MX2013009806A - Soportes de vidrio bioactivo y metodo de fabricacion. - Google Patents

Abstract

Se describe una cuenta de vidrio, de vidrio-cerámica o de cerámica, con una microestructura de soporte, porosa, interna que está circundada por un escudo amorfo. El escudo sirve para proteger la microestructura porosa interna del escudo en tanto que incrementa la resistencia total de la microestructura porosa y mejora la fluidez de las cuentas ya sea por sí o en dispositivos tal como una macilla biológicamente degradable que se usará en regeneración o aumento de tejido blando o hueso. La porosidad abierta presente dentro de la cuenta permitirá degradabilidad mejorada in vivo en comparación a partículas o esferas sólidas y también promoverá el crecimiento de tejidos incluyendo pero no limitado a todos los tipos de hueso, tejido blando, vasos sanguíneos y nervios.

Description

SOPORTES DE VIDRIO BIOACTIVO Y MÉTODO DE FABRICACIÓN Campo de la Invención Esta invención se refiere a un soporte biocompatible para implantación en mamíferos para facilitar la reparación de tejido y la regeneración de tejido.

Antecedentes de la Invención Los soportes porosos de vidrio bioactivo han sido de interés para el diseño de biomateriales durante algún tiempo. Es atractiva una microestructura que puede estimular el proceso de curación y promover el crecimiento de tejido en tanto que se produzca de un material que eventualmente se degradará. Desdichadamente, los materiales altamente porosos tienen inherentemente baja resistencia que puede ser un daño principal. Otro obstáculo principal que se va a superar es la pobre manejabilidad de los soportes porosos puesto que se rompen fácilmente cuando se manejan, se pueden enredar fácilmente de forma conjunta, y finalmente llegan a ser ineficaces para el propósito propuesto. La mayoría de la industria ortopédica usa partículas densas de hueso de cadáver, productos cerámicos a base de fosfato de calcio, o vidrio bioactivo en sus dispositivos puesto que tienen la resistencia requerida y la manejabilidad requerida durante la cirugía.

El uso de vidrios bioactivos a base de silicato tal como 45S5 y S53P4, se usan actualmente en productos aprobados por la Administración de Fármacos y Alimentos de los Estados Unidos de América y otras organizaciones mundiales de seguridad para el uso en dispositivos implantables tal como implantes ortopédicos y se sabe que son capaces de producir soportes porosos tridimensionales. Los vidrios con composiciones similares a 45S5 y S53P4 cristalizan rápidamente cuando se calientan por arriba de cada una de las temperaturas de transición vitrea (Tg) respectivas, haciendo difícil sin cristalización la sinterización viscosa por tratamientos térmicos convencionales. Por lo tanto, actualmente no hay soportes amorfos, rígidos y porosos compuestos de vidrios de silicato que estén comercialmente disponibles. Los vidrios con intervalos más amplios de trabajo con múltiples elementos alcalinos y alcalinotérreos en combinación con sílice adicional se han desarrollado para cumplir la necesidad, pero estos vidrios se convierten a hidroxil-apatita (HA) más lento que 45S5 y S53P4, y ninguno de estos soportes están en los productos actualmente disponibles aprobados por la FDA para algún mercado clínico.

Las partículas de vidrio de silicato que son mayores de >500 mm pueden tomar años en reaccionar completamente con los fluidos corporales y convertirse al componente inorgánico del hueso conocido como hidroxiapatita (HA) debido a que las grandes partículas de vidrio (>500 mm) dejan huecos en el tejido en curación que toma años en remodelarse en tejido natural, y las partículas grandes tienen una relación relativamente pequeño de área superficial a masa y no permiten la penetración de tejido por el hueso o vasos sanguíneos.

Los soportes porosos permiten la penetración de tejido y el área superficial disponible para reacción con los fluidos corporales es relativamente grande y penetra completamente el soporte completo, lo que reduce significativamente el tiempo de conversión a HA y el remodelado final. Se ha mostrado que la cinética de conversión del vidrio de silicato 45S5 a HA se desacelera del modelo de volumen contrayente al modelo de difusión una vez que la capa de gel de sílice logra un espesor suficientemente grande para llegar a ser la barrera de difusión. Esta es la razón por la que un soporte poroso compuesto de 45S5 se convertirá a HA en cuestión de semanas como en lo opuesto a una cuenta de vidrio sólido 45S5 de tamaño comparable que puede tomar años.

Las propiedades de cristalización y las propiedades de transición vitrea de un vidrio particular son importantes cuando se trata vidrio y se le hace en un soporte poroso. Las composiciones de vidrio compuestas de concentraciones relativamente bajas de óxidos formadores de vidrio y concentraciones relativamente altas de óxidos alcalinos y alcalinotérreos tienden a cristalizarse rápidamente cuando se calientan por arriba de la temperatura de transición vitrea, haciendo difícil la unión por el flujo viscoso. Por lo tanto, no ha sido posible la capacidad de producir materiales o soportes porosos, rígidos a partir de estos vidrios por los tratamientos térmicos tradicionales.

Típicamente, se une vidrio al calentar por arriba de la temperatura de transición vitrea a una viscosidad apropiada para el flujo viscoso. Dependiendo de la cantidad de tiempo permisible para el proceso y la cantidad de flujo requerida, la viscosidad usada para el procesamiento puede variar con la aplicación. Los vidrios usados para estas aplicaciones se diseñan para resistir la cristalización a las temperaturas de procesamiento debido a que salta la movilidad de los iones. Entre más fluido sea el vidrio, típicamente es más fácil que se cristalice un vidrio, pero esto puede ser dependiente de que tan cerca esté la composición de vidrio a una fase cristalina y que tanta energía de activación se permita para que cristalice el vidrio.

Los vidrios que se beneficiarán de este método de unión requieren una entrada relativamente baja de energía para permitir que los átomos se re-arreglen y empiecen a formar cristales. La formación de cristales, especialmente en la superficie de las partículas, es lo que inhibe el flujo viscoso de estas partículas. Las fases cristalinas que cristalizan del vidrio se funden típicamente a temperaturas significativamente mayores que las temperaturas requeridas para cristalización; por lo tanto, los cristales no forman un flujo viscoso que ayudará en el proceso de sinterización. Además, la tendencia hacia la cristalización se incrementa conforme se incrementa la relación de área superficial a volumen del componente de vidrio, de modo que entre más pequeño sea el componente, mayor es la tendencia hacia la cristalización en superficie y se inhibe la unión.

Los soportes, particularmente aquellos diseñados para el uso como injertos óseos, deben ser altamente porosos (>50%) y se forman frecuentemente al someter a infusión una suspensión espesa compuesta de partículas de vidrio y otros componentes orgánicos e inorgánicos en una preforma (espuma o esponja u otro polímero poroso) que se debe quemar lentamente antes de la sinterización. Para mantener la microestructura deseada de la preforma, la velocidad de calentamiento se mantiene típicamente baja, unos pocos grados °C/min, a la temperatura de sinterización, y luego la parte sinterizada se enfría lentamente para eliminar el choque térmico del soporte de vidrio/cerámica. Para vidrios que cristalizan rápidamente (45S5 y S53P4), estos métodos no son efectivos para producir soportes rígidos de vidrio.

La gráfica mostrada en la Figura 1 describe las regiones útiles de interés para los posibles tratamientos térmicos de la siguiente invención. La sinterización del vidrio bioactivo es un proceso dependiente del tiempo-temperatura-cristalización, y no se puede ignorar un solo componente.

Típicamente, los soportes analizados en la literatura son ásperos y cortantes, que no es una cuestión para la prueba a una escala de banco, pero puede ser un problema significativo para los facultativos tal como cirujanos ortopédicos que necesitan presionar el material de implantes sin perforar el guante. Un guante perforado pone al facultativo y al paciente en posibilidad de transmisión de enfermedades, y el facultativo se puede lesionar por el material de implante si se penetra la piel del facultativo. Por lo tanto, actualmente no hay soportes completamente amorfos compuestos de vidrio bioactivo 45S5 o S53P4 a base de silicato aprobados por la FDA para uso clínico.

La rugosidad superficial de un soporte es ciertamente una desventaja desde un punto de vista de manejo, pero en un producto tal como masilla ósea o aún un material de implante de fase individual tal como gránulos sueltos, los bordes rugosos hacen que cada soporte se capture en otro disminuyendo la fluidez de las partículas. Esta disminución en la fluidez disminuye la carga total de soporte que puede incorporar la masilla puesto que la masilla misma actúa como un lubricante para mejorar la manejabilidad. Los desechos de los bordes rotos también pueden incrementar la respuesta inmunitaria total puesto que los macrófagos intentan remover/engullir las partículas pequeñas.

Por lo tanto, existe la necesidad de un método para unir un vidrio bioactivo a base de silicato con una alta afinidad para cristalización.

Breve Descripción de la Invención Un concepto de la invención es una cuenta de vidrio, de vidrio-cerámica o de cerámica con una microestructura interna de soporte poroso que está circundada por un escudo amorfo y preparada sin un componente volátil, o aglutinante y formador de poros. El escudo sirve para proteger la microestructura porosa interna del escudo en tanto que incrementa la resistencia total de la microestructura porosa mejora la fluidez de las cuentas ya sea por sí mismas o en dispositivos tal como masilla biológicamente degradable que se usará en regeneración o aumento de tejido óseo o tejido blando. La porosidad abierta presente dentro de la cuenta permitirá degradabilidad mejorada in vivo en comparación a partículas o esferas sólidas y también promoverá el crecimiento de tejido incluyendo pero no limitado a todos los tipos de hueso, tejido blando, vasos sanguíneos, y nervios. Unos pocos ejemplos de la microestructura interna son red de fibras direccionalmente orientadas o aleatoriamente orientadas, red de fibras aleatoriamente orientadas mezcladas con cuentas de vidrio, o se puede componer de poros interconectados formados por la fusión parcial de las partículas de vidrio. Los soportes protegidos pueden comprender una o más composiciones de vidrio para propósitos de controlar la degradación, estimulación biológica o propiedades antimicrobianas por nombrar unos pocos.

La presente invención comprende un método que empaca el soporte poroso y retiene la degradabilidad deseada y la microestructura porosa de un soporte en un forro encapsulado que incrementa la resistencia y lubricidad del soporte antes de la implantación y mejora la manejabilidad cuando se usa como un material de injerto independiente o un componente de una masilla. De esta manera, se puede efectuar la protección de la microestructura del soporte de vidrio bioactivo antes de y durante la implantación y mejorará las microestructuras disponibles en mercados tal como ortopédico, columna vertebral y curación de heridas de tejido blando.

En la práctica de la presente invención, se tritura y humecta un polvo de vidrio bioactivo. El polvo humectado se mezcla para ser que las partículas húmedas se peguen de forma conjunta y formen aglomerados, que entonces se pueden insertar o usar como masilla. Otra modalidad está compuesta de gránulos de vidrio sinterizado producidos por un método similar, es decir, se producen bolas de fibra al mezclar fibras de vidrio y cuentas de vidrio y por vibración, que a su vez forma estructuras entrelazadas que entonces se colocan en un crisol cerámico para tratamiento térmico. El gránulo rígido, poroso, resultante comprende cuentas y fibras sinterizadas. Otra modalidad usa las fibras y cuentas entrelazadas mencionadas previamente y sinteriza a la flama los gránulos al dejar caer las estructuras entrelazadas a través de una flama que forma un escudo poroso relativamente liso que circunda un núcleo de cuentas y fibras sueltas o no unidas. Otra modalidad comprende la sinterización del soporte de fibras o de partículas en un crisol primero, luego calentamiento en una flama para formar un escudo de capa superficial y una vez que ha pasado a través de la flama y se recolecta está listo para el uso.

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 es una gráfica de una curva de transformación de vidrio.

La Figura 2 es una imagen de una partícula del soporte de fibras/cuentas de vidrio sinterizado.

La Figura 3 es una vista aumentada de la superficie de la partícula de soporte de la Figura 2.

La Figura 4 es una vista esquemática del aparato usado en el método de la presente invención.

La Figura 5 es una gráfica de un crisol que sostiene aglomerados con un hueco en medio.

La Figura 6 es una imagen de un gránulo de fibras/cuentas sinterizadas y fusionadas.

La Figura 7 es una imagen del gránulo de fibras/cuentas de la Figura 6 cortado a la mitad.

La Figura 8 es una imagen de varias bolas de soporte de partículas no sinterizadas.

La Figura 9 es una imagen de una partícula de soporte de cuentas sinterizadas.

Descripción Detallada de la Invención Se pueden formar soportes para manejo de tejidos a partir de vidrio bioactivo. El vidrio bioactivo puede ser vidrio bioactivo de silicato, vidrio bioactivo de borato o vidrio bioactivo de fosfato. En tanto que se pueden usar todos estos vidrios en la presente invención, se prefiere vidrio bioactivo de silicato, tal como 45S5 y S53P4. En general, el vidrio bioactivo de silicato tiene una composición de carbonato de sodio, carbonato de calcio, pentóxido de fósforo y sílice, tal como una composición de vidrio que tiene aproximadamente 45-60% en mol de sílice y una relación molar de 2-10 de calcio a fósforo. Los materiales de vidrio que tienen esta o una composición similar, demuestran la formación de una capa con alto contenido de sílice y una película de fosfato de calcio en la superficie de materiales en un ambiente acuoso que une fácilmente el material de vidrio a hueso. Se pueden hacer variaciones de la composición, a través de la adición de composiciones tal como magnesia, óxido de potasio, óxido bórico, y otros compuestos, aunque en general se sabe que un contenido de sílice de entre 45-60% en mol en la capa interfacial es ventajoso para la formación de la capa de alto contenido de sílice con la película de fosfato de calcio para promover la formación de enlaces entre el soporte, el hueso natural y los materiales del tejido blando.

Se forman más fácilmente compuestos de vidrio en una fibra cuando el material se puede fundir y estirar en una fibra en tanto que está amorfo. Los materiales bioactivos y bioreabsorbibles que se pueden fabricar en una forma de fibras sin desvitrificación durante el proceso de estirado de fibra requieren un alto contenido de sílice y tanto óxido de sodio como óxido de potasio para proporcionar un efecto alcalino mezclado para mantener una estructura amorfa cuando se estiran en una fibra. Varios compuestos de vidrios de alto contenido de sílice y alcalinos, mezclados que se pueden jalar fácilmente en fibras han demostrado tanto bioactividad como bioreabsorbibilidad.

El primer paso de la cristalización de un vidrio es la formación de núcleos en el vidrio. Se puede formar núcleos mediante las imperfecciones en el vidrio tal como en una superficie o por tratamientos térmicos. Existen numerosos estudios para la nucleación y crecimiento de productos cerámicos de vidrio, y en particular el vidrio de Na2Ca2Si0309 es de interés puesto que este se forma en la fase 45S5 cuando se cristaliza. El vidrio se calienta rápidamente (un mínimo de ~300 a 400°C/min hacia arriba de 200,000°C/segundo de velocidad de calentamiento) a través del intervalo de temperaturas de nucleación para suprimir la nucleación y crecimiento cristalino, permitiendo por lo tanto que se presenta flujo viscoso entre las partículas durante un tiempo corto (<1 segundo a 10 a 20 min), y luego enfriando nuevamente a una velocidad de ~1000 a 2500°C/min a 200,000°C/segundo. Este método de calentamiento y enfriamiento rápidos reduce los efectos de la cristalización de un vidrio con alta afinidad de cristalización y permite la formación de un soporte poroso.

Cada componente del soporte no sinterizado de fibras/cuentas (fibras y cuentas) en sí mismo es un material fluido producido de cuentas o fibras individuales. Cuando los dos se ponen de forma conjunta, se trituran a un tamaño de aproximadamente 25 m , y se agitan ligeramente, las fibras y cuentas se entrelazan, formando bolas que son de aproximadamente 0.5 a 4mm de diámetro, son blandas al tacto, aún comprimibles como se muestra en la Figura 8. La capacidad de compresión viene de los componentes individuales del vidrio que son mucho más fuertes de manera individual que si los componentes individuales se sintetizarán ligeramente, o se unieran conjuntamente con una fase polimérica como otros soportes de vidrio bioactivo conocidos en la téenica. Los componentes individuales de vidrio pueden moverse y reconstituirse; lo que es una ventaja significativa con respecto a los materiales tradicionales de soporte.

También es posible usar solo partículas de vidrio, que se trituran a aproximadamente 25 ym, y se usan para formar las bolas. Estas bolas de partículas entonces se someten a un proceso térmico similar como las bolas de fibras/cuentas.

El entrelazamiento de las fibras y cuentas impide que los gránulos se disocien cuando se humectan y absorben sangre y otros líquidos también. La acción capilar dentro del gránulo ayuda en la transferencia del líquido de un gránulo al siguiente. Se debe esperar que los gránulos absorban cualquier líquido que humectará vidrio de manera similar, lo que incluye, pero no se limita a soluciones o mezcla a base de agua, soluciones o mezclas alcohólicas y geles o líquidos a base de petróleo. Desde un punto de vista clínico, estos gránulos son benéficos para el control de pérdida de sangre (hemostasis), adsorbiendo el aspirado de médula ósea, distribuyendo fármacos al sitio de cirugía, como un soporte dental/injerto óseo, como un soporte de tejido blando o como componentes de un soporte compuesto tal como, pero no limitado a un vendaje de herida o cubierta ósea como aplicaciones de ejemplo. En el uso clínico, las bolas de fibras/cuentas no sinterizadas también se pueden usar para tratar heridas de tejidos blandos y suaves.

Cuando el material de inicio es un vidrio bioactivo. 45S5, 90% de la fibra varía de 20 mm a 3mm en longitud, de 300 nm a 30 pm de diámetro, con 90% de las cuentas en el intervalo de 30 a 425 pm de diámetro, con 10-50% de fibras y 40-90% de cuentas, de manera preferente de 25% de fibras y 75% de cuentas. Las fibras y cuentas se mezclan suavemente para formar un aglomerado de fibras/cuentas como se muestra en la Figura 8. El aglomerado de fibras/cuentas se puede usar en este punto para la reparación de hueso/tejido, o un componente del mismo, o como un componente de una masilla, un cemento o una envoltura o cubierta de tejido. Cuando se usa como una masilla o cemento, el aglomerado, que es flexible, se empuja simplemente en su lugar en la cavidad corporal, donde, con el paso del tiempo, soportará tejido y/o hueso en crecimientos y actúa como un soporte de tejido/hueso reabsorbible para la reparación de tejido/hueso dañado y/o enfermo.

Cuando se sinterizan las bolas de fibras/cuentas, los aglomerados formados de esta manera se pueden colocar en un crisol cerámico 25 y tratar térmicamente a una temperatura por arriba de la temperatura de transición vitrea pero por abajo de la temperatura de fusión (Tm) del vidrio durante unos minutos, típicamente en un horno de cerámica u horno eléctrico de 900°F a 1100°F (482.22 a 593.33°C) para formar gránulos (Figuras 2 y 3). El tiempo a esa temperatura variará dependiendo de la temperatura. Por ejemplo, a 900°F (482.22°C) serán suficientes aproximadamente diez minutos en tanto que se necesita menos tiempo a mayores temperaturas. Cuando se usan solo partículas para formar las bolas, el resultado se representa en la Figura 9. Los gránulos se remueven del crisol y se enfrían rápidamente en un material térmicamente conductor, tal como una placa de cobre. Se deja un hueco en la forma de un cilindro 27 en el centro del crisol. Esto se hace de modo que las fibras no actúan como un aislante y bloqueen el calor para que alcance el material en el centro del crisol. También, una vez que se han unido los gránulos, son difíciles de remover sin dañar los gránulos. El hueco permite que el calor penetre uniformemente a los gránulos y el núcleo permite que el material fluya en la remoción y elimine el daño a los gránulos antes de enfriar por abajo de Tg. En la Figura 5 se muestra una vista esquemática de la carga de aglomerado en el crisol.

Los aglomerados sinterizados entonces se hacen pasar a través de una flama de propano/oxigeno y se enfrian rápidamente, formando de este modo un soporte de vidrio protegido, es decir, una bola que tiene un exterior de vidrio fusionado alrededor de un interior de fibras/gránulos. Dependiendo de la cantidad de tiempo en la flama, la periferia fusionada puede hacerse más gruesa o más delgada.

Ejemplo Se colocan aproximadamente 100 g de la mezcla triturada en una bandeja de acero inoxidable de 8 pulgadas (20.32 cm) y se rocía con agua suficiente para humectar la superficie del polvo. La mezcla rociada entonces se mezcla suavemente permitiendo que se peguen conjuntamente las partículas húmedas. Los aglomerados de polvo se pueden hacer de más de 1 cm, pero el tamaño de 1 a 6mm es óptimo. Los aglomerados se recolectan y colocan en un crisol cerámico, donde se calientan por arriba de la temperatura de transición vitrea pero por abajo de la temperatura de fusión del vidrio durante aproximadamente diez minutos a aproximadamente 900°F (482.22°C) para 45S5, y luego se enfría rápidamente para dar por resultado la partícula de fibra/cuenta sinterizada de las Figuras 2 y 3. En una modalidad, la estructura entrelazada de fibras/cuentas se calienta directamente en la flama, sin sinterización inicial. En otra modalidad, la partícula sinterizada se calienta directamente en una flama. Las estructuras entrelazadas de fibras/cuentas de la Figura 8 (sin sinterización) se colocan en la tolva 11 mostrada en la Figura 4 y con un alimentador vibratorio 12 se dirigen a la flama 13 de un quemador 15, la flama que comprende oxígeno y propano mezclados y en combustión. Los ajustes de la flama varían con la composición del vidrio y el tamaño del quemador, pero se requieren tanto oxígeno como propano. La temperatura resultante en la flama es por lo tanto 3600°F a 5100°F (1982.22°C a 2815.56°C). Cada aglomerado tiene el exterior fusionado en una fracción de un segundo en tanto que está en la flama, dejando fibras y cuentas sueltas en el centro. Entonces se sopla en un tubo de recolección 17 y se enfría por abajo de la temperatura de transición vitrea y de cristalización vitrea (Tg).

La modalidad que utiliza una estructura entrelazada de fibras/cuentas sinterizada también se puede hacer pasar a través de una flama y dar por resultado un aglomerado fusionado con un espesor variable del exterior fusionado como antes, pero no está suelto el centro.

El tubo de recolección 17 se coloca en un ángulo de entre 15 y 45 grados y se fija con un vibrador 19 para permitir que los gránulos fusionados salgan del tubo hacia una bandeja de recolección 21 donde los gránulos se enfrian a temperatura ambiente. Dependiendo de la profundidad de la flama y de la distancia de caída del aglomerado, el tiempo en que cada aglomerado está en la flama varía de 1/100-écimo a 1/4-écimo de un segundo. La imagen del gránulo protegido resultante se muestra en la Figura 6. La superficie vidriosa redondeada es evidente, pero hay un núcleo fibroso presente en el centro que permitirá el crecimiento hacia adentro de tejido y la conversión mejorada en comparación a una partícula o cuenta de vidrio sólido como se muestra en las Figuras 6 y 7. La Figura 6 es una imagen de SEM, que muestra la superficie de un gránulo de fibras/cuentas protegido de aproximadamente 1.1-2.0 mm de diámetro. La superficie del gránulo se cubre con ventanas o poros que permiten el crecimiento de tejido y la penetración de fluidos. El intervalo aproximado de tamaños de los poros es ~10 mM a ~200 mm, que es suficiente para infiltración de tejido. Debido al área superficial incrementada de la microestructura porosa interna, la velocidad de reacción del gránulo poroso es mucho mayor que una esfera de vidrio sólido. La Figura 7 muestra el gránulo poroso de fibra/cuenta de la Figura 6 formado de un aglomerado no sinterizado y fracturado en dos; son visibles las microestructuras externas e internas. En la Figura 7, el escudo es el perímetro fusionado exterior del gránulo. Hay fibras sueltas presentes en el fondo de la Figura 7 de la fracturación del gránulo. El centro del gránulo fracturado contiene fibras y cuentas sueltas. Al unir el núcleo a través de un tratamiento térmico más largo o adicional, se puede controlar la cantidad de unión de las fibras y cuentas. Adicionalmente, un tratamiento térmico adicional durante una duración suficiente de tiempo cristalizará el gránulo completo.

El soporte roto de la Figura 7 muestra el forro vidrioso poroso que cubre la red de fibras, interna, algo suelta. La superficie de los soportes tiene ventanas delgadas que cubren la superficie que se formaron a alta temperatura puesto que los gránulos de vidrio se fundieron y atraparon gas (aire) y produjeron burbujas. Las ventanas de vidrio se hidratarán rápidamente cuando estén en contacto con líquidos tal como los fluidos corporales o sangre y permitirán que los fluidos penetren al soporte y permitirán el crecimiento de nuevos tejidos en tanto que mejora las propiedades del material y la capacidad del material y la capacidad de manejo para los facultativos.

Se entenderá que la descripción anterior es de modalidades preferidas de ejemplo de la invención y que la invención no se limita a las formas específicas mostradas o descritas en la presente. Se pueden hacer varias modificaciones en el diseño, arreglo, y tipo de alimentos descritos en la presente, asi como los pasos para producir y usar la invención sin apartarse del alcance de la invención como se expresa en las reivindicaciones anexas.

Claims (25)

REIVINDICACIONES

1. Un soporte de vidrio protegido, caracterizado porque comprende: una mezcla de fibras de vidrio bioactivo y cuentas de vidrio bioactivo, algunas de las fibras y cuentas se fusionan entre si; la mezcla que está circundada por un escudo de vidrio fusionado, el escudo que tiene poros en el mismo.

2. El soporte de vidrio protegido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los poros son de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 200 mm de tamaño.

3. El soporte de vidrio protegido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además incluye fibras y cuentas sueltas.

4. El soporte de vidrio protegido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las fibras y las cuentas comprenden vidrio bioactivo 45S5.

5. El soporte de vidrio protegido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fibra es de 20 mm a 3 mm de longitud y de 300 nm a 30 mhide diámetro.

6. El soporte de vidrio protegido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque 90% de las cuentas son de 30 a 425 pm de diámetro.

7. El soporte de vidrio protegido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque hay de 10 a 60% de fibras y de 40 a 90% de cuentas.

8. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque los aglomerados sinterizados se utilizan para formar un soporte seleccionado del grupo que consiste de: una envoltura de hueso, un producto compuesto, una masilla de tejido blando o de hueso, un dispositivo hemostático, un implante ortopédico o relacionado a la columna, un vendaje externo, y un pegamento óseo o cemento óseo.

9. El soporte de vidrio protegido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque hay 25% de fibras y 75% de cuentas.

10. El soporte de vidrio protegido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque algunas de las fibras y cuentas se fusionan entre si.

11. El soporte de vidrio protegido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las fibras y cuentas no se fusionan entres si.

12. Un método para preparar soportes de vidrio protegido, caracterizado porque comprende los pasos de: 1) mezclar cuentas de vidrio bioactivo con fibras de vidrio bioactivo para formar aglomerados comprimibles; 2) sinterizar los aglomerados, 3) dejar caer los aglomerados sinterizados a través de una flama con una temperatura de aproximadamente 3600°F a 56000F (1982.22°C a 3093.33°C) para formar un exterior vidrioso; 4) enfriar y recolectar los soportes resultantes de vidrio protegido.

13. Un método para preparar soportes de vidrio protegido, caracterizado porque comprende los pasos de: 1) formar aglomerados de vidrio bioactivo; 2) colocar en un crisol y calentar a aproximadamente 900°F a aproximadamente 1100°F (482.22°C a 593.33°C) durante un periodo de aproximadamente diez a aproximadamente veinte minutos, y luego enfriar para formar aglomerados sinterizados, 3) dejar caer los aglomerados sinterizados a través de una flama, y 4) enfriar para formar soportes de vidrio protegido.

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque se forma una abertura axial cilindrica central en el crisol.

15. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el polvo de vidrio se tritura a un tamaño medio de partícula de aproximadamente 25 mm con 90% menos de 53 ym.

16. Un método para preparar soportes de vidrio protegido, caracterizado porque comprende los pasos de: 1) formar aglomerados de partículas y fibras de vidrio bioactivo; 2) colocar en un crisol y calentar por arriba de la temperatura de transición vitrea y por abajo de la temperatura de fusión del vidrio, y luego enfriar para formar aglomerados sinterizados; 3) dejar caer los aglomerados sinterizados a través de una flama con una temperatura de aproximadamente 36000F a 5600°F (1982.22°C a 309.33°C); 4) enfriar y recolectar los soportes resultantes de vidrio protegido.

17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque los soportes de vidrio protegidos se someten a un tratamiento térmico adicional para cristalizarlos.

18. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque los aglomerados sinterizados se utilizan para formar un soporte seleccionado del grupo que consiste de: una envoltura de hueso, un producto compuesto, una masilla de tejido blando o de hueso, un dispositivo hemostático, un implante ortopédico o relacionado a la columna, un vendaje externo, y un pegamento óseo o cemento óseo.

19. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque las partículas y fibras de vidrio se trituran a un tamaño medio de partícula de aproximadamente 25 mm con 90% menor de 53 pm.

20. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque los aglomerados sinterizados se utilizan para formar un soporte seleccionado del grupo que consiste de: una envoltura de hueso, un producto compuesto, una masilla de tejido blando o de hueso, un dispositivo hemostático, un implante ortopédico relacionado a la columna, un vendaje externo, y un pegamento óseo o cemento óseo.

21. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque se forma una abertura axial cilindrica central en el crisol.

22. Un soporte de vidrio protegido, caracterizado porque comprende cuentas de vidrio bioactivo circundadas por un escudo de vidrio fisionado poroso.

23. El soporte de vidrio protegido de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque las cuentas de vidrio se fusionan entre si.

24. Un soporte de vidrio protegido, caracterizado porque comprende dos o más composiciones diferentes de vidrio formadas al mezclar composiciones de vidrio seleccionadas del grupo que consiste de al menos dos composiciones de fibra de vidrio y al menos dos composiciones de cuentas de vidrio antes del tratamiento térmico.

25. Un método para preparar soportes de vidrio, caracterizado porque comprende los pasos de: 1) formar aglomerados de vidrio bioactivo de dos o más composiciones diferente de vidrio; 2) colocar en un crisol y calentar por arriba de la temperatura de transición vitrea y por abajo de la temperatura de fusión del vidrio, y luego enfriar para formar aglomerados sinterizados.