Salzen, β-Trikalziumphosphat,
Partikeln von denaturiertem Knochen und Mischungen davon besteht.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Mischung, die eine rekombinante
Verbindung zur Erzeugung von Thrombin, zumindest ein Phospholipid
und zumindest ein Antibiotikum enthält. Das Gewichtsverhältnis von
in der Mischung vorhandenem Antibiotikum (vorhandenen Antibiotika)
(als Trockenmasse) zu der rekombinanten Verbindung zur Erzeugung
von Thrombin ist vorteilhafterweise größer als 1:1, vorzugsweise größer als
3:1, am meisten bevorzugt größer als
5:1 und insbesondere größer als
10:1. Beispielsweise liegt das Verhältnis zwischen 5:1 und 50:1,
insbesondere zwischen 10:1 und 25:1.
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Das
Antibiotikum ist vorteilhafterweise aus der Gruppe ausgewählt, die
aus Antibiotika mit einem antiosteoklastischen Effekt besteht (insbesondere
Antibiotika der Tetracyclingruppe, Vibramycin®, Doxycyclin®, Minocyclin,
Minocin® (Wyeth-Lederlee)),
Mischungen von Antibiotika mit antiosteoklastischem Effekt und Mischungen
von einem oder mehr Antibiotika mit antiosteoklastischen Effekt
mit einem anderen Antibiotikum oder mehreren anderen Antibiotika
(vorzugsweise Macrolid, penicillinbasierte Verbindungen, etc. und
Mischungen davon).
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Die
rekombinante Verbindung, die Thrombin erzeugt, ist vorteilhafterweise
ein rekombinantes Thromboplastin.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren für die Herstellung eines Dichtungsmittels,
in dem eine fibrinogenhaltige Lösung
mit einer rekombinanten Verbindung zur Erzeugung von Thrombin in
Gegenwart von zumindest einem Phospholipid in Kontakt gebracht,
vorzugsweise gemischt wird. Vorteilhafterweise ist die rekombinante
Verbindung zur Erzeugung von Thrombin ein rekombinantes Thromboplastin.
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Vorteilhafterweise
wird durch Inkontaktbringen der fibrinogenhaltigen Lösung mit
einer rekombinanten Verbindung zur Erzeugung von Thrombin in Gegenwart
von zumindest einem Phospholipid, zumindest einem Antibiotikum und
zumindest einer wirksamen Menge eines Puffers ein Gel gebildet,
so dass das Gel bei einem pH-Wert, der zwischen 6 und 8, vorteilhafterweise
zwischen 7 und 7,5 gehalten wird, gebildet wird.
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Vorzugsweise
wird eine gepufferte Lösung
hergestellt, die das Antibiotikum/die Antibiotika und das Pufferagens/die
Pufferagenzien enthält,
und mit der fibrinogenhaltigen Lösung
in Kontakt gebracht. Der pH-Wert der gepufferten Lösung liegt
vorteilhafterweise zwischen 6 und 8, am meisten bevorzugt zwischen
7 und 7,5. Die gepufferte Lösung
könnte
jedoch vorteilhafterweise eine oder mehr rekombinante Verbindungen zur
Erzeugung von Thrombin und/oder eines oder mehrere Phospholipide
enthalten.
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Mögliche Puffer
sind beispielsweise TRIS-Puffer, Ringer-Lösung,
Natriumbicarbonat und Mischungen davon.
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Die
fibrinogenhaltige Lösung
wird vorzugsweise in Gegenwart von zumindest zwei verschiedenen Phospholipiden
mit einer rekombinanten Verbindung zur Erzeugung von Thrombin in
Kontakt gebracht.
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Am
meisten bevorzugt wird die fibrinogenhaltige Lösung in Gegenwart von zumindest
einem Phospholipid, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Phosphatidylserin,
Derivaten davon, Phosphatidylserin mit zumindest einer Fettsäurenseitenkette,
Phosphatidylcholin, Derivaten davon und Phosphatidylcholin mit zumindest
einer Fettsäurenseitenkette
besteht, vorzugsweise in Gegenwart von zumindest zwei aus dieser
Gruppe ausgewählten
Phospholipiden mit einer rekombinanten Verbindung zur Erzeugung
von Thrombin in Kontakt gebracht.
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Die
Fettsäurenseitenkette
des Phosphatidylcholins ist vorteilhafterweise aus der Gruppe ausgewählt, die
aus Fettsäureketten
mit zumindest einer Doppelbindung und 6 bis 24 Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, besteht.
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Vor
der Bildung des Dichtungsmittels haben die gemischten Lösungen vorteilhafterweise
einen pH-Wert, der im Wesentlichen dem physiologischen pH-Wert entspricht,
beispielsweise einen pH-Wert, der zwischen 6,5 und 8, vorzugsweise
bei etwa 7–7,5
liegt und bei 37 °C
gemessen ist.
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Vorteilhafterweise
wird ein thrombozytenreiches Plasma als fibrinogenhaltige Lösung verwendet.
Das thrombozytenreiche Plasma hat eine Thrombozytenkonzentration
von 1.500.000 bis 2.000.000 Thrombozyten pro Mikroliter.
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Vorzugsweise
hat das thrombozytenreiche Plasma eine Thrombozytenkonzentration
von 1.500.000 bis 2.000.000 Thrombozyten pro Mikroliter, während zwischen
0,05 und 0,4 μg
Thromboplastin in trockener Form pro Mikroliter und zwischen 0,01
und 4 μg
(vorteilhafterweise zwischen 0,1 und 0,4 μg, vorzugsweise zwischen 0,2
und 0,3 μg)
Antibiotikum (Antibiotika) (als Trockenmasse) pro Mikroliter mit
dem thrombozytenreichen Plasma in Gegenwart einer wirksamen Menge
von Pufferagens (Pufferagenzien) zum Regulieren des pH-Werts zwischen
6 und 8, vorteilhafterweise zwischen 7 und 7,5 während der Gelbildung in Kontakt
gebracht wird.
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Wenn
ein thrombozytenreiches Plasma verwendet wird, um Komplikationen
so weit wie möglich
zu vermeiden und um das Anwachsen des Dichtungsmittels in einem
Patienten so weit wie möglich
zu verbessern, wird das thrombozytenreiche Plasma aus dem Plasma
des Patienten und/oder aus einem mit dem Patienten histokompatiblen
Plasma (d. h. immunologische Histokompatibilität) hergestellt.
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Die
fibrinogenhaltige Lösung,
vorzugsweise das thrombozytenreiche Plasma, wird vorteilhafterweise mit
zumindest einer rekombinanten Verbindung zur Erzeugung von Thrombin
in Gegenwart zumindest eines Phospholipids, vorzugsweise von zwei
Phospholipiden, und in Gegenwart von zumindest einem Antibiotikum kontaktiert.
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Die
fibrinogenhaltige Lösung,
vorzugsweise das thrombozytenreiche Plasma, wird mit einer Lösung kontaktiert,
die zumindest eine rekombinante Verbindung zur Erzeugung von Thrombin
und zumindest ein Phospholipid, vorzugsweise zwei verschiedene Phospholipide
enthält.
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Wenn
ein Antibiotikum verwendet wird oder mehrere Antibiotika verwendet
werden, wird vorteilhafterweise eine solche Menge von Antibiotikum/Antibiotika
verwendet, dass das Dichtungsmittel zwischen 0,001 und 10 Gew.-%
Antibiotikum oder Antibiotika, vorteilhafterweise zwischen 0,01
und 5 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,02 und 1 Gew.-%, Am meisten
bevorzugt zwischen 0,05 und 0,4 Gew.-% enthält. Das Gewichtsverhältnis des
Antibiotikums/der Antibiotika (als Trockenmasse berechnet), das/die
in der Dichtungsmittelmischung vorhanden ist/sind, zu der in der
Dichtungsmittelmischung verwendeten rekombinanten Verbindung zur
Erzeugung von Thrombin ist vorteilhafterweise größer als 1:1, vorzugsweise größer als
3:1, am meisten bevorzugt größer als
5:1 und insbesondere größer als
10:1. Beispielsweise liegt das Verhältnis zwischen 5:1 und 50:1,
insbesondere zwischen 10:1 und 25:1.
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Das
Antibiotikum ist vorteilhafterweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Antibiotika mit einem antiosteoklastischen Effekt (insbesondere
Antibiotika der Tetracyclingruppe, Vibramycin®, Doxycyclin®, Minocyclin,
Minocin® (Wyeth-Lederlee)),
Mischungen von Antibiotika mit antiosteoklastischem Effekt und Mischungen
von einem oder mehr Antibiotika mit antiosteoklastischen Effekt
mit einem anderen Antibiotikum oder mehreren anderen Antibiotika
(vorzugsweise Macrolid, penicillinbasierte Verbindungen, etc. und
Mischungen davon).
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Die
Erfindung betrifft außerdem
einen Bausatz für
die Herstellung eines erfindungsgemäßen Dichtungsmittels, wobei
der Bausatz umfasst:
- – ein erstes Fläschchen,
das ein thrombozytenreiches Plasma enthält, das eine Thrombozytenkonzentration
von 1.500.000 bis 2.000.000 Thrombozyten pro Mikroliter aufweist,
- – ein
zweites Fläschchen,
das ein rekombinantes Thromboplastin enthält, vorzugsweise eine Lösung, welche
die rekombinante Verbindung enthält,
- – Möglicherweise
ein drittes Fläschchen,
das eine Lösung
enthält,
die in das erste und/oder das zweite Fläschchen gegeben werden kann,
um eine fibrinogenhaltige Lösung
herzustellen und/oder eine Lösung, die
eine eine rekombinante Verbindung zur Erzeugung von Thrombin enthält,
wobei
das erste Fläschchen
und/oder das zweite Fläschchen
und/oder das dritte Fläschchen
zumindest ein Phospholipid enthält,
vorzugsweise zumindest zwei verschiedene Phospholipide, und wobei
das erste Fläschchen
und/oder das zweite Fläschchen
und/oder das dritte Fläschchen
(vorzugsweise das zweite und/oder das dritte Fläschchen) zumindest ein Antibiotikum
enthält.
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Vorzugsweise
enthält
das erste Fläschchen
und/oder das zweite Fläschchen
und/oder das dritte Fläschchen
zumindest ein Pufferagens. Vorzugsweise enthält das zweite Fläschchen
zumindest ein Phospholipid und zumindest ein Antibiotikum, während das
dritte Fläschchen
das Pufferagens/die Pufferagenzien enthält. Am meisten bevorzugt enthält das erste
Fläschchen
fibrinogenhaltiges Material in einer trockenen Form, während das
zweite Fläschchen
eine rekombinante Verbindung zur Erzeugung von Thrombin in einer
trockenen Form enthält.
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Einzelheiten
und Kennzeichen des Produktes und des erfindungsgemäßen Verfahrens
gehen aus der folgenden Beschreibung von Beispielen hervor.
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BESCHREIBUNG
VON BEISPIELEN
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Für die Herstellung
der Beispiele sind folgende Produkte verwendet worden:
TRP:
Thrombozytenreiches Plasma des Patienten, der ein Knochentransplantat
empfangen soll. Die Thrombozytenkonzentration des Plasmas lag bei
1.800.000 Thrombozyten pro Mikroliter Plasma. Das TRP wurde bekannten, üblichen
Behandlungen zum Entfernen von Leukozyten unterzogen, zum Erhalt
eines maximalen Anteils an lebenden Thrombozyten, zur bakteriologischen
Kontrolle, wobei das TRP zumindest 5 Tage lang aktiv war. Vor seiner
Verwendung wurde das TRP bei einer Temperatur von 37 °C geschüttelt, wobei
das Schütteln
erreicht wurde, indem der Behälter
mit dem TRP geschüttelt
wurde.
Thromboplastin: Das verwendete Thromboplastin war ein
Thromboplastin, das unter der Handelsmarke INNOVIN von der Firma
DADE AG (Düdingen,
Schweiz), verkauft wird. Das Thromboplastin ist ein rekombinanter humaner
Gewebefaktor, der in Kombination mit synthetischen Phospholipiden,
nämliche
Phosphatidylserin und Phosphatidylcholin lyophilisiert ist, wobei
die Phospholipide zumindest eine Fettsäurenseitenkette haben, wobei
die Fettsäurenseitenkette
aus der Gruppe ausgewählt
ist, die aus Fettsäureketten
mit zumindest einer Doppelbindung und 16–18 Kohlenstoffatomen besteht.
Innovin enthält
kein Prothrombin, keinen Faktor FVII und keinen Faktor FX. Kalzium
ist in Innovin vorhanden. Innovin ist ein bekanntes Produkt für Testzwecke.
Innovin enthält
außerdem
etwas Kalzium, ein zwitterionisches Puffersystem bei physiologischem
pH-Wert.
Knochenpartikel: Die Knochenpartikel wurden aus Hüftbein oder
Schädelknochen
des Patienten, der ein Knochentransplantat erhalten soll, hergestellt.
Der frische Knochen des Patienten wurde in Knochenspäne (Knochenmehl)
mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 1 mm zermahlen. Die
Knochenpartikel werden unmittelbar nach ihrer Herstellung zu dem
TRP gegeben.
Wasser: Das verwendete Wasser ist destilliert,
sterilisiert und pyrogenfrei.
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Beispiel 1
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In
dem Beispiel wurden 50 ml TRP in einen sterilisierten Behälter gegeben.
Dem TRP wurde ein Volumen von 10 ml Knochenpartikeln (aus Schädelknochen)
gegeben und gemischt. Der Empfänger
wird dann unter sterilen Bedingungen in einer sauerstoffhaltigen
Atmosphäre
auf 37,5 °C
erwärmt
(beispielsweise durch Verwendung eines Wasserbads mit einer Temperatur
von 37,5 °C,
wobei das Bad Wasser und 0,9 % NaCl enthält).
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10
mg Innovin wurde mit 2 ml destilliertem, sterilem und pyrogenfreiem
Wasser gemischt. Die Mischung aus Wasser und Innovin wurde der Mischung
von TRP + Knochenpartikeln, die bei einer Temperatur von 37,5 °C gehalten
wurde, zugegeben.
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Nach
etwa 10 Minuten ohne Rühren
bildet sich ein Gel in dem Empfänger,
wobei das Gel ein knochenerzeugendes Produkt ist, das sich für die Implantation
in den Patienten eignet.
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Beispiel 2
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Beispiel
1 wurde wiederholt, außer,
dass 20 mg Innovin mit 2 ml destilliertem, sterilem und pyrogenfreiem
Wasser gemischt und der Mischung von TRP + Knochenpartikeln zugegeben
wurde.
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Beispiel 3 bis 9
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In
den Beispielen wurde Beispiel 1 wiederholt, außer, dass die Menge an verwendeten
Reagenzien unterschiedlich war.
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Beispiel 10 bis 19
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In
den Beispielen wurde Beispiel 1 wiederholt, außer, dass die Menge an verwendeten
Reagenzien unterschiedlich war.
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Das
knochenerzeugende Produkt der Beispiele 1 bis 19, das die Form eines
Gels hat, kann leicht in einen Patienten implantiert werden, beispielsweise
in einen menschlichen Patienten, der an einer schweren Atrophie
des Kieferknochens leidet. Das knochenerzeugende Produkt der Erfindung
kann leicht in Knochenaussparungen gedrückt und einfach geformt werden.
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Das
knochenerzeugende Produkt der Erfindung wurde bei Freiwilligen verwendet,
die an einer schweren Atrophie des Kieferknochens litten. Es wurden
Sinusbodenelevation und Spananlagerung an den Kieferknochen durchgeführt. Diese
Tests haben dort, wo das knochenerzeugende Produkt der Erfindung
aufgebracht worden war, ein Knochenwachstum oder die Erzeugung von
Knochen gezeigt.
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Beispiel 20
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Menschlicher
Knochen wurde denaturiert und mit Gammastrahlen bestrahlt, damit
er prionenfrei wird. Der Knochen wurde in Partikel mit einer durchschnittlichen
Größe (nach
Gewicht) von 0,2 mm zermahlen. Nach dem Trocknen wurden 10 g der
Knochenpartikeln trocken mit 10 mg trockenem INNOVIN gemischt, um eine
Mischung einer rekombinanten Verbindung zur Erzeugung von Thrombin,
Phospholipid und einer großen Menge
einer kalziumhaltigen Verbindung zu erhalten.
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Die
so hergestellte Mischung wurde dann für die Herstellung eines knochenerzeugenden
Produktes der Erfindung verwendet.
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Das
Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer, dass die Mischung aus
10 mg INNOVIN + 10 g denaturierten Knochenpartikel verwendet wurde,
anstatt 10 mg INNOVIN alleine, und dass eine größere Menge steriles Wasser
verwendet wurde (10–15
ml), wobei die Wassermenge angepasst wurde, um eine Paste herzustellen.
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Beispiel 21
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Beispiel
1 wurde wiederholt, außer
dass vor der Zugabe des rekombinanten Thromboplastins 200 μg Vibramycin® pro
1 ml Mischung aus TRP und Knochenpartikeln zugegeben wurde.
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Beispiel 22
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Beispiel
1 wurde wiederholt, außer
dass vor der Zugabe des rekombinanten Thromboplastins 100 μg Minocyclin
(Minocin®)
pro ml Mischung aus TRP und Knochenpartikeln zugegeben wurde.
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Beispiel 23
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Beispiel
1 wurde wiederholt, außer
dass vor der Zugabe des rekombinanten Thromboplastins 50 μg Minocyclin
(Minocin®)
pro ml Mischung aus TRP und Knochenpartikeln zugegeben wurde.
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Beispiel 24
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Beispiel
1 wurde wiederholt, außer
dass vor der Zugabe des rekombinanten Thromboplastins 20 μg Minocyclin
(Minocin®)
pro ml Mischung aus TRP und Knochenpartikeln zugegeben wurde.
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Beispiel 25
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10
mg Innovin wurde mit 100 mg Vibramycin® gemischt.
Das Vorhandensein von Vibramycin scheint die Stabilität und Wirksamkeit
des Innovins zu verbessern.
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Die
Mischung aus Innovin und Vibramycin® wurde
wie in Beispiel 1 für
die Herstellung des Gels verwendet.
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Beispiel 26
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10
mg Innovin wird mit 5 ml Wasser gemischt. Anschließend wird
100 mg Vibramycin der wässrigen Mischung
von Innovin zugegeben. Die Mischung wurde dann lyophilisiert, um
ein Pulver oder eine Platte zu erhalten, die Innovin und Vibramycin
enthält.
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Das
lyophilisierte Produkt wurde dann wie in Beispiel 25 verwendet.
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Wie
im Herstellungsprozess von Innovin, bei dem eine wässrige Mischung
von rekombinantem Thrombopkastin und Phospholipid lyophilisiert
wird, ist es möglich,
das Antibiotikum (beispielsweise Vibramycin) der wässrigen
Mischung vor ihrer Lyophilisierung zuzugeben (beispielsweise vor
und/oder nach der Zugabe von Ca++-Puffer
und Stabilisatoren zur Mischung, wie es bei dem Herstellungsprozess
von Innovin erfolgt).
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Beispiel 27 bis 29
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Beispiel
24 bis 29 wurden wiederholt, außer,
dass Minocin® (Wyeth-Lederlee)
anstelle von Vibramycin® verwendet wurde.
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Beispiel 30 bis 59
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Beispiel
1 bis 29 wurden wiederholt, außer,
dass der rekombinante Gewebefaktor 4500L/B von American Diagnostica
Inc. anstelle von Innovin verwendet wurde. Es kann auch der rekombinante
Gewebefaktor 4500L/B2 von American Diagnostica Inc. verwendet werden.
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Beispiel 60
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Es
wurde ein Dichtungsmittel hergestellt, indem 50 ml TRP mit 2 ml
wässriger
Lösung
gemischt wurde, die 10 mg Innovin, 100 mg Minocin® und
einen physiologisch annehmbaren Puffer (in einer Menge, die ausreichend
ist, um einen pH-Wert
von etwa 7,2 für
die wässrige
Lösung
zu erhalten, bevor sie mit dem TRP gemischt wird, beispielsweise
eine Lösung
aus Natriumbicarbonat) enthält.
So wurde ein Dichtungsmittelgel erhalten.
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Beispiel 61
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50
ml TRP wurde in eine Kammer einer ersten Spritze gegeben, während 2
ml wässrige
Lösung,
die die 10 mg Innovin, 100 mg Minocin® und
einen physiologisch annehmbaren Puffer (Natriumbicarbonat) enthält, in eine
Kammer einer zweiten Spritze gegeben wird. Die beiden Spritzen wurden
an einen Mischer angeschlossen, um das TRP mit Innovin, Minocin
und Puffer zu mischen, bevor die Mischung auf die Wunde aufgetragen wird,
und an ein Mittel zum Zuführen
von 0,04 ml Innovinlösung
pro ml TRP zu dem Mischer in einer kontinuierlichen Weise.
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Beispiel 62
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Beispiel
61 wurde wiederholt, außer
dass 10 ml einer wässrigen
Lösung
verwendet wurde, die 10 mg Innovin und 200 mg Vibramycin® und
Pufferagens enthielt (der pH-Wert der Lösung war etwa 7,2), und dass das
das Mittel dem Mischer kontinuierlich 0,2 ml Innovin-Vibramycin-Lösung pro
ml TRP zuführte.
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Beispiel 63
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Einen
Bausatz zum Herstellen eines Dichtungsmittels, wobei der Bausatz
umfasst:
- – ein
erstes Gefäß, das TRP
enthält;
- – ein
zweites Gefäß, das Innovin
und Vibramycin in trockener Form enthält;
- – ein
drittes Gefäß, das steriles
Wasser und einen Puffer (in einer Menge, die ausreichend ist, um
einen pH-Wert von etwa 7,2 zu erhalten, wenn die drei Gefäße zusammengemischt
werden, wobei vorzugsweise das zweite und dritte Gefäß zuerst
gemischt werden und die Mischung davon mit dem Inhalt des ersten Gefäßes gemischt
wird) enthält,
um die Lösung,
die Innovin-Vibramycin
enthält,
aufzulösen.
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Vorteilhafterweise
umfasst der Bausatz ferner Mittel zum Mischen der TRP mit der aufgelösten Innovin-Vibramycin-Lösung und Mittel zum Auftragen
der Mischung auf die Wunde, beispielsweise durch Sprühen.
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Beispiel 64
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Zum
Beschichten eines künstlichen
Knochens, beispielsweise eines Knochens, der einer oder mehr Sterilisationsbehandlungen
unterzogen worden ist, wurde eine Dichtungsmittelzusammensetzung
der Erfindung und Paste (knochenerzeugendes Produkt), vor allem
wie in dem vorherigen Beispiel hergestellt, verwendet.