ES2628045T3 - Procedimiento de preparación de implantes cerámicos para fines médicos - Google Patents

Abstract

Un procedimiento de fabricación de un implante cerámico con una superficie que forma una unión inicial y permanente a los tejidos de células óseas, en el que la superficie proporciona una osteointegración mejorada, comprendiendo el procedimiento la etapa de un tratamiento previo del material de cerámica con la superficie en el que dicha superficie del material de cerámica se expone a un plasma de acondicionamiento, que se produce mediante corriente continua (CC) o corriente alterna (CA), tal como alta frecuencia o radiofrecuencia (HF, RF), o microondas (MW) en un intervalo de baja presión de 0,1 Pa a 1 kPa o en el que se producen plasmas de MW y RF a presiones de 100 kPa a 500 kPa (intervalo de presión normal), seguido de una segunda etapa; un tratamiento con un plasma reactivo en el que se añade un compuesto orgánico al plasma para la aplicación al menos parcial de una fase orgánica a dicha superficie, en el que el compuesto orgánico se selecciona del grupo que consiste en aminas alifáticas, aminas cíclicas, aminas insaturadas y aromáticas, así como combinaciones de las mismas.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento de preparacion de implantes ceramicos para fines medicos

La presente invencion se refiere a un procedimiento de preparacion de implantes ceramicos para fines medicos que tienen una superficie que forma una adhesion permanente a tejidos celulares, especialmente celulas oseas, a un implante que puede obtenerse mediante el procedimiento segun la invencion y al uso del implante segun la invencion.

El diseno de superficies ceramicas en implantes, especialmente en implantes dentales, se encuentra aun en sus inicios en comparacion con los implantes metalicos. Los productos disponibles en el mercado se texturizan la mayona de forma rugosa mediante tratamiento con chorro de arena y asf garantizan un mejor anclaje mecanico en el tejido celular en comparacion con superficies lisas. Sin embargo, requieren un tiempo relativamente prolongado para la osteointegracion en comparacion con las superficies muy desarrolladas de implantes de titanio. Por lo tanto, en combinacion con implantes ceramicos de una parte como es habitual hoy en dfa existe un riesgo adicional en la osteointegracion de estos implantes.

La superficie tratada con chorro de arena no es optima para la interfaz entre la ceramica y el hueso circundante.

Esta desventaja podna eliminarse mediante la aplicacion de qmmica humeda de polfmeros tales como polialilamina o protemas o moleculas de matriz, tales como colagenos, fibronectina u osteonectina. Sin embargo, estos tienden a adherirse debilmente a las superficies expuestas de los implantes, y puede producirse una fractura temprana de la interfaz. Cuando se emplean estimulantes celulares (por ejemplo, BMP o interleucinas), los productos no pueden esterilizarse por la termoinestabilidad de las protemas y, por tanto, diffcilmente son apropiados para su uso clmico en implantologfa.

El documento US-A-2009/0176191 desvela el revestimiento de superficies ceramicas con una pelmula fina de titanio. Sin embargo, no se proporciona informacion relativa a la durabilidad de la adhesion de esta capa y se desbarata la ventaja de las ceramicas libres de metal como material para implantes.

El documento WO-A-2007/019323 describe un procedimiento de revestimiento de ceramica de zirconia estabilizada con Mg, que no es apropiado para el contacto oseo. Ademas, la ceramica debe tener una rugosidad inferior a 10 nm como condicion previa.

El documento US-A-4.757.014 desvela un tratamiento con plasma de plasticos para aplicar a los mismos primero una capa de un polfmero o un compuesto funcionalizado con silano para la inmovilizacion de protemas y, posteriormente, una protema biologicamente activa. El tratamiento con plasma se lleva a cabo con un plasma de radiofrecuencia (10-125 kHz) a de 10 mTorr a 10 Torr (de baja presion a presion atmosferica) en aire, oxfgeno, dioxido de carbono, argon, helio, oxidos de nitrogeno o vapor de agua para producir grupos funcionales para la inmovilizacion de protemas y enzimas biologicamente activas.

Los revestimientos en la ceramica como se describe en el documento GB-A-2 407 523 tampoco solucionan suficientemente el problema de una formacion de contacto mejorada entre las celulas y el implante injertado. En la presente patente, los revestimientos de tipo ceramica se aplican mediante pulverizacion de plasma, pulverizacion de plasma al vado, pulverizacion de plasma al aire o revestimiento con combustible oxfgeno de alta velocidad (HVOF).

El documento WO 01/85635 A desvela un procedimiento de revestimiento de la superficie de un sustrato inorganico de vidrio, dioxido de silicio, ceramica o carbono, procedimiento que incluye una etapa de limpieza de la superficie del sustrato mediante el sometimiento de la superficie a un plasma de gas reductor, una etapa de activacion de la superficie mediante la generacion de radicales en la superficie del sustrato mediante el sometimiento de la superficie a un plasma de gas reductor y la formacion de una primera capa en la superficie del sustrato usando un procedimiento de polimerizacion potenciado con plasma empleando uno o mas monomeros que comprenden monomeros con un peso molecular suficientemente bajo para que permanezcan en su estado gaseoso en el plasma de gas, seleccionados del grupo que consiste en alcanos C1-C16, alquenos C2-C16, alquinos C2-C16, estireno, monomeros aromaticos de compuestos de estireno, monomeros de compuestos de vinilo y acrilato.

El documento WO 2009/103775 A desvela un procedimiento para el revestimiento de una superficie de un cuerpo basico de ceramica con un compuesto de titanio, que comprende las etapas de (i) proporcionar un material de ceramica preformado; (ii) al menos una etapa de activacion de superficie de dicho material de ceramica usando un plasma para la preparacion de la superficie con plasma-qmmica en el que el plasma comprende iones de alta energfa; (iii) al menos una etapa de aplicacion de una capa de adhesion de compuesto de titanio a dicho material ceramico mediante un revestimiento asistido por plasma en el que el revestimiento asistido por plasma se lleva a cabo en version por impulsos y/o no por impulsos; (iv) al menos una etapa de aplicacion de una capa de compuesto de titanio funcional mediante revestimiento asistido por plasma por impulsos.

El documento CH 702 731 A esta relacionado con la fabricacion de una parte que comprende un sustrato y un revestimiento elastomerico, que comprende: (a) opcionalmente, tratar el sustrato para generar grupos activos en la superficie; (b) aplicar al sustrato una primera composicion que comprende al menos un primer material elastomerico,

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al menos un silano y opcionalmente al menos un agente adhesivo para formar una capa intermedia; (c) aplicar una segunda composicion que comprende un segundo material elastomerico para formar el revestimiento; y (d) hibridar la parte formada.

La produccion de superficies qmmicamente reactivas con polfmeros de plasma [K. S. Siow, L. Britcher, S. Kumar, H. J. Griesser, Plasma Process. Polym. 3 (2006), 392-418] es sustancialmente mas adecuado. Esta revision describe principalmente plasmas excitados por radiofrecuencia (Rf) (de 10 kHz a 1 MHz) en la region de baja presion para producir revestimientos que tienen un espesor de 50-500 nm. Como alternativa, los plasmas de microondas (de 1 MHz a 20 GHz) tambien pueden usarse para esta finalidad [Finke, B.; Luthen, F.; Schroder, K.; Mueller, P. D.; Bergemann, C.; Frant, M.; Ohl, A.; Nebe, J. B. Positively charged plasma polymerized titanium boosts osteoblastic focal contact formation in the initial adhesion phase, Biomaterials 28 (2007), 4521-4534].

Puleo DA y col. informan en Biomaterials 2002 mayo; 23(9):2079-87 que la inmovilizacion de biomoleculas en superficies permite tanto la localizacion como la retencion de moleculas en la interfaz celula-biomaterial. Puesto que los biomateriales metalicos usados para implantes ortopedicos y dentales poseen una escasez de grupos funcionales reactivos, la modificacion biomolecular de estos materiales supone un desaffo. En el presente trabajo se investigo el uso de una estrategia de modificacion de una superficie de plasma para permitir la inmovilizacion de moleculas bioactivas en un metal "bioinerte". Las condiciones durante la polimerizacion por plasma de la alilamina en Ti-6AI-4V se variaron para producir 5 ("bajo") y 12 ("alto") grupos NH2/nm2. Se usaron esquemas de carbodiimida de una y dos etapas para inmovilizar lisozima, una biomolecula modelo, y protema morfogenica osea 4 (BMP-4) sobre las superficies aminadas. Ambos esquemas podnan variarse para controlar la cantidad de protema unida, pero el procedimiento de una etapa destruyo la actividad de lisozima inmovilizada debido a la reticulacion. A continuacion se inmovilizo BMP-4 usando el esquema de dos etapas. Aunque la BMP unida a las superficies de NH2 tanto bajo como alto inicialmente era capaz de inducir actividad fosfatasa alcalina en celulas C3H10T1/2 pluripotentes, unicamente las superficies con gran cantidad de grupos amino eran efectivas tras la retirada de protema debilmente unida mediante incubacion en el medio de cultivo celular.

Sin embargo, la adhesion de los revestimientos preparados de este modo en titanio es mas bien mala. Las superficies de ceramica tienen un comportamiento similar. Las fuerzas de adhesion se reducen adicionalmente por las grandes diferencias de material mecanicas entre el sustrato de ceramica y el revestimiento de tipo polfmero, lo que resulta en una adhesion de capa mas reducida.

Un objeto de la presente invencion es proporcionar un procedimiento para preparar un implante que garantice una curacion y osteointegracion mejoradas.

El objeto de la presente invencion se logra mediante un procedimiento para fabricar un implante ceramico con una superficie que forma una adhesion permanente a tejidos de celulas oseas, en el que la superficie proporciona una osteointegracion mejorada, comprendiendo el procedimiento la etapa de

- un tratamiento previo del material ceramico con la superficie en el que dicha superficie del material ceramico se expone a un plasma de acondicionamiento, que se produce mediante corriente continua (CC) o corriente alterna (CA), tal como alta frecuencia o radiofrecuencia (HF, RF), o microondas (MW) a baja presion, seguido de una segunda etapa que es

- un tratamiento con un plasma reactivo en el que se anade un compuesto organico al plasma para la aplicacion al menos parcial de una fase organica a dicha superficie en el que el compuesto organico se selecciona del grupo que consiste en aminas alifaticas, aminas dclicas, aminas insaturadas y aromaticas asf como combinaciones de las mismas.

De acuerdo con la invencion, el plasma se produce mediante corriente continua (CC) o corriente alterna (CA), tal como alta frecuencia o radiofrecuencia (HF, RF), o microondas (MW) a baja presion, tfpicamente de 0,1 Pa a 0,9 kPa. La presente invencion incluye plasmas de MW y RF a presiones de 100 kPa a 500 kPa (intervalo de presion normal).

En una realizacion del procedimiento segun la invencion, el plasma puede emplearse con gas inerte o con mezcla de oxfgeno, hidrogeno, agua, peroxido de hidrogeno.

Los materiales ceramicos que forman el implante ceramico que puede usarse en el procedimiento segun la invencion se seleccionan, en particular, del grupo que consiste en ceramica de oxido que contiene leucita o sin leucita, ceramica de feldespato.

De acuerdo con el procedimiento de la invencion, la fase organica esta formada del compuesto organico seleccionado del grupo que consiste en aminas alifaticas, aminas dclicas, aminas insaturadas y aromaticas asf como combinaciones de las mismas. Los compuesto organicos pueden ser, en particular, etilendiamina, heptilamina, diaminopropano, ciclopropilaminas (sustituidas), diaminociclohexanos, alilamina, dimetilformamida, heterociclos que contienen nitrogeno, tales como azirinas, pirroles, piridinas, piperidinas o pirrolidinas.

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La presente invencion se refiere a un implante ceramico que puede obtenerse mediante el procedimiento segun la invencion y a un implante ceramico provisto de un revestimiento al menos parcial por una fase organica. Dicho implante ceramico provisto de un revestimiento al menos parcial por una fase organica tiene una fase organica con un espesor de 1 nm a 10 pm. El revestimiento es resistente de forma ventajosa a esfuerzo mecanico externo, en particular, resistente a los aranazos. El revestimiento es estable de forma ventajosa a lo largo del penodo de tiempo de un ano en su adhesividad.

La presente invencion se refiere a un material de implante que tiene un revestimiento al menos parcial, resistente a los aranazos, de una fase organica.

La presente invencion tambien se refiere al uso de dicho implante ceramico, especialmente en el campo de la ortopedia o dental.

Entre los plasmas adecuados para crear una interfaz para la funcionalizacion de acuerdo con el procedimiento segun la invencion se incluyen los siguientes, en particular:

plasmas de CC o HF (plasmas de alta frecuencia, entre los que se incluye plasmas de RF y microondas, de 0 Hz a 10 GHz) en el intervalo de presion baja, es decir, de 10-1 Pa a 1 kPa, preferentemente alrededor de 10 Pa a 1 kPa, que estan acoplados de forma inductiva y/o capacitiva. Los plasmas tambien pueden pulsarse con ciclos de trabajo (la relacion de plasma en tiempos a la duracion del periodo) de 10-6 a 0,9, ventajosamente de 0,05 a 0,5, de manera mas adecuada de 0,1 a 0,3. Tambien pueden emplearse plasmas de presion normal, tales como barreras de descargas, que tienen al menos una barrera dielectrica en el espacio de descarga o se llevan a cabo como una descarga coplanaria. La frecuencia operativa de la tension alterna (pulsada) aplicada es de 50 Hz a 500 Hz a tensiones en un intervalo de 1 a 10 kV. Ademas, los chorros de plasma son adecuados. Este termino se refiere a fuentes de plasma en las que el plasma producido se sopla mediante la corriente de gas de trabajo empleado fuera de una abertura al espacio circundante. Pueden hacerse funcionar con tension continua pulsada (de 1 a 15 kV a 10 a 25 kHz), MF (de 1 a 5 kV a 50 kHz) o microondas (por ejemplo, 1 - 10 GHz), asf como HF (por ejemplo, 1 - 50 MHz). En este procedimiento, el plasma se quema a una presion operativa de 1 a 105 Pa. El procedimiento segun la invencion puede emplear plasmas en gases inertes, pero tambien son posibles mezclas de oxfgeno, hidrogeno, agua, peroxido de hidrogeno. Los plasmas tambien pueden quemarse en el ultimo como sustancias puras.

Un tratamiento previo de plasma adecuado de manera correspondiente proporciona una superficie que tiene un contenido de carbono de < 25 % (medicion XPS (espectroscopfa de fotoelectrones emitidos por rayos X)), preferentemente < 20 % (medicion XPS). La superficie tiene grupos que contienen oxfgeno reactivo qmmicamente y radicales libres, que permiten una union permanente a la funcionalizacion que contiene nitrogeno.

En una realizacion, esta etapa de plasma puede combinarse directamente con una segunda etapa de plasma en un reactor sin aireamiento intermedio. Por lo tanto, el plasma correspondiente disenado para un tratamiento previo se aplica en la superficie de ceramica hasta que el contenido de carbono tfpicamente del 35-80% (medicion XPS), que corresponde con una relacion C/Zr de 1,5-20 en el caso de YSZ (zirconia estabilizada con itria), se ha reducido a valores inferiores al 25 %, preferentemente < 20 %, que corresponde con una relacion C/Zr de < 1,3, preferentemente < 0,8, en el caso de YSZ (zirconia estabilizada con itria).

Sin quedar limitado a dicha explicacion o a la hipotesis subyacente a la explicacion, el procedimiento de acuerdo con la invencion para la funcionalizacion proporciona una funcionalizacion de adherencia firme, estable al agua a largo plazo de la superficie, que incluye grupos amino introducidos, en particular, y puede causar la adsorcion de glucoprotemas del entorno biologico en el que se ubica el implante. La deposicion de glucoprotemas en la superficie de implante es una de las primeras etapas de la osteointegracion. El procedimiento de acuerdo con la invencion permite la funcionalizacion, de forma que se conserva la rugosidad necesaria para el anclaje mecanico y otras propiedades de material importantes para la union entre el tejido y el implante.

En una realizacion del procedimiento segun la invencion, el plasma actua en presencia de nitrogeno, amoniaco y/o al menos un compuesto que contiene nitrogeno, especialmente organico, en la superficie de los implantes ceramicos.

De acuerdo con la invencion, al menos un compuesto organico que contiene nitrogeno se selecciona del grupo de aminas alifaticas, aminas dclicas, aminas insaturadas y aminas aromaticas. Por lo tanto, en particular, las siguientes sustancias deben mencionarse como ejemplo: etilendiamina, heptilamina, diaminopropano, ciclopropilaminas (sustituidas), diaminociclohexanos, alilamina, dimetilformamida, heterociclos que contienen nitrogeno, tales como pirroles.

Tfpicamente, el plasma es un plasma de microondas, un plasma de CC o RF (radiofrecuencia, de 0 Hz a 10 GHz) en el intervalo de presion baja, es decir, de 0,1 Pa a 1 kPa, preferentemente alrededor de 10 Pa a 1 kPa. El acoplamiento de la energfa puede efectuarse de forma inductiva y/o capacitiva. El plasma debe pulsarse de forma ventajosa con ciclos de trabajo de 10-6 a 0,9, ventajosamente de 0,05 a 0,5, de manera mas adecuada de 0,1 a 0,3. Tambien pueden emplearse plasmas de presion normal, tales como barreras de descargas, que tienen al menos una barrera dielectrica en el espacio de descarga o se llevan a cabo como una descarga coplanaria. La frecuencia operativa de la tension alterna (pulsada) aplicada es de 50 Hz a 500 Hz a tensiones en un intervalo de 1 a 10 kV.

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Ademas son adecuados chorros de plasma atmosferico. Este termino se refiere a fuentes de plasma en las que el plasma producido se sopla mediante el flujo de gas de trabajo que se descarga desde la boquilla de chorro al espacio circundante. Pueden hacerse funcionar con tension continua pulsada (de 1 a 15 kV a 10 a 25 kHz), MF (de 1 a 5 kV a 50 kHz) o microondas (1 -10 GHz), asf como HF (1 - 50 MHz). En este procedimiento, el plasma se quema a unas presiones operativas de 1 a 105 Pa. Preferentemente pueden aplicarse plasmas anisotermicos.

Tras el contacto con los implantes preparados de acuerdo con la invencion, las protemas se adsorben y las celulas responden con una fijacion inicial significativamente mejorada. En la propagacion celular se podfan detectar propagaciones celulares visiblemente intensificadas en comparacion con superficies no tratadas, tambien en la adhesion de las celulas, que literalmente se funden en la topograffa del sustrato.

Esto resulta en un acortamiento significante del tiempo de osteointegracion y, ademas, la mencionada funcionalizacion es resistente a la esterilizacion y estable a largo plazo.

En una realizacion, el implante ceramico de acuerdo con la invencion tiene un sustrato organico en su superficie, especialmente en un espesor sustancialmente uniforme de 0,1 a 15 nm, preferentemente de 1 a 10 nm.

En una realizacion espedfica, la superficie biologicamente activa se aplica en un reactor de plasma de alto vado, es decir, a los implantes que ya se han estructurado morfologicamente. Los reactores de plasma de alto vado pueden ser bien reactores de microondas (MW, 2,45 GHz), de radiofrecuencia (RF, 13,56 MHz o 27,12 MHz) de placa paralela o plasmas acoplados de forma inductiva (reactores ICP, 13,56 MHz o 27,12 MHz). La energfa electrica se acopla, por ejemplo, a baja presion (tfpicamente desde 0,1 - 1 kPa), de modo que se enciende y conserva por un tiempo el plasma. La secuencia de procedimiento consiste tfpicamente en dos partes:

1. Exposicion a un plasma de acondicionamiento en presencia de argon, oxfgeno, nitrogeno, aire, tetrafluoruro de carbono o mezclas de los mismos durante un tiempo suficiente para activar la superficie. La duracion correspondiente es sabida por el experto y normalmente es de 10'3 a 103 s, preferentemente de 1 s a 100 s.

2a. Un plasma reactivo en el que se producen superficies biologicamente activas mediante el mantenimiento de plasmas en aminas alifaticas (tales como etilendiamina, heptilamina, diaminopropano), aminas dclicas (tales como ciclopropilamina, diaminociclohexanos) o aminas insaturadas (tal como alilamina) (para mas ejemplos, vease anteriormente) con o sin dilucion de gas inerte (Ar, He, Xe) con o sin mezclar gases reactivos (NH3, N2, aire) con moleculas que contienen nitrogeno, tales como nitrogeno y/o amoniaco.

2b. Como alternativa tambien pueden emplearse hidrocarburos alifaticos (metano, etano, propano, n-butano, isobutano), hidrocarburos insaturados (etileno, acetileno, propileno, butadieno), hidrocarburos dclicos (ciclopropano, ciclohexano) o hidrocarburos aromaticos (benceno, tolueno) con o sin dilucion de gas inerte y con o sin mezclas que contienen nitrogeno, tales como amoniaco (NH3), hidrogeno o aminas. Por lo tanto, tambien pueden producirse superficies de carbono y activarse posteriormente con plasmas que contienen nitrogeno (N2, NH3, H2 o aminas).

En otra realizacion del procedimiento segun la invencion, los implantes con la superficie de ceramica se fijaron a un motor mediante un medio de recepcion y se rotaron. Un chorro de plasma operado en argon (1,1 MHz) se pasa sobre los implantes con o sin mezcla de oxfgeno de una forma que toda su longitud se activa. Cualquier adicion por mezcla de oxfgeno se detiene y, posteriormente, el acondicionado se efectua mediante la mezcla de aminas alifaticas (por ejemplo, etilendiamina, heptilamina, diaminopropano), aminas dclicas (por ejemplo, ciclopropilamina, diaminociclohexanos) o aminas insaturadas (por ejemplo, alilamina).

La invencion se ilustra adicionalmente por los siguientes ejemplos.

Ejemplo 1:

La superficie biologicamente activa se aplica en un reactor de plasma al vado a los implantes que ya se han estructurado morfologicamente. El reactor de plasma al vado V55G (Plasma-finish, Schewdt, Alemania) esta fabricado con aluminio y tiene las dimensiones 40 x 45 x 34 cm3 (ancho x profundidad x altura). El plasma se enciende mediante una fuente de plasma de microondas (microondas, MW, 2,45 GHz), que acopla su energfa al reactor a traves de un espejo parabolico de microondas. Los implantes se mantienen en un medio de rotacion que causa la rotacion de los implantes en el reactor tanto a 8 revoluciones/min como a 120 revoluciones/min alrededor de su propio eje.

Para acondicionar las superficies del implante, el reactor primero se expone a vado a 6 Pa, seguido de la introduccion de una mezcla de oxfgeno/argon con caudales de 100 sccm O2 y 25 sccm Ar (sccm = centfmetros cubicos estandar por minuto), que se estabiliza a 0,5 mbar en un minuto. Con una potencia de microondas de 500 W, un plasma continuo (cw) se enciende durante un minuto en los parametros mencionados (50 Pa, 100 sccm O2 y 25 sccm Ar). Posteriormente, la mezcla de gases se bombea hacia el exterior (6 Pa). Las muestras permanecen al vado.

En los implantes se ha formado una superficie que conlleva una adhesion muy fuerte del acabado biologicamente

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activo posterior de la superficie.

Para el acondicionamiento biologicamente activo se ajusta una mezcla de argon (50 sccm) y alilamina (1,5 ml/15 min, es decir, 100 pl de Kquido/min). Tras un periodo de un minuto, el plasma de MW (2,54 GHz) con una potencia de 500 W se enciende y pulsa (300 ms encendido, 1700 ms apagado) durante 240 s (24 s de manera eficaz). A continuacion, la mezcla de gases se bombea hacia el exterior y el reactor se airea con nitrogeno.

Ejemplo 2:

Se aplicaron dos tipos de superficies de ceramica que se diferenciaban en su rugosidad. Las rugosidades cuadraticas medias Rq son 294±3 nm y 747±42 nm determinadas con el perfilador Dektak 3ST (Veeco, Santa Barbara, EE.UU., radio del estilete de diamante estandar 2,5 pm, fuerza de estilete 30 mg, amplitud de escaneo 500 pm; 100 mediciones/muestra cada una de 500 pm de longitud con 3 muestras de un lote). En primer lugar, las superficies se expusieron a un plasma de acondicionamiento de Ar/O2 (microondas, 2,45 GHz, 500 W, 50 Pa, 60 s) seguido por el tratamiento con el plasma reactivo (microondas, 2,45 GHz, 500 W, 50 Pa, 144 s efectivo) en presencia del precursor alilamina para la generacion de una superficie bioactiva. Mediante analisis de superficie XPS (los resultados se muestran en la fig. 1A y B) se detecto contenido elevado en nitrogeno expresado como relacion N/C entre el 25 y 30 %. La densidad de los grupos amino NH2/C en la superficie era del 2-3 %.

La fig. 2A-D muestra el comportamiento de las celulas cuando entran en contacto con la superficie tratada segun el ejemplo 2. Para observaciones de celulas morfologicas se cultivaron celulas de tipo osteoblasto humanas (lmea celular MG-63, ATCC, CRL-1427, LGC Promochem, Wesel, Alemania) en el medio de Eagle modificado por Dulbecco, libre de suero, 1 % de gentamicina de Ratiopharm GmbH, Ulm, Alemania, a 37 °C en una atmosfera humidificada con un 5 % de CO2 en las superficies de ceramica no tratadas asf como modificadas durante 24 h, fijadas con un 4 % de glutaraldefudo (1 h), se deshidrataron a traves de una serie graduada de acetona, se secaron en un secador de punto cntico (K 850, EMITECH, Taunusstein, Alemania), se metalizaron por bombardeo con un dispositivo de revestimiento (SCD 004, BAL-TEC, Balzers, Lichtenstein) y se observaron en el microscopio electronico de barrido (MEB, DSM 960A, Carl Zeiss, Oberkochen, Alemania).

Ejemplo 3:

Se aplicaron dos tipos de superficies de ceramica que se diferenciaban en su rugosidad. Las rugosidades cuadraticas medias Rq son 294±3 nm y 747±42 nm determinadas con el perfilador Dektak 3ST (Veeco, Santa Barbara, EE.UU., radio del estilete de diamante estandar 2,5 pm, fuerza de estilete 30 mg, amplitud de escaneo 500 pm; 100 mediciones/muestra cada una de 500 pm de longitud con 3 muestras de un lote). Las superficies se expusieron a un plasma de presion normal de Ar/O2 (HF, 1 MHz, 10 W, 100 kPa, 120 s) y se genero una superficie bioactiva. Se encontro una relacion C/Zr de < 1,3 mediante analisis XPS. Los resultados se muestran en las fig. 3A y B.

Las fig. 4A-D muestran el comportamiento de las celulas cuando entran en contacto con la superficie tratada segun el ejemplo 3. El cultivo de osteoblasto en las muestras de ceramica, la preparacion y la observacion final usando MEB ya se describe anteriormente (fig. 2).

Claims (9)

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   REIVINDICACIONES

   1. Un procedimiento de fabricacion de un implante ceramico con una superficie que forma una union inicial y permanente a los tejidos de celulas oseas, en el que la superficie proporciona una osteointegracion mejorada, comprendiendo el procedimiento la etapa de

   un tratamiento previo del material de ceramica con la superficie en el que dicha superficie del material de ceramica se expone a un plasma de acondicionamiento, que se produce mediante corriente continua (CC) o corriente alterna (CA), tal como alta frecuencia o radiofrecuencia (HF, RF), o microondas (MW) en un intervalo de baja presion de 0,1 Pa a 1 kPa o en el que se producen plasmas de MW y RF a presiones de 100 kPa a 500 kPa (intervalo de presion normal), seguido de una segunda etapa;

   un tratamiento con un plasma reactivo en el que se anade un compuesto organico al plasma para la aplicacion al menos parcial de una fase organica a dicha superficie, en el que el compuesto organico se selecciona del grupo que consiste en aminas alifaticas, aminas dclicas, aminas insaturadas y aromaticas, asf como combinaciones de las mismas.
2. 2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicho plasma se emplea con gas inerte o con mezcla de oxfgeno, hidrogeno, agua, peroxido de hidrogeno.
3. 3. El procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 2, en el que dichos materiales de ceramica se seleccionan del grupo que consiste en ceramica de oxido que contiene leucita o sin leucita, ceramica de feldespato.
4. 4. El procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dichos compuestos organicos son etilendiamina, heptilamina, diaminopropano, ciclopropilaminas (sustituidas), diaminociclohexanos, alilamina, dimetilformamida, heterociclos que contienen nitrogeno, tales como azirinas, pirroles, piridinas, piperidinas o pirrolidinas.
5. 5. Un implante ceramico provisto de una fase organica que se puede obtener mediante el procedimiento de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 4.
6. 6. El implante ceramico de acuerdo con la reivindicacion 5 provisto de un revestimiento al menos parcial por una fase organica que tiene un espesor de 1 nm a 10 pm.
7. 7. El implante ceramico de acuerdo con la reivindicacion 5 o 6 que tiene una densidad de grupos amino en su superficie del 1-8 % NH2/C, determinado mediante mediciones XPS.
8. 8. El implante ceramico de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 5 a 7 provisto de un revestimiento al menos parcial por una fase organica que es resistente a esfuerzo mecanico externo.
9. 9. Uso del implante ceramico de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 5 a 8 en el campo de la ortopedia o dental.