Кальцийфосфатный цемент для заполнения костных дефектов



Владельцы патента RU 2679140:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) (RU)

Изобретение относится к области медицины, а именно к кальцийфосфатному цементу для заполнения костных дефектов. Кальцийфосфатный цемент для заполнения костных дефектов, состоящий из порошка, содержащего трикальцийфосфат, гидроксиапатит и цементной жидкости, содержащей фосфат магния, фосфорную кислоту, карбонат калия и воду, при определенном соотношении компонентов. Вышеописанный состав позволяет повысить пористость кальцийфосфатного цементного материала. 1 табл.

 

Изобретение относится к медицине, а именно использованию для закрытия полостей в костных тканях и лечения различных трещин травматического генеза. Кальцийфосфатные цементы (КФЦ) получают на основе реакционно-твердеющей порошковой смеси (РПС) и цементной жидкости. РПС представляет собой смесь кислых и основных фосфатов кальция или однокомпонентный порошок. При добавлении в РПС жидкости происходит взаимодействие между жидкостью и РПС с образованием новых кальцийфосфатных фаз с уровнем рН близким к нейтральному. В процессе взаимодействия происходит образование цементного раствора с последующим схватыванием и твердением с формированием цементного камня. КФЦ можно условно разделить на несколько классов, в том числе плотных и пористых. Применение плотных наиболее актуально для фиксации эндопротезов, создания прочных костных конструкций, а пористые используются в основном для регенерации новой костной ткани. Наиболее близким по техническому решению является цементный материал (патент РФ 2292865), в котором качестве РПС применяют смесь порошков гидроксиапатита (ГА) и трикальцийфосфата (ТКФ), в качестве жидкости используют раствор фосфатов магния и калия в фосфорной кислоте. В результате получают цементный камень на основе ГА. К недостаткам материала относится низкая пористость получаемого цементного камня. Это приводит к снижению скорости биорезорбции и, как следствие, к замедлению формирования новой костной ткани.

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение пористости КФЦ материала. Для достижения технического результата предлагается использовать в качестве РПС смесь порошков ГА и трикальций фосфата (ТКФ), в качестве жидкости -раствор фосфатов магния и фосфорной кислоты, и добавку - карбонат калия. Добавка -карбонат калия при взаимодействии с жидкостью приводит к выделению углекислого газа, способствующему формированию пор в цементном камне. В результате получают цементный камень (основные фазы - гидроксиапатит, брушит и аморфный фосфат кальция) с пористостью до 60-80%. Цемент, состоящий из смеси ГА и ТКФ и жидкости на основе фосфатов магния и добавки карбоната натрия, - не известен. Отношение количества вводимой жидкости Ж (мл) к количеству РПС (г) должно быть в пределах 0.33-0,5 (Ж (мл)/ РПС (г)=0.33-0,5. После добавления жидкости в РПС, жидкость вступает в реакцию с РПС, при этом происходит частичное растворение РПС с последующим осаждением в виде аморфной фазы. В процессе схватывания формируется структура, состоящая из кристаллов фосфатов кальция, которые покрыты прослойками цементирующей аморфной фазы, обеспечивающей прочное сцепление кристаллов между собой. Введение ГА в количествах более 80% масс, приводит к быстрому схватыванию твердеющей смеси, что затрудняет применение данного материала в медицине. В случае использования жидкости в количестве, меньшем нижнего предела

(Ж (мл) / твердое (г) < 0.25) или использования высококонцентрированных растворов Ж с содержанием фосфата магния более 45% масс, и карбоната калия более 20%, получаемая смесь имеет высокую вязкость, что приводит к образованию многочисленных трещин и снижению времени схватывания до 1-2 минут, что недопустимо для цементов медицинского применения. При применении Ж в количестве выше верхнего предела (Ж (мл) / РПС (г) > 0.6) и разбавленных растворов с содержанием фосфата магния менее 10% масс, наоборот, смесь получается слишком жидкой, что не позволяет формовать изделия ввиду растекания цементного раствора, также при этом происходит значительное увеличение времени схватывания. При добавлении карбоната калия менее 5% пористость в цементах менее 30%, что ниже заявленных значений. При использовании жидкостей с уровнем рН более 4, жидкость быстро кристаллизуется, что не позволяет ее использовать. При использовании жидкости с уровнем рН менее 0,5 цементы получаются кислыми (рН менее 5) с большим содержанием кислых фосфатов кальция, что снижает их остеокондуктивные свойства.

Пример получения образца №1. Порошки 80 г ГА и 20 г ТКФ смешивают в вибромельнице корундовыми шарами в течение 20 минут. Полученную РПС в количестве 0,5 г (50%) смешивают с 0,5 мл жидкости (50%) масс. % (содержание фосфата магния MgHPO4 - 40%, уровень рН жидкости 1,5, который достигается добавлением фосфорной кислоты). Смешение проводят в течение 1-2 минут металлическим шпателем на стекле до сметаноподобного состояния, после чего смесь помещают в цилиндрическую форму диаметром 0,8 см. Время схватывания 12 минут. По истечении 30 минут образец вынимают и помещают в термостат с температурой 37°С и относительной влажностью 100%. Через 24 часа отвержденный образец имеет пористость 80%. Материал состоял из фосфатов кальция - аморфный фосфат кальция, брушит, гидроксиапатит, трикальций фосфат.

Аналогично были изготовлены образцы, имеющие составы в пределах заявленных, и определены их свойства в сравнении с прототипом. Полученные результаты сведены в таблицу.

Кальцийфосфатный цемент для заполнения костных дефектов, состоящий из порошка, содержащего трикальцийфосфат, и цементной жидкости, содержащей фосфат магния, фосфорную кислоту и воду, отличающийся тем, что порошок может также содержать гидроксиапатит и цемент содержит добавку карбонат калия в количестве 5-15 масс. % по отношению к суммарной массе компонентов - порошка и жидкости, при следующем соотношении компонентов в кальцийфосфатном цементе:

количество жидкости в мл к количеству порошка в г находится в пределах 0,33-0,50

при следующем состава порошка, масс. %:

гидроксиапатит 0-80
трикальцийфосфат 20-100

при следующем соотношении состава цементной жидкости в масс. %:

фосфат магния (MgHPO4*3H2O) 15-40
фосфорной кислоты 2-10
вода остальное,

уровень рН жидкости находится в диапазоне 1,5-3,0.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к медицине, конкретно к способу получения костного регенеративного материала, который включает в себя: приведение костного материала, содержащего гидроксиапатит и органические вещества, в контакт с экстракционной жидкостью, что дает первую жидкую фазу, содержащую упомянутые органические вещества и, возможно, примеси, экстрагированные из упомянутого костного материала, и вторую твердую гидроксиапатитную фазу, содержащую упомянутый гидроксиапатит; и разделение упомянутой жидкой фазы и упомянутой твердой гидроксиапатитной фазы.

Группа изобретений относится к медицине, конкретно к композиции частиц, приспособленной для формирования цемента-заменителя костного трансплантата при смешивании с водным раствором, содержащей: i) порошок полугидрата сульфата кальция, причем полугидрат сульфата кальция присутствует в концентрации по меньшей мере приблизительно 50 массовых процентов от общей массы композиции частиц; ii) порошок моногидрата первичного кислого фосфата кальция; iii) порошок непористого β-трикальция фосфата и iv) порошок пористого β-трикальция фосфата.

Группа изобретений относится к медицине, конкретно к композиции частиц, приспособленной для формирования цемента-заменителя костного трансплантата при смешивании с водным раствором, содержащей: i) порошок полугидрата сульфата кальция, причем полугидрат сульфата кальция присутствует в концентрации по меньшей мере приблизительно 50 мас.% от общей массы композиции частиц; ii) порошок непористого β-трикальция фосфата и iii) порошок пористого β-трикальция фосфата.

Изобретение относится к медицине. Описан способ лечения пациента с дегенеративными костями.

Изобретение касается частиц биоактивного стекла для регенерации костей, имеющих форму сфер или сжатых сфер и имеющих бимодальное распределение размера частиц, включающее частицы между 90 мкм и 180 мкм и частицы между 355 мкм и 500 мкм, где биоактивное стекло представляет собой 45S5 стекло.

Изобретение относится к медицине. Описан способ получения композитных порошков из двухкомпонентных смесей гидроксиапатита и волластонита, которые являются биологически совместимыми с костной тканью человека, при этом смешивают водные растворы гидроксида кальция, ортофосфорной кислоты и пятиводного силиката натрия, отношение концентраций реагентов Ca/P задают равным 1.67, a Ca/Si=1.00, количества Са(ОН)2, H3PO4 и Na2SiO3 рассчитывают исходя из значений Са/Р и Ca/Si и выбранной пропорции гидроксиапатит/волластонит в порошке требуемой массы, pH поддерживают на уровне 12.00±0.05, после осаждения полученную твердую фазу выдерживают под маточным раствором в течение 24 часов при температуре 22-25°C, отфильтровывают, промывают дистиллированной водой, высушивают при 90°C до постоянной массы и прокаливают при 1000°C в течение 2 часов.

Изобретение относится к области медицины, а именно к керамическим и цементным материалам, и раскрывает способ получения биоцемента на основе карбоната кальция для заполнения костных дефектов.

Группа изобретений относится к медицине. Описан биорезорбируемый материал, включающий гидроксиапатит и монооксид титана состава TiOx, где х = 0.99, 1.09, 1.23, в количестве 10 – 20 мас.% от общего.

Изобретение относится к области медицины и созданию новых материалов биомедицинского назначения. Способ биомиметического синтеза Sr-содержащего карбонатгидроксилапатита, модифицированного брушитом, приближенного к неорганическому матриксу кости, из модельного раствора синовиальной жидкости человека, включает получение неорганического вещества в искусственно созданной среде, для приготовления которой используют дистиллированную воду, CaCl2 - 0,6715 г/л, Na2HPO4⋅12H2O - 7,4822 г/л, NaCl - 2,8798 г/л, NaHCO3 - 2,0160 г/л, MgCl2⋅6H2O - 0,4764 г/л, Na2SO4 - 1,6188 г/л, KCl - 0,3427 г/л и SrCl2⋅6H2O в количестве, обеспечивающем концентрацию ионов Sr - 0, 6715 г/л.

Группа изобретений относится к медицине. Описаны гидрофильный дегидратированный частично очищенный материал для замещения кости естественного происхождения, из которого практически полностью удален неколлагеновый органический материал, при этом практически сохранены неорганическая пористая костная структура и коллагеновая структура, присущие естественной кости, где материал для замещения кости содержит по меньшей мере один сахарид или сахарный спирт в количестве, составляющем от 0,05 до 1,5 мас.%, и фосфатную группу, выбранную из группы, состоящей из фосфата НРО42- и Н2РО4-, в количестве от 0,7 до 5,6 мас.%, где указанная фосфатная группа является компонентом физиологически приемлемой соли, и способ получения гидрофильного дегидратированного частично очищенного материала для замещения кости.

Изобретение относится к медицине и раскрывает биоактивный композиционный материал для замещения костных дефектов, а также способ получения такого материала. Композиционный материал обладает повышенной биосовместимостью с костной тканью, обеспечивает более качественную замену дефектов сложной формы, что достигается путем изготовления указанного материала в виде цементной жидкости, содержащей воду, фосфат магния, оксид магния, оксид цинка и дигидрофосфат натрия, и реакционно-твердеющего порошка, содержащего гидроксиапатит, трикальцийфосфат и брушит, при соответствующем соотношении компонентов.

Изобретение относится к медицине и биотехнологии. Описан способ получения композиционного материала для замещения костных дефектов, включающий: подготовку порошковой смеси, содержащей порошок альфа-Ca3(PO4)2; подготовку пасты при добавлении жидкости затворения в виде водного раствора, содержащего карбонат-ионы; формование образцов или изделий из пасты; гидролитическую обработку образцов или изделий в водном растворе, содержащем карбонат-ион, и сушку.
Изобретение относится к медицине, а именно к материалу для замещения дефектов костной ткани, содержащему препарат “Деринат” в количестве 8-12 мас.%, гидроксиапатит в количестве 15-25% и гипс - остальное.
Изобретение относится к медицине, конкретно к способу получения пористой керамики, которая может использоваться в реконструктивно-пластической хирургии в качестве материала для замещения костных дефектов, в стоматологии.
Изобретение относится к области медицины и касается керамических материалов для реконструктивно-пластических операций при поврежденных костных тканях. Описаны материалы на основе системы карбонат кальция - гидроксиапатит и/или каронатгидроксиапатит, содержащие от 20 до 80 масс.
Изобретение относится к области медицины и касается керамических материалов для пластической реконструкции поврежденных костных тканей. Описан способ пропитки пористых полимерных матриц жидким шликером на основе порошка карбоната кальция, содержащим спекающие добавки карбоната или карбонатов щелочных металлов.

Изобретение относится к набору, содержащему гемигидрат сульфата кальция, спрессованные частицы дигидрата сульфата кальция, дополнительно содержащие одно или более терапевтически, профилактически и/или диагностически активных веществ, и натрий-карбоксиметилцеллюлозу (Na-CMC) и водную среду, включая воду.

Изобретение относится к медицине, конкретно к ортопедической хирургии, и может быть использовано при изготовлении высоконагруженных внутрикостных имплантатов, а также мини-имплантатов.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к биосовместимым износостойким нанокомпозиционным тонкопленочным материалам, используемым в качестве покрытий при изготовлении имплантатов, предназначенных для замены поврежденных участков костной ткани.
Изобретение относится к способу получения шихты для композиционного материала на основе карбоната кальция - гидроксиапатита и/или карбонатгидроксиапатита для восстановления костной ткани при реконструктивно-пластических операциях.

Группа изобретений относится к медицине, конкретно к композиции частиц, приспособленной для формирования цемента-заменителя костного трансплантата при смешивании с водным раствором, содержащей: i) порошок полугидрата сульфата кальция, причем полугидрат сульфата кальция присутствует в концентрации по меньшей мере приблизительно 50 массовых процентов от общей массы композиции частиц; ii) порошок моногидрата первичного кислого фосфата кальция; iii) порошок непористого β-трикальция фосфата и iv) порошок пористого β-трикальция фосфата.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2017-11-20 2019-02-11T23:49:14
Наверх