RO131201B1 - Compoziţii de acoperire a implanturilor cu sisteme antimicrobiene pe bază de zeolit-ulei esenţial-colagen hidrolizat, şi procedeu de obţinere a acestora - Google Patents
Compoziţii de acoperire a implanturilor cu sisteme antimicrobiene pe bază de zeolit-ulei esenţial-colagen hidrolizat, şi procedeu de obţinere a acestora Download PDFInfo
- Publication number
- RO131201B1 RO131201B1 ROA201400956A RO201400956A RO131201B1 RO 131201 B1 RO131201 B1 RO 131201B1 RO A201400956 A ROA201400956 A RO A201400956A RO 201400956 A RO201400956 A RO 201400956A RO 131201 B1 RO131201 B1 RO 131201B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- zeolite
- collagen
- coating
- implants
- implant
- Prior art date
Links
- 239000007943 implant Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 title claims abstract description 30
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 title claims abstract description 30
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 title claims abstract description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 title claims description 20
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 21
- TUSDEZXZIZRFGC-UHFFFAOYSA-N 1-O-galloyl-3,6-(R)-HHDP-beta-D-glucose Natural products OC1C(O2)COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC1C(O)C2OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 TUSDEZXZIZRFGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000001263 FEMA 3042 Substances 0.000 claims abstract description 15
- LRBQNJMCXXYXIU-PPKXGCFTSA-N Penta-digallate-beta-D-glucose Natural products OC1=C(O)C(O)=CC(C(=O)OC=2C(=C(O)C=C(C=2)C(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)O2)OC(=O)C=2C=C(OC(=O)C=3C=C(O)C(O)=C(O)C=3)C(O)=C(O)C=2)O)=C1 LRBQNJMCXXYXIU-PPKXGCFTSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229920002258 tannic acid Polymers 0.000 claims abstract description 15
- LRBQNJMCXXYXIU-NRMVVENXSA-N tannic acid Chemical group OC1=C(O)C(O)=CC(C(=O)OC=2C(=C(O)C=C(C=2)C(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)O2)OC(=O)C=2C=C(OC(=O)C=3C=C(O)C(O)=C(O)C=3)C(O)=C(O)C=2)O)=C1 LRBQNJMCXXYXIU-NRMVVENXSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229940033123 tannic acid Drugs 0.000 claims abstract description 15
- 235000015523 tannic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 claims abstract description 15
- 240000005125 Myrtus communis Species 0.000 claims abstract description 9
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 235000013418 Myrtus communis Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 235000013628 Lantana involucrata Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 235000006677 Monarda citriodora ssp. austromontana Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 240000007673 Origanum vulgare Species 0.000 claims abstract description 5
- 240000002657 Thymus vulgaris Species 0.000 claims abstract description 5
- 235000007303 Thymus vulgaris Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 235000002020 sage Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000001585 thymus vulgaris Substances 0.000 claims abstract description 5
- JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;potassium;silicon;sodium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Na].[Al].[Si].[K].[Ca] JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910001603 clinoptilolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 241000222122 Candida albicans Species 0.000 claims description 9
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 claims description 9
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 claims description 9
- 229940095731 candida albicans Drugs 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 7
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 abstract 1
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 9
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 8
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 7
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 244000056927 Origanum maru Species 0.000 description 3
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 3
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 3
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 3
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 3
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 3
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 208000002565 Open Fractures Diseases 0.000 description 2
- 244000182022 Salvia sclarea Species 0.000 description 2
- 244000058518 Thymbra spicata Species 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 2
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 210000002449 bone cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 description 1
- SQDAZGGFXASXDW-UHFFFAOYSA-N 5-bromo-2-(trifluoromethoxy)pyridine Chemical compound FC(F)(F)OC1=CC=C(Br)C=N1 SQDAZGGFXASXDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 1
- 229920001287 Chondroitin sulfate Polymers 0.000 description 1
- 208000003044 Closed Fractures Diseases 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011228 Majorana syriaca Nutrition 0.000 description 1
- 235000002911 Salvia sclarea Nutrition 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000005186 Thymbra spicata Nutrition 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 238000011882 arthroplasty Methods 0.000 description 1
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 239000012867 bioactive agent Substances 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229940059329 chondroitin sulfate Drugs 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000001652 electrophoretic deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 1
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 description 1
- 210000001624 hip Anatomy 0.000 description 1
- 210000004394 hip joint Anatomy 0.000 description 1
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 description 1
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000000413 hydrolysate Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 125000001483 monosaccharide substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000010661 oregano oil Substances 0.000 description 1
- 229940111617 oregano oil Drugs 0.000 description 1
- 230000011164 ossification Effects 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 239000013047 polymeric layer Substances 0.000 description 1
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000010670 sage oil Substances 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000010678 thyme oil Substances 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/04—Metals or alloys
- A61L27/06—Titanium or titanium alloys
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/28—Materials for coating prostheses
- A61L27/30—Inorganic materials
- A61L27/306—Other specific inorganic materials not covered by A61L27/303 - A61L27/32
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/28—Materials for coating prostheses
- A61L27/34—Macromolecular materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L27/54—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C8/00—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
- A61C8/0012—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the material or composition, e.g. ceramics, surface layer, metal alloy
- A61C8/0013—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the material or composition, e.g. ceramics, surface layer, metal alloy with a surface layer, coating
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
- A61L2300/404—Biocides, antimicrobial agents, antiseptic agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/12—Materials or treatment for tissue regeneration for dental implants or prostheses
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Dermatology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
Invenția se referă la compoziții de acoperire cu sisteme antimicrobiene pe bază de zeolit, ulei esențial și hidrolizat de colagen a unor implanturi metalice din aliaj de titan, placate inițial cu zeolit, cu utilizări în ortopedie și stomatologie, și la un procedeu de obținere a acestora.
Aproximativ un milion de pacienți din întreaga lume sunt tratați anual pentru înlocuirea totală de șolduri și a articulațiilor genunchiului, și peste 240 de milioane de oameni duc lipsa unuia sau mai multor dinți. Astfel, cererea de înlocuire a oaselor cu implanturi metalice este într-o continuă creștere. Pentru a realiza o fixare mai rapidă și mai puternică cu osul, pentru a mări rugozitatea, comparativ cu implanturile netede (neacoperite), și pentru a avea compoziția chimică asemănătoare cu fracțiunile de minerale osoase, implanturile metalice sunt acoperite cu un strat mineral sau polimeric.
Până în prezent au fost utilizate mai multe metode de acoperire, pentru a obține o mai bună osteoconductivitate și biocompatibilitate pe suprafața implanturilor de titan (Ti). Metoda de pulverizare în plasmă a fost bine acceptată ca metodă de acoperire cu hidroxiapatită (HA), deoarece oferă aderență strânsă între învelișul de HA și Ti. Cu toate acestea, metoda de pulverizare în plasmă necesită temperaturi de peste 12000°C în timpul procesului de acoperire, și acest lucru duce la alterarea structurii, formarea de HA cu cristalinitate extrem de ridicată, dizolvarea pe termen lung și crăpături la suprafața stratului de acoperire. O altă metodă folosită pentru acoperire este pulverizarea flăcării de înaltă viscozitate. Această metodă necesită temperaturi de 3000°C, cu modificarea structurii de cristal și formarea de HA cu cristalinitate extrem de mare. Pentru a evita astfel de temperaturi ridicate, au fost intens studiate mai multe alternative, cum ar fi metode de acoperire la temperatura camerei, fascicule de ioni pulverizați, scufundări, depuneri electroforetice și electrochimice. Metoda de acoperire în arc electric (metoda BC) a fost propusă de Ishikawa et al. Prin metoda BC se pulverizează pulbere HA pe suprafața de Ti, utilizând un aparat de sablat la temperatura camerei. în ultimii ani, noile compozite pentru acoperiri de implanturi au atras atenția numeroșilor cercetători, deoarece acoperirile cu hidroxiapatită s-au dovedit a fi biodegradabile. Aceste acoperiri trebuie să fie rezistente la rupere, să aibă proprietăți favorabile pentru legarea de os, să dezvolte și să diferențieze celule, și să inducă formarea osoasă.
Totuși, deși implanturile sunt intens studiate, pacienții cu fracturi deschise sunt expuși la un risc mai mare de infecție. Infecțiile bacteriene rămân o complicație serioasă și sunt, de cele mai multe ori, urmate de operații ale implantului, în special în ortopedie. în ciuda îmbunătățirii tehnicii chirurgicale și a design-ului implantului, rata de infectare variază de la 0,8 la 1,2% în chirurgia ortopedică (artroplastia totală de șold), și de la 3,6...8,1% (fracturi închise) la 17,5...21,2% (fracturi deschise), în chirurgie-traumatologie. Implanturile metalice sunt cunoscute pentru dezvoltarea infecției cu complicații grave pentru pacienții cu durată de spitalizare prelungită. în ciuda cercetărilor active pe implanturi de titan acoperite, pentru îmbunătățirea rezistenței la coroziune, activitate antimicrobiană, biodegradabilitate, adeziune și creșterea celulară osoasă, raportările au fost foarte limitate. în cazul suprafețelor implanturilor de titan trebuie să fie luate în seamă două aspecte importante: proprietățile fizico-chimice (rugozitate mărită, compoziție chimică similară osului) și microbiologice (să inhibe bacteriile și să dezvolte/prolifereze celulele osoase).
Este cunoscută, din cererea de brevet CN 101984144 A, o metodă de acoperire a implanturilor de titan prin biomineralizare și autoasamblare a colagenului in situ. Produsul are o bună biocompatibilitate și capacitate a reacției biologice, accelerează osteointegrarea zonei implantate, și are o scurtă perioadă de tratament. Acesta însă nu are proprietăți antimicrobiene. De asemenea, în brevetul GB 2483123 este descrisă o metodă de obținere
RO 131201 Β1 a unor substraturi cu elemente bioactive cum ar fi Ca, Mg, Zn sau Na. Acest tip de implant 1 poate imita doar partea minerală a osului, nu și cea organică, ce are la bază colagenul. Pe de altă parte, brevetul GB 2433263 descrie un proces de tratare a implanturilor cu substanțe 3 organice cum ar fi mono- sau dizaharide. Niciunul dintre aceste implanturi acoperite nu are proprietăți antimicrobiene. 5
De asemenea, din brevetul RU 2509554 este cunoscută o soluție de acoperire a unei structuri metalice implantabile, pe bază de acid hialuronic, condroitin sulfat și heparină. 7 Soluția de acoperire nu conține nici partea minerală specifică osului, și nici proprietăți antibacteriene. 9
Din cererea de brevet CN 1740400 (A) este cunoscut un procedeu de depunere electrochimică, ce furnizează un material biologic pe bază de colagen și fosfat de calciu, 11 biocompatibil și bioactiv.
Brevetul US 0072640 descrie metoda de acoperire prin pulverizare (pulverizare prin 13 combustie, plasmă gaz, plasmă spray în vid și pulverizare la rece) a unor particule de fosfat de calciu, în special hidroxiapatită. Particulele pot include agenți bioactivi. Totuși acoperirile 15 nu prezintă proprietăți antimicrobiene.
Brevetul US 0099353 prezintă o metodă de acoperire a implanturilor cu un strat de 17 fosfat de calciu/carbonat de calciu care au încorporată o substanță activă (antibiotic) ce este solubilă în mediu apos. Acest tip de acoperire are proprietăți antimicrobiene datorită 19 antibioticului.
Totuși, antibioticele sunt din ce în ce mai mult evitate din cauza rezistenței la 21 microorganisme și intoleranței multor pacienți, în favoarea substanțelor naturale antimicrobiene, cum ar fi uleiurile esențiale. 23
Avantajul invenției este că, în loc de binecunoscutele acoperiri cu hidroxiapatită pe suprafața de implant, vom folosi acoperiri multistrat pe implant de titan placat cu zeolit, care 25 conferă o suprafață naturală nano-poroasă . Implanturile placate cu zeolit au fost modificate cu un strat de hidrolizat de colagen, și apoi cu un agent de reticulare natural, acidul tanic, 27 de care se leagă un sistem antimicrobian pe bază de zeolit, ulei esențial și hidrolizat de colagen. Proprietățile antimicrobiene sunt date de uleiurile esențiale utilizate (ulei de cimbru, 29 oregano, salvie și mirt) care, la anumite concentrații, s-au dovedit a fi mai eficiente decât antibioticele împotriva Escherichia coli, Staphylococcus aureus și Candida albicans. 31
Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unor compoziții pe bază de clinoptilolit, ulei esențial și hidrolizat de colagen, care să confere proprietăți 33 antimicrobiene implanturilorîmpotriva microorganismelorîntâlniteîn leziunile stomatologice și ortopedice. Fixarea acestora se face prin reticulare cu acid tanic, astfel încât noile sisteme 35 de acoperire să confere proprietăți antimicrobiene împotriva Escherichia coli, Staphylococcus aureus și Candida albicans (microorganisme întâlnite în leziunile stomatologice și 37 ortopedice).
Procedeul de acoperire a implanturilor pe bază de aliaj de titan, placate în prealabil 39 cu zeolit, conform invenției, înlătură dezavantajele menționate prin aceea că este constituit din următoarele componente, exprimate în procente gravimetrice: 41
a) 5...15% hidrolizat de colagen sub formă de soluție în apă distilată în care se imersează implanturile, pentru a forma primul strat; 43
b) 0,5...2% acid tanic sub formă de soluție în apă distilată, ca agent de reticulare în care se imersează implanturile acoperite cu hidrolizatul de colagen a); 45
c) 0,1...2,0% zeolit natural, clinoptilolit, activat tribomecanic modificat;
d) 0,5...2% uleiuri esențiale de cimbru (T. spicata), oregano (O. syriacum), salvie (S. 47 sclarea L.) sau mirt (M. Communis L.);
RO 131201 Β1
e) 1...5% hidrolizat de colagen, sub formă de soluție, formează compoziția antimicrobiană în care se imersează implantul, pentru a forma ultimul strat.
Procedeul de obținere a sistemului de acoperire a implanturilor placate cu zeolit constă în aceea că, în prealabil, implantul este imersatîntr-o soluție de 5...15% hidrolizat de colagen, apoi se introduce într-o autoclavă la temperatura de 80°C, timp de 24 h. Implantul acoperit cu colagen este imersat într-o soluție de 0,5...2% acid tanic, se introduce într-o autoclavă la temperatura de 50°C, timp de 24 h. Implantul acoperit inițial cu zeolit, apoi cu colagen și modificat cu acid tanic este ulterior imersat în compoziția antimicrobiană formată din 0,1...2,0% zeolit natural, clinoptilolit, activat tribomecanic modificat, 0,5...2% uleiuri esențiale de cimbru (7. spicata), oregano (O. syriacum), salvie (S. sclarea L.) sau mirt (M. Communis L.), și 1...5% hidrolizat de colagen în apă distilată, și uscat la temperatura camerei.
Implanturile multistrat obținute au o structură omogenă prin vizualizare la microscopul optic, și prezintă proprietăți antimicrobiene împotriva Escherichia coli, Staphylococcus aureus și Candida albicans.
Aplicarea invenției conduce la următoarele avantaje:
- obținerea unor suprafețe multistrat antimicrobiene, prin tratarea implanturilor metalice din aliaj de titan, utilizând numai componente naturale prietenoase corpului uman și mediului (colagen, zeolit natural și uleiuri esențiale extrase din plante și acid tanic);
- compoziția antimicrobiană obținută poate fi utilizată și pentru acoperirea altor tipuri de implanturi metalice sau chiar polimerice;
- procedeul conform invenției este simplu, aplicabil la temperaturi între 23 și 80°C, timp de 3...5 zile consecutive, cu consum redus de energie și cu aparatură simplă, specifică obținerii și caracterizării biomaterialelor.
Colagenul utilizat trebuie să fie sub formă de hidrolizat pulbere atomizată, cu o concentrație de 1,5...10,0%) (w/v). Cenușa și grăsimea trebuie să fie nedetectabile la analiza calitativă și cantitativă, iarpH-ul hidrolizatului este acid, 2...5.
Zeolitul utilizat în această invenție este un zeolit natural, clinoptilolit, care trebuie să aibă o duritate Mohs de 3,5...4, o densitate specifică de 2,1...2,6 g/cm3 și următoarea compoziție: Na2O - 2,1 ...3,4%; K2O - 4,1...5,2%; AI2O3 - 11,3...12,1%; SiO2 - 66,7...67,1%; H2O - 6,5...13,3%, MgO - 0...1,1 %; CaO - 0...4,9% și FeO - 0...2,7%.
Uleiurile esențiale sunt obținute din Origanum syriacum, Thymbra spicata, Myrtus communis L. și Salvia sclarea L., prin hidrodistilare.
Agentul de reticulare este un polifenol natural, acidul tanic, de concentrație 99,9%. în continuare sunt prezentate cinci exemple.
Exemplul 1
Un implant din aliaj de titan placat cu zeolit a fost imersat într-o soluție de 10% hidrolizat de colagen, apoi introdus într-o autoclavă la temperatura de 80°C, timp de 24 h. Implantul acoperit cu colagen a fost imersat într-o soluție de 1% acid tanic, apoi introdus într-o autoclavă la temperatura de 50°C, timp de 24 h. Implantul acoperit inițial cu zeolit, apoi cu colagen și modificat cu acid tanic a fost imersat în compoziția antimicrobiană, formată din 1% ulei esențial de cimbru (7. spicata) și 1% hidrolizat de colagen în apă distilată, și uscat la temperatura camerei. Implantul multistrat obținut a avut o acțiune bună împotriva Escherichia coli, Staphylococcus aureus, și cu o zonă de inhibare de 30 și, respectiv, 43 mm, și inhibare totală asupra Candida albicans.
RO 131201 Β1
Exemplul 2 1
Acoperirea implantului inițial cu zeolit, apoi cu colagen și modificat cu acid tanic a fost realizată prin procedeul descris în exemplul 1. Procesul de acoperire finală a fost similar cu 3 cel descris în exemplul 1, cu excepția adăugării a 0,15% zeolit natural, clinoptilolit, activat tribomecanic modificat în compoziția antimicrobiană. Implantul multistrat obținut a avut o 5 acțiune bună asupra Escherichia coli, Staphylococcus aureus, cu o zonă de inhibare de 45 și, respectiv, 36 mm, și inhibare totală asupra Candida albicans. 1
Exemplul 3
Acoperirea implantului inițial cu zeolit, apoi cu colagen și modificat cu acid tanic a fost 9 realizată prin procedeul descris în exemplul 1. Procesul de acoperire finală a fost similar cu cel descris în exemplul 2, exceptând uleiul esențial, care a fost ulei de oregano. Implantul 11 multistrat obținut a avut o acțiune bună asupra Escherichia coli, cu o zonă de inhibare de 32 mm și inhibare totală asupra Staphylococcus aureus și Candida albicans. 13
Exemplul 4
Acoperirea implantului inițial cu zeolit, apoi cu colagen și modificat cu acid tanic a fost 15 realizată prin procedeul descris în exemplul 1. Procesul de acoperire finală a fost similar cu cel descris în exemplul 2, exceptând uleiul esențial, care a fost ulei de salvie. Implantul 17 multistrat obținut a avut o acțiune slabă asupra Candida albicans, cu o zonă de inhibare de 15 mm și inhibare totală asupra Staphylococcus aureus și Escherichia coli. 19
Exemplul 5
Acoperirea implantului inițial cu zeolit, apoi cu colagen și modificat cu acid tanic a fost 21 realizată prin procedeul descris în exemplul 1. Procesul de acoperire finală a fost similar cu cel descris în exemplul 2, exceptând uleiul esențial, care a fost ulei de mirt. Implantul 23 multistrat obținut a avut o acțiune slabă pentru Candida albicans, Staphylococcus aureus și Escherichia coli, cu o zonă de inhibare de aproximativ 15 mm. 25
Claims (3)
- 3 1. Compoziție pentru acoperirea implanturilor pe bază de aliaj de titan placate în prealabil cu zeolit, caracterizată prin aceea că este constituită din următoarele componente,5 exprimate în procente gravimetrice: zeolit natural, preferabil clinoptilolit 0,1...2%, activat tribomecanic modificat, uleiuri esențiale de cimbru, oregano, salvie sau mirt 0,5...2%, și7 hidrolizat de colagen în apă distilată 1 ...5%.
- 2. Compoziție conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că are acțiune 9 antimicrobiană asupra Escherichia coli, Staphylococcus aureus și Candida albicans.
- 3. Procedeu de acoperire a implanturilor pe bază de aliaj de titan placate în prealabil 11 cu zeolit, caracterizat prin aceea că se imersează implantul într-o soluție de 5...15% hidrolizat de colagen, se usucă într-o autoclavă la o temperatură de 80°C, timp de 24 h, apoi 13 implantul acoperit cu colagen este imersat într-o soluție de acid tanic 0,5...2%, se introduce într-o autoclavă la o temperatură de 50°C, timp de 24 h, la final se imersează implantul într-o15 compoziție definită în revendicarea 1, și se usucă la temperatura camerei.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201400956A RO131201B1 (ro) | 2014-12-05 | 2014-12-05 | Compoziţii de acoperire a implanturilor cu sisteme antimicrobiene pe bază de zeolit-ulei esenţial-colagen hidrolizat, şi procedeu de obţinere a acestora |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA201400956A RO131201B1 (ro) | 2014-12-05 | 2014-12-05 | Compoziţii de acoperire a implanturilor cu sisteme antimicrobiene pe bază de zeolit-ulei esenţial-colagen hidrolizat, şi procedeu de obţinere a acestora |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO131201A2 RO131201A2 (ro) | 2016-06-30 |
| RO131201B1 true RO131201B1 (ro) | 2018-01-30 |
Family
ID=56168110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA201400956A RO131201B1 (ro) | 2014-12-05 | 2014-12-05 | Compoziţii de acoperire a implanturilor cu sisteme antimicrobiene pe bază de zeolit-ulei esenţial-colagen hidrolizat, şi procedeu de obţinere a acestora |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO131201B1 (ro) |
-
2014
- 2014-12-05 RO ROA201400956A patent/RO131201B1/ro unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO131201A2 (ro) | 2016-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ciobanu et al. | Cerium-doped hydroxyapatite/collagen coatings on titanium for bone implants | |
| Ullah et al. | Mechanical, biological, and antibacterial characteristics of plasma-sprayed (Sr, Zn) substituted hydroxyapatite coating | |
| Spriano et al. | A critical review of multifunctional titanium surfaces: New frontiers for improving osseointegration and host response, avoiding bacteria contamination | |
| Dorozhkin | Calcium orthophosphate coatings on magnesium and its biodegradable alloys | |
| Geng et al. | Incorporation of silver and strontium in hydroxyapatite coating on titanium surface for enhanced antibacterial and biological properties | |
| Wang et al. | Electrodeposited dopamine/strontium-doped hydroxyapatite composite coating on pure zinc for anti-corrosion, antimicrobial and osteogenesis | |
| Geyao et al. | Development and application of physical vapor deposited coatings for medical devices: A review | |
| Song et al. | Antibacterial properties of Ag (or Pt)‐containing calcium phosphate coatings formed by micro‐arc oxidation | |
| Yu et al. | Biofunctional Mg coating on PEEK for improving bioactivity | |
| Kaliaraj et al. | Surface functionalized bioceramics coated on metallic implants for biomedical and anticorrosion performance–a review | |
| Thukkaram et al. | Fabrication of microporous coatings on titanium implants with improved mechanical, antibacterial, and cell-interactive properties | |
| JP2017536949A (ja) | 抗菌性銀錯体でコーティングされた表面 | |
| Heimann | The challenge and promise of low-temperature bioceramic coatings: An editorial | |
| Wang et al. | Effect of bioglass addition on the properties of HA/BG composite films fabricated by pulsed laser deposition | |
| WO2013114947A1 (ja) | 生体インプラント | |
| Li et al. | Hydroxyapatite/chitosan-metformin composite coating enhances the biocompatibility and osteogenic activity of AZ31 magnesium alloy | |
| Cao et al. | Formation of porous apatite layer after immersion in SBF of fluorine-hydroxyapatite coatings by pulsed laser deposition improved in vitro cell proliferation | |
| US20190269830A1 (en) | Implantable medical devices having coating layers with antimicrobial properties based on nanostructured hydroxyapatites | |
| Wang et al. | Enhanced biocompatibility and osseointegration of calcium titanate coating on titanium screws in rabbit femur | |
| CN101417146A (zh) | 一种抗菌型氧化钛复合涂层及制备方法 | |
| Braem et al. | Biomaterial strategies to combat implant infections: new perspectives to old challenges | |
| Wan et al. | Enhanced anti-microbial activity and osseointegration of Ta/Cu co-implanted polyetheretherketone | |
| Rosenberg et al. | Surface modification of a low modulus Ti-Nb alloy for use in medical implants. | |
| Tsou et al. | Anticorrosive, Antimicrobial, and Bioactive Titanium Dioxide Coating for Surface‐modified Purpose on Biomedical Material | |
| CN106581755A (zh) | 一种抗菌丝蛋白基仿生涂层及其制备方法 |