EA019608B1 - Method for producing biologically active coating - Google Patents
Method for producing biologically active coating Download PDFInfo
- Publication number
- EA019608B1 EA019608B1 EA201101715A EA201101715A EA019608B1 EA 019608 B1 EA019608 B1 EA 019608B1 EA 201101715 A EA201101715 A EA 201101715A EA 201101715 A EA201101715 A EA 201101715A EA 019608 B1 EA019608 B1 EA 019608B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- mixture
- hydroxyapatite
- tricalcium phosphate
- coating
- powders
- Prior art date
Links
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано для получения пористых биологически активных покрытий на металлических и керамических имплантатах.The invention relates to medicine, namely to traumatology and orthopedics, and can be used to obtain porous biologically active coatings on metal and ceramic implants.
Известен способ получения имплантационного материала на основе пористого политетрафторэтилена (КИ 2325191 С1, МПК Л61Ь 27/06 (2006.01), Л61Ь 27/14 (2006.01), Л61Ь 27/56 (2006.01), опубл. 27.05.2008 г.), включающий подготовку поверхности основы, служащей подложкой, нанесение на подготовленную поверхность подложки поверхностного слоя покрытия, модифицированного легирующими элементами, путем магнетронного распыления одной из мишеней, выбранной из ряда металлов, включающего титан, цирконий, гафний, ниобий, тантал; карбидов указанных металлов, или композиционных керамических материалов, выбранных из группы, включающей карбид титана, содержащий 10 мас.% оксида кальция; карбид титана, содержащий 10 мас.% оксида кальция и 2 мас.% перманганата калия; карбид титана, содержащий 10 мас.% оксида циркония; карбид титана, содержащий 10 мас.% гидроксиапатита. При этом распыление одной из указанных мишеней проводят при давлении 1-2-10-1Па, при температуре подложки в интервале 150-170°С, в атмосфере аргона или смеси аргона с азотом, при парциальном давлении азота 14%.A known method for producing implant material based on porous polytetrafluoroethylene (KI 2325191 C1, MPK L61 27/06 (2006.01), L61 27/14 (2006.01), L61 27/56 (2006.01), publ. 27.05.2008), including the preparation the surface of the base serving as a substrate, applying to the prepared surface of the substrate a surface layer of a coating modified by alloying elements by magnetron sputtering of one of the targets selected from a number of metals, including titanium, zirconium, hafnium, niobium, tantalum; carbides of these metals, or composite ceramic materials selected from the group comprising titanium carbide containing 10 wt.% calcium oxide; titanium carbide containing 10 wt.% calcium oxide and 2 wt.% potassium permanganate; titanium carbide containing 10 wt.% zirconium oxide; titanium carbide containing 10 wt.% hydroxyapatite. Wherein one of said sputtering target is carried out at a pressure of 2.1.10 -1 Pa, at a substrate temperature in the range 150-170 ° C, under argon or mixture of argon and nitrogen at a nitrogen partial pressure of 14%.
Полученный этим способом имплантационный материал включает основу из политетрафторэтилена пористостью 3,0-40,0% и поверхностный слой толщиной не менее 50 нм, в состав которого входят элементы упомянутых мишеней.The implantation material obtained by this method includes a polytetrafluoroethylene base with a porosity of 3.0-40.0% and a surface layer with a thickness of at least 50 nm, which includes elements of the said targets.
Недостатками этого способа являются возможность формирования покрытий на имплантатах, выполненных только из пористого политетрафторэтилена, и невозможность формирования покрытия путем распыления мишеней, выполненных из гидроксиапатита с массовым содержанием более 10 мас.%.The disadvantages of this method are the possibility of forming coatings on implants made only of porous polytetrafluoroethylene, and the inability to form coatings by spraying targets made of hydroxyapatite with a mass content of more than 10 wt.%.
Известен способ получения биологически активного покрытия для медицинского применения [Ма1спа15 Кекеагей, Уо1. 10, № 3, 2007, р. 247-251], заключающийся в том, что получают раствор поливинилиденфторида в димитилацетамиде при температуре 100°С и постоянном перемешивании, добавляют к полученному раствору порошок гидроксиапатита и перемешивают смесь до полного растворения поливинилиденфторида (без нагревания при постоянном перемешивании). Полученную дисперсию выливают в чашку Петри и высушивают в течение 4 ч при температуре 110°С для удаления остатков растворителя. Таким образом, получают гибкое гомогенное покрытие, обладающее биологической активностью.A known method of obtaining a biologically active coating for medical use [Ma1spa15 Kekeagei, Uo1. 10, No. 3, 2007, p. 247-251], which consists in the fact that a solution of polyvinylidene fluoride in dimethylacetamide is obtained at a temperature of 100 ° C with constant stirring, hydroxyapatite powder is added to the resulting solution and the mixture is stirred until polyvinylidene fluoride is completely dissolved (without heating with constant stirring). The resulting dispersion was poured into a Petri dish and dried for 4 hours at a temperature of 110 ° C to remove residual solvent. Thus, a flexible homogeneous coating having biological activity is obtained.
Полученное покрытие обладает малым размером пор - менее 10 мкм. Его поверхностная пористость составляет менее 30%. Применяемые растворители высокотоксичны.The resulting coating has a small pore size of less than 10 microns. Its surface porosity is less than 30%. The solvents used are highly toxic.
Известен способ получения биологически активного покрытия на эндопротезах из титана и его сплавов (КИ 2428207 С1, МПК Л61Ь 27/32 (2006.01), Л61Ь 27/34 (2006.01), Л61Е 2/02 (2006.01), опубл. 10.09.2011 г.), выбранный в качестве прототипа, который заключается в том, что получают раствор полимера в органических растворителях, затем добавляют порошок гидроксиапатита, перемешивают до состоянии гомогенизации. В качестве полимера используют сополимер тетрафторэтиленом с винилиденфторидом, а качестве растворителя используют смесь ацетона с этилацетатом. Порошок гидроксиапатита предварительно обрабатывают в шаровой мельнице. Приготовленный раствор сополимера и дисперсию порошка гидроксиапатита перемешивают в шаровой мельнице, доводят полученную смесь до вязкости, при которой данную смесь наносят на металлические протезы. Покрытые смесью металлические протезы помещают в печь и формируют композитное покрытие.A known method of obtaining a biologically active coating on endoprostheses from titanium and its alloys (KI 2428207 C1, IPC L61 27/32 (2006.01), L61 27/34 (2006.01), L61 2/02 (2006.01), published on 09/10/2011. ), selected as a prototype, which consists in the fact that a polymer solution in organic solvents is obtained, then hydroxyapatite powder is added, and mixed until homogenized. A copolymer of tetrafluoroethylene with vinylidene fluoride is used as the polymer, and a mixture of acetone and ethyl acetate is used as the solvent. The hydroxyapatite powder is pretreated in a ball mill. The prepared copolymer solution and the dispersion of hydroxyapatite powder are mixed in a ball mill, the resulting mixture is brought to a viscosity at which this mixture is applied to metal prostheses. The metal prostheses coated with the mixture are placed in an oven and a composite coating is formed.
Полученное покрытие имеет размер пор не менее 80 мкм, поверхностную пористость до 45%.The resulting coating has a pore size of at least 80 μm, a surface porosity of up to 45%.
Недостатком данного способа является высокая гидрофобность поверхности покрытия.The disadvantage of this method is the high hydrophobicity of the coating surface.
Задачей изобретения является получение биологически активного гидрофильного покрытия на металлических и керамических имплантатах.The objective of the invention is to obtain a biologically active hydrophilic coating on metal and ceramic implants.
Поставленная задача решена за счет того, что способ получения биологически активного покрытия на имплантатах из металлических и керамических материалов, так же, как в прототипе, включает получение раствора полимера в смесевом растворителе, обработку в шаровой мельнице порошка, используемого для получения покрытия, перемешивание в шаровой мельнице раствора полимера и обработанного порошка до состояния гомогенизации, доведение полученной смеси до вязкости, при которой данную смесь наносят, нанесение на имплантат, сушку.The problem is solved due to the fact that the method of obtaining a biologically active coating on implants from metal and ceramic materials, as in the prototype, involves obtaining a polymer solution in a mixed solvent, processing in a ball mill the powder used to obtain the coating, mixing in a ball the mill of the polymer solution and the processed powder to the state of homogenization, bringing the mixture to the viscosity at which this mixture is applied, application to the implant, drying.
Согласно изобретению в качестве полимера используют порошок поливинилиденфторида, в качестве смесевого растворителя используют смесь ацетона и бутилацетата, используют смесь порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата, обработанную в шаровой мельнице при добавлении бутилацетата. Раствор поливинилиденфторида в смесевом растворителе и дисперсию смеси порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата гомогенизируют в шаровой мельнице и наносят пневматическим напылением на шероховатые и прогретые до температуры не более 90°С имплантаты, после чего покрытие формируют в камерной печи при температуре не менее 180°С и модифицируют в атмосфере аргона в течение не более 1 ч путем высокочастотного магнетронного распыления мишени, изготовленной из гидроксиапатита, формируя слой фосфатов кальция.According to the invention, polyvinylidene fluoride powder is used as a polymer, a mixture of acetone and butyl acetate is used as a mixed solvent, a mixture of hydroxyapatite and tricalcium phosphate powders processed in a ball mill with the addition of butyl acetate is used. A solution of polyvinylidene fluoride in a mixed solvent and a dispersion of a mixture of hydroxyapatite and tricalcium phosphate powders are homogenized in a ball mill and applied by pneumatic spraying to implants that are roughened and heated to a temperature of not more than 90 ° C, after which the coating is formed in a chamber furnace at a temperature of at least 180 ° C and modified into atmosphere of argon for no more than 1 h by high-frequency magnetron sputtering of a target made of hydroxyapatite, forming a layer of calcium phosphates.
- 1 019608- 1 019608
Ацетон и бутилацетат берут в соотношении, мас.%:Acetone and butyl acetate are taken in the ratio, wt.%:
ацетон 20 - 70 бутилацетат 30-80.acetone 20 - 70 butyl acetate 30-80.
Порошок поливинилиденфторида и смесевой растворитель берут в соотношении, мас.%:The polyvinylidene fluoride powder and the mixed solvent are taken in the ratio, wt.%:
порошок поливинилиденфторида 10-30 смесевой растворитель 70 - 90.polyvinylidene fluoride powder 10-30 mixed solvent 70 - 90.
Порошки гидроксиапатита и трикальцийфосфата берут в соотношении, мас.%:Powders of hydroxyapatite and tricalcium phosphate are taken in the ratio, wt.%:
порошок гидроксиаппатита 20 - 80 порошок трикальцийфосфата 20 - 80.hydroxyappatite powder 20 - 80 tricalcium phosphate powder 20 - 80.
Обработку в шаровой мельнице смеси порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата в присутствии бутилацетата ведут при следующем соотношении компонентов, мас.%:Processing in a ball mill a mixture of powders of hydroxyapatite and tricalcium phosphate in the presence of butyl acetate is carried out in the following ratio of components, wt.%:
смесь порошков гидроксиаппатита и трикальцийфосфата 40 - 70 бутилацетат 30-60.a mixture of powders of hydroxyappatite and tricalcium phosphate 40 - 70 butyl acetate 30-60.
Г омогенизацию раствора поливинилиденфторида в смесевом растворителе и дисперсии гидроксиапатита трикальцийфосфата, полученной в присутствии бутилацетата, ведут в шаровой мельнице при следующем соотношении компонентов, мас.%:The homogenization of a solution of polyvinylidene fluoride in a mixed solvent and a dispersion of tricalcium phosphate hydroxyapatite obtained in the presence of butyl acetate is carried out in a ball mill in the following ratio of components, wt.%:
дисперсия порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата 30 - 70 раствор поливинилиденфторида в смесевом растворителе 30 - 70.dispersion of powders of hydroxyapatite and tricalcium phosphate 30 - 70 solution of polyvinylidene fluoride in a mixed solvent 30 - 70.
Экспериментально установлено, что нанесение покрытия на имплантанты, прогретые до температуры более 90°С, ведет к снижению эластичности покрытия и к уменьшению его прочности. Формирование покрытия при температуре более 280°С вызывает термическую деструкцию поливинилиденфторида, что снижает остеоиндуктивные свойства покрытия. Модификация покрытия в атмосфере аргона путем высокочастотного магнетронного распыления мишени, изготовленной из гидроксиапатита, в течение более 1 ч приводит к существенному увеличению краевого угла смачивания покрытия водой и не позволяет получить гидрофильное биологически активное покрытие.It was experimentally established that the coating on implants heated to a temperature of more than 90 ° C leads to a decrease in the elasticity of the coating and to a decrease in its strength. The formation of a coating at temperatures above 280 ° C causes thermal degradation of polyvinylidene fluoride, which reduces the osteoinductive properties of the coating. Modification of the coating in an argon atmosphere by high-frequency magnetron sputtering of a target made of hydroxyapatite for more than 1 h leads to a significant increase in the contact angle of wetting of the coating with water and does not allow to obtain a hydrophilic biologically active coating.
Исследования показали, что в смесевом растворителе отклонение от указанного соотношения в сторону увеличения содержания бутилацетата приводит к негативным тканевым реакциям в процессе функционирования покрытия, а увеличение содержания ацетона ведет к засорению сопла распылительной системы в процессе нанесения покрытия на имплантат.Studies have shown that in a mixed solvent, a deviation from the indicated ratio in the direction of an increase in the content of butyl acetate leads to negative tissue reactions during the functioning of the coating, and an increase in the content of acetone leads to clogging of the nozzle of the spray system during coating on the implant.
Увеличение содержания порошка поливинилиденфторида существенно увеличивает вязкость раствора полимера в смесевом растворителе, что приводит к дефектам в процессе нанесение покрытия на имплантат. Уменьшение содержания поливинилиденфторида ведет к увеличению количества наносимых слоев смеси в процессе нанесения покрытия, что увеличивает стоимость гибридного биологически активного покрытия.An increase in the content of polyvinylidene fluoride powder significantly increases the viscosity of the polymer solution in the mixed solvent, which leads to defects in the process of coating the implant. A decrease in the content of polyvinylidene fluoride leads to an increase in the number of applied layers of the mixture during the coating process, which increases the cost of a hybrid biologically active coating.
Отклонения в соотношении количеств порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата в сторону увеличения количеств гидроксиапатита приводит к снижению биологической активности гибридного покрытия, а увеличение содержания трикальцийфосфата приводит к снижению прочности фиксации имплантата с гибридным биологически активным покрытием в костной ткани.Deviations in the ratio of the amounts of hydroxyapatite and tricalcium phosphate powders in the direction of increasing amounts of hydroxyapatite reduce the biological activity of the hybrid coating, and an increase in the content of tricalcium phosphate leads to a decrease in the fixation strength of the implant with a hybrid biologically active coating in bone tissue.
Увеличение содержания смеси порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата на этапе обработки порошков в шаровой мельнице в присутствии бутилацетата увеличивает время обработки порошков, а увеличение количества бутилацетата приводит к быстрому расслаиванию получаемой дисперсии смеси порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата.An increase in the content of the mixture of powders of hydroxyapatite and tricalcium phosphate at the stage of processing the powders in a ball mill in the presence of butyl acetate increases the processing time of the powders, and an increase in the amount of butyl acetate leads to a rapid delamination of the resulting dispersion of the mixture of powders of hydroxyapatite and tricalcium phosphate.
Указанное соотношение дисперсии порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата и раствора поливинилиденфторида в смесевом растворителе обеспечивает необходимое сочетание механических свойств биологически активного покрытия с высокими остеоиндуктивными свойствами. Большее содержание раствора поливинилиденфторида в смесевом растворителе приводит к снижению остеоиндуктивных свойств биологически активного покрытия, а увеличение содержания дисперсии порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата приводит к получению покрытий с низкими механическими характеристиками.The specified ratio of the dispersion of powders of hydroxyapatite and tricalcium phosphate and a solution of polyvinylidene fluoride in a mixed solvent provides the necessary combination of mechanical properties of a biologically active coating with high osteoinductive properties. A higher content of the polyvinylidene fluoride solution in the mixed solvent leads to a decrease in the osteoinductive properties of the biologically active coating, and an increase in the dispersion content of the hydroxyapatite and tricalcium phosphate powders results in coatings with low mechanical characteristics.
Таким образом, предложенный способ позволяет получить биологически активные гидрофильные покрытия на металлических и керамических имплантантах с толщиной не менее 100 мкм, с поверхностной пористостью не менее 30%, с остеокондуктивными свойствами не менее 75%. Слой фосфатов кальция, нанесенный на покрытие в атмосфере аргона путем высокочастотного магнетронного распыления мишени, изготовленной из гидроксиапатита, позволяет регулировать краевой угол смачивания покрытий водой в диапазоне от 10 до 80°.Thus, the proposed method allows to obtain biologically active hydrophilic coatings on metal and ceramic implants with a thickness of at least 100 μm, with a surface porosity of at least 30%, with osteoconductive properties of at least 75%. A layer of calcium phosphates deposited on a coating in an argon atmosphere by high-frequency magnetron sputtering of a target made of hydroxyapatite allows you to adjust the contact angle of wetting of coatings with water in the range from 10 to 80 °.
На фиг. 1 представлена фотография поверхности биологически активного покрытия, сформированного на имплантанте, изготовленном из нержавеющей стали (пример 1).In FIG. 1 is a photograph of the surface of a biologically active coating formed on an implant made of stainless steel (Example 1).
На фиг. 2 представлена фотография поверхности биологически активного покрытия, сформированного на имплантанте, изготовленном из циркониевой керамики (пример 2).In FIG. 2 is a photograph of the surface of a biologically active coating formed on an implant made of zirconium ceramic (Example 2).
- 2 019608- 2 019608
На фиг. 3 представлена фотография поверхности биологически активного покрытия, сформированного на имплантанте, изготовленном из титана (пример 3).In FIG. 3 is a photograph of the surface of a biologically active coating formed on an implant made of titanium (Example 3).
На фиг. 4-6 показаны фотографии препаратов, полученных в ходе эксперимента ίη νίνο на биологически активных покрытиях, сформированных согласно примерам 1-3.In FIG. Figures 4-6 show photographs of preparations obtained during the ίη νίνο experiment on biologically active coatings formed according to Examples 1-3.
На фиг. 7-9 представлены фотографии, иллюстрирующие краевой угол смачивания водой биологически активных покрытий, полученных согласно примерам 1-3, до модификации их поверхностей методом высокочастотного магнетронного распыления мишени, изготовленной из гидроксиапатита.In FIG. 7-9 are photographs illustrating the wetting angle of water for biologically active coatings obtained according to examples 1-3, before modifying their surfaces by high-frequency magnetron sputtering of a target made of hydroxyapatite.
На фиг. 10-12 представлены фотографии, иллюстрирующие краевой угол смачивания водой биологически активных покрытий, полученных согласно примерам 1-3, после модификации их поверхностей методом высокочастотного магнетронного распыления мишени, изготовленной из гидроксиапатита.In FIG. 10-12 are photographs illustrating the water contact angle of biologically active coatings obtained according to Examples 1-3, after modification of their surfaces by high-frequency magnetron sputtering of a target made of hydroxyapatite.
Сущность способа демонстрируется следующими примерами.The essence of the method is demonstrated by the following examples.
Пример 1.Example 1
Имплантаты, изготовленные из нержавеющей стали перед нанесением покрытия, готовят следующим образом:Implants made of stainless steel before coating are prepared as follows:
подвергают пескоструйной обработке корундом с размером зерен не более 50 мкм до получения однородной матовой поверхности;subjected to sandblasting with corundum with a grain size of not more than 50 microns to obtain a uniform matte surface;
обезжиривают в растворе моющего средства Прогресс или в растворе другого аналогичного по моющей способности средства;degrease in a Progress detergent solution or in a solution of another detergent of a similar detergent ability;
промывают водой с температурой 60°С, затем водой с температурой 20°С;washed with water at a temperature of 60 ° C, then with water at a temperature of 20 ° C;
протравливают в водном растворе кислот, мас.%:etched in an aqueous solution of acids, wt.%:
азотная кислота 4 соляная кислота 4 вода 92 при температуре 40°С в течение 10 мин;nitric acid 4 hydrochloric acid 4 water 92 at a temperature of 40 ° C for 10 min;
промывают водой с температурой 60°С, затем водой с температурой 20°С;washed with water at a temperature of 60 ° C, then with water at a temperature of 20 ° C;
нейтрализуют в водном растворе едкого натра с массовой долей 2% в течение 10 мин при комнатной температуре;neutralized in an aqueous solution of sodium hydroxide with a mass fraction of 2% for 10 min at room temperature;
промывают в воде с температурой 60°С, затем в воде с температурой 20°С;washed in water with a temperature of 60 ° C, then in water with a temperature of 20 ° C;
высушивают при температуре 80°С в течение 15 мин.dried at a temperature of 80 ° C for 15 minutes
Качество подготовки поверхности определяют с помощью теста на смачиваемость: на изделие, предварительно подготовленное по вышеописанной методике, наливают 10-15 см3 дистиллированной воды. Вода должна полностью смочить поверхность имплантанта.The quality of the surface preparation is determined using a wettability test: 10-15 cm 3 of distilled water is poured onto the product previously prepared according to the above procedure. Water should completely wet the surface of the implant.
Г отовят смесевой растворитель путем перемешивания ацетона и бутилацетата в стеклянной таре с притертой крышкой при следующем содержании компонентов, мас.%:D mixed solvent is mixed by mixing acetone and butyl acetate in a glass container with a ground lid with the following components, wt.%:
ацетон марки ОСЧ 20 бутилацетат марки ЧДА 80.OCA brand acetone 20 butyl acetate brand CHDA 80.
Этот смесевой растворитель выдерживают при комнатной температуре не менее 2 ч.This mixed solvent is maintained at room temperature for at least 2 hours.
К полученному смесевому растворителю добавляют порошок поливинилиденфторида при следующем содержании компонентов, мас.%:To the resulting mixed solvent, polyvinylidene fluoride powder is added in the following components, wt.%:
смесевой растворитель 70 порошок поливинилиденфторида 30mixed solvent 70 polyvinylidene fluoride powder 30
Смесь плотно закрывают крышкой и нагревают при постоянном перемешивании при помощи магнитной мешалки до температуры 90°С в течение не менее 2 ч. После этого смесь охлаждают до комнатной температуры. Получают однородную прозрачную жидкость с вязкостью по вязкозиметру Вз-3 в пределах 30-40 с.The mixture is tightly closed with a lid and heated with constant stirring using a magnetic stirrer to a temperature of 90 ° C for at least 2 hours. After this, the mixture is cooled to room temperature. A homogeneous transparent liquid with a viscosity according to the Vz-3 viscometer within 30-40 s is obtained.
Порошок гидроксиапатита и порошок трикальцийфосфата просеивают через сито с размером ячеек 45 мкм.Hydroxyapatite powder and tricalcium phosphate powder are sieved through a sieve with a mesh size of 45 μm.
Смесь порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата готовят путем смешивания порошков при следующем содержании компонентов, мас.%:A mixture of powders of hydroxyapatite and tricalcium phosphate is prepared by mixing the powders with the following components, wt.%:
порошок гидроксиапатита 20 порошок трикальцийфосфата 80.hydroxyapatite powder 20 tricalcium phosphate powder 80.
Эту смесь закладывают в шаровую мельницу, добавляют бутилацетат при следующем содержании компонентов, мас.%:This mixture is laid in a ball mill, butyl acetate is added in the following components, wt.%:
бутилацетат марки ЧДА 30 смесь порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата 70 и перемешивают при комнатной температуре в течение 5 ч до получения однородной белой дисперсии.butyl acetate grade ChDA 30 a mixture of powders of hydroxyapatite and tricalcium phosphate 70 and stirred at room temperature for 5 hours to obtain a uniform white dispersion.
Затем в шаровую мельницу закладывают полученную дисперсию и раствор поливинилиденфторидаThen, the resulting dispersion and a solution of polyvinylidene fluoride are laid in a ball mill
- 3 019608 в смесевом растворителе в следующих пропорциях, мас.%:- 3 019608 in a mixed solvent in the following proportions, wt.%:
дисперсия смеси порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата 30 раствор поливинилиденфторида в смесевом растворителе 70 и смешивают при комнатной температуре в течение 4 ч.dispersion of a mixture of powders of hydroxyapatite and tricalcium phosphate 30 a solution of polyvinylidene fluoride in a mixed solvent of 70 and mixed at room temperature for 4 hours
Нанесение полученной смеси осуществляют с помощью пневматических распылителей на прогретые до температуры 90°С имплантанты. Диаметр распылительной головки составляет 1-1,5 мм, давление воздуха при распылении 1,5-2 атм. Расстояние до окрашиваемой поверхности составляет 30-50 см. Нанесение смеси производят в один слой сверху вниз с перекрытием последующих полос таким образом, чтобы обеспечить одинаковую толщину покрытия в пределах 150 мкм. На покрытом изделии не должно быть потеков, разнотолщений, просветов подложки и т.п.Application of the resulting mixture is carried out using pneumatic sprayers on implants heated to a temperature of 90 ° C. The diameter of the spray head is 1-1.5 mm, the air pressure during spraying is 1.5-2 atm. The distance to the surface to be painted is 30-50 cm. The mixture is applied in one layer from top to bottom with overlapping subsequent strips so as to ensure the same coating thickness within 150 microns. On the coated product there should be no streaks, different thicknesses, gaps of the substrate, etc.
Изделие с нанесенной смесью загружают в камерную печь, где формируют покрытие по следующим температурным режимам.The product with the applied mixture is loaded into a chamber furnace, where a coating is formed according to the following temperature conditions.
1. Сушка при температуре 30°С в течение 5 ч.1. Drying at a temperature of 30 ° C for 5 hours
2. Подъем температуры до 100°С со скоростью 1°С/мин.2. Raising the temperature to 100 ° C at a rate of 1 ° C / min.
3. Выдержка при температуре 100°С в течение 5 ч.3. Exposure at a temperature of 100 ° C for 5 hours
4. Подъем температуры до 180°С со скоростью 2°С/мин.4. Raising the temperature to 180 ° C at a speed of 2 ° C / min.
5. Выдержка при температуре 180°С в течение 1 ч.5. Exposure at a temperature of 180 ° C for 1 hour
Для придания покрытию гидрофильных свойств осуществляют модификацию его поверхности путем нанесения тонкого слоя фосфатов кальция на промышленной установке Катод-1М магнетронным распылением твердотельной мишени, изготовленной из гидроксиапатита. Расстояние между мишенью и подложкодержателем составляет не менее 20 мм, что позволяет формировать однородный по толщине слой.In order to impart hydrophilic properties to the coating, its surface is modified by applying a thin layer of calcium phosphates in a Katod-1M industrial unit by magnetron sputtering of a solid-state target made of hydroxyapatite. The distance between the target and the substrate holder is at least 20 mm, which allows the formation of a layer uniform in thickness.
В качестве рабочего газа при распылении мишени используют аргон. Предварительное давление газовой смеси в распылительной камере составляет 5-10-5 Па. Удельная высокочастотная мощность не менее 5 Вт/см2 Время модификации покрытия составляет 1 ч.Argon is used as the working gas for sputtering the target. The preliminary pressure of the gas mixture in the spray chamber is 5-10 -5 Pa. Specific high-frequency power of at least 5 W / cm 2 Coating modification time is 1 hour.
После модификации покрытия имплантанты упаковывают в полиэтиленовые пакеты и стерилизуют перед применением в автоклаве при температуре 120°С в течение 30 мин.After coating modification, the implants are packed in plastic bags and sterilized before use in an autoclave at a temperature of 120 ° C for 30 minutes.
Пример 2.Example 2
Имплантаты, изготовленные из циркониевой керамики, стабилизированной иттрием, перед нанесением биологически активного покрытия готовят следующим образом:Implants made from yttrium stabilized zirconia ceramics are prepared as follows before applying the biologically active coating:
подвергают пескоструйной обработке корундом с размером зерен не более 40 мкм до получения однородной матовой поверхности;subjected to sandblasting with corundum with a grain size of not more than 40 microns to obtain a uniform matte surface;
обезжиривают в диэтиловом эфире;degrease in diethyl ether;
промывают водой с температурой 60°С, затем водой с температурой 20°С;washed with water at a temperature of 60 ° C, then with water at a temperature of 20 ° C;
высушивают при температуре 80°С в течение 15 мин.dried at a temperature of 80 ° C for 15 minutes
Качество подготовленной поверхности определяют с помощью теста на смачиваемость: на изделие, предварительно подготовленное по вышеописанной методике, наливают 10-15 см3 дистиллированной воды. Вода должна полностью смочить поверхность имплантанта.The quality of the prepared surface is determined using a wettability test: 10-15 cm 3 of distilled water is poured onto the product previously prepared according to the above procedure. Water should completely wet the surface of the implant.
Г отовят смесевой растворитель путем перемешивания ацетона и бутилацетата в стеклянной таре с притертой крышкой при следующем содержании компонентов, мас.%:D mixed solvent is mixed by mixing acetone and butyl acetate in a glass container with a ground lid with the following components, wt.%:
ацетон марки ОСЧ50 бутилацетат марки ЧДА50.OSCH50 brand acetone; ChDA50 brand butyl acetate.
Этот смесевой растворитель выдерживают при комнатной температуре не менее 2 ч.This mixed solvent is maintained at room temperature for at least 2 hours.
К полученному смесевому растворителю добавляют порошок поливинилиденфторида при следующем содержании компонентов, мас.%:To the resulting mixed solvent, polyvinylidene fluoride powder is added in the following components, wt.%:
смесевой растворитель80 порошок поливинилиденфторида20.mixed solvent80 polyvinylidene fluoride powder 20.
Смесь плотно закрывают крышкой и нагревают при постоянном перемешивании до температуры 90°С в течение не менее 2 ч. После этого смесь охлаждают до комнатной температуры. Получают однородную прозрачную жидкость с вязкостью по вязкозиметру Вз-3 в пределах 20-30 с.The mixture is tightly closed with a lid and heated with constant stirring to a temperature of 90 ° C for at least 2 hours. After this, the mixture is cooled to room temperature. A homogeneous transparent liquid with a viscosity according to the viscometer Vz-3 is obtained within 20-30 s.
Порошок гидроксиапатита и порошок трикальцийфосфата просеивают через сито с размером ячеек 60 мкм.Hydroxyapatite powder and tricalcium phosphate powder are sieved through a sieve with a mesh size of 60 μm.
Смесь порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата готовят путем их смешивания при следующем содержании компонентов, мас.%:A mixture of powders of hydroxyapatite and tricalcium phosphate is prepared by mixing them in the following components, wt.%:
порошок гидроксиапатита 50 порошок трикальцийфосфата 50.hydroxyapatite powder 50 tricalcium phosphate powder 50.
Эту смесь закладывают в шаровую мельницу, добавляют бутилацетат при следующем содержании компонентов, мас.%:This mixture is laid in a ball mill, butyl acetate is added in the following components, wt.%:
- 4 019608 бутилацетат марки ЧДА 50 смесь порошков гидроксиапатита и три кальцийфосфата 50 и перемешивают при комнатной температуре в течение 5 ч до получения однородной белой дисперсии.- 4 019608 butyl acetate grade ChDA 50 a mixture of powders of hydroxyapatite and three calcium phosphates 50 and stirred at room temperature for 5 hours to obtain a uniform white dispersion.
Затем в шаровую мельницу закладывают полученную дисперсию и раствор поливинилиденфторида в смесевом растворителе в следующих пропорциях, мас.%:Then, in the ball mill, the obtained dispersion and a solution of polyvinylidene fluoride in a mixed solvent are laid in the following proportions, wt.%:
дисперсия смеси порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата 50 раствор поливинилиденфторида в смесевом растворителе 50 и смешивают при комнатной температуре в течение не менее 4 ч.dispersion of a mixture of powders of hydroxyapatite and tricalcium phosphate 50 a solution of polyvinylidene fluoride in a mixed solvent 50 and mixed at room temperature for at least 4 hours
Нанесение полученной смеси осуществляют с помощью пневматических распылителей на прогретые до температуры 80°С имплантанты. Диаметр распылительной головки составляет 1-1,5 мм, давление воздуха при распылении 1,5-2 атм. Расстояние до окрашиваемой поверхности составляет 30-50 см. Нанесение смеси производят в один слой сверху вниз с перекрытием последующих полос таким образом, чтобы обеспечить одинаковую толщину покрытия в пределах 150 мкм. На покрытом изделии не должно быть потеков, разнотолщений, просветов подложки и т.п.Application of the resulting mixture is carried out using pneumatic sprayers on implants warmed up to a temperature of 80 ° C. The diameter of the spray head is 1-1.5 mm, the air pressure during spraying is 1.5-2 atm. The distance to the surface to be painted is 30-50 cm. The mixture is applied in one layer from top to bottom with overlapping subsequent strips so as to ensure the same coating thickness within 150 microns. On the coated product there should be no streaks, different thicknesses, gaps of the substrate, etc.
Изделие с нанесенной смесью загружают в камерную печь, где формируют покрытие по следующим температурным режимам.The product with the applied mixture is loaded into a chamber furnace, where a coating is formed according to the following temperature conditions.
1. Сушка при температуре 30°С в течение 5 ч.1. Drying at a temperature of 30 ° C for 5 hours
2. Подъем температуры до 100°С со скоростью 1°С/мин.2. Raising the temperature to 100 ° C at a rate of 1 ° C / min.
3. Выдержка при температуре 100°С в течение 5 ч.3. Exposure at a temperature of 100 ° C for 5 hours
4. Подъем температуры до 210°С со скоростью 2°С/мин.4. Raising the temperature to 210 ° C at a speed of 2 ° C / min.
5. Выдержка при температуре 210°С в течение 1 ч.5. Exposure at a temperature of 210 ° C for 1 hour
Для придания покрытию гидрофильных свойств осуществляют модификацию его поверхности путем нанесения тонкого слоя фосфатов кальция на промышленной установке Катод-1М магнетронным распылением твердотельной мишени, изготовленной из гидроксиапатита. Расстояние между мишенью и подложкодержателем составляет не менее 20 мм, что позволяет формировать однородный по толщине слой. В качестве рабочего газа при распылении мишени используют аргон. Предварительное давление газовой смеси в распылительной камере составляет 5-10-5 Па. Удельная высокочастотная мощность не менее 5 Вт/см2 Время модификации покрытия составляет 30 мин.To impart hydrophilic properties to the coating, its surface is modified by applying a thin layer of calcium phosphates in a Katod-1M industrial unit by magnetron sputtering of a solid-state target made of hydroxyapatite. The distance between the target and the substrate holder is at least 20 mm, which allows the formation of a layer uniform in thickness. Argon is used as the working gas for sputtering the target. The preliminary pressure of the gas mixture in the spray chamber is 5-10 -5 Pa. Specific high-frequency power of at least 5 W / cm 2 Coating modification time is 30 minutes.
После модификации покрытия имплантанты упаковывают в полиэтиленовые пакеты и стерилизуют перед применением в автоклаве при температуре 120°С в течение 30 мин.After coating modification, the implants are packed in plastic bags and sterilized before use in an autoclave at a temperature of 120 ° C for 30 minutes.
Пример 3.Example 3
Имплантаты, изготовленные из титана и его сплавов, перед нанесением композиций готовят следующим образом:Implants made of titanium and its alloys, before applying the compositions are prepared as follows:
подвергают пескоструйной обработке корундом с размером зерен не более 50 мкм до получения однородной матовой поверхности;subjected to sandblasting with corundum with a grain size of not more than 50 microns to obtain a uniform matte surface;
обезжиривают в растворе моющего средства Прогресс или в растворе другого аналогичного по моющей способности средства;degrease in a Progress detergent solution or in a solution of another detergent of a similar detergent ability;
промывают водой с температурой 60°С, затем водой с температурой 20°С;washed with water at a temperature of 60 ° C, then with water at a temperature of 20 ° C;
протравливают в водном растворе кислот мас.%:etched in an aqueous solution of acids wt.%:
азотная кислота 10 фтористоводородная кислота 10 вода 80 при температуре 40°С в течение 3 мин;nitric acid 10 hydrofluoric acid 10 water 80 at a temperature of 40 ° C for 3 min;
промывают водой с температурой 60°С, затем водой с температурой 20°С;washed with water at a temperature of 60 ° C, then with water at a temperature of 20 ° C;
нейтрализуют в водном растворе едкого натра с массовой долей 2% в течение 10 мин при комнатной температуре;neutralized in an aqueous solution of sodium hydroxide with a mass fraction of 2% for 10 min at room temperature;
промывают в воде с температурой 60°С, затем водой с температурой 20°С;washed in water with a temperature of 60 ° C, then with water with a temperature of 20 ° C;
высушивают при температуре 80°С в течение 15 мин.dried at a temperature of 80 ° C for 15 minutes
Качество подготовленной поверхности определяют с помощью теста на смачиваемость: на изделие, предварительно подготовленное по вышеописанной методике, наливают 10-15 см3 дистиллированной воды. Вода должна полностью смочить поверхность имплантанта.The quality of the prepared surface is determined using a wettability test: 10-15 cm 3 of distilled water is poured onto the product previously prepared according to the above procedure. Water should completely wet the surface of the implant.
Г отовят смесевой растворитель путем перемешивания ацетона и бутилацетата в стеклянной таре с притертой крышкой при следующем содержании компонентов, мас.%:D mixed solvent is mixed by mixing acetone and butyl acetate in a glass container with a ground lid with the following components, wt.%:
ацетон марки ОСЧ 70 бутилацетат марки ЧДА 30.OCA brand acetone 70 ChDA grade 30 butyl acetate.
Этот смесевой растворитель выдерживают при комнатной температуре не менее 2 ч.This mixed solvent is maintained at room temperature for at least 2 hours.
К полученному смесевому растворителю добавляют порошок поливинилиденфторида при следующем содержании компонентов, мас.%:To the resulting mixed solvent, polyvinylidene fluoride powder is added in the following components, wt.%:
- 5 019608 смесевой растворитель 90 порошок поливинилиденфторида 10.- 5 019608 mixed solvent 90 polyvinylidene fluoride powder 10.
Смесь плотно закрывают крышкой и нагревают при постоянном перемешивании до температуры 90°С в течение не менее 2 ч. После этого смесь охлаждают до комнатной температуры. Получают однородную прозрачную жидкость с вязкостью по вязкозиметру Вз-3 в пределах 15-25 с.The mixture is tightly closed with a lid and heated with constant stirring to a temperature of 90 ° C for at least 2 hours. After this, the mixture is cooled to room temperature. A uniform transparent liquid is obtained with a viscosity according to the Vz-3 viscometer within 15–25 s.
Порошок гидроксиапатита и порошок трикальцийфосфата просеивают через сито с размером ячеек 70 мкм.Hydroxyapatite powder and tricalcium phosphate powder are sieved through a sieve with a mesh size of 70 μm.
Смесь порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата готовят путем смешивания порошков при следующем содержании компонентов, мас.%:A mixture of powders of hydroxyapatite and tricalcium phosphate is prepared by mixing the powders with the following components, wt.%:
порошок гидроксиапатита 80 порошок трикальцийфосфата 20.hydroxyapatite powder 80 tricalcium phosphate powder 20.
Эту смесь закладывают в шаровую мельницу, добавляют бутилацетат при следующем содержании компонентов, мас.%:This mixture is laid in a ball mill, butyl acetate is added in the following components, wt.%:
бутилацетат марки ЧДА 60 смесь порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата 40 и перемешивают при комнатной температуре в течение 5 ч до получения однородной белой дисперсии.butyl acetate grade ChDA 60 a mixture of powders of hydroxyapatite and tricalcium phosphate 40 and stirred at room temperature for 5 hours to obtain a uniform white dispersion.
Затем в шаровую мельницу закладывают полученную дисперсию и раствор поливинилиденфторида в смесевом растворителе в следующих пропорциях, мас.%:Then, in the ball mill, the obtained dispersion and a solution of polyvinylidene fluoride in a mixed solvent are laid in the following proportions, wt.%:
дисперсия смеси порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата 70 раствор поливинилиденфторида в смесевом растворителе 30 и смешивают при комнатной температуре в течение не менее 4 ч.dispersion of a mixture of powders of hydroxyapatite and tricalcium phosphate 70 a solution of polyvinylidene fluoride in a mixed solvent 30 and mixed at room temperature for at least 4 hours
Нанесение полученной смеси осуществляют с помощью пневматических распылителей на прогретые до температуры 85°С имплантанты. Диаметр распылительной головки составляет 1-1,5 мм, давление воздуха при распылении 1,5-2 атм. Расстояние до окрашиваемой поверхности составляет 30-50 см. Нанесение смеси производят в один слой сверху вниз с перекрытием последующих полос таким образом, чтобы обеспечить одинаковую толщину покрытия в пределах 150 мкм. На покрытом изделии не должно быть потеков, разнотолщений, просветов подложки и т.п.Application of the resulting mixture is carried out using pneumatic sprayers on implants warmed up to a temperature of 85 ° C. The diameter of the spray head is 1-1.5 mm, the air pressure during spraying is 1.5-2 atm. The distance to the surface to be painted is 30-50 cm. The mixture is applied in one layer from top to bottom with overlapping subsequent strips so as to ensure the same coating thickness within 150 microns. On the coated product there should be no streaks, different thicknesses, gaps of the substrate, etc.
Изделие с нанесенной смесью загружают в камерную печь, где формируют покрытие по следующим температурным режимам.The product with the applied mixture is loaded into a chamber furnace, where a coating is formed according to the following temperature conditions.
1. Сушка при температуре 30°С в течение 5 ч.1. Drying at a temperature of 30 ° C for 5 hours
2. Подъем температуры до 100°С со скоростью 1°С/мин.2. Raising the temperature to 100 ° C at a rate of 1 ° C / min.
3. Выдержка при температуре 100°С в течение 5 ч.3. Exposure at a temperature of 100 ° C for 5 hours
4. Подъем температуры до 200°С со скоростью 2°С/мин.4. Raise the temperature to 200 ° C at a speed of 2 ° C / min.
5. Выдержка при температуре 200°С в течение 1 ч.5. Exposure at a temperature of 200 ° C for 1 h.
Для придания покрытию гидрофильных свойств осуществляют модификацию его поверхности путем нанесения тонкого слоя фосфатов кальция на промышленной установке Катод-1М магнетронным распылением твердотельной мишени, изготовленной из гидроксиапатита. Расстояние между мишенью и подложкодержателем составляет не менее 20 мм, что позволяет формировать однородный по толщине слой. В качестве рабочего газа при распылении мишени используют аргон. Предварительное давление газовой смеси в распылительной камере составляет 5-10-5 Па. Удельная высокочастотная мощность не менее 5 Вт/см2 Время модификации покрытия составляет 20 мин.To impart hydrophilic properties to the coating, its surface is modified by applying a thin layer of calcium phosphates in a Katod-1M industrial unit by magnetron sputtering of a solid-state target made of hydroxyapatite. The distance between the target and the substrate holder is at least 20 mm, which allows the formation of a layer uniform in thickness. Argon is used as the working gas for sputtering the target. The preliminary pressure of the gas mixture in the spray chamber is 5-10 -5 Pa. Specific high-frequency power of at least 5 W / cm 2 Coating modification time is 20 minutes.
После модификации изделия с композитным покрытием упаковывают в полиэтиленовые пакеты и стерилизуют перед применением в автоклаве при температуре 120°С в течение 30 мин.After modification, products with a composite coating are packed in plastic bags and sterilized before use in an autoclave at a temperature of 120 ° C for 30 minutes.
Исследование поверхностной пористости полученных биологически активных покрытий осуществляли методом сканирующей электронной микроскопии. Для обеспечения стекания заряда с покрытия на поверхность сформированного биологически активного покрытия наносили слой углерода. Представленные на фиг. 1-3 фотографии поверхностей биологически активных покрытий демонстрируют микроструктуру биологически активного покрытия как многоуровневую пористую систему, в которой частицы порошков гидроксиапатита и трикальцийфосфата связаны между собой поливинилиденфторидом. Размер макропор этих биологически активных покрытий составляет 80-100 мкм. В этих покрытиях присутствует значительное количество микропор и капилляров с размерами менее 20 мкм. Результаты компьютерной морфометрии изображений поверхностей биологически активных покрытий позволяют сделать вывод о том, что их поверхностная пористость составляет не менее 30%. В целом, структура биологически активных покрытий сформированных по примерам 1-3 схожа со структурой губчатой костной ткани, что является мощным фактором, способствующим прорастанию костной ткани в поры биологически активного покрытия.The surface porosity of the obtained biologically active coatings was studied by scanning electron microscopy. To ensure that the charge drains from the coating, a carbon layer was applied to the surface of the biologically active coating formed. Presented in FIG. 1-3 photographs of the surfaces of biologically active coatings demonstrate the microstructure of the biologically active coating as a multi-level porous system in which particles of hydroxyapatite and tricalcium phosphate powders are interconnected with polyvinylidene fluoride. The macropore size of these biologically active coatings is 80-100 microns. In these coatings there is a significant amount of micropores and capillaries with sizes less than 20 microns. The results of computer morphometry of images of surfaces of biologically active coatings allow us to conclude that their surface porosity is at least 30%. In General, the structure of biologically active coatings formed in examples 1-3 is similar to the structure of spongy bone tissue, which is a powerful factor contributing to the growth of bone tissue in the pores of the biologically active coating.
Исследования интеграции покрытия с костной тканью ίη νίνο проводили на 10 мышах обоего пола линии Ва1Ь/с массой 18-21 г. Мышам подкожно имплантировали диски, диаметром 10 мм, с нанесенныStudies on the integration of the coating with the ίη νίνο bone tissue were performed on 10 mice of both sexes of the Ba1b / s line weighing 18-21 g. Mice were implanted subcutaneously with 10 mm diameter discs applied
- 6 019608 ми покрытиями по примерам 1-3. Перед имплантацией на биологически активное покрытие предварительно наносили столбик костного мозга, извлеченный из бедренной кости подопытных животных. Через 45 суток животных выводили из эксперимента передозировкой эфирного наркоза. Диски извлекали, декальцинировали и подвергали гистологическому анализу. На гистологических срезах (фиг. 4-6) определяется костная ткань и костномозговые полости, заполненные красным костным мозгом, а также наблюдается врастание кости в поры биологически активного покрытия (тдтоМй). Процесс интеграции биологически активного покрытия с костной тканью идет посредством образования структур типа композиткостная ткань, что обеспечивает увеличение жесткости фиксации имплантатов с покрытием.- 6 019608 mi coatings according to examples 1-3. Before implantation, a column of bone marrow extracted from the femur of experimental animals was preliminarily applied to the biologically active coating. After 45 days, the animals were removed from the experiment by an overdose of ether anesthesia. The discs were removed, decalcified and subjected to histological analysis. On histological sections (Fig. 4-6), bone tissue and bone marrow cavities filled with red bone marrow are determined, and bone ingrowth into the pores of the biologically active coating is also observed (TdMy). The process of integrating a biologically active coating with bone tissue occurs through the formation of structures such as composite tissue, which increases the rigidity of fixation of implants with a coating.
Для измерения краевого угла смачивания водой поверхности образцов биологически активных покрытий, полученных согласно примерам 1-3, использовался метод сидячей капли. Определение краевого угла смачивания проводилось с помощью системы анализа формы капли ЕакуИтор. Для того чтобы установить баланс включенных сил, значения краевого угла снимались в течение 20 с после осаждения капли на поверхности образцов. Поскольку точные измерения краевого угла смачивания (θ) поверхности могут быть проведены только на образцах имеющих однородную поверхность с низкой шероховатостью, для исследования краевого угла смачивания образцы биологически активного покрытия прессовались в виде пластин размером 20x20 мм. На фиг. 7-9 приведены фотографии капли воды, помешенной на поверхность биологически активных покрытий, полученных по примерам 1-3, до модификации поверхности покрытий. Значения краевого угла смачивания поверхности биологически активных покрытий до модификации составило в среднем 95,5°, что свидетельствует о высокой гидрофобности полученных покрытий.To measure the contact angle of water wetting the surface of the samples of biologically active coatings obtained according to examples 1-3, the method of a sessile drop was used. Determination of the wetting angle was carried out using the Eakuitor droplet shape analysis system. In order to establish the balance of the included forces, the values of the contact angle were taken within 20 s after the droplet was deposited on the surface of the samples. Since accurate measurements of the contact angle of contact (θ) of the surface can only be carried out on samples with a homogeneous surface with low roughness, the samples of the biologically active coating were pressed into plates in the size of 20x20 mm to study the contact angle. In FIG. 7-9 are photographs of a drop of water placed on the surface of biologically active coatings obtained according to examples 1-3, before modifying the surface of the coatings. The values of the contact angle of the surface of biologically active coatings before modification amounted to an average of 95.5 °, which indicates a high hydrophobicity of the obtained coatings.
На фиг. 9, 10 представлены фотографии капли воды, помещенной на поверхность биологически активных покрытий для определения угла смачивания покрытия водой после модификации поверхности методом высокочастотного магнетронного распыления мишени, изготовленной из гидроксиапатита. Средние значения краевого угла смачивания этих биологически активных покрытий после модификации поверхности методом высокочастотного магнетронного распыления мишени, изготовленной из гидроксиапатита, составило менее 10°, что свидетельствует об их гидрофильности.In FIG. 9, 10 are photographs of a drop of water placed on the surface of biologically active coatings to determine the wetting angle of the coating with water after surface modification by high-frequency magnetron sputtering of a target made of hydroxyapatite. The average wetting angle of these biologically active coatings after surface modification by high-frequency magnetron sputtering of a target made of hydroxyapatite was less than 10 °, which indicates their hydrophilicity.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201101715A EA019608B1 (en) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | Method for producing biologically active coating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201101715A EA019608B1 (en) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | Method for producing biologically active coating |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201101715A1 EA201101715A1 (en) | 2013-06-28 |
| EA019608B1 true EA019608B1 (en) | 2014-04-30 |
Family
ID=48699373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201101715A EA019608B1 (en) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | Method for producing biologically active coating |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA019608B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2206642C2 (en) * | 2000-01-31 | 2003-06-20 | Мамаев Анатолий Иванович | Method for modifying medical products (alternatives) |
| US20040047980A1 (en) * | 2000-12-28 | 2004-03-11 | Pacetti Stephen D. | Method of forming a diffusion barrier layer for implantable devices |
| RU2004129337A (en) * | 2002-03-04 | 2005-04-10 | Сербио Тех Аб (Se) | METHOD FOR COATING DEVICES WITH CERAMIC LAYERS, CERAMIC SURFACE LAYERS AND COATED DEVICES |
| RU2287315C2 (en) * | 2005-01-11 | 2006-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью Концерн научно-производственное объединение "Биотехника" | Method for obtaining hydroxyapatite coverings |
-
2011
- 2011-12-14 EA EA201101715A patent/EA019608B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2206642C2 (en) * | 2000-01-31 | 2003-06-20 | Мамаев Анатолий Иванович | Method for modifying medical products (alternatives) |
| US20040047980A1 (en) * | 2000-12-28 | 2004-03-11 | Pacetti Stephen D. | Method of forming a diffusion barrier layer for implantable devices |
| RU2004129337A (en) * | 2002-03-04 | 2005-04-10 | Сербио Тех Аб (Se) | METHOD FOR COATING DEVICES WITH CERAMIC LAYERS, CERAMIC SURFACE LAYERS AND COATED DEVICES |
| RU2287315C2 (en) * | 2005-01-11 | 2006-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью Концерн научно-производственное объединение "Биотехника" | Method for obtaining hydroxyapatite coverings |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201101715A1 (en) | 2013-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Domínguez-Trujillo et al. | Sol-gel deposition of hydroxyapatite coatings on porous titanium for biomedical applications | |
| Sato et al. | Enhanced osteoblast adhesion on hydrothermally treated hydroxyapatite/titania/poly (lactide-co-glycolide) sol–gel titanium coatings | |
| Lee et al. | In vitro and in vivo evaluation of the bioactivity of hydroxyapatite-coated polyetheretherketone biocomposites created by cold spray technology | |
| Mittal et al. | Improvement in mechanical properties of plasma sprayed hydroxyapatite coatings by Al2O3 reinforcement | |
| US8877283B2 (en) | Method for preparing porous hydroxyapatite coatings by suspension plasma spraying | |
| Lin et al. | Biocompatibility of poly-DL-lactic acid (PDLLA) for lung tissue engineering | |
| Cao et al. | An experimental bone defect healing with hydroxyapatite coating plasma sprayed on carbon/carbon composite implants | |
| Saleh et al. | Biodegradable/biocompatible coated metal implants for orthopedic applications | |
| KR100751505B1 (en) | Hydroxyapatite coatings with excellent bio-compatibility and preparation method thereof | |
| Fu et al. | A hierarchically graded bioactive scaffold bonded to titanium substrates for attachment to bone | |
| Gokcekaya et al. | In vitro performance of Ag-incorporated hydroxyapatite and its adhesive porous coatings deposited by electrostatic spraying | |
| KR101463386B1 (en) | Method for manufacturing coating layer for surface treatment of implant, coating layer for surface treatment of implant manufactured thereby, and implant including the same | |
| KR101461159B1 (en) | Preparation method of implant comprising drug delivery layer and implant compostion for living donor transplantation comprising the same | |
| Choudhury et al. | Hydroxyapatite (HA) coatings for biomaterials | |
| Hahn et al. | Enhanced bioactivity and biocompatibility of nanostructured hydroxyapatite coating by hydrothermal annealing | |
| Kim et al. | Hard‐tissue‐engineered zirconia porous scaffolds with hydroxyapatite sol–gel and slurry coatings | |
| Li et al. | Porous titanium scaffold surfaces modified with silver loaded gelatin microspheres and their antibacterial behavior | |
| RU2476243C1 (en) | Method of making calcium phosphate coating on implant of biologically inert material (versions) | |
| Jayasuriya et al. | Acceleration of biomimetic mineralization to apply in bone regeneration | |
| Kang et al. | Characterization and osteogenic evaluation of mesoporous magnesium–calcium silicate/polycaprolactone/polybutylene succinate composite scaffolds fabricated by rapid prototyping | |
| Raja et al. | Support-less ceramic 3D printing of bioceramic structures using a hydrogel bath | |
| Hariharan et al. | Structural, mechanical and in vitro studies on pulsed laser deposition of hydroxyapatite on additive manufactured polyamide substrate | |
| WO2020161239A1 (en) | Porous bioactive metal-calcium phosphate medical implant | |
| RU2530573C1 (en) | Method for making bioactive coated endosseous implant | |
| EA019608B1 (en) | Method for producing biologically active coating |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY KZ RU |