WO2014029379A1 - Implantat und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an implant for tissue regeneration and / or bone regeneration and to a process for its production.
- the problem here is that epithelial and connective tissue grow faster than bone tissue and cells of the paradontal ligament. Therefore, attempts are made to prevent the defects from being prematurely interwoven with epithelial and connective tissue, so that the filling or joining of the defects by the bone is disturbed or prevented. Therefore, the cavities filled or filled with bone replacement material and / or autologous bone are filled with an i.d.R. collagen-based membrane covered.
- the membrane provides the typical "tent roof function" and keeps the cavity upright and free, allowing the target tissue, such as bone, to grow in without intractable connective tissue growing in. Over the membrane, the gingiva, ie the gums, are closed again.
- the object of the present invention is to improve the prior art or to provide an alternative to the side.
- This object is achieved according to a first aspect of the invention, an implant in the form of a support body for tissue regeneration, in particular the bone or soft tissue regeneration, wherein the support body has a stiffening element and a membrane, wherein the stiffening element is plastically deformable and magnesium and / or has a magnesium alloy, and wherein the membrane provides a planar structure, for example for protection against the growth of tissue.
- an implant in the form of a support body for tissue regeneration, in particular bone or soft tissue regeneration, wherein the support body has a stiffening element and a membrane, wherein the stiffening element is plastically deformable and magnesium and / or a magnesium alloy, and wherein the membrane provides a laminar structure for (i) protection against tissue ingrowth or targeted passage of particular substances or substances and / or (ii) promoting the growth of particular tissue types in bioactive ones Design or in bioinerter design.
- One or more stiffening elements may also be referred to as a support structure or, better, a stiffening structure.
- a membrane may in particular also be understood as a nonwoven. Nonwovens can be excellently produced as membranes with specifically controllable properties.
- a bioinert membrane can be used.
- a bioinert membrane is ideally applied as a physical barrier in such a way that the membrane forms a cavity to the bone and has a direct contact with the bone surface in the edge area of the bone defect. As a result, rapidly growing cells of the covering soft tissue are prevented from proliferating into the defect, and only the slowly proliferating vascular and bone-forming cells gain access.
- stiffening element is to be understood in the following always as “one or more stiffening elements”, since the presence of several stiffening elements always presupposes the presence of a single stiffening element.
- information with indefinite articles such as “a” two ... “, etc. should be understood as at least information, ie as "At least one” at least two ... “etc., as far as not in the specific case” exactly one ... ",” exactly two ... “etc. emerges from the context as the teaching of the statement.
- the presented aspect of the invention provides an improvement over the previously known supporting bodies both of non-absorbable metals, such as titanium, as well as absorbable plastics. While titanium can be plastically deformed but not resorbed, which means that it must be removed later, resorbable plastics can not be plastically deformed, ie they must already have the form for the respective, but always individual, application to the bone defect exhibit.
- the stiffening element is made entirely of magnesium or magnesium alloy.
- stiffening element Even a design in which the stiffening element only has the magnesium or the magnesium alloy, but does not consist entirely of it, but may be well suited with suitable design. This is especially true when the stiffening element has a part which as such consists entirely of magnesium or a magnesium alloy.
- a "supporting body” means any three-dimensional structure that can and should be used in the context of tissue regeneration, in particular bone and soft-tissue regeneration, in order to create a gap or cavity. while covering at least partially with the membrane and maintaining the shape of adjacent tissue.
- the support body may, viewed in terms of volume and / or volume, consist predominantly of the stiffening element alone.
- a stiffening element is to be understood as any element arranged in or on a supporting body which increases its stability.
- the stiffening element is plastically deformable in a manual manner, especially with forces that can be applied during surgery, for example with forces between 1 N, or better 3 N, and 50 N; sometimes forces up to 100 N can also be useful do.
- the surgeon can then plastically deform the implant, or more precisely its stiffening element, in such a way that it fits in the best possible way for the site to be protected.
- the implant may be provided with a surface coating to be more variably adaptable to the particular site and purpose.
- the stiffening element can be designed, for example, as wire, thread, ribbon or rod, provided that it only has sufficient stability.
- stiffening element is wire or rod-shaped.
- one or more stiffening elements are arranged as a grid, fabric, scrim or knit and / or are connected to one another. This applies both to an arrangement of individual stiffening elements in which, as in the case of a textile, the individual elements at the points of contact do not have a cohesive bond, as well as arrangements in which such a cohesive bond is given, as well as individual stiffening elements, that is, lattice, the consist of a single magnesium body and have recesses (holes).
- Such a single magnesium body may be in its manifestation as a lattice Any number of two-dimensional recesses of different shape, for example, round or elliptical or pronounced as any polygon, and have in any arrangement to each other.
- Such a grid looks similar to textile arrangements (for example a fabric) in shape.
- Such a single magnesia body in its form as a three-dimensional body, may have any number of holes, for example continuously "channels" of any cross-sectional area, for example round or elliptical or any polygon, in any arrangement with respect to each other and in all three axial directions
- the stiffening elements can be used, for example, in any combination, that is to say both as individual elements and combined as a grid, mesh, fabric, scrim, mesh, scaffold, or the like may have a three-dimensional shape, or be bendable in such a way.
- the stiffening elements of magnesium are absorbed and a second intervention to remove the stiffening elements is eliminated.
- the stiffening element can be designed as a three-dimensional body.
- a three-dimensional body is to be understood in particular as a latticed skeleton structure.
- the stiffening element has one or more layers.
- the absorption can be controlled or delayed by the magnesium is optionally provided with a coating.
- by anodization or plasma-chemical anodization with sparking is a layer with ceramic properties on the surface which is chemically more stable and thus specifically influences the degradation.
- other or combined layer systems can be used, for example organic polymer coatings.
- the surface may comprise one or more layers, in particular a calcium phosphate layer and / or an oxide layer.
- the calcium phosphate layer may be, for example, hydroxyapatite or ⁇ - or ⁇ -tricalcium phosphate.
- the oxide layer may be, for example, magnesium oxide or other mixed oxides. These substances are typically produced in the context of anodization or plasma-chemical anodization or, in the context of these, are incorporated as particles into the layer, wherein the magnesium is oxidized.
- the oxide layer is firmly connected to the base body. Due to the chemical stability of the layer, the layer improves the protection against corrosive attack on the surface and specifically influences the absorption.
- the above-mentioned substances may also be mixed. Any layers can also occur behind each other in any combination.
- the last layer may also consist of an organic coating, in particular an organic polymer and / or of an inorganic coating, in particular an inorganic polymer, or may contain such constituents.
- an organic coating in particular an organic polymer and / or of an inorganic coating, in particular an inorganic polymer, or may contain such constituents.
- Topcoating can be carried out in the form of a sol-gel coating, in particular with a silane or an epoxy-silane. After firing in the oven remains only the inorganic part, so for example, the silane, which may have glass or at least silicon-like properties; if not so hot burned, then remains epoxy silane.
- this layer may be loaded with organic or inorganic active substances, for example cell adhesion molecules for optimizing cell niche, cytokines (growth or differentiation factors) and viral or non-viral gene vectors (including plasmids).
- the stated object solves an implant with a stiffening element in the form of a thread, bands or wire, wherein the support body is manually plastically deformable, and wherein the implant magnesium or a magnesium alloy as a material for the stiffening element and additionally has an antibacterial coating.
- the coating may preferably be applied directly on the magnesium or the alloy or on an anodized surface.
- a three-dimensional body can be constructed such that one or more wires, threads, bands and / or rods are arranged as a grid, fabric, scrim or knit or, for example, a trick or braid and / or connected to one another.
- the support body has a carrier substance, for example for an antibacterial coating, in particular a native or artificial collagen or a fibrin or a natural or artificial silk or another natural protein or a polymer, such as PLA or PTFE.
- a carrier substance for example for an antibacterial coating, in particular a native or artificial collagen or a fibrin or a natural or artificial silk or another natural protein or a polymer, such as PLA or PTFE.
- a generally completely or partially resorbable thread of silk for example N-fibroin or collagen or another natural protein or a polymer, such as PLA or PTFE, which by means of a magnesium wire of the so-called Magnesium soul is stabilized in the middle of the thread.
- the magnesium wire serves to increase the stability of the thread and facilitates the often quite difficult application in the sulcus.
- such a thread can be applied in the tooth sulcus or in the preimplantation sulcus.
- the thread can be applied both without joining and with connecting the ends in the sulcus. be graced.
- the compound can be fabric, non-positive or positive, for example, be made by twisting.
- the shape of the thread, as well as the magnesium core can be either round, elliptical, rectangular or wavy or have the shape of any polygon.
- a connection between the magnesium core and the outer carrier substance can also be made non-positively, material or positive.
- the magnesium can be glued or inserted or the carrier substance can be built around the magnesium core.
- a membrane of a carrier substance may have pockets which are incorporated into the membrane.
- a connection of a resorbable membrane with a structure of stiffening elements can be made by inserting them into the pockets, as occurs in the struts of a kite, which are inserted into the corners of a kite.
- the support structure can be glued or glued into the support body, fastened by rivet, staple, or plug-in connections, sewn with a possibly resorbable thread, or incorporated into the support body, such as a membrane, during the manufacturing process.
- Last means that the material of the support body is built around the support structure.
- a three-dimensional support body for example a collagen body in the form of a cone
- individual rods can be integrated into the body.
- a plurality of rods can also be designed to be continuous, for example as in a truss construction.
- Other shapes are possible.
- an outermost layer has an antibacterial substance or an antibiotic.
- a resorbable thread be loaded with an antibacterial substance. When applied in the tooth sulcus or in the preimplantation sulcus a controlled release of the antibacterial substance takes place.
- the absorbable suture serves as an adjuvant in the treatment of periodontal disease with pocket formation in adults or in peri-implantitis therapy.
- a membrane may also be loaded with a biofunctional substance, for example antibacterial.
- the stated object solves a myocardial patch, specifically an implant in the form of a myocardial patch, wherein the implant has a support body in the form of a stiffening element, wherein the stiffening element is manually plastically deformable and magnesium and / or a Has magnesium alloy.
- an implant in the form of a myocardial patch may also have further properties and features of the other implants described in the context of the present patent application.
- tissue regeneration in particular bone and soft tissue regeneration.
- myocardial patches for example, can stabilize a tissue that has died of myocardial infarction on the heart wall by means of a support body, for example artificial, magnesium-reinforced tissue or only by a magnesium support structure.
- a stiffening element can be connected to a carrier substance, in particular by sewing, weaving, sticking, gluing or laying.
- the support structure can be applied to a carrier substance or the carrier substance can surround the support structure. structure to be built around.
- hyaluronic acid can be used as a primer layer.
- a stiffening element can be incorporated as a middle layer, in particular pressed in.
- Figure 2 schematically shows the use of a resorbable thread in Zahnsulcus
- FIG. 4 shows a collagen membrane with resorbable magnesium support structure.
- the resorbable thread 1 in FIG. 1 has a magnesium core 2 which is surrounded by a carrier substance 3. On the surface of the carrier substance 3 there is a biofunctional loading, for example in the form of an antibacterial or antibiotic substance 4.
- This thread 1 is applied as shown in FIG. 2 into the sulcus 5 between the gingiva 6 and the implant 7 with the abutment 8.
- the implant 7 is surrounded by BCnochen 9 and superkrestalem connective tissue 10. Due to the controlled release of the antibacterial substance directly in the sulcus, a targeted therapy can be carried out.
- Stiffening elements can have numerous shapes as shown in FIG. Thus, rather rod-shaped structures can be formed, which may be connected to several as network or fabric structures such as a textile with each other. It is also possible to use plate-like structures rather than connected guitars. ter, that is, as a single body with recesses are formed.
- the shapes may be symmetrical or asymmetrical. In particular, it may be a wire (i) a fabric (ii) or a knit (iii) rod forms (iv) to (ix), lattice forms (xx to xxxvii) or a three-dimensional skeleton structure (xxxviii).
- a collagen membrane (22) is supported by the stiffening element (23). This stiffening element (23) is bendable, so that the stiffening element (23) and thus the composition of collagen membrane (22) and stiffening element (23) as a supporting body (21) a quasi arbitrary shape can be given.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Implantat in Gestalt eines Stützkörpers für die Geweberegeneration und/oder Knochenregeneration sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Stützkörpers.
Description
Implantat und Verfahren zu seiner Herstellung
[O l ] Die Erfindung betrifft ein Implantat für die Geweberegeneration und/oder Knochenregeneration sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
[02] In der Implantologie ist es in vielen Bereichen notwendig fehlenden Knochen neu aufzubauen. Beispielsweise ist dies der Fall in der Oral- und MKG-Chirurgie: Wenn zu wenig Knochen bei einem Patienten vorhanden ist um ein Kieferimplantat mechanisch stabil zu inserieren, wird der Knochen "augmentiert", indem eine künstliche Kavi- tät geschaffen wird und diese mit autologen Knochen oder Knochenersatzmaterialien aufgefüllt wird. Diese werden in der nachfolgenden Aufbauphase in Knochen umgebaut. Wenn dieser Prozess abgeschlossen ist, kann das Implantat sicher gesetzt werden.
[03] Problematisch ist hierbei, dass Epithel- und Bindegewebe schneller wächst als Knochengewebe und Zellen des Paradontalligaments. Deshalb wird versucht zu verhindern, dass die Defekte vorzeitig mit Epithel- und Bindegewebe durchwachsen werden, sodass das Auffüllen bzw. Zuwachsen der Defekte durch Knochen gestört oder verhin- dert wird. Deshalb werden die mit Knochenersatzmaterial und/oder autologem Knochen gefüllten oder ungefüllten Hohlräume mit einer i.d.R. kollagenbasierten Membran abgedeckt. Die Membran bietet die typische„Zeltdachfunktion" und hält den Hohlraum aufrecht und frei, damit das Zielgewebe wie beispielsweise Knochen einwachsen kann, ohne dass störendes Bindegewebe einwächst. Über der Membran wird die Gingiva, das heißt das Zahnfleisch, wieder verschlossen.
[04] Nach der Regeneration des Defekts (ca. nach 6 Monaten) muss die Membran wieder entnommen werden. Um diesen Eingriff zu vermeiden, wurden resorbierbare Membranen entwickelt. Um diese wiederum zu verbessern, wird vorgeschlagen, die Membranen durch Stützstrukturen zu stabilisieren. Denn die Kollagenmembranen wer-
Bestätigungskopie
den sehr weich und instabil, wenn sie nass werden, und sind hierdurch nur schwierig zu platzieren. Außerdem besteht die Gefahr, dass die Membran in den Defekt„fällt", was als Membrankollaps bezeichnet wird. Gleichzeitig will der Operateur die Membran gut modellieren können, um den aufzubauenden Hohlraum bestimmen zu können. Des Wei- teren kann durch die Stützfunktion ein „Verrutschen" (Dislokation) der platzierten Membran, insbesondere beim „Verschluss" des Weichgewebes, vermieden werden. Stand der Technik ist z.B. eine Stabilisierung der Membranen mit Titan-Streben wie in der WO 97/32616 beschrieben. Problematisch ist hierbei jedoch, dass dort ein dauerstabiles Material, nämlich Titan, zusammen mit einer eigentlich resorbierbaren Memb- ran eingebracht wird und eine endgültige Entnahme dieser Stützstrukturen aus Titan, trotz Resorption der eigentlichen Membran, wiederum erfolgen muss.
[05] Aus anders liegenden Anwendungsgebieten sind Implantate beispielsweise vorgeschlagen worden in der DE 10 201 1 107 577 AI , der WO 2008/064672 A2, der DE 10 2004 036 954 A I , der WO 2006/077154 A2, der EP 2 578 245 A2 oder dem Artikel Klocke et al.:„EDM machining capabilities of magnesium (Mg) alloy WE43 for medi- cal applications" in SciVerse ScienceDirect, Procedia Engineering 19 (201 1) 190-195, abrufbar unter www.sciencedirect.com.
[06] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern oder ihm eine Alternative zur Seite zu stellen. [07] Diese Aufgabe löst nach einem ersten Aspekt der Erfindung ein Implantat in Gestalt eines Stützkörpers für die Geweberegeneration, insbesondere die Knochen- oder Weichgewebsregeneration, wobei der Stützkörper ein Versteifungselement und eine Membran aufweist, wobei das Versteifungselement plastisch verformbar ist und Magnesium und/oder eine Magnesiumlegierung aufweist, und wobei die Membran eine flächi- ge Struktur, beispielsweise zum Schutz gegen das Durchwachsen von Gewebe, bereitstellt.
[08] Weitere Membrangestaltungen sind denkbar, sodass die Aufgabe auch gelöst wird von einem Implantat in Gestalt eines Stützkörpers für die Geweberegeneration, insbesondere die Knochen- oder Weichgewebsregeneration, wobei der Stützkörper ein Versteifungselement und eine Membran aufweist, wobei das Versteifungselement plas- tisch verformbar ist und Magnesium und/oder eine Magnesiumlegierung aufweist, und wobei die Membran eine flächige Struktur bereitstellt, zum (i) Schutz gegen das Durchwachsen von Gewebe oder zum gezielten Passierenlassen von bestimmten Stoffen oder Substanzen und/oder (ii) Fördern des Anwachsens bestimmer Gewebearten bei bioaktiver Gestaltung oder in bioinerter Gestaltung. [09] Ein oder mehrere Versteifungselemente können auch als Stütz- oder besser als Versteifungsstruktur bezeichnet werden.
[10] Unter einer Membran kann insbesondere auch ein Vlies zu verstehen sein. Vliese lassen sich hervorragend als Membranen mit gezielt steuerbaren Eigenschaften herstellen. [ 1 1 ] Beispielsweise kann eine bioinerte Membran verwendet werden. Eine bioinerte Membran wird dabei als physikalische Barriere idealerweise so appliziert, dass die Membran einen Hohlraum zum Knochen bildet und im Randbereich des Knochendefektes einen direkten Kontakt zur Knochenoberfläche aufweist. Dadurch werden schnell wachsende Zellen des bedeckenden Weichgewebes an der Proliferation in den Defekt hinein gehindert, und nur die sich langsam vermehrenden gefäß- und knochenbildenden Zellen erhalten Zugang.
[ 12] Die Formulierung„ein Versteifungselement" soll in der Folge stets als„ein oder mehrere Versteifungselemente" verstanden werden, da das Vorhandensein mehrerer Versteifungselemente stets auch das Vorhandensein eines einzelnen Versteifungsele- ments voraussetzt. Generell sei betont, dass Angaben mit unbestimmten Artikeln wie „ein „zwei ..." usw. als mindestens-Angaben zu verstehen sein sollen, also als
„mindestens ein „mindestens zwei ..." usw., soweit nicht etwa im konkreten Fall „genau ein...",„genau zwei ..." usw. aus dem Kontext als die Lehre der Aussage hervorgeht.
[ 13] Der vorgestellte Aspekt der Erfindung ermöglicht eine Verbesserung gegenüber den bisher bekannten Stützkörpern sowohl aus nicht resorbierbaren Metallen, wie beispielsweise Titan, als auch aus resorbierbaren Kunststoffen. Während sich Titan zwar plastisch verformen lässt, aber nicht resorbiert wird, das heißt später wieder entfernt werden muss, können resorbierbare Kunststoffe nicht plastisch verformt werden, das heißt, sie müssen bereits die Form für die jeweilige, jedoch immer individuelle, Appli- kation am Knochendefekt aufweisen. Ein Stützkörper mit einem Versteifungselement aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung hingegen resorbiert und ist zusätzlich plastisch verformbar.
[ 14] In Frage kommen sowohl Magnesiumlegierungen, die für eine gegenüber Reinmagnesium verminderte Degradationsrate bekannt sind, wie z.B. WE43, als auch Rein- bzw. Reinstmagnesium oder auch andere Magnesiumlegierungen.
[ 15] Idealerweise besteht das Versteifungselement vollständig aus Magnesium oder der Magnesiumlegierung.
[ 16] Auch eine Gestaltung, in welcher das Versteifungselement das Magnesium oder die Magnesiumlegierung nur aufweist, nicht aber vollständig daraus besteht, kann aber bei geeigneter Gestaltung gut geeignet sein. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Versteifungselement einen Teil aufweist, welcher als solcher vollständig aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung besteht.
[ 17] Unter einem„Stützkörper" ist jede dreidimensionale Struktur zu verstehen, die im Rahmen der Geweberegeneration, insbesondere der Knochen- und Weichgewebsre- generation, eingesetzt werden kann und soll, um einen Spalt oder einen Hohlraum aus-
zufüllen, dabei mit der Membran zumindest teilweise abzudecken und die Form von benachbartem Gewebe aufrecht zu erhalten. Der Stützkörper kann mengen- und/oder volumenmäßig betrachtet überwiegend auch aus dem Versteifungselement alleine bestehen. [ 18] Unter einem Versteifungselement ist jedes in oder an einem Stützkörper angeordnete Element zu verstehen, das dessen Stabilität erhöht.
[ 19] Bevorzugt ist das Versteifungselement auf manuelle Weise plastisch verformbar, vor allem mit im chirurgischen Eingriff praktikal aufbringbaren Kräften, so beispielsweise mit Kräften zwischen 1 N, oder besser 3 N, und 50 N, mitunter können auch Kräf- te bis 100 N Sinn machen. Der Operateur kann dann während des Eingriffs das Implantat, genauer dessen Versteifungselement, plastisch so verformen, dass es bestmöglich für die zu schützende Stelle passt.
[20] Das Implantat kann mit einer Oberflächenbeschichtung versehen sein, um variabler an den jeweiligen Einsatzort und -zweck anpassbar zu sein. [21 ] Das Versteifungselement kann beispielsweise draht-, faden-, band- oder stab- förmig ausgeführt sein, sofern es nur eine ausreichende Stabilität aufweist.
[22] Von Vorteil ist, wenn das Versteifungselement draht- oder stabförmig ist.
[23] Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein oder mehrere Versteifungselemente als Gitter, Gewebe, Gelege oder Gewirk angeordnet sind und/oder miteinander verbunden sind. Dies gilt sowohl für eine Anordnung einzelner Versteifungselemente, bei denen wie bei einem Textil die einzelnen Elemente an den Berührungspunkten keinen stoffschlüssigen Verbund aufweisen, als auch Anordnungen, bei denen ein solcher stoffschlüssiger Verbund gegeben ist, als auch einzelne Versteifungselemente, das heißt Gitter, die aus einem einzigen Magnesiumkörper bestehen und Aussparungen (Löcher) aufweisen. Ein solcher einzelner Magnesiumkörper kann in seiner Ausprägung als Gitter
beliebig viele zweidimensionale Aussparungen verschiedener Form, zum Beispiel rund oder elliptisch oder als beliebiges Vieleck ausgeprägt, und in beliebiger Anordnung zueinander aufweisen. Unter Umständen sieht ein solches Gitter textilen Anordnungen (zum Beispiel einem Gewebe) in seiner Gestalt ähnlich. Ein solcher einzelner Magnesi- umkörper kann in seiner Ausprägung als dreidimensionaler Körper beliebig viele Löcher, zum Beispiel durchgehend als„Kanäle" mit beliebiger Querschnittsfläche zum Beispiel rund oder elliptisch oder als beliebiges Vieleck ausgeprägt, in beliebiger Anordnung zueinander und in alle drei Achsrichtungen aufweisen. In Form von Drahtelementen oder kleinen Stäben aus Magnesium können die Versteifungselemente bei- spielsweise in jeder Kombination, das heißt sowohl als einzelne Elemente als auch kombiniert als Gitter, Masche, Gewebe, Gelege, Mesh, Scaffold, oder ähnliches verwendet werden. Dieses Versteifungselement beziehungsweise diese Versteifungselemente können eine dreidimensionale Form aufweisen, oder in eine solche verbiegbar sein. Die Versteifungselemente aus Magnesium werden resorbiert und ein zweiter Ein- griff zur Entnahme der Versteifungselemente entfällt.
[24] Insbesondere kann das Versteifungselement als dreidimensionaler Körper ausgeführt sein. Unter einem dreidimensionalen Körper ist insbesondere eine gitterartige Skelettstruktur zu verstehen.
[25] Auch ein zweidimensionaler Körper ist möglich. [26] Von Vorteil ist, wenn das Versteifungselement eine oder mehrere Schichten aufweist. Insbesondere eine Schicht, die durch Anodisation oder plasmachemische Ano- disation unter Funkenbildung erzeugt ist, oder ein resorbierbares Polymer. So kann die Resorption gesteuert bzw. hinausgezögert werden, indem das Magnesium optional mit einer Beschichtung versehen wird. [27] Insbesondere durch Anodisation oder plasmachemische Anodisation unter Funkenbildung wird eine Schicht mit keramischen Eigenschaften auf der Oberfläche
erzeugt, die chemisch stabiler ist und so den Abbau gezielt beeinflusst. Alternativ können auch andere oder kombinierte Schichtsysteme benutzt werden, z.B. organische Po- lymerbeschichtungen.
[28] Vorteilhafterweise kann die Oberfläche eine oder mehrere Schichten, insbeson- dere eine Kalziumphosphatschicht und/oder eine Oxidschicht, aufweisen. Bei der Kalziumphosphatschicht kann es sich zum Beispiel um Hydroxylapatit oder a- oder ß- Trikalziumphosphat handeln. Bei der Oxidschicht kann es sich beispielsweise um Magnesiumoxid oder andere Mischoxide handeln. Diese Stoffe entstehen typischerweise im Rahmen der Anodisation oder der plasmachemischen Anodisation oder werden im Rahmen dieser als Partikel in die Schicht fest mit eingebaut, wobei das Magnesium oxi- diert wird. Die Oxidschicht ist fest mit dem Grundkörper verbunden. Durch die chemische Stabilität der Schicht verbessert die Schicht den Schutz vor korrosivem Angriff an der Oberfläche und beeinflusst gezielt die Resorption. In einer Schicht können die oben genannten Stoffe auch gemischt vorliegen. Beliebige Schichten können auch hinterei- nander in beliebiger Kombination auftreten.
[29] Die zuletzt aufgetragene also äußerste Schicht kann auch aus einer organischen Beschichtung, insbesondere einem organischen Polymer und/oder aus einer anorganischen Beschichtung, insbesondere einem anorganischen Polymer bestehen beziehungsweise kann derartige Bestandteile enthalten. [30] Beispielsweise sei an ein Sol-Gel gedacht: Es kann ein Top-Coating in Form einer Sol-Gel-Beschichtung vorgenommen werden, insbesondere mit einem ein Silan oder einem Epoxy-Silan. Nach dem Brennen im Ofen verbleibt nur der anorganische Teil, also beispielsweise das Silan, welches glas- oder jedenfalls siliziumähnliche Eigenschaften haben kann; wenn nicht so heiß gebrannt wird, dann verbleibt Epoxy-Silan. [31 ] Des Weiteren kann diese Schicht mit organischen oder anorganischen Wirksubstanzen beladen sein, so zum Beispiel Zelladhäsionsmoleküle zur Optimierung der Zell-
nische, Zytokine (Wachstums- oder Differenzierungsfaktoren) und virale beziehungsweise non virale Genvektoren (u.a. Plasmide).
[32] Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung löst die gestellte Aufgabe ein Implantat mit einem Versteifungselement in Gestalt eines Fadens, Bands oder Drahts, wo- bei der Stützkörper manuell plastisch verformbar ist, und wobei das Implantat Magnesium oder eine Magnesiumlegierung als Werkstoff für das Versteifungselement und zusätzlich eine antibakterielle Beschichtung aufweist.
[33] Die Beschichtung kann bevorzugt direkt auf dem Magnesium bzw. der Legierung oder auf einer anodisierten Oberfläche aufgetragen sein. [34] Ein dreidimensionaler Körper kann vor allem so konstruiert sein, dass ein oder mehrere Drähte, Fäden, Bänder und/oder Stäbe als Gitter, Gewebe, Gelege oder Gewirk oder beispielsweise Getrick oder Geflecht angeordnet sind und/oder miteinander verbunden sind.
[35] Von Vorteil ist es, wenn der Stützkörper eine Trägersubstanz, beispielsweise für eine antibakterielle Beschichtung, aufweist, insbesondere ein natives oder künstliches Kollagen oder ein Fibrin oder eine natürliche oder künstliche Seide oder ein anderes natürliches Protein oder ein Polymer, wie beispielsweise PLA oder PTFE.
[36] So kann beispielsweise ein in der Regel vollständig oder teilweise resorbierbarer Faden aus Seide, beispielsweise N-Fibroin oder Kollagen oder einem anderen natürli- chen Protein oder einem Polymer, wie beispielsweise PLA oder PTFE bestehen, der mittels eines Magnesium-Drahtes der sogenannten Magnesium-Seele in der Mitte des Fadens stabilisiert wird. Der Magnesiumdraht dient der Erhöhung der Stabilität des Fadens und erleichtert die oft recht schwierige Applikation im Sulcus. Ein solcher Faden kann nämlich im Zahnsulcus oder im präimplantären Sulcus appliziert werden. Der Fa- den kann sowohl ohne Verbinden als auch mit Verbinden der Enden im Sulcus appli-
ziert werden. Die Verbindung kann Stoff-, kraft- oder formschlüssig, beispielsweise durch Verdrillen hergestellt werden. Die Form des Fadens, als auch die der Magnesiumseele kann sowohl rund, elliptisch, rechteckig oder gewellt sein oder die Form eines beliebigen Vielecks haben. Eine Verbindung zwischen der Magnesiumseele und der äußeren Trägersubstanz kann ebenfalls kraft-, Stoff- oder formschlüssig hergestellt werden. So kann beispielsweise das Magnesium eingeklebt oder eingesteckt werden oder die Träger Substanz kann um die Magnesiumseele aufgebaut werden.
[37] Vorteilhafter Weise kann eine Membran aus einer Träger Substanz Taschen aufweisen, die in die Membran eingearbeitet sind. So kann eine Verbindung einer resor- bierbaren Membran mit einer Struktur aus Versteifungselementen durch Einstecken dieser in die Taschen erfolgen, wie es bei den Verstrebungen eines Drachens, die in die Ecken eines Drachens eingesteckt werden, erfolgt. Alternativ kann die Stützstruktur aufgeklebt bzw. in den Stützkörper eingeklebt werden, durch Niet-, Klammer, oder Steckverbindungen befestigt, mit einem unter Umständen, resorbierbaren Faden aufge- näht oder während des Herstellungsprozesses in den Stützkörper wie zum Beispiel eine Membran eingearbeitet werden. Letztes bedeutet, dass das Material des Stützkörpers um die Stützstruktur herum, aufgebaut wird.
[38] Zum Herstellen eines dreidimensionalen Stützkörpers, beispielsweise eines Kollagenkörpers in Form eines Kegels können einzelne Stäbe in den Körper integriert wer- den. Mehrere Stäbe können jedoch auch zusammenhängend ausgestaltet sein, beispielsweise wie bei einer Fachwerkskonstruktion. Des Weiteren ist es möglich, Teile einer Zweidimensionalstützstruktur einfach zu einer Dreidimensionalstützstruktur umzubiegen, beispielsweise indem eine ebene Stützstruktur an zwei Seiten um 90° gebogen wird, wodurch eine U-Form erzielt werden kann. Auch andere Formgebungen sind so möglich.
[39] Weiter von Vorteil ist es, wenn eine äußerste Schicht eine antibakterielle Substanz oder ein Antibiotikum aufweist. So kann beispielsweise ein resorbierbarer Faden
mit einer antibakteriellen Substanz beladen werden. Bei Applikation im Zahnsulcus oder im präimplantären Sulcus erfolgt eine kontrollierte Freisetzung der antibakteriellen Substanz. Weiter dient der resorbierbare Faden als Adjuvans bei der Behandlung einer periodontalen Erkrankung mit Taschenbildung bei Erwachsenen oder in der Periimplan- titis Therapie. Auch eine Membran kann mit einer biofunktionalen Substanz, beispielsweise antibakteriell beladen sein.
[40] Nach einem dritten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung löst die gestellte Aufgabe ein Myokardpatch, konkret ein Implantat in Gestalt eines Myokardpatches, wobei das Implantat einen Stützkörper in Form eines Versteifungselements aufweist, wobei das Versteifungselement manuell plastisch verformbar ist und Magnesium und/oder eine Magnesiumlegierung aufweist.
[41] Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass ein Implantat in Gestalt eines Myokardpatches weitere Eigenschaften und Merkmale der übrigen im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung beschriebenen Implantate ebenfalls aufweisen kann. [42] So können unterschiedliche Anforderungen im Rahmen der Geweberegeneration insbesondere der Knochen- und Weichgewebsregeneration erfüllt werden. So kann beispielsweise durch Myokardpatches ein durch einen Herzinfarkt abgestorbenes Gewebe an der Herzwand durch einen Stützkörper, z.B. künstliches, mit Magnesium verstärktes Gewebe oder nur durch eine Magnesiumstützstruktur stabilisiert werden. [43] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Implantats wie vorstehend beschrieben. Dabei kann ein Versteifungselement mit einer Trägersubstanz insbesondere durch Nähen, Weben, Stecken, Kleben oder Legen verbunden werden. Grundsätzlich ist jede Stoff-, kraft- und/oder formschlüssige Verbindung denkbar. Dabei kann das Versteifungselement innen oder außen in bzw. auf dem Stützkörper ein- bzw. aufgebracht werden. Dabei kann zum einen die Stützstruktur auf eine Trägersubstanz aufgebracht werden oder die Trägersubstanz kann um die Stütz-
struktur herum aufgebaut werden. Hierbei kann beispielsweise Hyaluronsäure als Haftvermittlerschicht eingesetzt werden.
[44] Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Abdeckmembran kann vorteilhafterweise ein Versteifungselement als mittlere Schicht eingearbeitet, insbesondere einge- presst werden.
[45] Bei Herstellung eines resorbierbaren Fadens kann um die Magnesiumseele herumgesponnen werden.
[46] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von verschiedenen Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen
Figur 1 in schematischer räumlicher Ansicht einen resorbierbaren Faden,
Figur 2 schematisch die Verwendung eines resorbierbaren Fadens im Zahnsulcus
Figur 3 beispielhafte mögliche Designs für Versteifungselemente und
Figur 4 eine Kollagenmembran mit resorbierbarer Stützstruktur aus Magnesium.
[47] Der resorbierbare Faden 1 in Figur 1 weist eine Magnesiumseele 2 auf, die von einer Trägersubstanz 3 umgeben ist. Auf der Oberfläche der Trägersubstanz 3 befindet sich eine biofunktionale Beladung, beispielsweise in Form einer antibakteriellen oder antibiotischen Substanz 4. Dieser Faden 1 wird wie in Figur 2 dargestellt in den Sulcus 5 zwischen Gingiva 6 und Implantat 7 mit Abutment 8 appliziert. Hierbei wird das Implantat 7 von BCnochen 9 und superkrestalem Bindegewebe 10 umschlossen. Durch die kontrollierte Freisetzung der antibakteriellen Substanz direkt im Sulcus kann so eine gezielte Therapie erfolgen.
[48] Versteifungselemente können wie in Figur 3 abgebildet zahlreiche Formen aufweisen. So können eher stabförmige Strukturen ausgebildet werden, die unter Umständen zu mehreren als Netz- oder Gewebestrukturen wie ein Textil mit einander verbunden werden. Es können auch eher plattenartige Strukturen als zusammenhängende Git-
ter, das heißt als einzelne Körper mit Aussparungen, ausgebildet werden. Die Formenkönnen symmetrisch oder asymmetrisch sein. Insbesondere kann es sich um einen Draht (i) ein Gewebe (ii) oder ein Gewirk (iii) um Stabformen (iv) bis (ix), Gitterformen (xx bis xxxvii) oder um eine dreidimensionale Skelettstruktur (xxxviii) handeln. [49] Bei dem Stützkörper (21) in Figur 4 wird eine Kollagenmembran (22) durch das Versteifungselement (23) gestützt. Dieses Versteifungselement (23) ist biegbar, sodass dem Versteifungselement (23) und damit der Zusammensetzung aus Kollagenmembran (22) und Versteifungselement (23) als Stützkörper (21) eine quasi beliebige Form gegeben werden kann.
Claims
1. Implantat in Gestalt eines Stützkörpers für die Geweberegeneration, insbesondere die Knochen- oder Weichgewebsregeneration, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper ein Versteifungselement und eine Membran aufweist, wobei das Versteifungselement plastisch verformbar ist und Magnesium und/oder eine Magnesiumlegierung aufweist, und wobei die Membran eine flächige Struktur bereitstellt, zum (i) Schutz gegen das Durchwachsen von Gewebe oder zum gezielten Passierenlassen von be- stimmten Stoffen oder Substanzen und/oder (ii) Fördern des Anwachsens be- stimmer Gewebearten bei bioaktiver Gestaltung oder in bioinerter Gestaltung.
2. Implantat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement manuell plastisch verformbar gestaltet ist.
3. Implantat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Ober- flächenbeschichrung aufweist.
4. Implantat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement draht-, faden-, band- oder stabförmig ausgeführt ist.
5. Implantat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Versteifungselemente als Gitter, Gewebe, Gelege oder Gewirk angeordnet sind und/oder miteinander verbunden sind.
Implantat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement als dreidimensionaler Körper ausgeführt ist.
Implantat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement eine oder mehrere Schichten aufweist, insbesondere eine Schicht, die durch Anodisation oder plasmachemische Anodisation unter Funkenbildung erzeugt ist.
Implantat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement eine oder mehrere Schichten aufweist, insbesondere eine Kalziumphosphatschicht und/oder eine Oxidschicht.
Implantat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine äußerste Schicht aus einer organischen Beschichtung besteht, insbesondere aus einem organischen Polymer und/oder aus einer anorganischen Beschichtung, insbesondere einem anorganischen Polymer.
Implantat mit einem Versteifungselement in Gestalt eines Fadens, Bands oder Drahts, wobei der Stützkörper manuell plastisch verformbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat Magnesium oder eine Magnesiumlegierung als Werkstoff für das Versteifungselement und zusätzlich eine antibakterielle Beschichtung aufweist.
Implantat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung direkt auf dem Magnesium oder der Magnesiumlegierung getragen ist.
Implantat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung auf einer anodisierten Oberfläche getragen ist.
13. Implantat nach einem der Ansprüche 4 oder 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Drähte, Fäden, Bänder und/oder Stäbe als Gitter, Gewebe, Gelege oder Gewirk angeordnet sind und/oder miteinander verbunden sind.
14. Implantat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper eine Trägersubstanz für eine antibakterielle Beschichtung aufweist, insbesondere ein natives oder künstliches Kollagen oder ein Fibrin o- der eine natürliche oder künstliche Seide oder ein anderes natürliches Protein oder ein Polymer, wie beispielsweise PLA oder PTFE.
15. Implantat in Gestalt eines Myokardpatches, insbesondere Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat einen Stützkörper in Form eines Versteifungselements aufweist, wobei das Versteifungselement manuell plastisch verformbar ist und Magnesium und/oder eine Magnesiumlegierung aufweist.
16. Verfahren zum Herstellen eines Implantats nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass beim Formen des Stützkörpers das Versteifungselement als eine mittlere Schicht eingepresst oder anderweitig eingearbeitet wird.
17. Verfahren zum Herstellen eines Implantats nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement innen oder außen eingenäht, eingewebt, eingesteckt, eingeklebt, eingelegt oder anderweitig eingearbeitet wird.
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