[發明專利]具有經鉭涂覆的納米結構的制造產品及其制備與使用方法

在審

• 申請號: 201380017403.0
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN104203293A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 陳星皓;克里斯廷·弗蘭德森
• 申請（專利權）人: 加利福尼亞大學董事會
• 主分類號: A61L27/30
• 分類號: A61L27/30;A61L27/38;A61F2/28
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 陳建芳;閻娬斌

相關申請

本申請根據35U.S.C.§119(e)要求于2012年2月07日提交的美國臨時 申請號61/596,143的優先權權益。上述申請的全文出于所有目的以引用方式 明確并入本文中。

技術領域

本發明大體上涉及細胞生物學、醫學和納米技術。在替代實施方案中， 本發明提供包含具有包含鉭的表面的納米結構(例如納米管)的制造產品 (物品)。在替代實施方案中，本發明的制造產品包括包含鉭表面層的納米 結構，例如，納米管、納米線、納米孔等。在替代實施方案中，本發明的 制造產品或制造物品是生物植入物，并且本發明的經鉭表面涂覆的納米結 構提供增加的生物活性和骨形成能力。在替代實施方案中，將包含本發明 的經鉭表面涂覆的納米結構的本發明的制造產品或制造物品(例如，生物植 入物)用于活體外、離體和活體內測試、植入物、生物醫學裝置和治療法。

背景技術

金屬鉭(Ta)最近已成為用于矯形應用的受到關注的生物材料，因為已 發現其高度抗腐蝕且具有生物惰性，并且在活體內具有生物活性，在模擬 體液中形成以生物方式結合到骨的骨樣磷灰石層。鉭主要由于FDA于1997 年批準的具有微孔性的新多孔(小梁)鉭材料而在生物材料領域重獲關注， 所述鉭材料已顯示具有極佳的骨整合性質。從那時起，許多研究已經對Ta 與其它常見植入物材料(例如Ti和CoCr)的生物相容性、細菌粘附和骨傳導 性進行了比較。一項最近研究證實多孔Ta刺激來自骨形成能力受損的老 年女性患者的成骨細胞的的增殖和骨生成。然而，雖然迄今為止獲得了有 希望的結果，但相對昂貴的制造成本以及不能產生模塊化全-Ta植入物阻 礙了其被廣泛接受。鉭還是具有16.69g/cm³的密度的重金屬，為具有 4.51g/cm³的密度的Ti植入物的近4倍重。如此重的植入物用于矯形應用 是不合意的。鉭金屬也比鈦金屬昂貴得多。

發明內容

在替代實施方案中，本發明提供制造產品、產品、組合物、制造物品 、裝置或植入物，其包含：

納米結構或納米架構，

其中所述納米結構或納米架構在其部分表面上、在其基本上全部表面 上或在其全部表面上被以下覆蓋或涂覆：全部地或其基本上全部地或部分 地包含鉭(Ta)、Ta或Ta合金、Ta氧化物或Ta₂O₅涂層、結晶鉭(Ta)或非晶形 Ta的涂層或外覆蓋物或外層，

其中任選地所述涂層、外覆蓋物或外層包含至少約1％、2％、3％、4％ 、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、20％ 、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、 80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％ 或更多的鉭(Ta)、Ta合金、Ta氧化物或Ta合金氧化物或Ta₂O₅涂層、結晶鉭 (Ta)或非晶形Ta或由至少約1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％ 、10％、11％、12％、13％、14％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、 45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％ 、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或更多的鉭(Ta)、Ta合金、 Ta氧化物或Ta合金氧化物或Ta₂O₅涂層、結晶鉭(Ta)或非晶形Ta構成，

并且任選地至少約1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％ 、11％、12％、13％、14％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、 50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％ 、94％、95％、96％、97％、98％、99％或更多或高達約99.9％或更多或約 1％到99.5％的所述納米結構或納米架構由鉭(Ta)、Ta合金、Ta氧化物或Ta 合金氧化物或Ta₂O₅涂層、結晶鉭(Ta)或非晶形Ta覆蓋、涂覆或形成層，