RU2159094C1 - Способ нанесения покрытия на имплантат из титана и его сплавов - Google Patents
Способ нанесения покрытия на имплантат из титана и его сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2159094C1 RU2159094C1 RU99122787A RU99122787A RU2159094C1 RU 2159094 C1 RU2159094 C1 RU 2159094C1 RU 99122787 A RU99122787 A RU 99122787A RU 99122787 A RU99122787 A RU 99122787A RU 2159094 C1 RU2159094 C1 RU 2159094C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium
- alloys
- implant
- layer
- hydroxyapatite
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в травматологии и ортопедии. Нанесение покрытия осуществляют путем анодирования титана и его сплавов постоянным или импульсным током в условиях искрового разряда. Второй слой покрытия наносят на имплантируемую в ткань часть имплантата, окуная его 2-3 раза в суспензию, содержащую порошок гидроксиапатита и биологическое стекло, при соотношении компонентов: гидроксиапатит 70-95 мас. %, биологическое стекло 5-30 маc.%. Затем покрытие сушат при 80 -120oС и обжигают при 600-800oC в течениe 0,5-1 ч. Способ позволяет получить биоактивное покрытие, обладающее остеоиндуктивными и остеокондуктивными свойствами. 1 табл.
Description
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к способам нанесения покрытий имплантатов из титана и его сплавов, и может быть использовано в травматологии и ортопедии.
Известен способ анодирования металлов (титана и его сплавов) импульсным или постоянным током в условиях искрового разряда (SU 534525).
Однако данный способ не позволяет получить биоактивное покрытие, обладающее остеоиндуктивными и остеокондуктивными свойствами.
Целью изобретения является получение биоактивного покрытия, обладающего остеоиндуктивными и остеокондуктивными свойствами.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что проводят анодирование металлов (титана и его сплавов) импульсным или постоянным током в условиях искрового разряда.
Второй слой покрытия наносят на имплантируемую часть анодированного имплантата, окуная ее 2-3 раза в суспензию, содержащую порошок гидроксиапатита и биологическое стекло, в соотношении, мас.%: гидроксиапатит 70-95, биологическое стекло 5-30; сушат при 80-120oC и обжигают при 600-800oC в течениe 0,5-1 ч.
Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом: берут электролит, представляющий собой фосфорную кислоту концентрацией 10%, или к 5-20%-ной фосфорной кислоте добавляют порошок гидроксиапатита до предельного насыщения, или к предельно насыщенному раствору гидроксиапатита в фосфорной кислоте добавляют 3-5% порошка гидроксиапатита для создания суспензии. Готовый к покрытию имплантат помещают в ванну с электролитом. Через электролит пропускают импульсный или постоянный ток напряжением 80-150 В с частотой следования импульсов 0,5-10,0 Гц в течение 2-30 мин. Процесс ведут при постоянном перемешивании и температуре 20oC. При этом получают толщину покрытия 3-20 мкм. Затем анодированную имплантируемую в ткани часть имплантата окунают 2-3 раза в суспензию, содержащую порошок гидроксиапатита и биологическое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Гидроксиапатит - 70 - 90
Биологическое стекло - 5 - 30
сушат при 80-120oC и обжигают при 600-800oC в течение 0,5-1 ч. Толщина второго слоя составляет 100-300 мкм.
Гидроксиапатит - 70 - 90
Биологическое стекло - 5 - 30
сушат при 80-120oC и обжигают при 600-800oC в течение 0,5-1 ч. Толщина второго слоя составляет 100-300 мкм.
Для лучшего понимания сущности изобретения предлагаем конкретные примеры.
Пример 1.
Приготавливают 100 мл 10%-ного раствора фосфорной кислоты. Готовый к покрытию имплантат помещают в ванну. Через электролит пропускают импульсный ток напряжением 120 В с частотой следования импульсов 10 Гц в течение 15 мин. Полученная толщина покрытия (TiO2) составляет 3-5 мкм. Затем на покрытый имплантат наносят шликерным методом (3 раза окунают 1/2 часть длины имплантата) в суспензию, содержащую 85 г порошка гидроксиапатита, 15 г биологического стекла, сушат при 100oC и обжигают при 700oC в течение 45 мин. Толщина второго слоя составляет 100-150 мкм.
Пример 2.
Приготавливают 100 мл 5%-ного раствора фосфорной кислоты. Затем добавляют порошок гидроксиапатита до предельного насыщения. Готовый к покрытию имплантат помещают в ванну с приготовленным электролитом. Через электролит пропускают импульсный ток напряжением 80 В при частоте следования импульсов 0,5 Гц при температуре 20oC в течение 30 мин. Полученная толщина покрытия составляет 10-15 мкм. Затем на анодированный имплантат наносят шликерным методом (2 раза окунают часть длины имплантата) в суспензию, содержащую 70 г порошка гидроксиапатита, 30 г биологического стекла, сушат при 80oC и обжигают при 800oC в течение 0,5 ч. Толщина второго слоя составляет 150-200 мкм.
Пример 3.
К 100 мл 20%-ного раствора фосфорной кислоты добавляют порошок гидроксиапатита до предельного насыщения. Затем добавляют 4% порошка гидроксиаптита до получения суспензии. Готовый к покрытию имплантат помещают в ванну с приготовленным электролитом. Через электролит пропускают постоянный ток напряжением 150 В в течение 2 мин. Процесс ведут при постоянном перемешивании. Полученная толщина покрытия составляет 15-20 мкм. Затем на анодированный имплантат наносят шликерным методом (3 раза окунают 1/3 часть длины имплантата) в суспензию, содержащую 95 г порошка гидроксиапатита, 5 г биологического стекла, сушат при 120oC и обжигают при 600oC в течение 1 ч. Толщина второго слоя составляет 200-300 мкм.
Имплантаты из титана и его сплавов, полученные заявляемым способом, прошли испытания остеоиндуктивных и остеокондуктивных свойств. В качестве контроля использовали имплантаты, полученные способом-прототипом и имеющие состав по прототипу. Имплантаты были выполнены из титана марки ВТ 1-0 и его сплавов диаметром 12 мм, толщиной 1,1-1,2 мм.
Опыты проведены на самцах мышей линии Balb/c (лаборатория биомодулирования CO РАМН) массой 20-22 г, находящихся в стандартных условиях и на диете, с 07.04.99 по 20.05.99. Мышей предварительно выдерживали в течение 2-3 недель в карантине, больные и нестандартные животные выбраковывались.
Каждому животному после дачи эфирного наркоза подкожно вводили по 4 диска. Для определения остеокондуктивных свойств на диск предварительно наносили столбик костного мозга, выделенного из бедренной кости путем вымывания 1-2 мл среды Д-МЕМ с 5%-ной эмбриональной телячьей сывороткой. Остеоиндуктивность исследовали без нанесения на диски костного мозга. Через 1 месяц животных забивали, определяли физическими методами силу сцепления дисков с окружающей тканью. Предварительную оценку размеров очагов костеобразования осуществляли с помощью бинокулярного микроскопа МБС-2, после чего делали гистологический, цитологический и цитохимический анализ (кислая, щелочная фосфотаза) для определения качественного состава костных и других клеток на поверхности имплантата и реакции на него окружающей ткани.
В результате проведенных исследований было установлено, что признаков воспаления, нагноения, аллергических реакций со стороны окружающих тканей вокруг покрытий ни в одном случае не было (таблица).
Сила сцепления имплантатов к окружающим тканям была максимальной у дисков, полученных предлагаемым способом, без образования капсулы, a минимальная - у дисков, полученных по способу-прототипу и имеющих состав по прототипу.
Результаты обрабатывали методом непараметрической статистики.
Таким образом, анодированные биоактивные имплантаты, дополнительно имеющие второй слой покрытия, способствуют образованию (остеоиндуктивность) вокруг себя костной ткани, не вызывая нагноения, воспаления, аллергической реакции, не образуют стромальной капсулы, хорошо сцеплены с окружающей тканью. Покрытие, полученное заявляемым способом, позволит усилить фиксацию вводимых спиц, стержней, в том числе для профилактики остеопении и при нарушениях минерализации костной ткани.
Claims (1)
- Способ нанесения покрытия на имплантат из титана и его сплавов путем анодирования титана и его сплавов постоянным или импульсным током в условиях искрового разряда, отличающийся тем, что второй слой покрытия наносят на имплантируемую в ткань часть имплантата путем окунания 2 - 3 раза в суспензию, содержащую порошок гидроксиапатита и биологическое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Гидроксиапатит - 70 - 95
Биологическое стекло - 5 - 30
затем сушат его при 80 - 120oС и обжигают при 600 - 800oС в течение 0,5 - 1 ч.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99122787A RU2159094C1 (ru) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | Способ нанесения покрытия на имплантат из титана и его сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99122787A RU2159094C1 (ru) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | Способ нанесения покрытия на имплантат из титана и его сплавов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2159094C1 true RU2159094C1 (ru) | 2000-11-20 |
Family
ID=20226365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99122787A RU2159094C1 (ru) | 1999-11-01 | 1999-11-01 | Способ нанесения покрытия на имплантат из титана и его сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2159094C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469744C1 (ru) * | 2011-06-30 | 2012-12-20 | Фикрет Мавлудинович Абдуллаев | Способ создания наноструктурной биоинертной пористой поверхности на титановых имплантатах |
RU2507315C1 (ru) * | 2012-09-10 | 2014-02-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" | Способ получения биосовместимого покрытия на стоматологических имплантатах |
RU2684617C1 (ru) * | 2018-07-11 | 2019-04-10 | Андрей Александрович Нестеренко | Способ нанесения биоактивного покрытия на титановые имплантаты |
-
1999
- 1999-11-01 RU RU99122787A patent/RU2159094C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469744C1 (ru) * | 2011-06-30 | 2012-12-20 | Фикрет Мавлудинович Абдуллаев | Способ создания наноструктурной биоинертной пористой поверхности на титановых имплантатах |
RU2507315C1 (ru) * | 2012-09-10 | 2014-02-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" | Способ получения биосовместимого покрытия на стоматологических имплантатах |
RU2684617C1 (ru) * | 2018-07-11 | 2019-04-10 | Андрей Александрович Нестеренко | Способ нанесения биоактивного покрытия на титановые имплантаты |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Shen et al. | Pulsed electromagnetic fields stimulation affects BMD and local factor production of rats with disuse osteoporosis | |
NORTON et al. | Epiphyseal cartilage cAMP changes produced by electrical and mechanical perturbations | |
Blaber et al. | Mechanical unloading of bone in microgravity reduces mesenchymal and hematopoietic stem cell-mediated tissue regeneration | |
von Wilmowsky et al. | The diameter of anodic TiO2 nanotubes affects bone formation and correlates with the bone morphogenetic protein‐2 expression in vivo | |
Diefenbeck et al. | The effect of plasma chemical oxidation of titanium alloy on bone-implant contact in rats | |
KELLY et al. | Reaction of the circulatory system to injury and regeneration | |
DE112012003033B4 (de) | Oberflächenbehandlungsverfahren für implantierbare medizinische Vorrichtungen | |
RU2291918C1 (ru) | Кальций-фосфатное покрытие на титане и титановых сплавах и способ его нанесения | |
RU2361623C1 (ru) | Покрытие на имплантат из титана и его сплавов и способ его получения | |
RU2159094C1 (ru) | Способ нанесения покрытия на имплантат из титана и его сплавов | |
RU2154463C1 (ru) | Покрытие на имплантат из титана и его сплавов и способ его нанесения | |
Igarashi et al. | Increase in bone protein components with healing rat fractures: enhancement by zinc treatment. | |
Aufdemorte et al. | An intraosseous device for studies of bone-healing. The effect of transforming growth-factor beta. | |
RU2444376C1 (ru) | Способ нанесения биоактивного нано- и микроструктурированного кальцийфосфатного покрытия на имплантат из титана и его сплавов | |
Miller et al. | Electromagnetic stimulation of canine bone grafts. | |
RU2221904C1 (ru) | Способ нанесения покрытия на имплантат из титана и его сплавов | |
RU2287315C2 (ru) | Способ получения гидроксиапатитовых покрытий | |
Spadaro et al. | Electromagnetic effects on bone formation at implants in the medullary canal in rabbits | |
RU2414870C1 (ru) | Способ нанесения пленочного покрытия на поверхностно-пористые и шероховатые имплантаты | |
NODA et al. | Appearance of Osteoclasts and Osteoblasts in Electrically Stimulated Bones Cultured on Chorioallantoic Membranes. | |
RU2684617C1 (ru) | Способ нанесения биоактивного покрытия на титановые имплантаты | |
Hedberg et al. | Transient local presence of nerve fibers at onset of secondary ossification in the rat knee joint | |
RU2606366C1 (ru) | Способ нанесения синтетического биоактивного кальций-фосфатного минерального комплекса на имплантаты медицинского назначения | |
JPH0773600B2 (ja) | 生体活性水酸アパタイト膜のコーティング法 | |
Dielert et al. | Biochemical and histological investigations in the ambient tissue of metallic implants |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121102 |