MX2013003089A - Aparato de control de presion. - Google Patents

Abstract

Se describe un método y un aparato para aplicar presión negativa al sitio de una herida; el aparato comprende una fuente de presión negativa, un elemento de procesamiento y una memoria que comprende instrucciones configuradas, cuando se ejecuta en el procesador, para hacer que el aparato realice los pasos, a través de la fuente de presión negativa, de tratar de generar una presión negativa deseada en el sitio de la herida, si no se ha generado la presión negativa deseada después de un primer período determinado, desactivar la fuente de presión negativa durante un segundo período determinado y tratar subsiguientemente de generar la presión negativa deseada en el sitio de la herida.

Description

GUATA DE FIBRA PARA RELLENAR DEFECTOS DE HUESOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente con materiales bioactivos que son útiles como materiales de reparación de hueso para llenar defectos de hueso y pueden ser usados en los campos tales como cirugía oral o maxilofacial y cirugía ortopédica. Más específicamente la presente invención es concerniente con una guata de fibra para llenar defectos de huesos. La guata de fibra tiene una estructura tridimensional y comprende una resina bioresorbible-biodegradable .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Algunos materiales, cuando son encerrados o implantados en defectos de hueso, reaccionan con el hueso y son combinados químicamente de manera directa con el hueso. Estos materiales son llamados materiales bioactivos y son clasificados además en materiales bioactivos superficiales, en donde la reacción ocurre solamente sobre la superficie de los materiales y materiales bioresorbibles, en donde la reacción ocurre aun al interior de los materiales y los materiales son reemplazados gradualmente con el hueso. Materiales bioactivos superficiales comercializados ejemplares incluyen cerámicas de hidroxiapatita (por ejemplo, el nombre de marca APACERAM™ suministrado: por HOYA CORPORATION, Japón) y materiales bioresorbibles ejemplares incluyen cerámicas de fosfato de tricalcio fase beta (por ejemplo, nombre de marca OSferion™ suministrado por Olympus Terumo Biomateriales Corp., Japón).

Carbonato de calcio (CaC03) y yeso (CaS04H220) se sabe que también son bioresorbibles . Estas sustancias, sin embargo tienen baja Resistencia y dureza y son difíciles de ser maquinados. En contraste, polímeros biodegradables, tales como poli (ácido láctico) , poli (ácido cólico) s> copolímeros de ellos y policaprolactonas son altamente flexibles y fácil de ser maquinados. Los polímeros biodegradables/ sin embargo no muestran habilidad osteogénica (habilidad de formación de hueso) debido a que su biodegradabilidad es derivada del fenómeno que son degradados in vivo y son descargados de los mismos. Además, han habido algunos reportes de que algunos de los polímeros biodegradables pueden afectar a los tejidos de los alrededores debido a que son degradados comúnmente en ácido láctico o ácido glicólico después de la degradación y así muestran acidez. Bajo tales circunstancias, se han hecho investigaciones para proveer materiales compuestos entre estos compuestos inorgánicos y compuestos orgánicos para permitir que los materiales compuestos tengan tanto habilidad osteogénica. como bioresorsabilidad y además tengan propiedades mecánicas mejoradas. Por ejemplo, la; Publicación de Solicitud de Patente Japonesa sin examinar (JP-A) 2001-294673 revela un proceso para la preparación de \ un material bioresorbible al combinar un poli (ácido láctico) y carbonato de calcio. Específicamente, esté documento se refiere a un proceso para sintetizar un material bioresorbible al mezclar una vaterita que contiene carbonato de calcio como componente principal con un compuesto polimérico biodegradable tal como un poli (ácido láctico), tal vaterita es altamente soluble en agua entre tales carbonatos de calcio. Esta: técnica es también ventajosa en que el pH es siempre mantenido alrededor de la neutralidad, debido a que aun cuando el poli (ácido láctico) es descompuesto para ser acido, la · acidez es neutralizada por los efectos reguladores del pH del carbonato de calcio como es disuelto. ' En esta sociedad envejecida sin precedentes 'los défectos del hueso deben ser curados deseablemente tan pronto como sea posible debido a que es muy importante mantener y asegurar el desempeño de masticación y ejercicio para el mantenimiento de la salud. Para mejorar la habilidad osteogénica, se ha intentado incorporar a una membrana bioresorbible un factor tal como un inductor de formación de hueso (véase Publicación de Solicitud de Patente Japonesa sin examinar (JP-A) No. H06 (1994) -319794) o un factor de proliferación o una proteína morfo génica del hueso (véase Publicación de Solicitud de Patente Japonesa sin examinar (Traducción de Solicitud de PCT) (JP-A) 2001-519210 y Publicación de Solicitud de Patente Japonesa sin examinar (JP-A) No. 2006-187303) . Sin embargo, es difícil manipular estos factores. Así, se han hecho demandas por desarrollar un material bioresorbible que tenga habilidad de reconstrucción de hueso superior para permitir que el hueso se autogenere más confiable y más rápidamente.

En vista de las tendencias recientes de investigaciones y tecnologías para materiales bio-relacionados , la corriente principal de investigaciones se ha desplazado de un diseño de materiales para el pegado de un material con el hueso a un diseño de materiales para la regeneración del huéso; en estas investigaciones, el papel del silicio en la formación del hueso ha recibido mucha atención y una variedad de materiales y de silicón-simplificados han sido diseñados (TSURU Kanji, OGAWA Tetsuro, and OGUSHI Hajime, "Recent Trends of Bioceramics Research, Technology and Standardization" , Ceramics Japón, 41, 549-553 (2006) ) . Por ejemplo, se ha reportado que la liberación controlado de silicio puede actuar sobre células para promover la formación del hueso (H. Maeda, T. Kasuga, and L. L. Hench, "Preparation of Poly(L-lactic acid) -Polysiloxane-Calcium Carbonate Hybr|id embranes for Guided Bone Regeneration" , Biomaterials , 27, 1216-1222 (2006)). Independientemente, cuando compuestos de un poli (ácido láctico) con uno de tres tipos de carbonatos de calcio (calcita, aragonita y vaterita) son preparados y enjuagados en un fluido corporal simulado (SBF) , el compuesto del poli (ácido láctico} con vaterita forma una hidroxiapatita que tiene composición y dimensiones semejantes al hueso y dentro de un tiempo más corto entre los tres compuestos (H. Maeda, T. Kasuga, M. Nogami, and Y Ota, " Preparation of Calcium Carbonate Composite and Their Apatite-Forming Ability in Simulated Body Fluid", J. Ceram. Soc. Japón, 112, S804-808 (2004)) . Estos hallazgos demuestran que el uso: de vaterita que puede liberar gradualmente silicio, se cree que es clave para proveer un material que produce una reconstrucción del i hueso más rápida.

Para usar un material para rellenar defectos de hueso, el área afectada (defecto de hueso) es escindida y un material denso o poroso, que tiene tal tamaño para llenar el área afectada suficientemente, es implantado directamente ahí o un material granular es cargado al área afectada.

Para asegurar la formación del hueso, es deseable implantar o enterrar tal material en el área afectada sin una separación (despeje). Sin embargo, no es fácil | procesar un •material denso o poroso para ajustar las dimensiones del área afectada estrechamente. Además, un material granular si es cargada al área afectada, frecuentemente gotea del área afectada después de la cirugía (implante) . Estas .técnicas son por consiguiente susceptibles a mejoras.

Indepéndientemente, también se conoce una¡ técnica de regeneración de hueso guiada que usa una membrana enmascarante para cubrir un defecto de hueso. La técnica de regeneración de hueso guiada no involucra cargar un material al área afectada. En lugar de esto, esta técnica utiliza una membrana de enmascaramiento que tiene las funciones de impedir la invasión de células y tejidos no involucrados en la formación del hueso al defecto el hueso, permitiendo la habilidad de auto-regeneración del hueso se exhibe y ayude al hueso a reconstruirse. Esta técnica pretende curar el defecto de hueso al utilizar la habilidad de curado que un cuerpo viviente tiene inherentemente. Por ejemplo, la Publicación de Solicitud de Patente Japonesa sin examinar (JP-A) No. 2009-61109 revela una membrana de generación de hueso guiada y un método de producción de la misma, en donde la membrana de regeneración de hueso guiada tiene una estructura de bicapas que incluye una primera capa de tela no tejida y una segunda capa de tela no tejida, en la cual la primera capa de tela no tejida contiene un carbonato de calcio silicio-liberable y una resina biodegradable como componentes principales y la segunda capa de tela no tejida contiene .; una resina biodegradable como componente principal . Se ha reportado que el uso de esta membrana da proliferación satisfactoria de células semejantes a osteoblasto murinas (células MC3T3-E1) y cuando un defecto de hueso formado en un hueso craneal de conejo es cubierto mediante tal membrana, se observa formación de hueso (osteogénesis) satisfactoria' (véase, T. Wakita, A. Obata and T. Kasuga, "New Fabrication Process of Layered em ranes Based on Poly (Lactic Acid) Fibers for Guided Bone Regeneration" , Materials Transactions, 50 [7], 1737-1741 (2009) ) . Esta membrana, sin embargo no es utilizable como material para llenar defectos de hueso debido a que tiene un espesor pequeño de 230 a 300 pm. además, la densidad global de tales membranas, que se estima que es de alrededor de 0.4 g/cm3 o más, es en general demasiado alta para ser usada como material para llenar defectos de hueso.

BREVE DESCRICPICION DE LA INVENCIÓ Así, un objeto de la presente invención es proveer una guata de fibra formada de un material bioresorbible para llenar defectos de hueso, tal material puede tener un sistema de liberación sostenida con tal composición química para guiar la habilidad de reconstrucción de hueso efectivamente y tiene una estructura tridimensional que tiene tal flexibilidad para encajar en un área afectada satisfactoriamente.

En una aspecto, la presente invención es 'concerniente con una guata de fibra para llenar defectos de hueso, en donde la guata de fibra tiene una estructura tridimensional floculenta que incluye una pluralidad de fibras. Las fibras contienen una resina biodegradable como componente principal y contiene o lleva un siloxano.

En un aspecto, las fibras en una guata de fibra de la invención pueden ser recubiertas con hidroxiapatita sobre su superficie. La resina biodegradable puede ser poli (ácido láctico) o un copolímero del mismo. Las fibras pueden contener siloxano dispersado en micropartículas ' de carbonato de calcio.

En un aspecto, la presente invención es concerniente con una guata de fibra para llenar defectos de hueso que comprende una pluralidad de fibras que comprenden una resina biodegradable y micropartículas de carbonato de calcio de fase de vaterita, en donde la pluralidad de fibras son entrelazadas entre sí en direcciones tridimensionales para formar una guata de fibra, de tal manera que la densidad global de la guata de fibra es de 0.005-03 g/cm3.

En un aspecto, la presente invención es concerniente con una guata de fibra para llenar defectos de hueso, que comprende una pluralidad de fibras biodegradables que contienen una pluralidad de micropartículas de carbonato de calcio y siloxano. Las fibras biodegradables son ¡entrelazadas tridimensionalmente entre sí para crear espacios tridimensionales de alrededor de varias decenas: de mieras o más en toda la estructura de guata de fibra, de tal manera que la guata de fibra tiene flexibilidad suficiente en todas direcciones tridimensionales de la misma sin formar una estructura de tapete plana. La densidad global de, la guata de fibra, tal como es medida de acuerdo con JIS L' 1097 es de alrededor de 0.005 g/cm3 a alrededor de 0.3 g/cm3.

En un aspecto, la presente invención es concerniente con una guata de fibra para llenar defectos de ' huesos, que comprende una pluralidad de fibras que contienen una resina biodegradable, micropartículas de carbonato de calcio de fase de vaterita y siloxano. La pluralidad de fibras son entrelazadas entre sí en direcciones tridimensionales para formar una estructura de guata de fibra, de tal manera que la guata de fibra tiene sustancialmente la misma flexibilidad en todas direcciones tridimensionales de la misma., La densidad global de la guata de fibra es de alrededor de 0.005 g/cm3 -0.3 g/cm3, la compresibilidad de la guata de fibra, tal como es medida de acuerdo con JIS L 1097 es de alrededor de 10% a alrededor de 55% y recuperación de compresión de la guata de fibra, tal como es medida de acuerdo con JIS -L 1097 es de alrededor de 5% a alrededor de 76%.

En un aspecto, la presente invención es concerniente con una guata de fibra para llenar defectos dé hueso que comprende una pluralidad de fibras biodegrádables que contienen una pluralidad de micropartículas de carbonato de calcio y siloxano. Las fibras biodegrádables son ¡entrelazadas tridimensionalmente entre sí para crear espacios tridimensionales de alrededor de varias decenas i de mieras o más en toda la estructura de guata de fibra, de tal manera que la guata de fibra tiene flexibilidad suficiente en todas las direcciones tridimensionales de la misma sin formar una estructura de tapete plana. La densidad global de la guata de fibra tal como es medida de acuerdo con JIS L 1097 es de alrededor de 0.005 g/cm3 a alrededor de 0.3 g/cm3.

En un aspecto, la presente invención es concerniente con una guata de fibra para llenar defectos de hueso que comprende una pluralidad de fibras que contienen una resina biodegradable, micropartículas de carbonato de calcio de fase de vaterita y siloxano. La pluralidad de fibras son entrelazadas entre sí en direcciones tridimensionales para formar una estructura de guata de fibra, de tal manera que la guata de fibra tiene sustancialmente una misma flexibilidad en todas las direcciones tridimensionales de la misma. La densidad global de la guata de fibra es de alrededor de 0.005 g/cm3 -0.3 g/cm3, la compresibilidad de la guata de fibra, tal como es medida de acuerdo con JIS L 1097 es de alrededor de 10% a alrededor de 55% y la recuperación de compresión de la guata de fibra, tal como es medida de acuerdo con JIS L 1097 es de alrededor del 5% a alrededor de 76%. ! ; BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Otros objetos, elementos y ventajas de ; la presente invención se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada hecha con referencia a las figuras adjuntas. En las figuras: La Figura 1 muestra una vista explicativa dé una técnica de electrohilado común; La Figura 2 muestra una vista explicativa de una técnica de electrohilado de acuerdo con una modalidad de la presente invención La Figura 3 ilustra la apariencia de una estructura tridimensional de una guata de fibra preparada en el ejemplo 1, indicada con cuadros de 10 mm; La Figura 4 muestra una micrografía electrónica de barrido (SEM) de fibras que constituyen la estructura tridimensional de una guata de fibra preparada en el ejemplo 1; : La Figura 5 es una gráfica que muestra las cantidades de iones de silicio liberados de una estructura tridimensional de Si-PLA15, preparada con el ejemplo 1 a un medio de cultivo celular; La Figura 6 es una que muestra las cantidades de iones de silicio liberados de una estructura tridimensional de Si-PLA50, preparada con el ejemplo 1 a un medio de cultivo celular; La Figura 7 muestra una micrografía electrónica de barrido (SEM) de fibras que constituyen una estructura tridimensional de Si-CaC03/PLA preparada en el ejemplo 2; i La Figura 8 muestra una micrografía electrónica de barrido (SEM) de fibras que constituyen una estructura tridimensional de Si-CaC03/PLA obtenida después del enjuague en 1.5 SBF, la estructura tridimensional Si - CaC03/PLA preparada en el Ejemplo 2 ; La Figura 9 ilustra patrones de difracción de rayos x de la estructura tridimensional de Si-CaC03/PLA preparada en el Ejemplo 2, antes y después del enjuague en 1.5 SBF; La Figura 10 es una gráfica que muestra los ' resultados de pruebas de proliferación celular de una estructura tridimensional de Si-CaC03/PLA recubierta con hidroxiapatita preparada en el Ejemplo 2 y de una muestra comparativa.

La Figura 11 muestra una fotografía de SEM de micropartículas de un carbonato de calcio liberable por silicio obtenido mediante el proceso de carbonación.

La Figura 12 muestra una vista explicativa de una técnica de electrohilado de acuerdo con una modalidad de la presente invención; La Figura 13 (A) muestra una vista explicativa de la medición de la densidad global de la guata de fibra preparada en el Ejemplo 3. La Figura 13 (B) muestra una vista explicativa de la medición de la compresibilidad de la guata de fibra preparada en el ejemplo 3 en la cual .un hueso es colocado sobre una cubierta. La Figura 13 (C) es una vista explicativa de la medición de la recuperación de compresión de la guata de fibra preparada en el ejemplo 3, en la cual el peso esta removido de la cubierta.

DESCRICPION DETALLADA La presente invención será descrita además con referencia a varias modalidades en las figuras. Modalidades de la presente invención son concernientes con materiales bioactivos para llenar defectos de hueso. Los materiales comprenden guata de fibra. Tal material tiene una estructura tridimensional floculenta de. una sustancia fibrosa que comprende una resina biodegradable como componente principal la sustancia fibrosa contiene o lleva un siloxano.

Como se usa en la presente, una estructura tridimensional (3D) floculenta es una estructura 3D vellosa holgada. Un biomaterial de la invención que tiene tal estructura 3D vellosa holgada puede ser definido por varios parámetros físicos/químicos, tales como su peso, densidad global, compresibilidad, habilidad de recuperación de compresión, como se describe en la presente. Estos parámetros físicos/químicos pueden ser determinados utilizando métodos estándar conocidos, tales como los métodos de estándar industrial japoneses (JIS) , particularmente el método JIS L 1097.

Un siloxano es cualquier compuesto químico compuesto de unidades de formas (R2SiO)n en donde R es un átomo de hidrogeno o un grupo hidrocarburo (por ejemplo, metilo, etilo, propilo y butilo) . El siloxano tiene una cadena fundamental que comprende Si y O' alternantes. Un siloxano apropiado para uso con modalidades de la invención puede ser cualquier siloxano que puede liberar SI in vivo. Véase, por ejemplo > Wakita et al., "Preparation of electrospun siloxane-poly (lactic acid) -vaterite hybrid fibrous membranes for guided bone regeneration, " Compos . Sci. Technol. , 2010; 70: 1889-1893.. ; Los materiales bioactivos de la invención pueden ser preparados utilizando técnicas de electrohilado . El electrohilado utiliza una carga eléctrica para estirar fibras muy finas (comúnmente en escala micro o nano) de un líquido o una pasta aguada. Cuando un voltaje suficientemente alto es aplicado a una gota liquida, el cuerpo de líquido es cargado. La repulsión electrostática en la gota contrarrestaría la tensión superficial y la gota es estirada. Cuando la fuerza de repulsión excede la tensión superficial, una corriente de líquido erupciona de la superficie. Este punto dé erupción es conocido como cono de Taylor. Si la cohesión molecular del líquido es lo suficientemente alta, la corriente! no se rompe y se forma un chorro de líquido cargado. A medida que el chorro se seca al vuelo, el modo de flujo de corriente cambia de óhmica a convectiva a medida que la carga '¦ migra a la superficie de la fibra. El chorro es luego alargado mediante un proceso de vapuleo provocado por la repulsión electrostática iniciada en dobleces pequeños en la fibra, hasta que es finalmente depositado sobre ün colector rectificado. El alargamiento y adelgazamiento de la fibra resultante de esta inestabilidad de doblez conduce a la formación de fibras uniformes con diámetros a escala de nanómetros . · En tanto que el voltaje es normalmente aplicado a la solución o pasta aguada en un proceso de electrohilado regular, de acuerdo con modalidades de la presente invención, el voltaje es aplicado al colector, no a ¡ la solución polimérica (o pasta aguada) y por consiguiente,' la solución polimérica es molida. La solución polimérica o pasta aguada es atomizada a las fibras mientras que se aplica el voltaje de esta manera y las fibras son entrelazadas para formar una estructura tridimensional.

Alternativamente, un material para llenar ; defectos de hueso que tiene una estructura tridimensional y que es satisfactoriamente flexible puede también ser : obtenido al llevar a cabo la técnica de electrohilado mejorada, seguida por enjuague del material electrohilado en ¿na solución reguladora del pH que esta sobresaturada con hidroxiapatita .

Ejemplos de resinas biodegradables utilizadas con modalidades de la invención incluyen polímeros; sintéticos, tales como polietilenglicoles (PEG) , policaproláctona (PCL) , poli (ácidos lácticos) (PLA) , ácidos poliglicólicos (PGA) y copolímeros de PEG y PCL y polímeros naturales tales como fibrinas, colágeno, ácido alginico, ácido !hialuronico, quitina y quitosana. Ejemplos preferidos de la resina biodegradable incluyen un poli (ácido láctico), (PLA) y un copolímero de un poli (ácido láctico) y un [ poli (ácido glicólico) (PGA) (esto es, copolímero de ácido láctico-ácido glicólico) .

De acuerdo con modalidades, de la invención, un material para llenar defectos de hueso puede ser producido de la siguiente manera. Inicialmente , una solución es ; preparada al disolver una resina biodegradable (tal como 1 PLA) en un solvente apropiado, por ejemplo cloroformo :¦ (CHC13) y/o diclorometano. Una solución acuosa de aminopropiltrietoxisilano (APTES) es agregada a la solución. En este procedimiento, la proporción de peso de PLA: APTES (PLA a APTES) es posiblemente de 1:0.01 a 1:0.5 pero es preferiblemente de 1:0.01 a 1:0.05 (en peso) . Esto, es debido a que la mayor parte de APTES, si es agregado en una cantidad excesivamente grande, es disuelto en etapas prematuras del enjuague en la solución acuosa y por consiguiente no es tan efectivo. El PLA tiene un peso molecular de alrededor de 20 x 104 alrededor de 30 x 104 KDa. La concentración del PLA en la solución es preferiblemente de 4 a 12% en peso para hilado satisfactorio. Para mantener condiciones de hilado satisfactoria, dimetil formamida y/o metanol pueden ser agregados a la solución en una proporción de alrededor de 50% en peso o menos- en relación al cloroformo y/o diclorometano. i Un líquido que tiene una constante dieléctrica relativa mayor que aquella de la resina biodegradable puede ser agregado a la solución resultante para producir una solución de hilado para la preparación de una estructura tridimensional. Comúnmente, cuando la resina biodegradable es un poli (ácido láctico) , se puede agregar un líquido que tiene una constante dieléctrica relativa mayor que aquella del ácido láctico. Ejemplos de líquidos que tienen constante dieléctrica relativa mayor que aquella de ácido láctico (constante dieléctrica relativa: 22.0) incluyen metanol (constante dieléctrica relativa: 32.6), etanol (constante dieléctrica relativa: 24.6), etilenglicol . (constante dieléctrica relativa: 37.7), 1, 2-propandiolj (constante dieléctrica relativa: 32.0), 2, 3-butandiol, glicerol (constante dieléctrica relativa: 42.5), acetonitrilo (constante dieléctrica relativa: 37.5), propionitrilo (constante dieléctrica relativa: 29.7), ; benzonitrilo (constante dieléctrica relativa: 25.2), sulfolario (constante dieléctrica relativa: 43.3) y nitro metano (constante dieléctrica relativa: 35.9). Cualquiera de! estos son efectivos, pero más ventajosamente agua; (constante dieléctrica relativa: 70 a 80) puede ser usada. ; Sin embargo, el agua es invisible con y separada completamente de cloroformo y/o diclorometano usado como solvente : para el PLA. Para evitar este problema, un líquido anfifílico, tal como metanol, etanol, propanol y/o acetona, esta preferiblemente en coexistencia con el solvente y agua. Tales líquidos anfifílicos para uso en la presente no están limitados en sus constantes dieléctricas relativas, en tanto que sean anfifílicos y satisfactoriamente invisibles tanto con el solvente (tal como cloroformo y/o diclorometano) como agua. Como un ejemplo, 0.5 a 5 g del líquido anfifílico (tal como metanol, etanol, propanol y/o acetona) y 0.5 a 3 g de agua pueden ser agregados por 1 g del PLA.

Una solución de hilado puede ser combinada adicionalmente con un carbonato de calcio para formar una pasta aguada (pasta de hilado) . Esto ayuda' a acelerar (aceleración) la etapa de enjuague del articulo electrohilado en una solución . reguladora del pH que esta sobresaturada con hidroxiapatita para formar una hidroxiapatita absorbible sobre el mismo. La hidroxiapatita absorbible ayuda a conferir adhesión celular inicial más alta. La cantidad del carbonato I de calcio es posiblemente 60% en peso o menos, ¡debido a que el carbonato de calcio, si es agregado en una cantidad de más del 60% en peso, puede ser difícil de mezclar con la solución para dar una pasta aguada homogénea. Sin ¡embargo, el carbonato de calcio, si es agregado en una cantidad menor de 10% en peso, puede no exhibir sus efectos ventajosos notablemente. La solución o pasta aguada puede incluir además una o más sustancias inorgánicas que son utilizables in vivo sin problema. Ejemplos de sustancias inorgánicas incluyen hidroxiapatita, fosfato de tricalcio, fosfato; de calcio, fosfato de sodio, hidrogeno fosfato de sodio, hidrogeno fosfato de calcio, fosfato de octacalcio, fosfato de tetracalcio, pirofosfato de calcio y cloruro de calcio.

De acuerdo con modalidades de la invención, un material para llenar defectos de hueso puede también ser una sustancia que contiene una resina biodegradable como componente principal y que contiene además o lleva un siloxano. Esta sustancia puede ser preparada al preparar micropartículas de carbonato de calcio que llevan siloxano dispersado en las mismas (Si-CaC03) , comúnmente mediante el método descrito en la Publicación de Solicitud de Patente Japonesa 1 sin examinar ( (JP-A) No. 2008-100878) y mezclar 60% o menos de las micropartículas de Si-CaC03 con PLA. La cantidad de las micropartículas de Si-CaC03 es preferiblemente dé 10 a 60% en peso en relación con el PLA, como en el carbonato de calcio. Para dispersar uniformemente las micropartículas, la sustancia es preparada preferiblemente al amasar el PLA y micropartículas de Si-CaC03 en proporciones predeterminadas en un amasador de calentamiento para dar un compuesto. El compuesto es luego disuelto en el solvente para dar una solución de hilado.

De acuerdo con una técnica de electrohilado común, como se ilustra en la Figura 1, una carga es aplicadá mediante un suministro de voltaje 1 a una boquilla de una jeringa 2. De esta manera, una carga positiva es aplicada a una solución de hilado y la solución es extruida lentamente de la punta de la boquilla. Cuando el efecto del campo eléctrico se vuelve más grande que la tensión superficial, la solución es retirada de fibras y viaja hacia un colector 3 que es conectado con un electrodo de tierra. En camino al colector 3, el solvente de la solución se evapora, formando mediante esto una capa delgada de tela no tejida de fibras. Esta técnica, sin embargo no produce una estructura tridimensional, aun si se modifican las condiciones de hilado . (tal como la concentración de la solución de hilado, el tipo de solvente contenido en la solución, la velocidad de suministro de la solución, el tiempo de hilado, el voltaje aplicado y la distancia entre la boquilla y el colector) . Esto es debido que la solución residual y la resina depositada sobre el colector 3 son cargados por sí mismos y se repelen entre sí. La repulsión impide la deposición en la dirección del espesor. En relación a esto, la resina fibrosa derivada de la solución se deposita sobre el colector 3 tendría la mayoría del solvente evaporado. Sin embargo, una cantidad en trazas de la solución se deposita intacta (esto es, que contiene el solvente) sobre el colector 3.

En contraste, de acuerdo con la presente invención, como se ilustra en la Figura 2, una estructura tridimensional de una guata de fibra puede ser formada al llevar a cabo el electrohilado mientras que se conecta' a tierra la boquilla de la jeringa 2 (esto es, sin aplicar carga a la misma) . Al mismo tiempo, una carga positiva es aplicada al colector 3. De acuerdo con esta técnica, si una solución de hilado regular es extruida lentamente de la punta de la boquilla, la solución de hilado caería como gotas, debido a que la solución no está cargada. Sin embargo, cuando la solución de hilado contiene además un líquido, tal como agua, que tiene una constante dieléctrica relativa mayor que aquella de la resina biodegradable , el líquido puede ser afectado por el campo eléctrico y la solución de hilado puede ,ser estirada hacia el colector por la acción de polarización. En este caso, la solución de hilado no es cargada por sí misma y forma fácilmente depósitos tridimensionales sobré el colector 3 sin sufrir de repulsión electrostática. En este proceso, el líquido (solución) puede ser dividido en 2, hebras y estirado de la boquilla de la jeringa 2 hacia el colector 3. Estas hebras son entrelazadas para formar una j estructura tridimensional floculenta sobre el colector 3.

Para permitir que este fenómeno ocurra, sin, embargo, la solución de hilado debe tener una viscosidad un tanto baja. Si la solución de hilado tiene una viscosidad excesivamente alta, puede no llegar al colector aun cuando es afectada por el campo eléctrico. Así, el diámetro de la sustancia fibrosa que constituye la estructura tridimensional preparada de acuerdo con modalidades de la invención puede ser controlado sustancialmente por la viscosidad de la solución de hilado. Cuando la solución de hilado tiene una viscosidad particularmente baja, la sustancia fibrosa se puede depositar más fácilmente para formar una estructura tridimensional y la sustancia fibrosa tendría más probablemente diámetros de fibras más pequeños. Comúnmente, cuando una solución de hilado es preparada al disolver PLA en cloroformo para dar una solución, seguida por adición de etanol y agua a la misma, la sustancia fibrosa resultante tiene un diámetro de fibra en el intervalo de alrededor de 0.05 µp? a 1 alrededor de 10 pm. es aceptable no aplicar una carga positiva, sino una carga negativa al colector 3, en tanto que la solución de hilado pueda ser estirada hacia el colector por la acción de polarización. i La estructura tridimensional resultante de -una guata de i fibra puede ser cortada en una pieza del tamaño' requerido y la pieza cortada puede ser enjuagada en una solución de pH regulado que contiene iones de calcio y iones fosfato y que es saturada con respecto a hidroxiapatita, para: recubrir la superficie del armazón fibroso con hidroxiapatita. Ejemplos de la solución reguladora del pH para uso en la presente, incluyen una solución reguladora del pH Tris (pH 7.2 a 7.4) que contiene iones a una concentración sustancialmente igual a la concentración de ion inorgánico en el plasma humano (fluido corporal simulado o SBF) y una solución (1.5 SBF) que contiene iones en concentraciones 1.5 veces a aquellas del SBF. El SBF 1.5 es más ventajoso debido a que la sustancia fibrosa puede ser recubierta con hidroxiapatita más rápidamente .

De acuerdo con la modalidad presente, se provee un material flexible para llenar defectos de hueso, . tal material tiene una estructura tridimensional de una guata; de fibra que incluye una sustancia fibrosa, en la cual la sustancia fibrosa contiene una resina biodegradable, representada por poli (ácido láctico) (PLA) , como componente principal y contiene además o lleva siloxano. También se provee un material de relleno para reparación de hueso, en el cual la superficie de la sustancia fibrosa que constituye la estructura tridimensional de recubierta con hidroxiapatita. Tal material, que incluye un espacio de comunicación para la entrada de , células y tiene ajustabilidad mejorada en el área afectada, puede ser preparado fácilmente al; adaptar la técnica para producir una tela no tejida por medio de electrohilado para la producción de la: estructura tridimensional. Además, el recubrimiento i con una hidroxiapatita absorbible puede ser efectuado fácilmente al enjuagar el artículo electrohilado en una solución de pH regulado sobresaturada con hidroxiapatita y la hidroxiapatita absorbible recubierta ayuda a proveer adhesión celular inicial más alta.

Una guata de fibra para llenar defectos de hueso así obtenida tiene flexibilidad satisfactoria en todas direcciones tridimensionales para encajar en un defecto de hueso derivado de la estructura tridimensional constituida por la sustancia fibrosa. La flexibilidad de : la guata de fibra es sustancialmente la misma en todas las direcciones tridimensionales. La guata de fibra no tiende a formar una estructura de tapete plana en la cual las: fibras son entrelazadas y extendidas en direcciones bidimensiónales . Tal guata de fibra muestra alta proliferación celular en un análisis de afinidad celular utilizando células semejantes a osteoblasto (células C3T3-E1) y es exceso en la habilidad de reconstrucción del hueso. La densidad global de la guata de fibra de esta modalidad es mucho más baja que la membrana de enmascaramiento del arte previo, como se revela por ejemplo por JP-A 2009-61109.. i De acuerdo con algunas modalidades de : la presente invención, las fibras de la guata de fibra son formadas de un compuesto de carbonato de calcio silicio-lib'erablé y un polímero biodegradable .

Similarmente a la modalidad ejemplar discutida anteriormente, micropartículas de carbonato de calcio de fase de vateritas pueden ser usadas como carbonato de calcio Si-liberable, el contenido de Si del cual puede ser por ejemplo 2% en peso (denominado posteriormente en la presente como 2SiV) . Como se revela en detalle en la publicación de Solicitud de Patente Japonesa sin examinar ( (JP-A) No. 2008-100878, el carbonato de calcio . Si-liberable puede ser obtenido al usar el proceso de carbonación, en el cual gas carbonato es atomizado a una suspensión de una mezcla de metanol, cal apagada y compuestos de silicio orgánico. La Figura 11 muestra una fotografía de SEM de las micropartículas de carbonato de calcio, que es revelado en (JP-A) No. 2008-100878. Aunque los diámetros de las micropartículas varían y pueden ser cambiados al ajustar las condiciones de producción, el intervalo preferible del diámetro de las micropartículas es de aproximadamente 0.5-1.5 m.

Un compuesto de carbonato de calcio silicio-liberable y polímero biodegradable puede ser formado mediante calentamiento/amachado de una mezcla de polvos de vaterita de silicio y ácido poliláctico y un copolímero de ácido poliláctico y ácido poliglicólico . Los pesos moleculares del ácido poliláctico o un copolímero de ácido láctico y ácido poliglicólico son preferiblemente de 150000 a 300000. Con el fin de obtener una elasticidad deseable de la guata de fibra, el contenido de 2SiV del compuesto es preferible.de 30-40% en peso. Esto compuesto puede ser disuelto utilizando un solvente (tal como CHCL3) para obtener una solución de hilado. La^ solución de hilado así obtenida puede ser procesada a una guata de fibra utilizando técnica de electrohilado .

Para procesar la solución de hilado a guata de fibra utilizando electrohilado, como se ilustra en la Figura 12, un montaje positivo es aplicado a la solución de hilado en un estado que un recipiente del colector lleno ,con etanol es conectado a tierra. La solución de hilado es luego fabricada en fibras y las fibras electrohiladas son atraídas y viajan al recipiente del colector, en donde el solvente de la solución de hilado es evaporado en el campo eléctrico durante aquel proceso. Aquellas fibras atraídas al recipiente del colector son acumuladas en el etanol del recipiente para formar una estructura semejante a algodón. Al cambiar las condiciones de hilado (tal como la densidad de la solución de hilado, clases de solvente, velocidad de suministro, periodo de tiempo de electrohilado, el voltaje aplicado, la distancia entre la boquilla y etanol en el recipiente del colector) , morfología deseada de la guata de fibra puede ser obtenida.

El diámetro externo de la guata de fibra de esta modalidad es preferiblemente de alrededor de 0.5 pm alrededor de 30 pm, preferiblemente de alrededor de 0.1 pm a alrededor de 20 pm y más preferiblemente de alrededor de 10 µt? a alrededor de 20 pm. la densidad global de la guata de fibra tal como es medida de acuerdo con JIS L 1097 es ] de alrededor 0.005 g/cm3 a alrededor 0.3 g/cm3, preferiblemente de alrededor de 0.01 g/cm3 a alrededor de O.lg/cm3, mas preferiblemente alrededor de 0.014 g/cm3 a alrededor de 0.021 g/cm3. La compresibilidad de la guata de fibra de esta modalidad es de alrededor de 10% a alrededor de 55%, preferiblemente de alrededor de 20% a alrededor de 55%, más preferiblemente de 29% a 55%. La recuperación de compresión de la guata de fibra de esta modalidad es de alrededor de 5% a alrededor de 76%, preferiblemente, de alrededor de 7% a alrededor de 76%, más preferiblemente de alrededor de 44% a alrededor de 58%.

Ventajas de la invención Debido a que la guata de fibra de la presente invención es formada de carbonato de calcio Si-liberable y un polímero biodegradable muestran alta proliferación celular y tiene una excelente de habilidad de reconstrucción del hueso. En comparación con la membrana enmascarante la densidad de una guata de fibra de la presente invención es muy baja. Además, una guata de fibra de la invención es flexible y tiene excelente elasticidad. Por consiguiente, puede ; ser llenada fácilmente en los defectos de hueso durante la cirugía y puede ser implantado en los defectos del hueso sin separación (despeje) .

EJEMPLO 1 y EJEMPLO 2 La presente invención será ilustrada , en detalle adicional con referencia a varios ejemplos a continuación que son concernientes con métodos de producción de estructura tridimensionales. Se debe notar, sin embargo, que estos ejemplos son ilustrados para un mejor entendimiento de la presente invención y nunca pretenden limitar el alcance la presente invención. El experimentado en el arte apreciaría que varias modificaciones son posibles sin desviarse del alcance de la invención.

Materiales primas usadas en el Ejemplo 1 y Ejemplo 2 Poli (ácido láctico) (PLA) : PURASORB . PL Poli(L-lacturos) , que tiene un peso molecular de 20 x 1Ó4 a 30 x 104, es de PURAC Biochem (una división de CSM; Países Bajos) . Cloroformo (CHC13 reactivo grado analítico, con úna pureza de 99.0% o más, es de Kishida Chemical Co., Ltd1. , Japón, ?- i Aminopropiltrietoxisilano (APTES) : (TSL8331, con una pureza del 98% o más, GE Toshiba Silicones Co., Ltd., Japón) .

Carbonato de calcio siloxano- impurificado (Si-CaC03) : vaterita que contiene un siloxano en términos de un contenido de ion silicio de 2.9% en peso y preparado al usar cal apagada (Microstar T; con una pureza de 96% o más ; Yabashi Industries Co., Ltd., Japón), metanol (reáctive grado analítico; con una pureza de 99.8% o más; Kistiida Chemical Co., Ltd., Japón), APTES y gas dióxido de 'carbono (gas dióxido de carbón licuado de alta pureza; con una pureza de 99.9%; Taiyo Kagaku Kogyo K.K., Japón).

Condiciones de electrohilado en el Ejemplo 1 y Ejemplo 2 Velocidad de alimentación de la solución de hilado: 0.1 ml/min, Voltaje aplicado: un voltaje fue aplicado al colector de placa a 25kV, mientas que la boquilla era conectada a tierra Distancia entre la boquilla y el colector de placa: 1,00 mm, Tiempo de hilado: alrededor de 60 minutos.

Ejemplo 1 APTES (1 g) fue agregado a agua ultra pura (0.5 g) con agitación para dar una solución. La solución fue agrégada gota a gota a una solución de PLA al 8% en peso: a. CHC13 para dar un contenido de APTES de 0.015 g y 0.050 g, respectivamente, seguido por agitación. Durante este procedimiento, APTES fue condensado para dar un siloxano. A las mezclas resultantes se agregaron 1.5 g de etanol y 1 g de agua ultra pura para dar soluciones de hilado. Estas soluciones de hilado fueron sometidas a electrohilado y mediante esto produjeron estructuras tridimensionales que cada una incluyen una sustancia fibrosa que ¡contiene una resina biodegradable como componente principal y que contienen o llevan un siloxano (de aquí en adelante en la presente estas estructuras esféricas son denominadas como Si-PLA15 y Si-PLA50 , respectivamente) .

La Figura 3 ilustra la apariencia de la estructura tridimensional resultante (Si-PLA15) . La Figura 4 muestra una micrografia electrónica de barrido (SEM) de esta estructura estérica, demostrando que la estructura estér.ica es una estructura floculenta que incluye de varias de decenas de nanómetros a ocho mieras. Las estructuras bajo esta condición perdieron peso de 40 mg. Las estructuras no pierden su flexibilidad y elasticidad a un después que fueron enjuagadas en un medio de cultivo celular y recuperadas del ¡mismo.

Cada una de las estructuras estéricas preparadas anteriormente fue cortada a una pieza de 10 mm de amplio, 10 mm de largo y 1 mm de espesor, enjuagada en 4 mi de medio de cultivo celular alfa-MEM, mantenido a una temperatura de 37 °C en una incubadora en una atmosfera de gas de dióxido de carbono al 5% y el medio de cultivo celular fue Intercambiado con medio nuevo en el día 1, día 3 y día 5. Las Figuras 5 y 6 muestran las cantidades dé liberación de iones de silicio cuando las estructuras estéricas fueron enjugadas en el medio de cultivo celular tal como es medido por medio de espectrometría de emisión de plasma acoplado inductivamente . Los datos demuestran que ambas de las muestras; (estructuras estéricas) liberaron una gran cantidad de iones de silicio en el día 1 y después de esto liberaron iones de silicio en una cantidad significativamente disminuida, pero continuaron liberando iones de silicio hasta por lo menos el día 7. Si-PLA50 libero alrededor de 6.5 ppm de iones de silicio en el día pero libero 1 ppm menos iones de silicio del día 6 al día 7, mostrando solo una ligera diferencia de aquella en Si-PLA15.

Ejemplo 2 Una estructura tridimensional de Si-CaC03/PLA fue preparada mediante amasado de PLA y Si-CaC03 en un amasador de calentamiento a 200 °C por 15 minutos para dar un compuesto de Si-CaC03/PLA que contiene 40% en peso de ' Si-CaC03; se mezclan 1.67 g del compuesto de Si-CaC03/PLA con 8.33 g de CHCL3 para dar una solución; se agregan 1.5 g de etanol y 1 g de agua ultra pura a la solución para dar una solución de hilado y se somete la solución de hilado a electrohilado bajo las condiciones mencionada anteriormente.

La estructura tridimensional preparada; tiene una apariencia floculenta sustancialmente la misma como aquella mostrada en la Figura 3 y tuvo flexibilidad y elasticidad superiores. La Figura 7 es una micrografía electrónica de barrido (SEM) de la estructura tridimensional de Si-CaC03/PLA demostrando que esta estructura estérica es una estructura que incluye fibras finas que tienen diámetros de alrededor de 0.1 a alrededor de 3 µt? y partículas de carbonato de calcio estéricas que tienen diámetros de alrededor de 1 µ?? embebida entre las fibras. Las fibras tienen diámetros pequeños y espacios (separaciones) entre fibras son suficientemente grandes de alrededor de varias decenas de mieras o más para dar espacio suficientes para permitir que las células en las mismas. La cantidad de liberación de iones de silicio de esta estructura estérica fue determinada por el procedimiento del ejemplo 1 para encontrar que la estructura estérica libero de iones de silicio en cantidades de 5.3 ppm en el, día, 0.8 ppm del día 2 al día 3; 0.4 ppm del día al día 5 y 0.4 ppm del día 6 al día 7, indicando que la liberación en cantidades en trazas de ion de silicio proseguía.

La estructura estérica fue cortada a una pieza de muestra de 10 mm de amplio, 10 mm de largo y 10 mm de espesor, enjuagada en 40 mi de SBF 1.5 y mantenida a 37 °C por i un día. La pieza de muestra fue después de esto recuperada de SBF 1.5 y observada bajo un microscopio electrónico de barrido (SEM) , para encontrar que un número grande de partículas agregadas como se muestra en la Figura 8 precipitaron y que permanecían a espacios de alrededor de varias decenas de mieras para permitir que las células entren en los mismos. La Figura 9 muestra patrones de difracción de rayos x de la pieza de muestra antes y después del enjuague en SBF 1.5, demostrando que los picos derivados de hidroxiapatita fueron observados en la misma pieza después del enjuague. Estos resultados demuestran que las superficies de fibras que constituyen la estructura estérica tridimensional de Si-CaC03/PLA pueden ser recubiertas con una hidroxiapatita solamente al enjuagar la estructura estérica en SBF 1.5.

La Figura 10 muestra como los números celulares (en términos de números celulares por 1 era2) varían después de la inoculación de células semejantes a osteoblasto murina (MC3T3E1) sobre la estructura estérica hidroxiapatita-recubierta y sobre una muestra comparativa (Thermanox-disco de plástico para cultivo celular) . La muestra comparativa Thermanox había sido tratada sobre su superficie! para mejorar la prolifercion celular y para uso en cultivo celular. Los datos de la Figura 10 demuestran que la estructura estérica da una capacidad de crecimiento celular mucho :más alta que. aquella de la muestra comparativa superficie-tratada y se espera como un material que es excelso en la i habilidad de reconstrucción del hueso. ! Condiciones para el experimento de cultivo celular Cultivo Cultivo utilizando placa de 24 cavidades Tipo de célula: células semejantes a osteoblastos murina (células MC3T3-E1; Instituto Riken de Investigación Física y Química, Japón) .

Numero de inoculación celular: lxlO4 células/cavidad.

Medio: a-MEM (que contiene suero bovino fetál al 10%) . Intercambio del medio: en el día enseguida de la inoculación, después de esto un día sí y un día no.

Pieza de muestra: la estructura estérica 3D de muestra fue cortada a una pieza de 10 mm de largo, 10 mm de amplio y 10 mm de espesor (esto es, un cubo de 10 mm) . ¡ Método de conteo celular: la medición fue efectuada utilizando el Kit-8 de Conteo Celular (reactivo; analítico de crecimiento celular/toxicidad celular; Laboratories Doj indo, Japón) de acuerdo con los protocolos anexados al¡ reactivo.

Ejemplo 3 Carbonato de calcio de fase de vaterita (18; g) que tiene un contenido de silicio de 2% en peso (2SiV) , y ácido poliláctico grado medico (42 g) fueron ¡mezclados y calentados/amasados a 200°C por 45 minutos. Este es luego enfriado para obtener un compuesto (compuestc? SiPVH) , en donde el contenido de 2SiV es del 30% en peso. 1 g de SiPVH así obtenido es disuelto en clloroformo (9.3 g) y agitado para obtener una solución de ¡hilado. Esta solución de hilado es cargada a una máquina de ¡electrohilado y el electrohilada para obtener guata de fibra bajo las siguientes condiciones: ; Condiciones de electrohilado Velocidad de suministro de solución de ; hilado: 0.2 ml/min, voltaje aplicado: 17 kV y una distancia entre boquilla y colector (lleno con etanol) : alrededor de 20 cm, boquilla: jeringa: calibre 18.

Como se muestra en la Figura 12, las fibras acumuladas en etanol en el recolector son recuperadas i del . colector (Figura 12) . Las muestras 1-4 fueron preparadas de la guata de fibra recuperada de los colectores y analizadas. La densidad global, compresibilidad y recuperación de compresión fueron medidos de acuerdo con JIS L 1097. 1) Diámetro de fibras Los diámetros de fibras fueron medidos utilizando un microscopio láser desde dieciocho puntos. Se encontró que mientras que el diámetro de cada fibra así | medida vario significativamente, el intervalo de distribución del diámetro fue de alrededor de 10 µ??- 21 µ??. | : 2) Densidad global Cada una de las muestras 1-4 (peso promedio: 0.055 g) fue colocada en un cilindro de vidrio que tiene un diámetro interno de 22 mm. Una cubierta de vidrio circular que tiene aproximadamente el mismo diámetro (peso: 1;.148 g) fue colocada sobre la guata de fibra en el cilindro de vidrio. La altura de la guata de fibra (h0) en el cilindro de vidrio que tiene la cubierta colocada sobre el mismo fue medida. La densidad global de la guata de fibra fue calculada en base al volumen de la guata de fibra a su medida y su peso (mostrado en la Figura 13 (A) ) . ; El resultado que aunque vario significativamente entre las muestras, la densidad global de. cada muestra fue como sigue: muestra 1: : 0.015g/cm3; Muestra 2: \ 0.014 g/cm3; Muestra 3: 0.018 g/cm3; y Muestra 4: 0.021 g/cm3 (promedio: 0.017 g/cm3) . 3) Compresibilidad y recuperación de compresión Como se muestra en la Figura 13 (B) , un peso de 9.914 g es colocado en la cubierta de vidrio colocada en el cilindro de vidrio. Después que transcurrieron 30 minutos, se midió la altura de la guata de fibra (hi) en el cilindro; de vidrio en aquel estado. Desde el cambio antes y después de colocar el peso sobre la cubierta, la compresibilidad de la guata de fibra fue calculada utilizando la siguiente formula.

Compresibilidad (%) = (h0 - hi) /h0 x 100 ! La compresibilidad de la guata de fibra de las muestras 1-4 así medida fue: Muestra 1: 45.56%, Muestra 2: 34.90%, Muestra 3: 29.01% Muestra 4: 37.80% (Promedio 3;6.82%) .

Enseguida, como se muestra en la Figura 13 (C) , el peso es removido de la cubierta de vidrio. Después de 30 minutos, la altura de la guata de fibra (h2) en el cilindro de vidrio en aquel estado fue medida. Del cambio antes y después de colocar el peso sobre la cubierta y remover el peso de la cubierta, la recuperación de compresión de la guata de fibra fue calculada utilizando la siguiente formula.

Recuperación de compresión (%) = (h2 - hiJ/ího- !) x 100 La recuperación de compresión de la guata! de fibra de las muestras 1-4 fue como sigue : Muestra 1: 58.47%, Muestra 2: 44.02%, Muestra 3: 56.14%, Muestra 4: 57.20% ( promedio 53.96%) .

Método de prueba JIS L1097- 1982 (confirmado en el 2008) Los estándares industriales japoneses (JIS) publica el método estándar L1097 para las pruebas de guata de fibras sintéticas en 1982, que es confirmado en 2008. La prueba se lleva a cabo en una sala con temperatura y humedad estándar clase 2 (temperatura 20±2°C , humedad relativa 65±2%) de acuerdo con el JIS Z8703 (condición estándar de sala de prueba) .

Preparación de muestras Se toman piezas de la guata de un producto <sin empacar y se deja cada pieza en la sala por más de 8 horas. Luego, se captan aleatoriamente muestras para las pruebas .' Las muestras de prueba de tamaño de 20 x 20 cm son apiladas, de tal manera que el peso másico de las mismas es de alrededor de 40 g. piezas de muestras de pruebas necesarias para llevar a cabo las pruebas se dejan en aquel estado por alrededor de 1 hora.

Las pruebas podrían incluir pruebas en cuanto a color, volumen especifico (global) , compresibilidad (compresión, recuperación) , longitud y calidad de fibra.

Método de prueba Volumen especifico (densidad global) El volumen específico es medido al medir el peso de muestras de prueba preparadas como se describe anteriormente . Una placa gruesa (una placa plana de 20 x 20 cm de tamaño y 0.5 g/cm3) es colocada sobre una pieza de prueba y un peso A (2 kg) es colocada sobre la misma por 30 minutos. Luego, el peso A es removido y la muestra es dejada por 30 minutos en aquel estado. Este procedimiento es repetido tres veces. Después que el peso A es removido y dejado por 30 minutos en aquel estado, las alturas de la muestra en cuatro esquinas son medidas y se obtiene una altura promedio. El volumen especifico es calculado utilizando la siguiente formula. La muestra debe ser efectuada con tres muestras y se obtiene un promedio de las tres muestras .

Volumen especifico (cm3/g) = (20 x 20 x h0/l0) / W en donde h0 es un valor promedio de la altura en cuatro esquinas de la muestra de prueba (mm) y W es el peso de la muestra de prueba (g) . el volumen específico (cm3/g) puede ser convertido fácilmente en densidad global (g/cm3) si se desea.

Elasticidad de compresión (compresibilidad, recuperación de compresión) La elasticidad de compresión es medida al medir la altura en cuatro esquinas de una pieza de prueba descrita anteriormente. Una masa B (4 kg) es colocada sobre la misma por 30 minutos. Las alturas en las cuatro ésquinas son medidas. Después de esto, el peso B es removido y la muestra de prueba es dejada por 3 minutos. Las alturas en cuatro esquinas son medidas.. Los valores promedio de aquellos son obtenidos. La compresibilidad y recuperación de compresión son calculados de acuerdo con la siguiente formula. La prueba es conocida para tres muestras se obtiene un promedio de las tres muestras. | Compresibilidad (%) = ( (h0 _ hi)/h0) x 100 ¦ Recuperación de compresión (%) = (h2 — hx)'/ (h0 — hi) x 100 h0 : altura promedio en cuatro esquinas antes de colocar el peso B sobre las mismas (mm) . hi.: altura promedio en cuatro esquinas cori el peso B colocado sobre las mismas (mm) . '; h2 : altura promedio en cuatro esquinas después que el peso B es removido (mm) .

En tanto que la descripción anterior es de las modalidades preferidas de la presente invención, se apreciaría por el experimentado en el arte que la invención puede ser modificada, alterada o variada sin desviarse del alcance y justo significado de las siguientes reivindicaciones.

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Una guata de fibra para llenar defectos de hueso caracterizada porque comprende una pluralidad de fibras biodegradables que contienen una pluralidad de macropartículas de carbonato de calcio y siloxanp. en donde las fibras biodegradables son : entrelazadas tridimensionalmente entre sí para crear espacios tridimensionales de alrededor de varias decenas.de mieras o más en toda la estructura de guata de fibra, dé tal manera que la guata de fibra tiene suficiente flexibilidad en todas las direcciones tridimensionales de la misma y en donde la densidad global de la guata de, fibra, como es medida de acuerdo con JIS L 1097 es de alrededor de 0.005 g/cm3 a alrededor de 0.3 g/cm3.

2. La guata de fibra de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el diámetro externo de la pluralidad de fibras biodegradables es de alrededor de 0.5 a alrededor de 30 pm.

3. La guata de fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque ! la densidad global de la guata de fibra, tal como es medida de acuerdo con JIS L 1097 es de alrededor de 0.1 g/cm3 a alrededor de 0.1 g/cm3.

4. La guata de fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque : la densidad global de la guata de fibra, tal como es medida de acuerdo con JIS L 1097 es de alrededor de 0.14 g/cm3 a alrededor de 0.21 g/cm3.

5. La guata de fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizada porque la compresibilidad de la guata de fibra, tal como es medida de acuerdo con JIS L 1097 es de alrededor de 10% a alrededor de 55%.

6. La guata de fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizada porque la compresibilidad de la guata de fibra, tal como es medida de acuerdo con JIS L 1097 es de alrededor de 20% a alrededor de 55%.

. La guata de fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizada porque la compresibilidad de la guata de fibra, tal como es medida de acuerdo con JIS L 1097 es de alrededor de 29% a alrededor de 55%.

8. La guata de fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizada porque la recuperación de la compresión de la guata de fibra, tal como es medida de acuerdo con JIS L 1097 es de alrededor de 5% a .alrededor de 76%.

9. La guata de fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizada porque la recuperación de la compresión de la guata de . fibra, tal como es medida de acuerdo con JIS L 1097 es de alrededor de 7% a alrededor de

10. La guata de fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizada porque la recuperación de la compresión de la guata de fibra, tal como es medida de acuerdo con JIS L 1097 es de alrededor de 44% a alrededor de 58%.

11. La guata de fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizada porque las fibras biodegradables comprende poli (ácido láctico) o un copolímero del mismo.

12. La guata de fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-11, caracterizada porque la pluralidad de fibras son recubiertas con hidroxiapatita.

13. una guata de fibra para llenar defectos de hueso caracterizada porque comprende una pluralidad de fibras que contiene una resina biodegradable, micropartículas de carbonato de calcio de fase de vaterita y siloxano, en donde la pluralidad de fibras son entrelazadas entre si en dirección tridimensionales para formar una estructura de guata de fibra, de tal manera que la guata de fibra tiene sustancialmente una misma flexibilidad en · todas las direcciones tridimensionales de la misma y en donde la densidad de la guata de fibra es de alrededor de 0.005 g/cm3-0.3 g/cm3, la compresibilidad de la guata de fibra, tal como es medida de acuerdo con JIS L 1097 es de alrededor de 10% a alrededor de 55% y la .recuperación de compresión de la guata de fibra tal como es medida de acuerdo con JIS L 1097 es de alrededor de 5% a alrededor de 76%.

14. La guata de fibra de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque el diámetro exterior de la pluralidad de fibras es de alrededor de 0.05 um a alrededor de 30 µ m.

15. La guata de fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13 y 14, caracterizada porque el diámetro externo de la pluralidad de fibras es de alrededor de 0.1 p a alrededor de 20 um.

16. La guata de fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13-15, caracterizada porque la densidad global de la guata de fibra, tal como es medida de acuerdo con JIS L 1097 es de alrededor de 0.01 um a alrededor de 0.1 g/cm3.

17. La guata de fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1316, caracterizada porque la pluralidad de fibras son recubiertas con hidroxiapatita.

18. La guata de fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13-17, caracterizada porque la resina biodegradable es poli (ácido láctico) o un copolímero del mismo.

19. La guata de fibra de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13-18, caracterizada porque la pluralidad de fibras contienen siloxano dispersado en las macropartículas de carbonato de calcio de fase de vaterita.