[go: up one dir, main page]

RU2508131C2 - Отверждаемый биокомпозиционный материал для замещения костных дефектов - Google Patents

Отверждаемый биокомпозиционный материал для замещения костных дефектов Download PDF

Info

Publication number
RU2508131C2
RU2508131C2 RU2012118513/15A RU2012118513A RU2508131C2 RU 2508131 C2 RU2508131 C2 RU 2508131C2 RU 2012118513/15 A RU2012118513/15 A RU 2012118513/15A RU 2012118513 A RU2012118513 A RU 2012118513A RU 2508131 C2 RU2508131 C2 RU 2508131C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bone
calcium
casein
biocomposite
hydroxyapatite
Prior art date
Application number
RU2012118513/15A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012118513A (ru
Inventor
Яна Александровна Каменчук
Татьяна Валентиновна Дружинина
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Имплантбио"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Имплантбио" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Имплантбио"
Priority to RU2012118513/15A priority Critical patent/RU2508131C2/ru
Publication of RU2012118513A publication Critical patent/RU2012118513A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2508131C2 publication Critical patent/RU2508131C2/ru

Links

Landscapes

  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области медицины, в частности к травматологии, ортопедии, челюстно-лицевой хирургии, стоматологии, нейрохирургии, а именно к остеопластичным составам биокомпозиционных материалов, предназначенным для лечения заболеваний и повреждений костной системы человека, и может быть использовано в качестве материала, способного в организме полностью биодеградировать и заменяться новой костной тканью, для регенерации костных клеток, биологического наполнителя при дефектах костной ткани, остеокондуктивного и остеоиндуктивного биологического опорного каркаса для регенерации костной ткани. Техническим результатом является реализации расширения арсенала биокомпозиционных материалов для замещения костной ткани и фиксации эндопротезов. Для этого отверждаемый биокомпозиционный материал для замещения костных дефектов на основе фосфатов кальция дополнительно содержит фосфат магния, гидрофосфат кальция, аминокислоту, в качестве фосфатов кальция - биологический гидроксиапатит при следующем соотношении компонентов, % мас.: гидроксиапатит - 45-47, фосфат магния - 32-34, гидрофосфат кальция - 16-19, аминокислота - 1-5, а в качестве связующего - казеин.

Description

Изобретение относится к области медицины, в частности к травматологии, ортопедии, челюстно-лицевой хирургии, стоматологии, нейрохирургии, а именно к остеопластичным составам биокомпозиционных материалов, предназначенным для лечения заболеваний и повреждений костной системы человека, и может быть использовано в качестве материала, способного в организме полностью биодеградировать и заменяться новой костной тканью, для регенерации костных клеток, биологического наполнителя при дефектах костной ткани, остеокондуктивного и остеоиндуктивного биологического опорного каркаса для регенерации костной ткани.
Известно средство для стимуляции роста костной ткани, содержащее гидроксиапатит в виде водной суспензии 18-36 мас. с размером частиц 0,015-0,16 мкм (RU, патент №2077329, A61K 33/06, Опубл. 20.04.1997 г.).
Недостаток данного средства для стимуляции роста костной ткани заключается в том, что увлажненный материал не обладает пластичностью, не способен фиксироваться в костных полостях и не способен сохранить заданную форму, в связи, с чем не обеспечивается даже минимальная защитаот механических повреждений, необходимая вновь образующимся костным тканям.
Наиболее близким к заявленному материалу является цемент для замещения костных тканей, содержащий аморфный фосфат кальция, дополнительный источник кальция, выбранный из группы: оксид кальция, гидроксид кальция, карбонат кальция или фосфат кальция, и физиологический водный раствор (US, патент №5782971, C04B 12/02, C01B 25/32, Опубл. 21.07.1998 г.).
Недостаток данного цемента для замещения костных тканей заключается в достаточно широких вариациях составляющих его компонентов (его количественный состав) и в отсутствии указаний на количественное содержание компонентов, что приводит, по сути, к получению неопределенной гаммы различных материалов, обладающих, в конечном итоге, различным составом, характеристиками и структурой. Кроме того, данный цемент не обладает достаточной пластичностью.
В основу изобретения положена задача расширения арсенала биокомпозиционных материалов для замещения костной ткани и фиксации эндопротезов, которые после заполнения дефектов костной ткани в процессе отверждения образует материал, являющийся аналогом неорганической составляющей натуральной кости, и обладающий биосовместимостью, биоактивностью, остеокондуктивными и остеоиндуктивными свойствами, благодаря чему он постепенно замещается натуральной костной тканью, эффективно восстанавливая имеющиеся дефекты. При этом техническим результатом является реализация этого назначения.
Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что отверждаемый биокомпозиционный материал для замещения костных дефектов на основе фосфатов кальция дополнительно содержит фосфат магния, гидрофосфат кальция, аминокислоту, в качестве фосфатов кальция - биологический гидроксиапатит при следующем соотношении компонентов, % мас.: гидроксиапатит - 45-47, фосфат магния - 32-34, гидрофосфат кальция - 16-19, аминокислота - 1-5, а в качестве связующего - казеин в виде аммиачного раствора при соотношении аммиачного раствора казеина к порошковой массе биокомпозиционного материала 1:1.
Содержание в отверждаемом биокомпозиционном материале фосфата магния, гидрофосфата кальция, аминокислоты, в качестве фосфатов кальция - биологического гидроксиапатита при следующем соотношении компонентов, % мае: гидроксиапатит - 45-47, фосфат магния - 32-34, гидрофосфат кальция - 16-19, аминокислота - 1-5, а в качестве связующего - казеина в виде аммиачного раствора при соотношении аммиачного раствора казеина к порошковой массе биокомпозиционного материала 1:1, обеспечивает в процессе отверждения образование материала, являющегося аналогом неорганической составляющей натуральной кости, и обладающего биосовместимостью, биоактивностью, остеокондуктивными и остеоиндуктивными свойствами, благодаря чему он постепенно замещается натуральной костной тканью, эффективно восстанавливая имеющиеся дефекты.
Получение отверждаемого биокомпозиционного материала для замещения костных дефектов осуществляется следующим образом.
Подготовка исходных компонентов включает в себя получение фракций порошков гидроксиапатита, фосфата магния, гидрофосфата кальция с размерами частиц от 1-40 мкм. Эта операция заключается в просеивании порошков через сита соответствующих размеров. Порошок фосфата магния готовится смешиванием оксида магния и 70% ортофосфорной кислоты в соотношении 1:1,18. Полученный фосфат магния измельчался в шаровой мельнице. Полученные фракции порошков смешиваются в шаровой мельнице в течение 180 минут.Реактивы, используемые для изготовления биокомпозиционного материала, имеют марку «чда» или «хч». Далее в порошковую смесь добавляется раствор аминокислоты при интенсивном перемешивании. При этом в качестве аминокислоты используются аргинин, орнитин, глутамин. Далее смесь высушивается при температуре 40-60°C в течение 20 минут. Сушка наполнителя при температуре ниже 40°C приводит к более длительному времени обработки, а при температуре выше 60°C идет разложение аминокислоты. К полученной порошковой массе добавляется аммиачный раствор казеина в соотношении 1:1. Биокомпозиционный материал схватывается через 3 минуты. При добавлении казеина меньше 1 порошок биокомпозиционного материала не проявляет эластичных свойств и рассыпается. Добавление же казеина более 1 приводит к длительному времени схватывания порядка 15 минут и расслаиванию системы.
Используемый в качестве связующего казеин получается в результате взаимодействия обезжиренного молока с 10% лимонной кислотой при непрерывном помешивании; казеин осаждается в виде зерен. Температура осаждения 37°C; кислотность массы должна соответствовать рН=4,6-4,8. Кислоту добавляют в течение 8-10 мин. После осаждения выпавший осадок перемешивают 10-15 мин. Для лучшего уплотнения зерен промывают 3-4 раза дистиллированной водой при температуре 30°C. После промывки казеин-сырец содержит около 60% влаги. Перед сушкой эту воду удаляют прессованием. После прессования казеин измельчается. Измельченный казеин сушится при температуре 25-30°C в течение 15-20 часов. Далее для применения казеина в качестве связующего в биокомпозиционном материале готовится 5-10% раствор аммиака для растворения казеина при следующих соотношениях компонентов: 1 вес.ч. казеина и 3 вес.ч. для 5% раствора аммиака. 1 вес.ч. казеина и 1,5 вес.ч. для 10% раствора аммиака. После растворения казеина и получения гомогенной вязкой массы далее добавляется 5% раствор гидрофосфата кальция, растворенного в 10% растворе ортофосфорной кислоты, в количестве 137,5 мл CaHPO4 на 1 л растворенного казеина.
После изготовления порошок биокомпозиционного материала для стерилизации помещают в полиэтиленовый пакет и запаивают. Затем подвергают облучению дозой 20000 Гр.
При использовании образцов биокомпозиционного материала указанного состава все твердые предварительно высушенные компоненты перемешивают в шаровой мельнице в течение 180 минут. Для формирования рабочей пасты непосредственно перед употреблением к полученному порошку добавляют аммиачный раствор казеина и перемешивают в течение 2-3 мин и оставляют полученный пластичный материал на 15-20 минут для проведения процесса полимеризации. После этого полученный материал помещают в дефект костной ткани. Время схватывания составляет 3 мин. Результаты испытаний показали, что в отличие от известных материалов предложенный биокомпозиционный материал обладает полной биосовместимостью с костной тканью, биодеградируемостью, и создает условия, исключающие необходимость пересадки костной ткани, и сокращения общей длительности хирургического вмешательства.

Claims (1)

  1. Отверждаемый биокомпозиционный материал для замещения костных дефектов на основе фосфатов кальция, отличающийся тем, что он дополнительно содержит фосфат магния, гидрофосфат кальция, аминокислоту, а в качестве фосфатов кальция биологический гидроксиапатит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
    Гидроксиапатит 45-47 Фосфат магния 32-34 Гидрофосфат кальция 16-19 Аминокислота 1-5

    при этом в качестве связующего содержит казеин в виде аммиачного раствора при соотношении аммиачного раствора казеина и порошковой массы биокомпозиционного материала 1:1.
RU2012118513/15A 2012-04-28 2012-04-28 Отверждаемый биокомпозиционный материал для замещения костных дефектов RU2508131C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012118513/15A RU2508131C2 (ru) 2012-04-28 2012-04-28 Отверждаемый биокомпозиционный материал для замещения костных дефектов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012118513/15A RU2508131C2 (ru) 2012-04-28 2012-04-28 Отверждаемый биокомпозиционный материал для замещения костных дефектов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012118513A RU2012118513A (ru) 2013-11-10
RU2508131C2 true RU2508131C2 (ru) 2014-02-27

Family

ID=49516737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012118513/15A RU2508131C2 (ru) 2012-04-28 2012-04-28 Отверждаемый биокомпозиционный материал для замещения костных дефектов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2508131C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2762511C1 (ru) * 2021-04-29 2021-12-21 Общество с ограниченной ответственностью «Северо-Кавказский медицинский учебно-методический центр» Композиция биорезорбируемого 3d-матрикса для восстановления дефектов костной ткани

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5782971A (en) * 1991-06-28 1998-07-21 Norian Corporation Calcium phosphate cements comprising amorophous calcium phosphate
RU2325170C1 (ru) * 2006-12-08 2008-05-27 Федеральное государственное учреждение "Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (ФГУ "ЦИТО им. Н.Н. Приорова Росздрава") Биокомпозиционный материал для остеопластики
RU2342162C1 (ru) * 2005-10-27 2008-12-27 Саващук Дмитрий Алексеевич Способ получения биоматериалов из костной ткани и полученный этим способом материал для остеопластики и тканевой инженерии

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5782971A (en) * 1991-06-28 1998-07-21 Norian Corporation Calcium phosphate cements comprising amorophous calcium phosphate
US5782971B1 (en) * 1991-06-28 1999-09-21 Norian Corp Calcium phosphate cements comprising amorophous calcium phosphate
RU2342162C1 (ru) * 2005-10-27 2008-12-27 Саващук Дмитрий Алексеевич Способ получения биоматериалов из костной ткани и полученный этим способом материал для остеопластики и тканевой инженерии
RU2325170C1 (ru) * 2006-12-08 2008-05-27 Федеральное государственное учреждение "Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Н.Н. Приорова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (ФГУ "ЦИТО им. Н.Н. Приорова Росздрава") Биокомпозиционный материал для остеопластики

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2762511C1 (ru) * 2021-04-29 2021-12-21 Общество с ограниченной ответственностью «Северо-Кавказский медицинский учебно-методический центр» Композиция биорезорбируемого 3d-матрикса для восстановления дефектов костной ткани

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012118513A (ru) 2013-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8435343B2 (en) Bone graft material and uses thereof
JP6478993B2 (ja) バイオミメティックなコラーゲン−ヒドロキシアパタイト複合材料
RU2407552C2 (ru) Инъецируемый композитный материал, пригодный для использования в качестве заменителя костной ткани
Rawlings et al. Evaluation in cats of a new material for cranioplasty: a composite of plaster of Paris and hydroxylapatite
Chen et al. A new injectable quick hardening anti-collapse bone cement allows for improving biodegradation and bone repair
US7449498B2 (en) Composite materials for bone defect filling and bone replacement
CN108553691A (zh) 可注射自固化人工骨修复材料及其制备方法
RU2504405C1 (ru) Остеогенный биорезорбируемый материал для замещения костных дефектов и способ его получения
RU2494721C1 (ru) Биосовместимый костнозамещающий материал и способ получения его
KR101654600B1 (ko) 주입형 자가-경화 인회석 시멘트를 포함하는 조성물
RU2552943C1 (ru) Биодеградируемый материал для замещения костной ткани
RU2508131C2 (ru) Отверждаемый биокомпозиционный материал для замещения костных дефектов
KR101456642B1 (ko) 피브리노겐이 코팅된 골 분말을 포함하는 골 재생용 조성물 및 이의 제조 방법
JP7412700B2 (ja) 多孔質複合体
Osmond et al. Rapidly curing chitosan calcium phosphate composites as dental pulp capping agents
RU2553368C1 (ru) Способ замещения костной ткани
CN101716380A (zh) 可注射成型的骨修复复合材料及制备方法
RU2617050C1 (ru) Биоактивный композиционный материал для замещения костных дефектов и способ его получения
RU2477120C2 (ru) Способ получения цемента брушитного типа для замещения костных дефектов
KR20140041664A (ko) 말뼈를 이용한 나노 세라믹 골시멘트 및 이의 제조 방법
TWI625139B (zh) 具生物基質的骨骼工程複材之製造方法及其製品
KR20210114702A (ko) 뼈 재생을 위한 말뼈 분말을 함유한 수산화인회석 시멘트 및 그 제조방법
US10525167B2 (en) Low viscosity EMD
WO2024067485A1 (en) Injectable magnesium oxychloride cement foam (mocf) -derived scaffold for treating osteoporotic bone defects
US9066969B2 (en) Ceramic biocomposite for bone regeneration

Legal Events

Date Code Title Description
HE9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140429