RU2477996C1 - Medical adhesive bioimplant of new generation of biopolymer nanocomposites in form of semi-synthetic polymer matrix with use of laser processing - Google Patents
Medical adhesive bioimplant of new generation of biopolymer nanocomposites in form of semi-synthetic polymer matrix with use of laser processing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2477996C1 RU2477996C1 RU2011137837/15A RU2011137837A RU2477996C1 RU 2477996 C1 RU2477996 C1 RU 2477996C1 RU 2011137837/15 A RU2011137837/15 A RU 2011137837/15A RU 2011137837 A RU2011137837 A RU 2011137837A RU 2477996 C1 RU2477996 C1 RU 2477996C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bone
- biopolymer
- bioimplant
- tissue
- semi
- Prior art date
Links
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, а более конкретно к травматологии, ортопедии, имплантологии, нейрохирургии, челюстно-лицевой хирургии, реконструктивно-пластической хирургии, и может быть использовано в качестве клеевой присадки (биоимплантат). Ближайшие аналоги: кл. С1 20031220, RU, патент №2218895, кл. А 20030319, CN, заявка №1403168. Данный клей-биоимплантат не нарушает естественное биополе человеческого организма и по своей структуре гипоаллергенен.The invention relates to medicine, and more specifically to traumatology, orthopedics, implantology, neurosurgery, maxillofacial surgery, reconstructive plastic surgery, and can be used as an adhesive additive (bioimplant). The closest analogues: cl. C1 20031220, RU, patent No. 2218895, class. A 20030319, CN, application No. 1403168. This adhesive bioimplant does not violate the natural biofield of the human body and is hypoallergenic in structure.
При современном уровне развития оперативной техники требуются материалы, обладающие высоким остеогенным потенциалом, способные к быстрому восстановлению и замещению костной ткани. Создаваемые материалы, обладающие выраженными остеоиндуктивными и остеокондуктивными свойствами, должны быть удобной для клинического применения консистенции, что позволяло бы хирургу заполнять зоны дефектов различной конфигурации, просты в получении и, как следствие, постоянно доступны.At the current level of development of surgical technique, materials with high osteogenic potential, capable of rapid restoration and replacement of bone tissue are required. The materials created having pronounced osteoinductive and osteoconductive properties should be convenient for the clinical application of consistency, which would allow the surgeon to fill in the defect zones of various configurations, are easy to obtain, and, as a result, are constantly available.
Целью предлагаемого изобретения является создание медицинского полусинтетического клея-биоимплантата нового поколения на основе биополимерных нанокомпозитов в виде полусинтетической полимерной матрицы, являющейся нетоксичной и биодеградируемой, композиционный состав которой соответствует составу внеклеточного матрикса костной ткани в комплексе с остеоиндуктивными и остеокондуктивными свойствами. Хирургический адгезив по механизму действия представляет из себя клей-герметик с биологическими включениями, позволяющими заполнять зоны костных дефектов различной конфигурации.The aim of the invention is the creation of a new generation of semi-synthetic medical adhesive bioimplant based on biopolymer nanocomposites in the form of a semi-synthetic polymer matrix, which is non-toxic and biodegradable, the composition of which corresponds to the composition of the extracellular matrix of bone tissue in combination with osteoinductive and osteoconductive properties. The surgical adhesive according to the mechanism of action is a glue-sealant with biological inclusions that allow filling zones of bone defects of various configurations.
Данное изобретение предполагает воздействие на решение одной из актуальных проблем здравоохранения - восстановления и замены поврежденных минерализованных тканей. В хирургиченской практике необходимо замещение костных дефектов и полостей, возникающих при лечении целого ряда заболеваний, связанных с патологией костной ткани.This invention involves the impact on the solution of one of the pressing health problems - the restoration and replacement of damaged mineralized tissues. In surgical practice, it is necessary to replace bone defects and cavities that arise in the treatment of a number of diseases associated with bone pathology.
Известно, что патологические изменения в костной ткани часто требуют для их ликвидации заполнения дефекта кости веществом, которое способно стимулировать репаративные процессы.It is known that pathological changes in bone tissue often require filling a bone defect with a substance that can stimulate reparative processes to eliminate them.
В связи с этим предлагается создание биологически активного полимерного композиционного материала, которое по своим прочностным характеристикам и составу максимально бы приближалось к костной ткани.In this regard, it is proposed to create a biologically active polymer composite material, which in its strength characteristics and composition would be as close to bone tissue as possible.
Известно, что основная масса переломов, в частности шейки бедра, происходит у пожилых людей, что усугубляет их состояние, причем больные часто погибают от застойной пневмонии. На данный момент в медицинской практике для устранения последствий переломов используется различное наложение шурупов, спиц, которые удлиняют время проведения операции и приводят к дополнительному оперативному вмешательству впоследствии (удаление спиц, пластин и пр.). Нахождение в организме любых металлических предметов, с точки зрения онкологов, нежелательно, т.к. они аккумулируют внешнюю энергию и вызывают в конечном итоге развитие онкологических процессов. В связи с вышеизложенным возникла необходимость в разработке новых методов фиксации костных отломков. Одним из малотравматичных и эффективных способов фиксации костных фрагментов является создание костного клея, который мог бы возвратить больного в активное положение стоя.It is known that the bulk of fractures, in particular the femoral neck, occurs in older people, which exacerbates their condition, and patients often die from congestive pneumonia. At the moment, in medical practice, to eliminate the consequences of fractures, various application of screws, knitting needles is used, which lengthen the time of the operation and lead to additional surgical intervention subsequently (removal of needles, plates, etc.). The presence in the body of any metal objects, from the point of view of oncologists, is undesirable, because they accumulate external energy and ultimately cause the development of oncological processes. In connection with the foregoing, a need arose to develop new methods for fixing bone fragments. One of the less traumatic and effective methods of fixing bone fragments is the creation of bone glue, which could return the patient to an active standing position.
Основным критерием к получаемому клею являются его высокие адгезионные характеристики, время отверждения клеевой композиции в среднем составляет 2-3 минуты, после чего происходит жесткая фиксация костных отломков. Вся процедура нанесения, подогрева и высыхания клея составляет в среднем 3-5 минут. В процессе остеоинтеграции клей на протяжении 6-8 месяцев подвергается дальнейшей биодеградации. Причем время от начала смешивания до момента заливания биополимерного нанокомпозита в шприц не должно превышать 60 секунд. Наполненный шприц необходимо выдержать 1-2 минуты, чтобы за это время успели выделиться пузырьки воздуха и биополимерный нанокомпозит достиг оптимальной консистенции.The main criterion for the obtained adhesive is its high adhesive characteristics, the curing time of the adhesive composition is on average 2-3 minutes, after which there is a rigid fixation of bone fragments. The entire procedure for applying, heating and drying the glue is an average of 3-5 minutes. In the process of osseointegration, glue undergoes further biodegradation for 6-8 months. Moreover, the time from the start of mixing until the moment the biopolymer nanocomposite is poured into the syringe should not exceed 60 seconds. The filled syringe must be kept for 1-2 minutes, so that during this time air bubbles can stand out and the biopolymer nanocomposite reaches the optimal consistency.
При высокой адгезии и быстрой фиксации костных фрагментов клеевым биоимплантатом время реабилитации больного (постановка на костыли) с постепенным увеличением нагрузки на травмированный участок (ногу) может составлять несколько суток после проведения операции. Причем предполагается уже через месяц давать больному нагрузку на оперированную ногу без костылей, т.к. клей обладает способностью к биодеградации, а скобы и прочие металлические предметы отсутствуют.With high adhesion and fast fixation of bone fragments with an adhesive bioimplant, the patient's rehabilitation time (placing on crutches) with a gradual increase in the load on the injured area (leg) can be several days after the operation. Moreover, it is planned to give the patient a load on the operated leg without crutches within a month. the glue is biodegradable, and there are no staples or other metal objects.
Наиболее частыми переломами нижней челюсти является шейка суставного отростка, угол челюсти в области клыков и срединный перелом. Причем полностью зафиксировать костные отломки с помощью металлической проволоки и шурупов не всегда удается, в этих случаях используется клей.The most common fractures of the lower jaw are the neck of the articular process, the angle of the jaw in the area of the canines and the median fracture. Moreover, it is not always possible to completely fix bone fragments with the help of metal wire and screws, in these cases glue is used.
Для ускорения схватывания клея во время операции используется лазерный скальпель, работающий в импульсно-периодическом режиме (CO2 лазер).To accelerate the setting of the glue during the operation, a laser scalpel is used, operating in a pulsed-periodic mode (CO 2 laser).
Применяются хирургические установки типа (ланцет), YAG/CO2 "Шарплан", работающие как в непрерывном, так и в импульсном режиме с частотой модуляции до 50 МГц. Длина волны 10,6 мкм с выходной мощностью до 50 Вт. Длительность импульса излучения в импульсно-периодическом режиме (регулируемая) - 50000-150000 отсечек в сек (50000/сек), (150000/сек), диаметр пятна: 0,3 мм. Длительность паузы между импульсами 0,05-1,0 с. Имеется встроенная система охлаждения, которая контролируется автоматически, воздушно-жидкостного типа, размещение в операционной - напольное или настенное. В качестве указателя на наличие невидимого инфракрасного излучения CO2 лазера в установке служит гелий-неоновый лазер типа ЛГН-221, излучающий в видимой части спектра (=0,64 мкн) с выходной мощностью до 1 мВт (Р.Баграмов, М.Александров, Ю.Сергеев. Лазеры в стоматологии, челюстно-лицевой и реконструктивно-пластической хирургии).Surgical devices of the type (lancet), YAG / CO 2 Sharplan are used, operating both in continuous and in pulsed mode with a modulation frequency of up to 50 MHz. A wavelength of 10.6 microns with an output power of up to 50 watts. The duration of the radiation pulse in a pulse-periodic mode (adjustable) is 50000-150000 cut-offs per second (50000 / sec), (150000 / sec), spot diameter: 0.3 mm. The duration of the pause between pulses is 0.05-1.0 s. There is a built-in cooling system that is controlled automatically, air-liquid type, placement in the operating room - floor or wall. An helium-neon laser of the LGN-221 type, emitting in the visible part of the spectrum (= 0.64 microns) with an output power of up to 1 mW (R. Bagramov, M. Aleksandrov, serves as an indicator of the presence of invisible infrared CO 2 laser radiation in the setup). Y. Sergeev, Lasers in dentistry, maxillofacial and reconstructive plastic surgery).
Данная методика применима как в общей травматологии, хирургии, реконструктивно-пластической хирургии, так и в челюстной.This technique is applicable both in general traumatology, surgery, reconstructive plastic surgery, and in maxillary surgery.
Как правило, клей схватывается очень долго, 30-40 минут, что неприемлемо в условиях операции. Поэтому в данном изобретении используется ускоренный метод подогрева лазерным скальпелем.As a rule, the adhesive sets for a very long time, 30-40 minutes, which is unacceptable in the operation. Therefore, in this invention uses an accelerated method of heating with a laser scalpel.
Клей получается методом плоскощелевой экструзии, клейкая лента по форме напоминает широкий лейкопластырь от 0,5 см до 2-3 см в диаметре в зависимости от того, на какой кости работать. Лейкопластырь после операции накладывается на линию перелома, предварительно осушив линию перелома в лазерном скальпеле, чтобы адгезионная способность костей была лучше. Далее тем же лазерным скальпелем в режиме 2-3 Вт подогревается вся поверхность клея. Причем все виды переломов любой области также фиксируются этим клеем.The glue is obtained by flat-slit extrusion, the adhesive tape in shape resembles a wide adhesive plaster from 0.5 cm to 2-3 cm in diameter, depending on which bone to work on. After the operation, the adhesive patch is applied to the fracture line after drying the fracture line in the laser scalpel, so that the adhesive ability of the bones is better. Then, with the same laser scalpel in the 2-3 W mode, the entire surface of the glue is heated. Moreover, all types of fractures of any area are also fixed by this glue.
Технический результат достигается тем, что в данном изобретении в качестве основы применяются современные биологически активные полимерные материалы с минеральным полимерным связующим. Такое сочетание дает усиление по биосовместимости, физико-механическим свойствам и остеоинтегративности. Дальнейшее измельчение и создание нанослоев способствует стойкому адгезионному фактору.The technical result is achieved by the fact that in the present invention, modern biologically active polymeric materials with a mineral polymer binder are used as a basis. This combination gives an increase in biocompatibility, physico-mechanical properties and osseointegration. Further grinding and the creation of nanolayers contributes to the persistent adhesive factor.
Экспериментальная часть на кроликах проводилась в научно-исследовательской лаборатории 1 МГМУ им. И.М.Сеченова с целью анализа репаративных процессов в челюсти под влиянием биополимерных нанокомпозитов медицинского клея-биоимплантата на основе полусинтетической полимерной матрицы, физико-химические, физико-механические, биомеханические испытания биополимерного нанокомпозита осуществлялись научно-коммерческим центром " Кентавр" (НКЦ "Кентавр"). Все исследования проводились под контролем Ассоциации НПО "Мединжполимер". Учитывая высокую потребность в остеопластических материалах с выраженными остеоиндуктивными и остеоинтегративными свойствами для хирургической практики, были проведены экспериментальные исследования с целью обоснования применения биополимерных нанокомпозиционных материалов нового поколения при устранении дефекта кости нижней челюсти.The experimental part on rabbits was carried out in the research laboratory of 1 MGMU them. Sechenova, in order to analyze the reparative processes in the jaw under the influence of biopolymer nanocomposites of medical glue-bioimplant based on a semisynthetic polymer matrix, physicochemical, physicomechanical, biomechanical tests of the biopolymer nanocomposite was carried out by the Centaur Scientific and Commercial Center (NCC Centaur "). All studies were carried out under the supervision of the Association of NGOs "Management Polymer". Given the high demand for osteoplastic materials with pronounced osteoinductive and osteointegrative properties for surgical practice, experimental studies have been carried out to justify the use of new generation biopolymer nanocomposite materials to eliminate the lower jaw bone defect.
Материалы и методы исследованияMaterials and research methods
Эксперимент выполнен на 24 кроликах-самцах породы шиншилла в возрасте от 3,5 до 4 лет, имеющих массу тела 5-5,5 кг. Все животные прошли требуемый срок карантинного наблюдения (15 суток), затем были взяты для проведения опыта. Контрольную группу составили 6 кроликов, подопытную - 18.The experiment was performed on 24 male chinchilla rabbits aged 3.5 to 4 years, having a body weight of 5-5.5 kg. All animals passed the required quarantine observation period (15 days), then were taken for the experiment. The control group consisted of 6 rabbits, the experimental group - 18.
Всем животным под проводниковой и инфильтрационной анестезией 1% раствором лидокаина в количестве 5-6 мл производили разрез кожи и подкожной клетчатки, огибающий угол нижней челюсти, отслаивали надкостницу, обнажали ветвь челюсти. После этого шаровидным бором формировали дефект кости диаметром 0,4-0,5 мм. Аналогичную операцию проводили на противоположной стороне. У животных подопытных групп образовавшиеся дефекты кости заполняли кровяным сгустком. Мягкие ткани укладывали на место и ушивали шелком. У животных подопытных групп образовавшийся костный дефект в области угла нижней челюсти справа заполняли гранулами ГАП-99 (гидроксиапатит-99), слева - гранулами коллапана на основе биополимерных нанокомпозитов.All animals under conduction and infiltration anesthesia with 1% lidocaine solution in the amount of 5-6 ml made an incision in the skin and subcutaneous tissue, enveloping the angle of the lower jaw, the periosteum was exfoliated, the jaw branch was exposed. After this, a bone defect with a diameter of 0.4-0.5 mm was formed with a spherical boron. A similar operation was performed on the opposite side. In animals of the experimental groups, the formed bone defects were filled with a blood clot. Soft tissue was put in place and sutured with silk. In the animals of the experimental groups, the resulting bone defect in the region of the angle of the lower jaw was filled with GAP-99 (hydroxyapatite-99) granules on the right, and collapse granules based on biopolymer nanocomposites on the left.
ГАП-99 представляет собой гранулы размером 0,25-2 мм круглой или неправильной формы белого цвета, в состав которого входят 50% гидроксиапатита и 50% трикальцийфосфата. Препарат является основой неорганического матрикса твердых тканей, биосовместим с тканями человека, стимулирует остеогенез, способствует адсорбированию собственных морфогенетических белков человека, после заполнения костных полостей резорбируется, замещается костной тканью.GAP-99 is a granule with a size of 0.25-2 mm of a round or irregular shape in white, which includes 50% hydroxyapatite and 50% tricalcium phosphate. The drug is the basis of the inorganic matrix of hard tissues, is biocompatible with human tissues, stimulates osteogenesis, promotes the adsorption of its own morphogenetic proteins, is resorbed after filling the bone cavities, is replaced by bone tissue.
Коллапан - остеопластический материал, состоящий из особо чистого гидроксиапатита и коллагена специальной обработки с введением антимикробных средств. Коллапан на основе биополимерных нанокомпозитов представляет собой гранулы размером min 0,5 см куб. белого цвета, в состав которого входят искусственный гидроксиапатит, коллаген, лекарственное вещество с антимикробным компонентом. Коллапан - биоактивный материал, применяемый для восстановления костной ткани и предупреждения гнойных осложнений. Коллапан - искусственный материал, поэтому нет риска передачи инфекционных заболеваний (СПИД, гепатит и т.д.), а также иммунной и генной несовместимости с данными биоматериалами. Коллапан активно стимулирует остеогенез, значительно усиливает репаративные процессы в поврежденных тканях, полностью замещается новообразованной костной тканью, за счет чего сокращаются сроки лечения, улучшаются результаты. Коллапан сохраняет антимикробную активность в ране до 20 суток, в течение которых происходит равномерное выделение антибиотика в костной полости. Это дает возможность отменить прием антибиотиков в послеоперационном периоде, поэтому исключается токсичное воздействие лекарств на печень, почки и т.д., сокращаются расходы на лечение, снижается риск послеоперационных осложнений. Коллапан является носителем лекарственных веществ (линкомицина гидрохлорида, гентамицина сульфата, метронидазола, клафорана, диоксидина, рифампицина, изониазида). Наличие в коллапане антимикробных средств различного спектра действия позволяет выбрать вид препарата, воздействующего целенаправленно на выявленного возбудителя заболевания, и значительно повышает эффективность лечения. Химический состав и биологические свойства разных форм выпуска коллапана не отличаются.Collapan is an osteoplastic material consisting of highly pure hydroxyapatite and specially processed collagen with the introduction of antimicrobial agents. A valve based on biopolymer nanocomposites is a granule with a size of min 0.5 cm3. white, which includes artificial hydroxyapatite, collagen, a drug with an antimicrobial component. Collapan is a bioactive material used to restore bone tissue and prevent purulent complications. The valve is an artificial material, therefore there is no risk of transmission of infectious diseases (AIDS, hepatitis, etc.), as well as immune and gene incompatibility with these biomaterials. Collapan actively stimulates osteogenesis, significantly enhances reparative processes in damaged tissues, is completely replaced by newly formed bone tissue, due to which the treatment time is shortened, and the results are improved. The valve retains antimicrobial activity in the wound for up to 20 days, during which there is a uniform release of the antibiotic in the bone cavity. This makes it possible to stop taking antibiotics in the postoperative period, therefore, the toxic effect of drugs on the liver, kidneys, etc. is eliminated, treatment costs are reduced, and the risk of postoperative complications is reduced. Collapan is a carrier of drugs (lincomycin hydrochloride, gentamicin sulfate, metronidazole, claforan, dioxidine, rifampicin, isoniazid). The presence in the valve of antimicrobial agents of various spectrum of action allows you to choose the type of drug that acts purposefully on the identified pathogen, and significantly increases the effectiveness of treatment. The chemical composition and biological properties of the various forms of release of the valve are not different.
Формы выпуска препарата - препарат выпускается в форме гранул, пластин или геля. Выбор коллапана в виде гранул, пластин или геля обусловлен удобством заполнения костных дефектов различной формы и расположения.Forms of release of the drug - the drug is available in the form of granules, plates or gel. The choice of a valve in the form of granules, plates or gel is due to the convenience of filling bone defects of various shapes and locations.
Коллапан не вызывает отторжения, нагноения, аллергических реакций. Противопоказанием к применению является индивидуальная непереносимость антибиотика, входящего в состав препарата.The valve does not cause rejection, suppuration, allergic reactions. Contraindication to use is individual intolerance to the antibiotic that is part of the drug.
Через 1, 7, 14, 30, 60 и 90 суток из опыта выводили по одному кролику контрольной группы (по 2 костные полости) и по 3 кролика подопытной группы (6 полостей, 3-е ГАП-99 и 3 - с коллапаном на основе биополимерных нанокомпозитов). Вычленяли нижнюю челюсть от мягких тканей, участок кости, где имелся дефект, выпиливали размером 1×1 м и выдерживали в 10% растворе нейтрального формалина в течение 2 суток. После этого фрагменты челюсти декальцинировали раствором соляной кислоты в течение 48 ч, замораживали раствором хлорэтила и заливали в парафин. Из парафиновых блоков делали срезы толщиной 3-5 мкм и готовили микропрепараты, которые окрашивали гематоксином-эозином и пирофуксином по Ван-Гизону.After 1, 7, 14, 30, 60, and 90 days, one rabbit of the control group (2 bone cavities) and 3 rabbits of the experimental group (6 cavities, 3 HAP-99 and 3 with a valve based on biopolymer nanocomposites). The lower jaw was separated from soft tissues, the bone site where there was a defect was cut out 1 × 1 m in size and kept in a 10% solution of neutral formalin for 2 days. After that, the jaw fragments were decalcified with a hydrochloric acid solution for 48 h, frozen with a chloroethyl solution and embedded in paraffin. Sections of 3-5 μm thick were made from paraffin blocks and micropreparations were prepared, which were stained with hematoxin-eosin and pyrofuxin according to Van Gieson.
Результаты экспериментаExperiment Results
В первые сутки послеоперационного периода общее состояние животных соответствовало тяжести проведенного хирургического вмешательства. Они были малоподвижными, плохо принимали пищу. В последующие сроки состояние животных улучшалось, они стали активными и начали принимать стандартную пищу. В течение всего срока наблюдения за животными послеоперационная рана была чистой, случаев ее нагноения не наблюдалось.On the first day of the postoperative period, the general condition of the animals corresponded to the severity of the surgery. They were inactive, did not eat well. In subsequent periods, the animals improved, they became active and began to take standard food. During the entire period of observation of animals, the postoperative wound was clean; no cases of suppuration were observed.
В результате морфологического исследования костной ткани в области бывшего костного дефекта через одни сутки после формирования дефекта и заполнения его кровяным сгустком (контрольная группа), а также гранулами ГАП-99 и коллапаном на основе биополимерных нанокомпозитов (подопытная группа) были обнаружены следующие изменения.As a result of a morphological study of bone tissue in the area of the former bone defect one day after the formation of the defect and filling it with a blood clot (control group), as well as GAP-99 granules and a valve based on biopolymer nanocomposites (experimental group), the following changes were found.
У животных контрольной группы послеоперационный дефект был заполнен гомогенной массой с густой сетью переплетающихся нитей фибрина, в пристеночных участках определялись эритроциты и распадающиеся лейкоциты. Сосуды были резко расширены и полнокровны, расположенные рядом с дефектом гаверсовы каналы заполнены рыхлой соединительной тканью.In animals of the control group, the postoperative defect was filled with a homogeneous mass with a dense network of interwoven fibrin filaments, erythrocytes and decaying leukocytes were determined in the parietal areas. The vessels were sharply dilated and full-blooded; Haversian canals located near the defect were filled with loose connective tissue.
При морфологическом исследовании костной ткани подопытных животных была выявлена зрелая компактная костная ткань с мелкими полостями (лакунами) овальной и округлой формы, где размещены остеоциты, надкостница (периост), состоящая из наружного волокнистого слоя и внутреннего остеогенного слоя. В месте повреждения наблюдались массивные некрозы всех тканей с обширными кровоизлияниями (образованием гематомы).A morphological study of the bone tissue of experimental animals revealed mature compact bone tissue with small oval and round cavities (lacunae), where osteocytes, a periosteum (periosteum), consisting of an external fibrous layer and an internal osteogenic layer, are located. Massive necrosis of all tissues with extensive hemorrhages (hematoma formation) was observed at the site of damage.
На 30-е сутки наблюдения полости нижней челюсти у животных контрольной группы были полностью заполнены грануляционной тканью, которая по периферии дефекта замещалась соединитльнотканным регенератом, содержащим множество кровеносных сосудов и клеточных элементов.On the 30th day of observation, the cavity of the lower jaw in the animals of the control group was completely filled with granulation tissue, which was replaced at the periphery of the defect by a connective tissue regenerate containing many blood vessels and cellular elements.
У кроликов подопытной группы в месте повреждения кости наблюдались очаговая воспалительная инфильтрация, незначительные очаги кровоизлияний, меньшего размера по сравнению с предыдущими сроками наблюдения; появление более зрелых соединительнотканных волокон; выраженное полнокровие сосудов; активация, пролиферация остеобластов периоста, расширение костных лакун, зрелой соединительной ткани с сосудами с уже сформированной сосудистой стенкой, состоящей из эндотелиального, мышечного и адвентициального слоев, появление фокусов хрящеобразования-хондробластов, формирования фиброзно-хрящевой ткани.In rabbits of the experimental group, focal inflammatory infiltration, insignificant foci of hemorrhages, smaller in comparison with the previous periods of observation were observed at the site of bone damage; the appearance of more mature connective tissue fibers; pronounced plethora of blood vessels; activation, proliferation of osteoblasts of the periosteum, expansion of bone lacunae, mature connective tissue with vessels with an already formed vascular wall, consisting of endothelial, muscle and adventitious layers, the appearance of foci of cartilage-chondroblasts, the formation of fibro-cartilaginous tissue.
По истечении 60 суток наблюдения у животных контрольной группы костные полости были заполнены клеточно-волокнистой соединительной тканью. По периферии полости намечалось формирование костной ткани. В месте повреждения кости сформирована соединительная ткань, выраженное полнокровие сосудов и пролиферация остеобластов надкостницы, сформирована фиброзно-хрящевая и остеоидная ткань. Окраска по Ван-Гизону (красный цвет - костная ткань, зеленый цвет - гидроксиапатит ГАП-99).After 60 days of observation in animals of the control group, the bone cavities were filled with cell-fibrous connective tissue. On the periphery of the cavity, bone formation was observed. At the site of bone damage, connective tissue was formed, pronounced plethora of blood vessels and proliferation of periosteum osteoblasts, fibro-cartilaginous and osteoid tissue formed. Van Gieson stain (red color - bone tissue, green color - hydroxyapatite GAP-99).
У животных подопытной группы в месте повреждения кости наблюдалась зрелая соединительная ткань, представленная коллагеновыми волокнами, выраженное полнокровие сосудов и пролиферация остеобластов надкостницы, сформирована фиброзно-хрящевая ткань и остеоидная ткань.In the animals of the experimental group, at the site of bone damage, mature connective tissue represented by collagen fibers, pronounced plethora of vessels and proliferation of periosteum osteoblasts were observed, fibro-cartilaginous tissue and osteoid tissue were formed.
При окраске по Ван-Гизону исходная ткань окрашивалась в красный цвет, гидроксиапатит - в зеленый цвет.Видно более интенсивное замещение гидроксиапатитом ткани в месте повреждения и диффундирование в окружающие ткани.When stained according to Van Gieson, the initial tissue was stained red, hydroxyapatite - green. A more intense substitution of hydroxyapatite tissue at the site of damage and diffusion into the surrounding tissue.
На 90 сутки наблюдения у животных контрольной группы послеоперационные костные дефекты нижней челюсти были полностью заполнены клеточно-волокнистой соединительной тканью, в которой преобладали волокнистые структуры. Дефект кости полностью заполнен гранулами ГАП-99. Окраска по Ван-Гизону (красный цвет - костная ткань, зеленый цвет - гидроксиапатит ГАП-99). В периферических участках дефекта наблюдались процессы формирования костной ткани.On the 90th day of observation in animals of the control group, postoperative bone defects of the lower jaw were completely filled with cell-fibrous connective tissue, in which fibrous structures predominated. The bone defect is completely filled with GAP-99 granules. Van Gieson stain (red color - bone tissue, green color - hydroxyapatite GAP-99). In the peripheral areas of the defect, bone formation processes were observed.
В ходе проведенного эксперимента авторы пришли к выводу, что коллапан на основе биополимерных нанокомпозитов (медицинский клей-биоимплантат) нового поколения - высокобиосовместимый остеотропный материал, который создает матрицу для образования новой кости и фиброзной ткани путем прямого биохимического связывания; обладает выраженными остеоиндуктивными, остеоинтегративными и остеопластическими свойствами, слабой антигенностью, высокопластичен и легко моделируется по форме, соответствующей поверхности челюсти, устойчив к инфекции.In the course of the experiment, the authors came to the conclusion that a new-generation biopolymer nanocomposites (medical glue-bioimplant) collapse is a highly biocompatible osteotropic material that creates a matrix for the formation of new bone and fibrous tissue by direct biochemical binding; possesses pronounced osteoinductive, osteointegrative and osteoplastic properties, weak antigenicity, highly flexible and easily modeled in the form corresponding to the surface of the jaw, resistant to infection.
Лазеры, благодаря широкому спектру их воздействия, нашли достойное применение в современной медицинской практике. Особенно эффективно и наглядно использование их в хирургической практике, когда применяются высокоэнергитические световые потоки.Lasers, due to the wide range of their effects, have found worthy application in modern medical practice. Especially effective and visual is their use in surgical practice when high-energy light fluxes are used.
Среди многочисленных лазерных хирургических аппаратов CO2 лазеры, генерирующие ИК-излучение с длиной волны 10,6 мкм, наиболее широко используются в мировой хирургической практике, т.к. надежно зарекомендовали себя как «лазерные скальпели». Использование CO2 лазера эффективно при лечении различных заболеваний, требующих оперативного вмешательства.Among the numerous laser surgical devices CO 2, lasers generating IR radiation with a wavelength of 10.6 μm are most widely used in world surgical practice, because reliably established themselves as "laser scalpels". The use of a CO 2 laser is effective in the treatment of various diseases requiring surgical intervention.
Методы хирургических вмешательств с использованием высокоэнергетического лазерного излучения применяют уже около 30 лет, когда появились первые лазерные установки. Уже тогда, получив хороший клинический эффект, были отмечены преимущества лазерной хирургии по сравнению с электро- и криохирургией.Surgical methods using high-energy laser radiation have been used for about 30 years, when the first laser systems appeared. Already then, having received a good clinical effect, the advantages of laser surgery were noted in comparison with electric and cryosurgery.
Углекислотные лазеры нового поколения все в большей степени удовлетворяют задачи лечения хирургической патологии в амбулаторных условиях.New generation carbon dioxide lasers are increasingly satisfying the tasks of treating surgical pathology on an outpatient basis.
Взаимодействие излучения CO2 лазера с биотканями непосредственно зависит от содержания в них воды, которая является основной субстанцией поглощения квантов света. Высокое содержание воды в тканях организма (70-80% от веса органов) объясняет тот факт, что при воздействии преобладают термические эффекты, на использовании которых и основывается применение лазеров в хирургической практике. При температуре больше 800 град. Цел. участок ткани полностью выгорает, что выражается в разрезе. При расфокусировке лазерного луча происходит испарение тканей, сопровождающееся их коагуляцией (температура 400 град. Цел). При дальнейшей расфокусировке луча происходит стерилизация тканей.The interaction of CO 2 laser radiation with biological tissues directly depends on the water content in them, which is the main substance of absorption of light quanta. The high water content in the tissues of the body (70-80% of the weight of the organs) explains the fact that the effects are dominated by thermal effects, on the basis of which the use of lasers in surgical practice is based. At a temperature of more than 800 degrees. Int. the tissue site completely burns out, which is expressed in a section. When a laser beam is defocused, tissue evaporates, accompanied by their coagulation (temperature 400 degrees Cel.). With further beam defocusing, tissue sterilization occurs.
Дефект тканей, возникающий после лазерного воздействия, или лазерная рана имеют свои особенности как при формировании, так и при развитии репаративных процессов.A tissue defect that occurs after laser exposure, or a laser wound, has its own characteristics both in the formation and development of reparative processes.
1. Высокая концентрация световой энергии обеспечивает высокую точность бесконтактного разреза биотканей при минимуме их травматизации.1. A high concentration of light energy provides high accuracy of a non-contact incision of biological tissues with a minimum of traumatization.
2. Поверхностный термический некроз тканей предотвращает образование грубых рубцов и стенозов, а также дает хороший косметический эффект при операциях на коже.2. Superficial thermal tissue necrosis prevents the formation of gross scars and stenosis, and also gives a good cosmetic effect in skin operations.
3. Дозированный разогрев тканей в месте лазерного воздействия обеспечивает формирование зоны коагуляции, что играет ключевую роль в гемостазе, а так же приводит к формированию лазерного струпа, служащего биологическим барьером, препятствующим инфицированию раны.3. Dosed heating of tissues at the site of laser exposure provides the formation of a coagulation zone, which plays a key role in hemostasis, and also leads to the formation of a laser scab, which serves as a biological barrier that prevents wound infection.
4. Болевые ощущения в ране после применения лазера выражены в меньшей степени.4. Pain in the wound after laser application is less pronounced.
5. За счет проникновения квантов света в глубокие слои имеют место фотохимические реакции по активации клеточных элементов, за счет чего происходит ускорение процесса заживления.5. Due to the penetration of light quanta into the deep layers, photochemical reactions take place to activate cellular elements, due to which the healing process is accelerated.
Отличительной особенностью лазерных ран является раннее и более активное формирование грануляционной ткани с развитием микрососудов, что обеспечивает высокий уровень трофического обеспечения клеток. Это приводит к раннему формированию рубца, его ремоделированию и восстановлению гистоструктуры органа.A distinctive feature of laser wounds is the early and more active formation of granulation tissue with the development of microvessels, which provides a high level of trophic support for cells. This leads to the early formation of the scar, its remodeling and restoration of the histostructure of the organ.
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Изобретение основано на ряде физико-химичеких и биомеханических зависимостях, которые согласуются с эмпирическим анализом и результатами эксперимента.The invention is based on a number of physicochemical and biomechanical dependencies that are consistent with empirical analysis and experimental results.
Кость является минеральным органическим композиционным материалом, главным составляющим которого являются коллаген (20%), фосфат кальция (69%) и вода (9%). Кость весьма неоднородна по макроструктуре и механическим свойствам. Механические свойства определяются пористостью (содержание пор изменяется от 5 до 95%), степенью минерализации и ориентацией волокон коллагена. Кортикальная кость является композиционным материалом, на наноструктурном уровне представляющая собой взаимопроникающий каркас, состоящий из минералов на основе ГА и волокон коллагена. Данный каркас формирует слоистую микроструктуру, которая, в свою очередь, является основной для ориентированных цилиндрических образований на макроуровне. Такая сложная структура обусловливает высокую прочность и, особенно, сопротивление разрушению костной ткани в соответствии с известными представлениями механики разрушений композиционных материалов с хрупкими матрицами. Главными механизмами упрочнения, ответственными за медленное сопротивление разрушению, по всей видимости являются отклонения трещины от границы раздела и вытягивание волокон коллагена. Разрушение кости происходит при деформациях свыше 3%. Жесткость кости увеличивается с увеличением содержания минеральной составляющей.Bone is a mineral organic composite material, the main components of which are collagen (20%), calcium phosphate (69%) and water (9%). The bone is very heterogeneous in macrostructure and mechanical properties. The mechanical properties are determined by porosity (pore content varies from 5 to 95%), the degree of mineralization and the orientation of the collagen fibers. Cortical bone is a composite material, at the nanostructured level, which is an interpenetrating framework consisting of minerals based on HA and collagen fibers. This framework forms a layered microstructure, which, in turn, is basic for oriented cylindrical formations at the macro level. Such a complex structure leads to high strength and, especially, resistance to destruction of bone tissue in accordance with the well-known concepts of the mechanics of the destruction of composite materials with brittle matrices. The main hardening mechanisms responsible for the slow fracture resistance are likely to be deviations of the crack from the interface and elongation of collagen fibers. Bone destruction occurs with deformations of more than 3%. Bone stiffness increases with increasing mineral content.
Фосфат кальция представлен в виде закристаллизованного или частично закристаллизованного гидроксиапатита или аморфного фосфата кальция (ГА), обеспечивая жесткость кости. Соотношение между аморфной и кристаллической структурой в костной ткани - величина переменная и определяется многими факторами, в том числе возрастными. Известно, что при одной и той же минеральной плотности костной ткани с минеральным матриксом различие в соотношении содержания ГА и АФК может достигать 28%. Процесс формирования кристаллических структур из аморфных происходит постепенно. Каждый вновь образованный минерал с момента появления минерального ядра (тонкий слой фосфата кальция, расположенного между фибриллами коллагена) медленно растет, достигая толщины приблизительно 3 мм, что соответствует максимальному размеру межфибриллярного промежутка. Переход из аморфной фазы в кристаллическую требует времени, и одновременно с этим изменяется соотношение химических элементов, входящих в состав минерала, в том числе кальция и фосфора. Ортофосфаты представляют из себя биоактивные и биорассасывающиеся материалы. Однако возможности непосредственного имплантирования конструкции, изготовленной из биоактивного керамического материала, для реконструкции органа с поврежденной костной тканью весьма ограничены (ORTHOSS, Sulcem 1,3; Kryptonite). Причина состоит в низких показателях механической прочности, в том числе усталостной, и трещиностойкости биокерамики, биостекол и биоситаллов, на основе ортофосфатов кальция, которые существенно, в 10-100 раз ниже, чем у естественной костной ткани.Calcium phosphate is presented as crystallized or partially crystallized hydroxyapatite or amorphous calcium phosphate (HA), providing bone rigidity. The ratio between amorphous and crystalline structure in bone tissue is a variable and is determined by many factors, including age-related ones. It is known that at the same mineral density of bone tissue with a mineral matrix, the difference in the ratio of HA and ROS content can reach 28%. The formation of crystalline structures from amorphous occurs gradually. Each newly formed mineral since the appearance of the mineral core (a thin layer of calcium phosphate located between the collagen fibrils) has been slowly growing, reaching a thickness of approximately 3 mm, which corresponds to the maximum size of the interfibrillar gap. The transition from the amorphous phase to the crystalline phase takes time, and at the same time, the ratio of the chemical elements that make up the mineral, including calcium and phosphorus, changes. Orthophosphates are bioactive and bioabsorbable materials. However, the possibilities of direct implantation of a structure made of bioactive ceramic material for reconstruction of an organ with damaged bone tissue are very limited (ORTHOSS, Sulcem 1,3; Kryptonite). The reason is the low rates of mechanical strength, including fatigue, and crack resistance of bioceramics, bio-glasses and bio-metals based on calcium orthophosphates, which are significantly 10-100 times lower than that of natural bone tissue.
Особенно важное значение имеет рассогласование модульной упругости керамики и костной ткани. Для нормального функционирования кости опорно-двигательного аппарата необходимы физиологические нагрузки, экранирование которых материалом с более высоким модулем упругости (керамика) может привести к деградации костной ткани. Поэтому керамические импланты могут быть использованы только для не несущих значительные физиологические нагрузки органов, и с определенной степенью риска. При этом необходимо учитывать влияние среды организма, ускоряющие процессы разрушения материала диссоциативная хемосорбция и другие механизмы так называемой "коррозии под напряжением".Of particular importance is the mismatch of the modular elasticity of ceramics and bone tissue. For the normal functioning of the bones of the musculoskeletal system, physiological loads are necessary, the screening of which with a material with a higher modulus of elasticity (ceramics) can lead to degradation of bone tissue. Therefore, ceramic implants can be used only for organs that do not carry significant physiological loads, and with a certain degree of risk. In this case, it is necessary to take into account the influence of the body environment, accelerating the processes of material destruction, dissociative chemisorption and other mechanisms of the so-called "stress corrosion".
Ключевым моментом для развития технологии является создание материала, который должен удовлетворять определенным требованиям. Помимо того, что материал должен быть биосовместимым и биодеградируемым, обладая заданной кинетикой биорезорбции в организме и постепенно замещаясь костной тканью, он должен быть также достаточно технологичным, чтобы из материала можно было изготовить требуемую по форме, размерам и структуре конструкцию для имплантации. Конечно, материал должен быть достаточно прочным, чтобы орган мог выдерживать без разрушения физиологические нагрузки в переходный период. Применяемый биоимплантат на основе данного вида полимера (полиизобутилена) не обладает возможной токсичностью продуктов его деструкции и совместим с процессом остеогенеза кинетикой резорбции. Биополимер должен иметь достаточно большую открытую пористость, поры должны быть взаимосвязанными для обеспечения биологических потоков и достаточно крупными - для обеспечения жизнедеятельности остеобластов, строящих костную ткань. Предполагается, что минимальный размер открытых пор должен быть порядка 150 мкм. Биополимер должен быть достаточно прочным, способным выдерживать нагрузки в период процесса формирования новой костной ткани, и медленно резорбируемой во времени, сохраняя свою структуру и свойства, по крайней мере в течение 2-3 месяцев послеоперационного периода имплантирования биоимплантата, причем скорость биодеградации должна соответствовать скорости образования новой кости. Биополимер должен активно адсорбировать протеин из плазмы крови, для чего желательно наличие тонких пор и шероховатость поверхности (использование наноуглерода-фуллерена).A key moment for the development of technology is the creation of material that must meet certain requirements. In addition to the fact that the material must be biocompatible and biodegradable, possessing the specified kinetics of bioresorption in the body and gradually being replaced by bone tissue, it must also be sufficiently technological so that the implant design that is required in shape, size and structure can be made of the material. Of course, the material must be strong enough so that the body can withstand without destroying physiological loads during the transition period. The bioimplant used on the basis of this type of polymer (polyisobutylene) does not possess the possible toxicity of its degradation products and is compatible with the process of osteogenesis by the kinetics of resorption. The biopolymer must have a sufficiently large open porosity, the pores must be interconnected to ensure biological flows and large enough to ensure the life of osteoblasts that build bone tissue. It is assumed that the minimum open pore size should be of the order of 150 microns. The biopolymer should be strong enough, able to withstand loads during the process of formation of new bone tissue, and slowly resorbable over time, preserving its structure and properties for at least 2-3 months after the postoperative period of bioimplant implantation, and the rate of biodegradation should correspond to the rate of formation new bone. The biopolymer should actively adsorb protein from blood plasma, for which the presence of thin pores and surface roughness (the use of nanocarbon-fullerene) are desirable.
Такой биополимерный матрикс может быть пропитан лекарственными препаратами (в данном случае используется коллапол) для локального и пролонгированного их внедрения в окружающие ткани, например, для подавления инфекций, которые могут быть занесены при манипулировании. Гидроксиапатит (ГА) - наиболее устойчивый к резорбции внеклеточными жидкостями организма ортофосфат кальция - является основной минеральной составляющей костной ткани, зубной эмали и дентина. ГА играет важнейшую роль во многих физиологических процессах, происходящих в организме человека. Перенасыщенность биологических жидкостей организма ионами кальция и фосфат-ионами обеспечивает протекание процессов минерализации. Коллаген находится внутри костной ткани в виде микроволокон диаметром от 100 до 2000 нм. Показано, что при одной и той же минеральной плотности костной ткани с минеральным связующим типа коллаоста, различие в соотношении содержания гидроксиапатита (ГА) и аморфного фосфата кальция (АФК) может достигать 28%.Such a biopolymer matrix can be impregnated with drugs (in this case, collapol is used) for local and prolonged introduction into surrounding tissues, for example, to suppress infections that can be introduced during manipulation. Hydroxyapatite (HA) - the most resistant to the absorption of extracellular fluids by the body calcium calcium orthophosphate - is the main mineral component of bone tissue, tooth enamel and dentin. GA plays a crucial role in many physiological processes that occur in the human body. The oversaturation of body fluids with calcium ions and phosphate ions ensures the occurrence of mineralization processes. Collagen is located inside the bone tissue in the form of microfibers with a diameter of 100 to 2000 nm. It was shown that at the same mineral density of bone tissue with a collagen type mineral binder, the difference in the ratio of the contents of hydroxyapatite (HA) and amorphous calcium phosphate (ROS) can reach 28%.
Каждый вновь образованный минерал с момента плавления минерального ядра (тонкий слой фосфата кальция, расположенного между фибриллами коллагена) медленно растет, достигая толщины приблизительно 3 нм, что соответствует максимальному размеру межфибриллярного промежутка. Переход из аморфной фазы в кристаллическую требует времени, и одновременно с этим изменяется соотношение химических элементов, входящих в состав минерала, в том числе кальция и фосфора. Причем апатит костной ткани - всегда кальций - дефицитный и содержит карбонат-группы.Each newly formed mineral from the moment of melting of the mineral core (a thin layer of calcium phosphate located between the collagen fibrils) slowly grows, reaching a thickness of approximately 3 nm, which corresponds to the maximum size of the interfibrillar gap. The transition from the amorphous phase to the crystalline phase takes time, and at the same time, the ratio of the chemical elements that make up the mineral, including calcium and phosphorus, changes. Moreover, bone tissue apatite - always calcium - is scarce and contains carbonate groups.
Локальное увеличение содержания фосфатов в тканевых жидкостях приводит к их минерализации, под действием ведущей роли щелочной фосфатазы в локальном повышении концентрации фосфатов. Подобный эффект достигается при отщеплении остатков фосфорных кислот от гексозофосфатов под ее влиянием. В результате меняется пропорция свободных фосфат ионов и ионов кальция, что стимулирует процесс формирования минеральных структур. Процесс резорбции кости осуществляется остеокластами и мононуклеарными клетками, процесс формирования кости - остеобластами. Соотношение между резорбцией и формированием новой костной ткани регулируется ионами кальция, паратиреоидным гормоном, кальцитонином, метаболитами витамина D, а также половыми и тиреоидными гормонами, глюкокортикоидами, гормонами роста и инсулином, простагландинами и соответствующим местным действием цитоксинов. Биологический смысл феномена ремоделирования кости состоит в приспособлении механических свойств кости к постоянно меняющимся условиям окружающей среды.A local increase in the content of phosphates in tissue fluids leads to their mineralization, under the influence of the leading role of alkaline phosphatase in a local increase in the concentration of phosphates. A similar effect is achieved by the removal of phosphoric acid residues from hexose phosphates under its influence. As a result, the proportion of free phosphate ions and calcium ions changes, which stimulates the formation of mineral structures. The process of bone resorption is carried out by osteoclasts and mononuclear cells, the process of bone formation by osteoblasts. The relationship between resorption and the formation of new bone tissue is regulated by calcium ions, parathyroid hormone, calcitonin, vitamin D metabolites, as well as sex and thyroid hormones, glucocorticoids, growth hormones and insulin, prostaglandins and the corresponding local action of cytoxins. The biological meaning of the bone remodeling phenomenon is to adapt the mechanical properties of the bone to constantly changing environmental conditions.
Известно, что прочность при сжатии губчатого вещества из проксимальной области большеберцовой кости составляет всего лишь около 3,5 МПа, прочность этого вещества из головки тазобедренного сустава равна 1-15 МПа, прочность кортикальной кости верхней суставной поверхности большеберцовой кости - 3-23 МПа. По некоторым оценкам, прочность кортикальной кости может достигать значения 150 МПа. Наиболее близкими к естественной ткани и перспективными для практических применений является дикальцийфосфатдигидрат (ДКФД), осажденный гидроксиапатит (ОГА) и аморфный фосфат кальция (АФК). Присутствие этих фосфатов обнаружено в костных тканях. ОКФ, как полагают, является предшественником кристаллизации апатита в зубных и костных тканях. Аморфный фосфат кальция имеет соотношение Ca/P, соответствующее таковому у ДКФД. Однако кинетика скорости растворения АФК по сравнению с ДКФД существенно ограничивает возможности его применения для замещения костной ткани или реминерализации зубной эмали. В водной среде АФК переходит в кальций - в кальций - дефицитный ОГА:It is known that the compressive strength of the spongy substance from the proximal tibia is only about 3.5 MPa, the strength of this substance from the head of the hip joint is 1-15 MPa, the cortical bone strength of the upper joint surface of the tibia is 3-23 MPa. According to some estimates, the strength of the cortical bone can reach 150 MPa. The closest to natural tissue and promising for practical applications is dicalcium phosphate dihydrate (DCPD), precipitated hydroxyapatite (OGA) and amorphous calcium phosphate (ROS). The presence of these phosphates is found in bone tissue. OKF is believed to be a precursor to the crystallization of apatite in dental and bone tissues. Amorphous calcium phosphate has a Ca / P ratio corresponding to that of DCPD. However, the kinetics of the ROS dissolution rate in comparison with DCPD significantly limits the possibilities of its use for bone replacement or remineralization of tooth enamel. In the aquatic environment, ROS passes into calcium - into calcium - deficient OHA:
3Ca3(PO4)2*nH2O®Ca9(PO4)5(HPO4)OH+(3n-1)H2O.3Ca3 (PO4) 2 * nH2O®Ca9 (PO4) 5 (HPO4) OH + (3n-1) H2O.
Практическое применение в качестве материалов для имплантирования могут найти только два ортофосфата кальция, которые могут быть синтезированы при физиологических условиях, а именно ДКДФ и ОГА.Only two calcium orthophosphates, which can be synthesized under physiological conditions, namely, DCDF and OGA, can find practical application as materials for implantation.
Важным свойством ДКДФ является то, что он предпочтительно кристаллизуется в форме нитевидных, стержневидных или пластинчатых кристаллов, физическое зацепление или переплетение которых придает прочность твердому осадку.An important property of DCDF is that it preferably crystallizes in the form of whiskers, rod-like or plate crystals, the physical engagement or weaving of which gives strength to the solid precipitate.
Данное обстоятельство представляется весьма важным в связи с тем, что прочность материалов на основе синтезированных ортофосфатов кальция не обеспечивается процессом полимеризации структуры, как в некоторых других фосфатных материалах. Осажденный гидроксиапатит Ca10-х(HPO4)×(PO4)6-х(OH)2-х является весьма сложным по химизму и структуре соединением с широкой областью гомогенности (Ca/P от 1,50 до 1, 67).This fact seems to be very important due to the fact that the strength of materials based on synthesized calcium orthophosphates is not provided by the process of polymerisation of the structure, as in some other phosphate materials. Precipitated hydroxyapatite Ca10-x (HPO4) × (PO4) 6-x (OH) 2-x is a very complex chemically and structurally compound with a wide homogeneity region (Ca / P from 1.50 to 1.67).
Возможно, наиболее важным свойством ортофосфатов кальция является их растворимость в водных средах, от которой зависит их поведение in vivo в организме человека. Минеральные фазы природной костной ткани дентина и эмали, характеризующиеся изоморфным замещением, содержат значительные количества биологически важных элементов: фтор, хлор, магний, натрий и анионных групп: карбонат- и силикат-группы. Анионные и катионные замещения оказывают значительное влияние на биологическое поведение ГА. В этой связи вопрос об изоморфных замещениях в гидроксиапатитах представляется весьма важным.Perhaps the most important property of calcium orthophosphates is their solubility in aqueous media, which determines their in vivo behavior in the human body. The mineral phases of the natural bone tissue of dentin and enamel, characterized by isomorphic substitution, contain significant amounts of biologically important elements: fluorine, chlorine, magnesium, sodium and anionic groups: carbonate and silicate groups. Anionic and cationic substitutions have a significant effect on the biological behavior of GA. In this regard, the question of isomorphic substitutions in hydroxyapatites seems to be very important.
Данные химического анализа показали лишь незначительные изменения состава материалов; массовое соотношение Ca/P изменялось от 2,11 в исходных порошках до 2,18 в биополимерных нанокомпозитах, полученных в результате процесса спекания и полимеризации в микроволновой печи.Chemical analysis data showed only minor changes in the composition of materials; the Ca / P weight ratio varied from 2.11 in the initial powders to 2.18 in biopolymer nanocomposites obtained as a result of the sintering and polymerization in the microwave oven.
Гранулирование порошков осуществляли из смеси жидкой и твердой фаз агломерацией порошков с последующим скатыванием агломератов и упрочнением связи между частицами при удалении жидкой фазы. Под процессом гранулирования понимается совокупность физико-химических и физико-механических процессов, обеспечивающих формирование частиц заданных размеров, формы, структуры и физических свойств. Разработана технология пористых гранул из ГА на основе связующих - коллаген и касторовой аэрозольной смазки КС-М. В зависимости от размеров гранул и содержания связующих варьировали размер и распределение пор. Так, при размерах гранул от 0,2 до 2 мм и пористости 60-67% средний радиус пор составлял примерно 50 и 75 мкм соответственно. Изучено влияние технологических параметров (концентрация коллагена, соотношение компонентов, наклон и скорость вращения тарелки гранулятора) на параметры получаемых гранул. Эта технология позволяет получать гранулы размером от 20 мкм до 5-7 мм с пористостью 55-70 об.% и размером пор от 0,1-50 мкм. Происходит формирование системы открытых взаимосвязаных пор и усадка гранул.Granulation of the powders was carried out from a mixture of liquid and solid phases by agglomeration of the powders, followed by rolling of agglomerates and hardening of the bond between the particles while removing the liquid phase. The granulation process is understood as a combination of physicochemical and physicomechanical processes that ensure the formation of particles of a given size, shape, structure and physical properties. The technology of porous granules from HA based on binders - collagen and castor aerosol lubricant KS-M has been developed. Depending on the size of the granules and the content of the binders, the size and distribution of the pores were varied. So, with granule sizes from 0.2 to 2 mm and a porosity of 60-67%, the average pore radius was approximately 50 and 75 μm, respectively. The influence of technological parameters (collagen concentration, component ratio, slope and rotation speed of the granulator plate) on the parameters of the obtained granules was studied. This technology allows to obtain granules with a size of 20 microns to 5-7 mm with a porosity of 55-70 vol.% And a pore size of 0.1-50 microns. The formation of a system of open interconnected pores and shrinkage of granules.
Желательно бимодальное распределение пор по размерам биополимерного нанокомпозита (крупные и тонкие взаимопроникающие поры, канальные взаимопроникающие поры должны иметь диаметр не менее 100-135 мкм, чтобы обеспечивать доступ крови к контактным поверхностям, а также прорастание и фиксацию костной ткани. Поры меньшего размера также необходимы, поскольку они способствуют повышению адсорбции протеинов и адгезии остеогенных клеток.A bimodal pore size distribution of a biopolymer nanocomposite is desirable (large and thin interpenetrating pores, channel interpenetrating pores must have a diameter of at least 100-135 μm to provide blood access to contact surfaces, as well as germination and fixation of bone tissue. Smaller pores are also necessary. since they contribute to increased protein adsorption and adhesion of osteogenic cells.
Причем прочность биополимера постепенно увеличивается, когда кость прорастает во внутрь сети пор имплантата. Прочность при изгибе для пористого имплантата, заполненного на 50-60% костной тканью, составляет 40-60 МПа. В нашем случае биополимер наполнен дисперсными частицами ГА. Для упрочнения биополимеров на основе оксидных ГА в них вводят дисперсные частицы, частично стабилизированные. Биокомпозит может быть изготовлен посредством смешивания порошка ГА с раствором коллагена и последующим затвердеванием смеси под УФ-излучением. Или прессованием смеси ГА-коллапол при температуре 40 град Цел. и давлении 200 МПа.Moreover, the strength of the biopolymer gradually increases when the bone grows into the interior of the pore network of the implant. The bending strength for a porous implant filled with 50-60% bone tissue is 40-60 MPa. In our case, the biopolymer is filled with dispersed HA particles. For hardening biopolymers based on oxide HA, dispersed particles, partially stabilized, are introduced into them. A biocomposite can be made by mixing HA powder with a collagen solution and then hardening the mixture under UV radiation. Or by pressing a mixture of GA-collapol at a temperature of 40 degrees int. and a pressure of 200 MPa.
Существуют определенные проблемы в применении керамики на основе фосфатов кальция для заполнения дефектов костных тканей. Керамическим тканям непросто придать требуемую форму для заполнения дефекта, обеспечив при этом плотное прилегание керамического имплантата к костной ткани, необходимое для остеоинтеграции, инжектируемости, формуемости биополимерного нанокомпозита, простоты дозирования и дальнейшего манипулирования с ним в течение заданного периода времени, обрабатываемости стоматологическим инструментом и, особенно, механических свойств.There are certain problems in using ceramics based on calcium phosphates to fill bone defects. It is not easy for ceramic tissues to give the required shape to fill the defect, while ensuring a tight fit of the ceramic implant to the bone tissue, necessary for osseointegration, injectability, formability of the biopolymer nanocomposite, ease of dosing and further manipulation with it for a given period of time, machinability with a dental instrument and, especially mechanical properties.
Необходим точный контроль общей пористости размера пор, а также внутренней пористости. К настоящему времени установлено, что увеличение удельной поверхности и пористости полимерного биокомпозита положительно влияет на кинетику образования кости и, следовательно, улучшает биоактивность (комплекс свойств материала, позволяющий создавать прочный непосредственный контакт с живой костью), причем скорость биодеградации должна соответствовать скорости образования новой кости, а также обладать требуемой механической прочностью. При нанесении биополимерного материала на подложку кости импульсно-периодическим лазером толщина покрытия составляет 0,05-5 мкм. Можно покрывать кристаллические и аморфные структуры (формы), причем образуются плотные и пористые биополимерные покрытия.Precise control of the total porosity of the pore size as well as the internal porosity is required. To date, it has been established that an increase in the specific surface area and porosity of the polymer biocomposite positively affects the kinetics of bone formation and, therefore, improves bioactivity (a set of material properties that allows you to create strong direct contact with living bone), and the biodegradation rate should correspond to the rate of new bone formation, and also possess the required mechanical strength. When applying biopolymer material to the bone substrate with a pulse-periodic laser, the coating thickness is 0.05-5 microns. You can cover crystalline and amorphous structures (forms), and dense and porous biopolymer coatings are formed.
Альтернативным решением проблемы можно считать разработку биополимерных имплантатов нового поколения, обладающих улучшенной формуемостью, способностью к полному заполнению дефекта in situ, заданной скоростью схватывания и твердения, требуемыми механическими свойствами. С применением таких материалов могут быть реализованы многие задачи, возникающие в стоматологии и костной хирургии. Применение химической технологии, материаловедения и технологии материалов на основе фосфатов кальция и биополимеров нового поколения с учетом нано и лазерных технологий, а также результаты их биологических исследований, позволяют сделать весьма оптимистические прогнозы о возможности существенного прорыва в решении проблемы регенерации костных тканей при использовании таких материалов. В частности, улучшены технологические характеристики биополимерных нанокомпозитов на основе ГА (коллагеновых волокон) за счет регулирования пористости и размера пор в биополимерном нанокомпозите, в частности улучшены характеристики инжектируемости, формуемости биополимерного нанокомпозита, простота дозирования и дальнейшего манипулирования с ним в течение заданного периода времени, обрабатываемости стоматологическим инструментом и, особенно, механических свойств. В случае нанесения нанослоев на основе углерода (за основу могут быть взяты производные циклогексана), наносимые ионно-плазменным способом на весь полимерный "сэндвич" или послойно. Нанослои образуются в результате процессов электрификации пленки под воздействием частиц газоразрядной плазмы (возможность получения аналога искусственной мышцы). Альтернативное нанесение нанослоев может проводиться импульсно-периодическим лазером, при этом толщина наносимого покрытия составляет 0,05-5 мкм.An alternative solution to the problem can be considered the development of a new generation of biopolymer implants with improved formability, the ability to completely fill a defect in situ, a given setting and hardening rate, and the required mechanical properties. Using such materials, many tasks arising in dentistry and bone surgery can be realized. The use of chemical technology, material science and technology of materials based on calcium phosphates and new generation biopolymers, taking into account nano and laser technologies, as well as the results of their biological research, allow us to make very optimistic forecasts about the possibility of a significant breakthrough in solving the problem of bone tissue regeneration using such materials. In particular, the technological characteristics of biopolymer nanocomposites based on HA (collagen fibers) have been improved due to the regulation of porosity and pore size in the biopolymer nanocomposite, in particular, the characteristics of injectability, formability of the biopolymer nanocomposite, ease of dosing and further manipulation with it for a given period of time, processability have been improved dental tool and, especially, mechanical properties. In the case of applying carbon-based nanolayers (cyclohexane derivatives can be taken as the basis), applied by the ion-plasma method to the entire polymer “sandwich” or in layers. Nanolayers are formed as a result of electrification of a film under the influence of particles of a gas-discharge plasma (the possibility of obtaining an analogue of an artificial muscle). Alternative deposition of nanolayers can be carried out by a repetitively pulsed laser, with the thickness of the coating being 0.05-5 microns.
Биополимерная наноклеевая композиция представляет из себя микропористый сэндвич, приготовленный в микроволновой печи из вязкотекучего расплава с температурой предварительного нагрева порядка 68 град Цел. (температура плавления низкомолекулярного полиизобутилена), который наносится на матрикс-подложку (предварительно обработанную и осушенную медицинским этиловым 95% спиртом поверхность кости). Для лучшего схватывания материала сверху приклеивается биополимерная (нано)композитная лента (пластырь), полученная методом плоскощелевой экструзии и осуществляющая последующую адгезию посредством CO2 лазерного скальпеля, работающего в импульсно-периодическом режиме.The biopolymer nanoglue composition is a microporous sandwich prepared in a microwave oven from a viscous flow melt with a preheating temperature of about 68 degrees Cel. (the melting point of low molecular weight polyisobutylene), which is applied to the matrix substrate (pre-treated and dried bone surface with 95% ethyl alcohol). For a better grasping of the material, a biopolymer (nano) composite tape (patch) is glued on top, obtained by the method of flat-gap extrusion and carrying out subsequent adhesion by means of a CO 2 laser scalpel operating in a pulse-periodic mode.
Биополимерная наноклеевая композиция может быть использована вместе с имплантатами, а именно: для заполнения после установки имплантата, в месте остеотомии, для покрытия открытого металла, для увеличения диаметра предъязычного гребня, в котором находится имплантат. При использовании имплантатов можно использовать любой размер частиц применяемого клеевого биополимерного нанокомпозита - как крупнозернистой так и мелкозернистой структуры. Выбор материала зависит от размера и важности дефекта.The biopolymer nanoglue composition can be used together with implants, namely: to fill after implant placement, at the osteotomy site, to cover open metal, to increase the diameter of the pre-lingual ridge in which the implant is located. When using implants, any particle size of the used adhesive biopolymer nanocomposite can be used - both coarse-grained and fine-grained. The choice of material depends on the size and importance of the defect.
Биополимерный нанокомпозит, применяемый в травматологии, ортопедии, имплантологии и челюстно-лицевой хирургии, включающий в себя, как правило, низкомолекулярный полиизобутилен с микропористыми углеродными нановключениями, способствующими стойкому увеличению адгезионного фактора. Низкомолекулярный полиизобутилен - каучукообразный продукт, обладающий хладотекучестью.A biopolymer nanocomposite used in traumatology, orthopedics, implantology and maxillofacial surgery, which includes, as a rule, low molecular weight polyisobutylene with microporous carbon nanoinclusions that contribute to a persistent increase in the adhesion factor. Low molecular weight polyisobutylene is a rubbery product with cold flow.
Полиизобутилен представляет из себя вязко-прозрачную массу, не имеющую запаха и вкуса. Полиизобутилен является насыщенным полимером, обладает высокой устойчивостью к действию кислорода, озона, раствору кислот, щелочей и солей, выдерживает действие сильных окислителей, не содержит вредных примесей, находит широкое применение в производстве клеев. В эксперименте используется остеопластический материал коллапан, состоящий из особо чистого гидроксиапатита и коллагена специальной обработки с введением антимикробных средств, применяемый для восстановления костной ткани и предупреждения гнойных осложнений. Применяется очищенный коллаген из бычьей коже 1-го типа без поперечных сшивок, т.к. от количества поперечных сшивок в коллагене зависит скорость его деградации. Благодаря своему природному происхождению применяемый коллаген с гидроксиапатитом, входящие в состав коллапана, по своей структуре полностью соответствуют спонгиозной кости.Polyisobutylene is a viscous, transparent, odorless and tasteless mass. Polyisobutylene is a saturated polymer, highly resistant to oxygen, ozone, a solution of acids, alkalis and salts, withstands the action of strong oxidizing agents, does not contain harmful impurities, and is widely used in the manufacture of adhesives. The experiment uses an osteoplastic material, a valve, consisting of very pure hydroxyapatite and special-processed collagen with the introduction of antimicrobial agents, used to restore bone tissue and prevent purulent complications. Used purified collagen from type 1 bovine skin without cross-linking, as the rate of its degradation depends on the number of cross-links in collagen. Due to its natural origin, the used collagen with hydroxyapatite, which are part of the valve, in its structure completely correspond to the spongy bone.
Высокая пористость структуры композиционного биодеградируемого полимера обеспечивает максимальное пространство для врастания эндогенной кости. Биомеханическую стабильность обеспечивает процесс биологической интеграции. Гранулированная форма способствует удобному использованию при работе с мелкими дефектами. Биополимерный нанокомпозит дополнительно включает касторовую аэрозольную смазку КС-М, которая химически инертна - интервал рабочих температур (от -40 град. Цел. До +200 град. Цел.), а также обладает малой завимимостью вязкости от температуры. КС-М обладает хорошими диэлектрическими свойствами, не имеет запаха и вкуса, не вызывает отрицательных реакций у человека. Кроме того, она экономична, удобна и безопасна в применении. Имеется санитарно-эпидемиологическое заключение. Биополимерный нанокомпозит включает также полиакриламидный гидрогель, помещаемый в полимерную ванну, применяемый для отверждения композиционного состава (биодеградируемой полимерной ленты, в виде пластыря) методом плоскощелевой экструзии.The high porosity of the structure of the composite biodegradable polymer provides maximum space for ingrowth of endogenous bone. Biomechanical stability provides the process of biological integration. The granular form contributes to convenient use when working with small defects. The biopolymer nanocomposite additionally includes KS-M castor aerosol lubricant, which is chemically inert - the range of operating temperatures (from -40 degrees. Int. To +200 degrees. Int.), And also has a low viscosity dependence on temperature. KS-M has good dielectric properties, has no smell and taste, does not cause negative reactions in humans. In addition, it is economical, convenient and safe to use. There is a sanitary and epidemiological conclusion. The biopolymer nanocomposite also includes a polyacrylamide hydrogel placed in a polymer bath, used to cure the composition (biodegradable polymer tape, in the form of a patch) by flat-gap extrusion.
Полиакриламидный гидрогель и соединения на его основе малотоксичны и не обладают отдаленными последствиями действия на организм. Предельно допустимая концентрация полиакриламида в расплавах и растворах с учетом ММР (молекулярно-массового распределения) не должна превышать 0,1 мкг/л. Полиакриламид обладает способностью к биотрансформации и биодеградации. Анионный полиакриламид не имеет соматической токсичности на водные организмы и микроорганизмы. Молекулы полимера слишком большие, чтобы абсорбироваться в тканях и клетках.Polyacrylamide hydrogel and compounds based on it are low toxic and do not have long-term effects on the body. The maximum permissible concentration of polyacrylamide in melts and solutions, taking into account MMP (molecular weight distribution), should not exceed 0.1 μg / L. Polyacrylamide has the ability to biotransformation and biodegradation. Anionic polyacrylamide has no somatic toxicity to aquatic organisms and microorganisms. The polymer molecules are too large to be absorbed in tissues and cells.
Медицинский полусинтетический клей-биоимплантат нового поколения на основе биополимерных нанокомпозитов в виде полусинтетической полимерной матрицы, содержащий в качестве основы низкомолекулярный полиизобутилен, коллапан в качестве наполнителя, касторовую аэрозольную смазку в качестве связующего, отличающийся тем, что для ускорения схватывания микропористого сэндвича-клея во время операции используется лазерный скальпель, работающий в импульсно-периодическом режиме (CO2 лазер). В качестве отвердителя верхнего слоя-полимерной ленты в виде пластыря применяется полиакридамидный гидрогель, помещаемый в полимерную ванну при следующем соотношении компонентов, %Semi-synthetic new generation medical adhesive bio-implant based on biopolymer nanocomposites in the form of a semi-synthetic polymer matrix containing low molecular weight polyisobutylene as a base, a valve as a filler, castor aerosol lubricant as a binder, characterized in that it accelerates the setting of microporous sandwich operation a laser scalpel operating in a repetitively pulsed mode (CO 2 laser) is used. As the hardener of the upper layer of polymer tape in the form of a patch, a polyacrylamide hydrogel is used, which is placed in a polymer bath in the following ratio of components,%
Результаты проведенных экспериментов показали, что данный биополимерный нанокомпозит медицинского назначения обладает достаточной прочностью, близкой к прочности костной ткани; высоким сопротивлением усталости при воздействии статических и динамических нагрузок, особенно в коррозионно-активной среде организма, а также удовлетворительной вязкостью разрушения.The results of the experiments showed that this biopolymer nanocomposite for medical use has sufficient strength close to the strength of bone tissue; high fatigue resistance under the influence of static and dynamic loads, especially in a corrosive environment of the body, as well as satisfactory fracture toughness.
С учетом наночастиц можно увеличить в несколько раз потребность в биополимерных нанокомпозитах без увеличения объемов производства. Это объясняется тем, что в костном цементе доля частиц, вступающих во взаимодействие с модификаторами, составляет не более 30%, остальные 70% выступают в роли инертного наполнителя. При помощи же специальных планетарных мельниц доля наночастиц на основе нанодисперсных модификаторов (например, присутствие в составе биополимерного нанокомпозита нанодисперсных частиц касторовой аэрозольной смазки), которая в отличие от взаимодействующих частиц костного цемента составляет до 90%, т.е. для получения требуемой биополимерной нанокомпозиции биоматериала потребуется в 3 раза меньше, заменив две части из трех первоначального объема наполнителем. Причем введение нанодисперсных модификаторов в биополимерные нанокомпозиты позволяет значительно увеличить прочность изготавливаемых из них биополимерных наноструктур, которые превосходят прочность обычного костного цемента в среднем в 2,5 раза, к тому же вероятность появления усталостных напряжений в целом в 3 раза ниже.Taking into account nanoparticles, the need for biopolymer nanocomposites can be increased several times without increasing production volumes. This is due to the fact that in bone cement the proportion of particles interacting with modifiers is no more than 30%, the remaining 70% act as an inert filler. Using special planetary mills, the proportion of nanoparticles based on nanodispersed modifiers (for example, the presence of nanodispersed particles of castor aerosol lubricant in the composition of a biopolymer nanocomposite), which, in contrast to interacting particles of bone cement, is up to 90%, i.e. to obtain the required biopolymer nanocomposite of the biomaterial, 3 times less is required, replacing two parts of the three initial volumes with filler. Moreover, the introduction of nanodispersed modifiers into biopolymer nanocomposites can significantly increase the strength of biopolymer nanostructures made from them, which exceed the strength of ordinary bone cement by an average of 2.5 times, and the likelihood of fatigue stresses in general is 3 times lower.
Данный способ интересен еще с той точки зрения, что затраты на производство такого рода в ряде случаев сведены к минимуму. Такого рода наноматериалы позволяют модифицировать биополимерный нанокомпозит с помощью фуллереновых наночастиц - биорегуляторов вязкости.This method is also interesting from the point of view that production costs of this kind in some cases are minimized. Such nanomaterials make it possible to modify a biopolymer nanocomposite using fullerene nanoparticles - viscosity bioregulators.
При использовании имплантатов, содержащих до 35% коллапана, выявлено, что костный компонент интеграции обусловлен прямым контактом минерализованных костных структур с поверхностью биополимерного нанокомпозита.When using implants containing up to 35% of the valve, it was revealed that the bone component of integration is due to direct contact of mineralized bone structures with the surface of the biopolymer nanocomposite.
Claims (2)
при следующем соотношении компонентов, %:
in the following ratio of components,%:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011137837/15A RU2477996C1 (en) | 2011-09-14 | 2011-09-14 | Medical adhesive bioimplant of new generation of biopolymer nanocomposites in form of semi-synthetic polymer matrix with use of laser processing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011137837/15A RU2477996C1 (en) | 2011-09-14 | 2011-09-14 | Medical adhesive bioimplant of new generation of biopolymer nanocomposites in form of semi-synthetic polymer matrix with use of laser processing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2477996C1 true RU2477996C1 (en) | 2013-03-27 |
Family
ID=49151401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011137837/15A RU2477996C1 (en) | 2011-09-14 | 2011-09-14 | Medical adhesive bioimplant of new generation of biopolymer nanocomposites in form of semi-synthetic polymer matrix with use of laser processing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2477996C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2218895C1 (en) * | 2002-03-25 | 2003-12-20 | Зум Инвестмент Лимитед Инк. | Contour plasty method and implant for restoring, correcting and removing or substituting defects, injuries or deformities of bone or cartilage tissue |
RU2276589C1 (en) * | 2004-10-04 | 2006-05-20 | Кемеровская городская клиническая больница №3 им. М.А. Подгорбунского | Method for treating the cases of linear cerebral bone vault fractures |
RU2326611C1 (en) * | 2007-01-09 | 2008-06-20 | Сергей Владимирович Сирак | Method of tooth extraction and dental reimplantation for chronic periodontitis treatment |
-
2011
- 2011-09-14 RU RU2011137837/15A patent/RU2477996C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2218895C1 (en) * | 2002-03-25 | 2003-12-20 | Зум Инвестмент Лимитед Инк. | Contour plasty method and implant for restoring, correcting and removing or substituting defects, injuries or deformities of bone or cartilage tissue |
RU2276589C1 (en) * | 2004-10-04 | 2006-05-20 | Кемеровская городская клиническая больница №3 им. М.А. Подгорбунского | Method for treating the cases of linear cerebral bone vault fractures |
RU2326611C1 (en) * | 2007-01-09 | 2008-06-20 | Сергей Владимирович Сирак | Method of tooth extraction and dental reimplantation for chronic periodontitis treatment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhou et al. | Magnesium-based biomaterials as emerging agents for bone repair and regeneration: From mechanism to application | |
Canillas et al. | Calcium phosphates for biomedical applications | |
Tamimi et al. | Dicalcium phosphate cements: Brushite and monetite | |
Holzapfel et al. | How smart do biomaterials need to be? A translational science and clinical point of view | |
Pina et al. | Bioceramics for osteochondral tissue engineering and regeneration | |
Verron et al. | Controlling the biological function of calcium phosphate bone substitutes with drugs | |
Bohner | Resorbable biomaterials as bone graft substitutes | |
US20080033572A1 (en) | Bone graft composites and methods of treating bone defects | |
Hughes et al. | Inorganic cements for biomedical application: calcium phosphate, calcium sulphate and calcium silicate | |
Hayashi et al. | Granular honeycombs composed of carbonate apatite, hydroxyapatite, and β-tricalcium phosphate as bone graft substitutes: effects of composition on bone formation and maturation | |
Shanmugam et al. | Bioceramics—An introductory overview | |
EP2809364B1 (en) | Injectable, biodegradable bone cements and methods of making and using same | |
Masaeli et al. | Efficacy of the biomaterials 3 wt%-nanostrontium-hydroxyapatite-enhanced calcium phosphate cement (nanoSr-CPC) and nanoSr-CPC-incorporated simvastatin-loaded poly (lactic-co-glycolic-acid) microspheres in osteogenesis improvement: An explorative multi-phase experimental in vitro/vivo study | |
Diez-Escudero et al. | Synthetic bone graft substitutes: Calcium-based biomaterials | |
EP2080528B1 (en) | Preparation for regeneration of postoperative and post-traumatic bone defects | |
Jazayeri et al. | Dental applications of natural‐origin polymers in hard and soft tissue engineering | |
Döbelin et al. | Synthetic calcium phosphate ceramics for treatment of bone fractures | |
Pina et al. | Ceramic biomaterials for tissue engineering | |
Ana | Bone substituting materials in dental implantology | |
Ebrahimi | Bone grafting substitutes in dentistry: general criteria for proper selection and successful application | |
Vlad et al. | Osteogenic biphasic calcium sulphate dihydrate/iron-modified α-tricalcium phosphate bone cement for spinal applications: In vivo study | |
Pina et al. | Biocomposites and bioceramics in tissue engineering: beyond the next decade | |
Dorozhkin | Calcium orthophosphate (CaPO4)–based bone-graft substitutes and the special roles of octacalcium phosphate materials | |
Mohapatra et al. | Ceramic coatings for wound healing applications | |
Mills | The role of polymer additives in enhancing the response of calcium phosphate cement |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170915 |