[發(fā)明專利]生物相容性復合物及其用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080017886.0
• 申請日: 2010-04-22
• 公開（公告）號: CN102421463A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設計）人: 蒂莫·萊托恩;尤卡·圖奧米寧
• 申請（專利權(quán)）人: 維沃希迪有限公司
• 主分類號: A61L27/44
• 分類號: A61L27/44;A61L31/12;A61L29/12
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 吳小瑛;任曉華

本發(fā)明涉及復合材料，其包含生物相容性和生物可再吸收的玻璃、生物相容性和生物可再吸收的基質(zhì)聚合物和能夠形成共價鍵的偶聯(lián)劑。本發(fā)明還涉及該復合材料的用途以及包含所述復合材料的裝置。本發(fā)明還涉及制造根據(jù)本發(fā)明的復合材料的方法。

背景技術(shù)

醫(yī)療植入物可由合金、陶瓷或可降解且穩(wěn)定的復合物制造。植入物材料選擇的挑選往往是材料性質(zhì)的需要、所需的固定類型、醫(yī)生的知識和技能、患者的需求和期望的組合，并且有時必須在可用的材料和愈合過程的需要和創(chuàng)傷、固定等等之后的生活質(zhì)量之間做出妥協(xié)。一般說來，市場中合適材料的缺乏限制了某些類型的可植入裝置的開發(fā)和設計。

傳統(tǒng)上，使用合金來制造骨針、螺釘和板，實際上對于某些應用來說，合金仍然很適于承載外部負載。然而，由于合金和骨骼相比的強度和剛度，常常觀察到骨再吸收作用。除了該硬度問題之外，另一缺點是材料在體內(nèi)缺乏可降解性。為避免愈合過程之后的骨再吸收作用，需要第二次手術(shù)來移除植入物，這往往對患者造成額外風險和發(fā)病率添加，占用臨床可用性并增加總費用(Bradley?et.al.Effects?of?flexural?rigidity?of?plates?on?bone?healing.J?Bone?Joint?Surg?1979；61A：866-72)。

基于例如甲基丙烯酸酯、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚硅氧烷和丙烯酸聚合物的生物穩(wěn)定性聚合物及其復合物在文獻中是已知的(S.Dumitriu，Polymeric?Biomaterials?2^nded.CRC?Press，2001)，并且聚合物復合物已經(jīng)用于制造醫(yī)療植入物。然而，它們既不是生物活性的，也不是可再吸收的，從而不會被天然骨骼所替換。雖然比合金植入物要好些，但它們?nèi)悦媾R與合金類似的問題，并且可能需要在植入物使用壽命的某一時間點進行第二次手術(shù)以替換或移除該植入物。

骨骼的生物和機械性能是由其微結(jié)構(gòu)特征所致的。骨骼是由有機和無機組份組成的復合材料，其中無機或礦物相占總干燥骨重的60-70％。有機相是主要包含膠原的類粘膠材料，而礦物組份由晶體形式的磷酸鈣組成，含有碳酸根離子、少量的鈉、鎂、磷酸氫根離子和其它痕量元素。

多種生物活性的玻璃組合物在本領域中是已知的。它們能夠與骨骼和軟組織結(jié)合，并且它們可以用于刺激哺乳動物體內(nèi)的組織或骨骼生長。生物活性玻璃通常也引導新組織的形成，該新組織在所述玻璃內(nèi)生長。當生物活性玻璃與生理環(huán)境接觸時，在玻璃表面上形成一層硅膠。在此反應之后，磷酸鈣沉積到這一層并且最終結(jié)晶成羥基碳酸磷灰石(hydroxyl-carbonate?apatite)。由于該羥基碳酸磷灰石層，當生物活性玻璃被插入到哺乳動物體內(nèi)時，生物活性玻璃的再吸收放慢。數(shù)十年來，已對生物活性玻璃用作可與骨骼結(jié)合甚至化學結(jié)合的骨骼填充材料進行了研究。近來對生物活性玻璃的優(yōu)良品質(zhì)的發(fā)現(xiàn)使得該材料對于這些應用更受關注。某些生物活性玻璃已經(jīng)以例如BonAlive、Novabone和Biogran的商品名稱商業(yè)銷售。生物活性玻璃已經(jīng)以不同形式用于醫(yī)療應用，例如以顆粒和板的形式用于整形外科和顱頜面骨腔填充和骨再建。某些生物活性玻璃的配方已經(jīng)在現(xiàn)有技術(shù)中公開，例如在出版物EP?802?890和EP?1405?647中。已知生物活性玻璃的一些組合物具有抗菌作用，參見例如出版物US?6,190,643和US?6,342,207。

其他類型的可再吸收的玻璃組合物在本領域也是已知的。可再吸收的玻璃不必是生物活性的，即它們不在玻璃表面上形成羥基碳酸磷灰石層。可再吸收的玻璃組合物被用于玻璃纖維工業(yè)中以解決在玻璃纖維絕緣物安裝期間玻璃纖維在例如肺中結(jié)束的問題。優(yōu)選該纖維相對較快地消失，從而不對身體造成不利影響。文獻EP?0?412?878中公開了一種可再吸收的玻璃組合物。該纖維在32天內(nèi)降解。然而，此降解速度對大部分醫(yī)療應用來說過快，例如對用于修復骨缺損或骨折的螺釘或銷釘來說。

文獻EP?915?812和EP?1?484?292公開了用于改善職業(yè)健康和安全的生物可溶性玻璃組合物。文獻WO?03/018496公開了抗炎的、愈合創(chuàng)傷的玻璃粉組合物。出版物US?6,482,444公開了可在植入材料中使用的含銀的生物活性溶膠衍生的玻璃組合物，用于制備在體外和體內(nèi)細胞培養(yǎng)中使用的裝置。

文獻EP?802?890公開了具有大工作范圍的生物活性玻璃組合物。通過向玻璃添加鉀和任選地添加鎂，防止了透明消失的問題。