FI108403B - Yksil÷n kudosrekonstruktioon soveltuva materiaali - Google Patents
Yksil÷n kudosrekonstruktioon soveltuva materiaali Download PDFInfo
- Publication number
- FI108403B FI108403B FI20000439A FI20000439A FI108403B FI 108403 B FI108403 B FI 108403B FI 20000439 A FI20000439 A FI 20000439A FI 20000439 A FI20000439 A FI 20000439A FI 108403 B FI108403 B FI 108403B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- wood
- material according
- tissue
- bone
- bioactive
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 65
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 63
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims description 50
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 claims description 27
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 claims description 21
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000005313 bioactive glass Substances 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 5
- 230000000735 allogeneic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 3
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 3
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005556 hormone Substances 0.000 claims description 3
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 claims description 3
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 3
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 claims description 3
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- 235000014653 Carica parviflora Nutrition 0.000 claims description 2
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 claims description 2
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 claims description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims description 2
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 claims description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 claims description 2
- 241000243321 Cnidaria Species 0.000 claims 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007884 disintegrant Substances 0.000 claims 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 10
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 4
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000010585 Ammi visnaga Nutrition 0.000 description 3
- 244000153158 Ammi visnaga Species 0.000 description 3
- 241000721662 Juniperus Species 0.000 description 3
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 3
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 210000002808 connective tissue Anatomy 0.000 description 3
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 230000001089 mineralizing effect Effects 0.000 description 3
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 3
- 210000000515 tooth Anatomy 0.000 description 3
- 239000010875 treated wood Substances 0.000 description 3
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 description 2
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 description 2
- 208000018084 Bone neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 2
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 2
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 2
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 2
- 241000183024 Populus tremula Species 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 2
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 229960001714 calcium phosphate Drugs 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000004053 dental implant Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 210000003054 facial bone Anatomy 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 2
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical class CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000011164 ossification Effects 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 2
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- 210000005239 tubule Anatomy 0.000 description 2
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000219495 Betulaceae Species 0.000 description 1
- 102000007350 Bone Morphogenetic Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010007726 Bone Morphogenetic Proteins Proteins 0.000 description 1
- 206010065687 Bone loss Diseases 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 244000132059 Carica parviflora Species 0.000 description 1
- 102000005600 Cathepsins Human genes 0.000 description 1
- 108010084457 Cathepsins Proteins 0.000 description 1
- 102000029816 Collagenase Human genes 0.000 description 1
- 108060005980 Collagenase Proteins 0.000 description 1
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 206010010356 Congenital anomaly Diseases 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 241000218652 Larix Species 0.000 description 1
- 235000005590 Larix decidua Nutrition 0.000 description 1
- 208000029725 Metabolic bone disease Diseases 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 241000906034 Orthops Species 0.000 description 1
- 206010049088 Osteopenia Diseases 0.000 description 1
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 1
- 241000219000 Populus Species 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 241000219492 Quercus Species 0.000 description 1
- 108010023197 Streptokinase Proteins 0.000 description 1
- 208000031737 Tissue Adhesions Diseases 0.000 description 1
- 108700005077 Viral Genes Proteins 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920006397 acrylic thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003462 bioceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 239000002639 bone cement Substances 0.000 description 1
- 229940112869 bone morphogenetic protein Drugs 0.000 description 1
- NRGIRRZWCDKDMV-UHFFFAOYSA-H cadmium(2+);diphosphate Chemical compound [Cd+2].[Cd+2].[Cd+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O NRGIRRZWCDKDMV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000002925 chemical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003479 dental cement Substances 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 210000001564 haversian system Anatomy 0.000 description 1
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 description 1
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009851 immunogenic response Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000013150 knee replacement Methods 0.000 description 1
- JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N lactide Chemical compound CC1OC(=O)C(C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 description 1
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 210000002540 macrophage Anatomy 0.000 description 1
- 230000003211 malignant effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 210000001724 microfibril Anatomy 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003239 periodontal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000008279 sol Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 210000005070 sphincter Anatomy 0.000 description 1
- 229960005202 streptokinase Drugs 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 1
- ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)C=C ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 210000002303 tibia Anatomy 0.000 description 1
- 239000003106 tissue adhesive Substances 0.000 description 1
- 229940075469 tissue adhesives Drugs 0.000 description 1
- 230000008467 tissue growth Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
- PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N ε-Caprolactone Chemical compound O=C1CCCCCO1 PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
- A61L27/3683—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix subjected to a specific treatment prior to implantation, e.g. decellularising, demineralising, grinding, cellular disruption/non-collagenous protein removal, anti-calcification, crosslinking, supercritical fluid extraction, enzyme treatment
- A61L27/3691—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix subjected to a specific treatment prior to implantation, e.g. decellularising, demineralising, grinding, cellular disruption/non-collagenous protein removal, anti-calcification, crosslinking, supercritical fluid extraction, enzyme treatment characterised by physical conditions of the treatment, e.g. applying a compressive force to the composition, pressure cycles, ultrasonic/sonication or microwave treatment, lyophilisation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/12—Phosphorus-containing materials, e.g. apatite
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/14—Macromolecular materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
- A61L27/3637—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix characterised by the origin of the biological material other than human or animal, e.g. plant extracts, algae
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
- A61L27/3641—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix characterised by the site of application in the body
- A61L27/3645—Connective tissue
- A61L27/365—Bones
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L27/54—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L27/58—Materials at least partially resorbable by the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/06—Materials or treatment for tissue regeneration for cartilage reconstruction, e.g. meniscus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31971—Of carbohydrate
- Y10T428/31989—Of wood
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Public Health (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Botany (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
108403
YKSILÖN KUDOSREKONSTRUKTIOON SOVELTUVA MATERIAALI
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannossa määritelty materiaali ja < sen käyttö.
5
TAUSTA
Keksinnön taustan ja tekniikan tason valaisemiseksi käytettyjen julkaisujen, joihin jatkossa on viitattu, on katsottava sisältyvän alla esitettyyn keksinnön kuvaukseen.
10 Käsitteellä "kudos" tarkoitetaan tässä sekä kovakudosta (luu, hammas ja rusto) että pehmytkudosta. Tukikudos voi olla kovakudos tai pehmytkudosrakenne, kuten jänne, sidekudos tai nivelside.
15 Tukikudoksen, erityisesti luukudoksen, rekonstruktioon kokeiltuja ja käytettyjä materiaaleja ovat esim. naudan luusta valmistetut kalsiumfosfaattipohjaiset materiaalit, kemiallisin menetelmin valmistettu hydroksiapatiitti, kasiumfosfaatti, trikalsiumfosfaatti, korallipohjaiset hydroksiapatiitit, bioaktiiviset lasit, metallit tai metalliseokset (esimerkiksi titaani tai vitallium), laaja ryhmä polymeerejä, sekä itse 20 luukudos, joko potilaan oma luu (autografti) tai pankkiluu (allografti) (Aho & < * * «
Heikkilä 1997). Kaikkiin näihin materiaaleihin liittyy joitakin haittavaikutuksia, joko materiaalin monimutkaisen valmistusprosessin takia, materiaalin epätyydyttävän lujuuden, hankalan käsittelyominaisuuden tai epätyydyttävän työstettävyyden takia, tai mahdollisen tarttuvien tautien riskin takia. On haettu 25 materiaalia, jolla ei olisi edellä mainittuja negatiivisia ominaisuuksia, ja joka lisäksi
t J
rakenteeltaan ja kimmoisuudeltaan vastaisi luukudosta ja joka olisi helposti . työstettävissä. Työstettävyydellä tarkoitetaan erityisesti kappaleen muotoilemista, materiaalin sahaamista, veistämistä ja poraamista sekä kappaleen kiinnittämistä käyttökohteeseen. Edellä mainittujen tunnettujen materiaalien työstettävyys on ' ' 30 epätyydyttävä. Lisäksi ne ovat hauraita ja rikkoutumisalttiita.
2 108403
Vuonna 1997 ilmestyi kirjallisuudessa abstraktin muodossa raportti puun, eli katajan, kokeilusta kanin luussa (Gross et ai., 1997). Tässä kokeilussa käytetty katajapuu ei kuitenkaan ollut millään tavoin esikäsiteltynä.
5 KEKSINNÖN TARKOITUS JA YHTEENVETO KEKSINNÖSTÄ Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uusi materiaali, joka soveltuu yksilön kudosrekonstruktioon, erityisesti tukikudoksen, kuten luukudoksen 10 rekonstruktioon.
Erityisesti on tarkoitus aikaansaada materiaali, joka sallii uuden kudoksen muodostamisen materiaalin sisälle ja/tai suosii kudoksen kiinnikasvamista ko. materiaalin pintaan.
15
Tarkoitus on myös aikaansaada materiaali, joka on yhdistettävissä bioaktiivisen materiaalin, erilaisten vaikuttavien aineiden tai biohajoavuutta edistävien aineiden kanssa.
20 Tarkoitus on myös aikaansaada materiaali, josta valmistettu kappale on . · · ' * · lujuusominaisuuksiltaan hyvä, jonka työstettävyys on hyvä ja jonka rakenne silti sallii uuden kudoksen muodostamisen kappaleen sisälle ja/tai siihen kiinni.
Nämä tarkoitusperät saavutetaan keksinnön mukaisella materiaalilla, jonka 25 tunnusmerkit ilmenevät patenttivaatimuksista.
Keksinnön kohteena on siten yksilön kudosrekonstruktioon, erityisesti tuki- kuten luukudoksen rekonstruktioon soveltuva, kudokseen asetettava materiaali,jolle on tunnusomaista, että se koostuu puusta, joka on lämpökäsitelty lämpötila-alueella 30 100 - 220 °C vesihöyryn läsnäollessa.
3 108403
Keksintö koskee myös uuden materiaalin sovellutusta lääketieteelliseen tai hammaslääketieteelliseen, erityisesti kirurgisiin tai terapeuttisiin erilaisiin « kohteisiin, eli tukikudoksen, erityisesti luun tai luuston erilaisten puutostilojen 5 korjaamiseen; luun osana; nivelrustopintoina; luuonteloiden täyttömateriaalina; putkiluiden rekonstruktioon; silmänpohjan tai kasvoluiden korjauslevynä tai onteloiden täyttömateriaalina; kallolevynä;naulana; ruuvina; selkärankanikaman korjauskappaleena; luusementtikomponenttina; nivelproteesina tai implanttina joko sellaisenaan tai metalliproteeseihin, -levyihin tai -implantteihin yhdistettynä; leuka-10 ja/tai hammasimplanttina; mineralisoivana hammastikkuna; purentakiskona; parodontaalisena täytteenä; hammassementtinä; kirurgisena pastana; tissue guiding -kalvona tai -putkena; suojaliinana; haavaliinana; yhteiskäytössä autogeenisen tai allogeenisen luun kanssa; tai ainesosana muissa biomateriaalivalmisteissa, kuten muoveissa (esim. akryyleissa) tai erilaisissa kompositioissa.
15
SUOSITELTAVAT SUORITUSMUODOT JA SEIKKAPERÄINEN KUVAUS
Tässä keksinnössä käytettävä puu voi olla joko lehti- tai havupuu. Lehtipuista tulevat ensisijaisesti kyseeseen koivu, haapa, tammi, leppä, poppeli, ja havupuista 20 mänty, kataja, kuusi ja lehtikuusi.
. .· · · · *
Puun saattaminen kudoksessa käytettäväksi edellyttää sen sterilointia, eli siinä olevien bakteereiden, homeiden, sienten ja itiöden eliminointia. Tämä aikaansaadaan lämpökäsittelemällä puuainesta lämpötila-alueella 100 - 220 °C .. 25 vesihöyryn läsnäollessa, jolloin puun syttyminen palamaan estyy. Kuumentaminen * yli 100 °C muuntaa puun fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia. Lämpötila-< alueella 100 - 200 °C puusta poistuu vettä, ja hiilihydraattien polymeeriketjut katkeilevat ja muodostuu vapaita happoja. Hiilihydraatit hajoavat edelleen ja ligniinin ja puun pyrolyysi alkaa (Pecina & Paprycki 1988). Oleellista on siis puun 4 108403 pääkomponenttien eli selluloosan, hemiselluloosan ja ligniinin osittainen hajoaminen eri tavoin.
t
Selluloosan ja hemiselluloosan hajoamisessa syntyvä etikkahappo depolymeroi 5 selluloosan mikrofibrillejä. Hemiselluloosan hydrolyysissa syntyy liukoisia sokereita (Hillis 1984). Lämpökäsittelyssä syntyy myös polysakkarideja kuuma-ja kylmävesiuutolla (Fengell 1966). Lehtipuiden pentosaanit hajoavat herkemmin kuin havupuiden heksaanit (Kollman & Fengell 1965) ja lämpökäsittelyn vaikutus eri puulajeihin riippuu hemiselluloosan tyypistä ja määrästä. Ligniini kestää lämpöä 10 parhaiten.
Tämän keksinnön mukaisen materiaalin puuaines on lämpökäsitelty kostealla ilmalla vesihöyryn läsnäollessa (Viitaniemi & Jämsä 1996). Tämä menetelmä on myös kuvattu suomalaisessa patentissa FT 103834. Tällaista menetelmää on myös 15 käytetty puuteollisuudessa puun lahonkestävyyden parantamiseen. Lämpökäsittelyn johdosta puun väri tummuu, sen lahonkesto ja homeenesto lisääntyvät voimakkaasti, sen kosteuseläminen vähenee 80 - 90 % ja sen taivutuslujuus vähenee 10 - 15 %. Puun kuiturakenteessa voidaan todeta muutoksia, esim. pitkittäishalkeamia soluseinissä.
20 ·' '** Sopivan suoritusmuodon mukaan huolehditaan lämpökäsittelyn aikana siitä, että puukappaleen sisäisen lämpötilan ja puukappaletta ympäröivän väliaineen (ilman ja vesihöyryn) lämpötilan ero on rajoitettu, edullisesti korkeintaan noin 30 °C. Tällä tavalla varmistetaan, ettei synny lujuutta heikentäviä halkeamia puuainekseen.
... 25 Käytetty vesihöyry on sopivasti kylläinen vesihöyry.
Näin käsitelty puuaines on työstettävissä haluttuun kappalemuotoon sallien myös porareikien tekemisen.
30 108403 i
Toisen vaihtoehdon mukaan voidaan puusta ensin työstää halutunmuotoisia kappaleita ja vasta sen jälkeen suorittaa niiden lämpökäsittely.
> Vielä toisen vaihtoehdon mukaan voidaan valmistaa halutunmuotoinen kappale 5 puristamalla yhteen lämpökäsiteltyjä puupartikkeleita, kuten puupurua tai puujauhetta, tai puukuitujen pituussuuntaisia pitkänomaisia partikkeleita. Puristuksessa voidaan mahdollisesti käyttää sopivia, kappaleen koossapysyvyyttä edesauttavia lisäaineita, kuten akryylimuovia tai muita kudosliimoja. Puupartikkeleista puristettu kappale sopii käytettäväksi sellaisissa kohteissa, joissa 10 lujuudet ovat vähemmän kriittisiä ominaisuuksia. Edellä mainituista pitkänomaisista puupartikkeleista voidaan puristaa kappaleita, joilla on haluttu kimmoisuus, vetolujuus ja plastisuus. Vaihtelemalla partikkeleiden kokoa ja muotoa voidaan pitkälle säädellä edellä mainittuja ominaisuuksia.
15 Vielä toisen vaihtoehdon mukaan voidaan käyttää käyttää puupartikkeleita sellaisinaan (siis puristamatta kappaleeksi) esim. luuonteloiden täyteaineena.
Puun lämpökäsittely voidaan suorittaa joko puun ollessa isohkon kappaleen muodossa tai partikkelimuodossa.
20 • ·♦· ’ * * - Erään varsin suositeltavan suoritusmuodon mukaan lisätään keksinnön mukaiseen materiaaliin myös bioaktiivinen komponentti. Bioaktiivisen komponentin lisäyksellä voidaan parantaa ja nopeuttaa puurakenteen ja ympäröivän kudoksen (luu- ja/tai sidekudoksen) yhteenkasvua. Bioaktiivisella komponentilla voi lisäksi 25 olla yksi tai useampia seuraavista ominaisuuksista: kudoksiin sitoutuva tai kudosta r mineralisoiva, bioyhteensopiva, biohajoava tai vaikuttavia aineita vapauttava (esim , antimikrobielli). Bioaktiivinen komponentti voi olla bioaktiivinen lasi, bioaktiivinen polymeeri, silikageeli, esim. xerogeeli, Ti-geeli, keraami, lasikeraami, kalsiumfosfaatti, hydroksiapatiitti, koralli, tai allogeeninen tai autogeeninen luu, tai 6 108403 jokin edellä mainittujen komponettien seos (Aho 1993; Heikkilä et ai. 1995; Buchholz et ai. 1987; LeGeros & LeGeros 1993; Kangasniemi 1993).
Bioaktiivinen komponentti voi esiintyä eri muodoissa kuten ioneina, partikkeleina, 5 rakeina, palloina, kuituina, sauvoina tai kalvoina. Näin ollen bioaktiivinen komponentti voi olla yhdistettynä puumateriaaliin eri tavoin.
Bioaktiivisen komponentin yhdistäminen puumateriaalin kanssa voidaan suorittaa eri tavoin. Jos puumateriaali on partikkelimuodossa siihen voidaan sekoittaa 10 partikkelimuotoinen bioaktiivinen materiaali. Seosta voidaan haluttaessa puristaa kappaleeksi. Jos puumateriaali esiintyy yhtenäisen puukappaleen muodossa, voidaan saattaa hienojakoisessa muodossa oleva bioaktiivinen materiaali joko kaasu- tai nestevirran kuljettamana kappaleen sisään.Voidaan siis käyttää paineenalaista saostamista (jolloin hieno jauhe kuljetetaan puukappaleen sisään), 15 erilaiset mineralisaatiotekniikat (liuosten imeyttäminen) jne. Bioaktiivinen komponentti ja kantava nestevirta voi esimerkisi esiintyä liuoksena, kolloidaalisen liuoksen muodossa kuten soolina, suspensiona tai emulsiona. Bioaktiivinen komponentti voi myös esiintyä puumateriaalista muotoiltuun kappaleeseen nähden erillisenä kerroksena, esimerkiksi pinnoitteena tai laminaattina. Kaikkien edellä 20 mainittujen kombinaatio on myös mahdollinen.
- · · 1' · ·
Puumateriaaliin voidaan myös lisätä muita fysiologisesti edullisesti vaikuttavia aineita, joko sellaisenaan tai yhdessä yllä kuvatun bioaktiivisen komponentin kanssa. Tällaisia vaikuttavia aineita ovat esimerkiksi kasvutekijöitä, proteiineja 25 (esim. Bone morphogenetic protein, BMP), lääkeaineita (esim. antibiootteja tai sytostaatteja), sokereita, hormoneja (kuten anabolisesti vaikuttavia hormoneja), entsyymejä, muita orgaanisia aineita kuten kollageenia, hyaluronihappoa ja antioksidantteja. Edelleen voidaan geenitekniikalla käsitellä puumateriaalia, esim. siirtämällä siihen kasvua lisäävää geeniä (esim. virusgeeni). Käytettävän lisäaineen ’ 30 laatu määräytyy käyttökohteen mukaan lääketieteellisin perustein tarkoituksena 108403 7 parantaa ja nopeuttaa kudoksen kasvua sekä vaikuttaa perussairauteen kuten syöpäkudokseen ja/tai tulehdukseen.
/ - Puumateriaaliin voidaan myös yhdistää muovikomponentti massana, liukoisessa tai 5 termoplastisessa muodossa (esim. laktidi/kaprolaktoni), joka imeytetään edellä mainituilla tavoilla puun sälöiseen rakenteeseen.
Mikäli halutaan edesauttaa ja nopeuttaa puumateriaalin biohajoavuutta, voidaan siihen myös lisätä sellaisia aineita.Erikoiskemiallisella tekniikalla voidaan tätä 10 puumateriaalia käsitellä niin, että se saatetaan säädellysti hajoamaan, jolloin se voi kokonaan korvautua emokudoksella, esim. luulla. Lisäksi tämäntyyppisistä aineista voidaan mainita entsyymejä, kuten kollagenaasit ja proteaasit, katepsiini ja streptokinaasi tai -domaasi tai geeninsiirtomenetelmät.
15 Puuaines voi muodostaa tiiviin tai eriasteisesti huokoisen kappaleen, esim. proteesin. Se voidaan muotoilla käyttökohteensa mukaan sauvamaiseksi, levymäiseksi, kalvomaiseksi tai pallomaiseksi tai tarvittavaa anatomista rakennetta vastaavaksi.
20 Puumateriaalista voidaan myös valmistaa pinnoitteita ja kalvoja. Puumateriaali voi < »· ♦ - olla verkkomainen, lankamainen tai partikkelimuodossa kuten kuitu, jauhe, rakeinen puru, tai muotoiltu kappale kuten levy, putki, sauva, naula tai ruuvi. Sitä on tarkoitus käyttää anatomisen rakenteen korjaukseen, mutta myös sen itsensä tai luun kiinnittämiseen puunaulalla tms. piikillä porareiän kautta. Keksinnön mukainen 25 rakenne voi myös kappalemaisessa muodossaan sisältää reikiä tai kanavia luun kuorikerroksen osteonirakennetta vastaten, ja se voi olla makrorakenteeltaan putkimainen eli sisältä ontto, esim. putkiluun ydin- ja yleisrakennetta vastaten. Se voi olla lamellaarinen levykkö sileänä tai modifioituna. Tuote voi olla pehmeää, joustavaa, haurasta tai kovaksi kivettynyttä.
30 8 108403
Kudoksen yhteyteen sovitettavan materiaalin on luonnollisesti oltava steriili. Lämpökäsittelyn seurauksena puussa olevat mikrobit kuolevat, mutta kuitenkin tuotteen loppusterilointi, esimerkisi lämmön tai säteilytyksen avulla, on suositeltavaa.
5
Keksinnön mukaisen materiaalin käyttöalueista voidaan mainita tukikudosrakenteista luun ja ruston puutostilat. Käytännön kohteita ovat luuonteloiden täyttömateriaali, putkiluiden tai litteiden luiden rekonstruktio levykiinnittimellä, ydinnaulalla tai ruuvilla, silmäpohjan/kasvoluiden korjauslevy, 10 kallolevy, selkärangan nikaman korjauskappale, luusementtikomponentti, nivelproteesi tai implanttipinnoite metalliproteeseihin tai -levyihin. Hammas- ja leuka-alan sovelluksia ovat esim. hammasimplanttipinnoite, leukaluiden implantti, purentakisko, paradontaalinen täyte, mineralisoiva hammastikku, tahna tai hammassegmentti, tai kirurginen pasta. Muita sovelluksia ovat tissue guiding -kalvo 15 tai -putki, solukudoksen kasvatusverkko, kehikko, suojaliina, haavaliina ja yhteiskäyttö autogeenisen tai allogeenisen luun kanssa ja vaikuttavien aineiden kuten lääkeaineiden kantaja-aine.
Keksinnön mukaista materiaalia on tarkoitus käyttää erityisesti seuraavissa tiloissa: 20 1) Luukasvainten tai lonkka-polviproteesi-uusintaleikkausten yhteydessä syntyvät puutostilat, mitkä ovat joko ontelomaisia. luun pään ja nivelen rusto-luuosan, putkiluun varsiosan segmentin tai pitkittäissuuntaisen hemisfäärin käsittäviä puutostiloja (ks. kuviot, Fig. 1, 2 ja 3).
25 2) Erilaisten murtumien yhteydessä esiintyvät luupuutostilat putkiluussa tai litteissä luissa tai nikamissa, mitkä hoidollisesti edellyttäisivät luun siirtoa.
3) Uudenlainen nivelproteesi (lonkka, polvi) voi olla mahdollinen valmistaa ” 30 keksinnön mukaisesta materiaalista (ks. kuvio, Fig. 4).
9 108403 4) Luuston ja muun tukikudoksen kehitys ja myöhäis vauriot, -käsittäen myös hammaslääketieteessä esiintyvät tilat- leukaluissa ja nivelissä sekä hampaissa, kuten • synnynnäiset kehitysanomaliat ja myöhemmin elämän aikana syntyvät, esim.
5 tulehdusten, osteoporoosin ja osteopenian aiheuttamat viat ja luupuutokset.
5) Hammaslääketieteessä implanttien ja proteesien kiinnitys, luuharjanteen kasvatus ja muotoilu, hammastikku (mineralisoiva).
10 6) Puusolu - luusolu yhdistelmä voi korvata autograftin tai allograftin eli pankkiluun käyttöä.
Hyvin konkreettisena käyttökohteena voidaan mainita syövän leikkauksena syntyneet luupuutostilat. Pahanlaatuinen tai aggressiivinen luukasvain putkiluussa 15 voidaan joutua hoitamaan siten, että kyseinen putkiluun osa poistetaan kirurgisesti, jolloin syntyy laaja, esim. 10-15 cm pitkä luupuutosalue. Tämä puutosalue voidaan korvata vastaavan muotoisella ja -kokoisella puukappaleella (joka mahdollisesti käsittää myös muita komponentteja kuten bioaktiivisen komponentin ja vaikuttavan aineen), joka asetetaan puutoskohtaan (esim. reisiluuhun tai sääriluuhun). Kappale 20 kiinnitetään joko kirurgisella levyllä ruuvein tai parhaiten ydinnaulalla. Tällöin luun-nivelen funktio tulee säilymään ja luukudoksella on edellytykset kasvaa kiinni kyseiseen implanttiin (ks. kuviot, Fig. 1-4).
Keksinnön mukaisen materiaalin käyttäytymistä luussa kuvataan tarkemmin 25 seuraavan esimerkin avulla.
•«
ESIMERKKI
Suoritetuissa tutkimuksissa on lämpökäsitellystä puusta (haapa, koivu, mänty) •y ; 30 valmistettuja kartiomaisia tai sylinterimäisiä (2.5 x 5 mm) implantteja asetettu kanin
V
108403 ίο polven hohkaluun porareikiin. Implanttionteloiden mikroskooppisessa tarkastelussa 4-8 viikon kohdalla todetaan useissa kohdin puun kuiturakenteen olevan välittömässä kudoksellisessa yhteydessä luun kanssa. Myös onteloiden reuna-alueille muodostunut sidekudos liittyi siihen rakenteellisesti tiivisti yhteen. Raja-5 alueella (interface) todetaan makrofaageja, mutta ei pyörösoluja tai lymfosyyttejä, eli varsinaista immunogeenista reaktiota ei todeta. Makroskooppisesti pienet puukappaleet olivat siistejä luun ja ruston pinnassa ilman nestekeräymiä.
Kahdenkymmenen viikon kohdalla luu oli runsaammin kiinni materiaalissa, ja sen kanavaisessa sisärakenteessa nähtiin pieniä luusaarekkeita ja osteoidikudosta.
10 Lämpökäsitelty puu omaa mahdollisuuden elävän luun kasvamiseen kiinni puukuiturakenteeseen. Tätä ilmiötä edesauttaa puun ja kompaktin luukudoksen rakenteen osittainen mikro- ja makroskooppinen samankaltaisuus. Puussa todetaan nimittäin lieriömäisinä toistensa sisälle sijoittuvina rakenteina puusolukko, jotka 15 yhdistyvät toisiinsa sekä pitkittäis- että poikittaissuunnassa kulkevin käytävin.
Kompaktissa luussa, esim. putkiluun uiko- eli kortikaaliluussa tavataan myös sylinterimäisiä, lamellaarisia, toistensa sisälle sijoittuvia putkimaisia hydroksiapatiitti-kollageenisäikeiden muodostamia levymäisiä rakenteita.
Verisuonet sijaitsevat näiden keskellä ja myös niitä poikkisuunnassa yhdistäen.
20 Bioaktiivinen komponentti, esim. bioaktiivinen lasi, edesauttaa ja nopeuttaa edelleen luukudoksen kasvamisen implanttiin rakenteellisesti ja kemiallisesti kiinni.
Yllä mainitut suoritusmuodot ovat vain esimerkkejä keksinnön mukaisen idean toteuttamisesta. Alan asiantuntijalle on selvää, että keksinnön erilaiset 25 sovellusmuodot voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa.
π 108403
KIRJALLISUUSVIITTEET
/
Aho A J, Heikkilä J T. Bone substitutes and related materials in clinical orthopaedics. In: Advances in Tissue Banking, Voi. 1, eds. Phillips G O, Versen R, 5 Strong M, Nather A. World Scientific, Singapore 1997:73-107.
Aho A J, Heikkilä J T, Andesson Ö H, Yli-Urpo A. Morphology of osteogenesis in bioactive glass interface. Ann Chirurg Gynaecol 1993;82:145-153.
10 Bucholz R W, Carlton A, Holmes R. Hydroxyapatite and tricalcium phosphate as bone graft substitutes. Orthop Clin North Am 1987;18:323-334.
Fengell D. Heiss- und Kaltwasserextrakte von thermisch behandeltem Fichtenholz. Holz Roh Werkst 1966;24:9-14.
15
Gross, Ezerietis E, Gardovskis J, Skudra M, Vetra J. Juniper woods as an alternative implant material. 13th Conference of Biomaterials. Göteborg , Sweden 4-7 Sept, 1997. P. 36.
20 Heikkilä J. Bioactive glass as a bone substitute in experimental and clinical bone defects. Thesis. Ann Univ Turkuensis Ser D Tom 240. Turku 1996.
Heikkilä J T, Aho A J, Aho H J, Yli-Urpo A, Happonen R-P. Bone formation in rabbit cancellous bone defects filled with bioactive glass granules. Acta Orthop 25 Scand 1995;66:463-467.
• · (
Hillis W. High temperature and chemical effects on wood stability. Part 1: General considerations. Wood Sci Technol 1984;18:281-293.
»•4 ,2 1 08403
Kangasniemi IM O. Development of Ca, P -ceramic containing bioactive glass composites. Thesis. University of Leiden, The Netherlands 1993.
\
Kollman F, Fengell D. Änderangen der chemischen Zusammensetzung von Holz 5 durch thermische Behandlung. Holz Roh Werkst 1965;23:461-468.
LeGeros R Z, LeGeros J P. Dense hydroxyapatite. In: An introduction to bioceramics, eds. Hench L L, Wilson J, World Scientific, Singapore 1993:139-180.
10 Pecina H, Paprzycki O. Wechselbeziehungen zwishen der Temperaturbehandlung des Holzes und seiner Benetzbarkeit. Holzforsch Holzverwert 1988;40:5-8.
Roffael E, Schaller K. Einfluss thermischer behandlung auf Cellulose. Holz Roh Werkst 1971;29:275-278.
15
Viitaniemi P, Jämsä S. Puun modifiointi lämpökäsittelyllä. VTT Julkaisuja 814.
Espoo 1996.
• · « · · «
Claims (11)
13 1 08403
1. Yksilön kudosrekonstruktioon, erityisesti tukikudoksen kuten luukudoksen , rekonstruktioon soveltuva, kudokseen asetettava materiaali, tunnettu siitä, että se 5 koostuu puusta, joka on lämpökäsitelty lämpötila-alueella 100 - 220 °C vesihöyryn läsnäollessa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen materiaali, tunnettu siitä, että puu on käsitelty siten, että puun sisäisen lämpötilan ja puuta ympäröivän väliaineen lämpötilan ero 10 on ollut rajoitettu, edullisesti korkeintaan noin 30 °C ja että vesihöyry on kylläinen höyry.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen materiaali, tunnettu siitä, että se on puusta muotoiltu kappale, kuten levy tai puikko, jolloin muotoilu on suoritettu ennen puun 15 lämpökäsittelyä tai sen jälkeen.
4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen materiaali, tunnettu siitä, että se on muotoiltu halutuksi kappaleeksi puristamalla yhteen puupartikkeleita, kuten puupurua tai -jauhetta, tai puukuitujen pituussuuntaisia, pitkänomaisia partikkeleita. 20
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen materiaali, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää bioaktiivisen komponentin. 1 2 Patenttivaatimuksen 5 mukainen materiaali, tunnettu siitä, että bioaktiivinen „ 25 komponentti, joka on hienojakoisessa muodossa, on saatettu kokonaisen puukappaleen sisään neste- tai kaasuvirran kuljettamana. < 2 Patenttivaatimuksen 5 mukainen materiaali, tunnettu siitä, että bioaktiivinen komponentti, joka esiintyy partikkelimuodossa, on sekoitettu partikkelimuodossa 30 olevaan puumateriaaliin, jonka jälkeen seos on puristettu halutuksi kappaleeksi. 14 1 08403
8. Patenttivaatimuksen 5, 6 tai 7 mukainen materiaali, tunnettu siitä, että ko. materiaali on muotoiltu kappaleeksi ja että bioaktiivinen komponentti esiintyy kappaleeseen nähden erillisenä kerroksena, esimerkiksi pinnoitteena tai i 5 laminaattina.
9. Jonkin patenttivaatimuksista 5-8 mukainen materiaali, tunnettu siitä, että bioaktiivinen komponentti on bioaktiivinen lasi, bioaktiivinen polymeeri, silikageeli, Ti-geeli, keraami, lasikeraami, kalsiumfosfaatti, hydroksiapatiitti, 10 koralli, tai allogeeninen tai autogeeninen luu, tai jokin edellä mainittujen komponenttien seos.
10. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista mukainen materiaali, tunnettu siitä, että se sisältää vaikuttavan aineen, kuten lääkeaineen, esim. antibiootin tai sytostaatin; 15 kasvutekijän; proteiinin; sokerin; hormonin; entsyymin; kollageenin tai antioksidantin tai materiaalia säädellysti hajottavan aineen, tai jonkin edellä mainittujen aineiden seoksen.
11. Jonkin patenttivaatimuksista 1-10 mukainen materiaali, tunnettu siitä, että se 20 käsittää ko. materiaalin biohajoavuutta edistävää ainetta. 108403
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20000439A FI108403B (fi) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | Yksil÷n kudosrekonstruktioon soveltuva materiaali |
| US10/220,016 US6884518B2 (en) | 2000-02-25 | 2001-02-21 | Material suitable for an individual's tissue reconstruction |
| PCT/FI2001/000171 WO2001062109A1 (en) | 2000-02-25 | 2001-02-21 | A material suitable for an individual's tissue reconstruction |
| AU2001240721A AU2001240721A1 (en) | 2000-02-25 | 2001-02-21 | A material suitable for an individual's tissue reconstruction |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20000439A FI108403B (fi) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | Yksil÷n kudosrekonstruktioon soveltuva materiaali |
| FI20000439 | 2000-02-25 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20000439A0 FI20000439A0 (fi) | 2000-02-25 |
| FI20000439A FI20000439A (fi) | 2001-08-25 |
| FI108403B true FI108403B (fi) | 2002-01-31 |
Family
ID=8557731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20000439A FI108403B (fi) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | Yksil÷n kudosrekonstruktioon soveltuva materiaali |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6884518B2 (fi) |
| AU (1) | AU2001240721A1 (fi) |
| FI (1) | FI108403B (fi) |
| WO (1) | WO2001062109A1 (fi) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10143874A1 (de) * | 2001-09-07 | 2003-03-27 | Sintec Keramik Gmbh & Co Kg | Knochen-Implantat und Verfahren zum Herstellen desselben |
| US20070244548A1 (en) * | 2006-02-27 | 2007-10-18 | Cook Incorporated | Sugar-and drug-coated medical device |
| FI125448B (fi) | 2009-03-11 | 2015-10-15 | Onbone Oy | Uudet materiaalit |
| US8551525B2 (en) | 2010-12-23 | 2013-10-08 | Biostructures, Llc | Bone graft materials and methods |
| CN102581896B (zh) * | 2012-03-08 | 2014-01-15 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种木材表面复合羟基磷灰石涂层的方法 |
| ITUB20152962A1 (it) * | 2015-08-06 | 2017-02-06 | Consiglio Nazionale Ricerche | Grandi scaffold porosi in 3D realizzati in idrossiapatite attiva ottenuta tramite trasformazione biomorfica di strutture naturali |
| DK3331580T3 (da) * | 2015-08-06 | 2019-11-25 | Greenbone Ortho S R L | Store 3d-porøse skeletter fremstillet af aktiv hydroxyapatit opnået ved biomorf omdannelse af naturlige strukturer og fremgangsmåde til opnåelse deraf |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4257405A (en) | 1979-02-06 | 1981-03-24 | James Colville | Bone graft materials |
| FR2601593B1 (fr) * | 1986-07-16 | 1994-04-15 | Cellulose Pin | Materiau hydrophile biocompatible, procede de fabrication et applications |
| JP2975968B2 (ja) * | 1990-11-01 | 1999-11-10 | 株式会社アドバンス | リン酸カルシウム被覆層の形成方法 |
| FI972890A (fi) * | 1997-07-08 | 1999-01-09 | Bioxid Oy | Uusi muovipohjainen komposiitti ja sen käytt¦ |
| US6451059B1 (en) * | 1999-11-12 | 2002-09-17 | Ethicon, Inc. | Viscous suspension spinning process for producing resorbable ceramic fibers and scaffolds |
| US6630153B2 (en) * | 2001-02-23 | 2003-10-07 | Smith & Nephew, Inc. | Manufacture of bone graft substitutes |
| US6573340B1 (en) * | 2000-08-23 | 2003-06-03 | Biotec Biologische Naturverpackungen Gmbh & Co. Kg | Biodegradable polymer films and sheets suitable for use as laminate coatings as well as wraps and other packaging materials |
-
2000
- 2000-02-25 FI FI20000439A patent/FI108403B/fi not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-02-21 AU AU2001240721A patent/AU2001240721A1/en not_active Abandoned
- 2001-02-21 US US10/220,016 patent/US6884518B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-02-21 WO PCT/FI2001/000171 patent/WO2001062109A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20000439A0 (fi) | 2000-02-25 |
| WO2001062109A1 (en) | 2001-08-30 |
| FI20000439A (fi) | 2001-08-25 |
| US6884518B2 (en) | 2005-04-26 |
| AU2001240721A1 (en) | 2001-09-03 |
| US20030143255A1 (en) | 2003-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10478525B2 (en) | Process for demineralization of bone matrix with preservation of natural growth factors | |
| AU2000261892B2 (en) | Calcium phosphate artificial bone as osteoconductive and biodegradable bone substitute material | |
| Tiedeman et al. | The role of a composite, demineralized bone matrix and bone marrow in the treatment of osseous defects | |
| Castro et al. | Bone remodeling, biomaterials and technological applications: revisiting basic concepts | |
| Rammelt et al. | In vivo effects of coating loaded and unloaded Ti implants with collagen, chondroitin sulfate, and hydroxyapatite in the sheep tibia | |
| KR102330140B1 (ko) | 건조 임플란트 조성물 및 주사가능한 수성 임플란트 제형 | |
| Zhou et al. | Repair of segmental defects with nano-hydroxyapatite/collagen/PLA composite combined with mesenchymal stem cells | |
| FI108403B (fi) | Yksil÷n kudosrekonstruktioon soveltuva materiaali | |
| Mansouri et al. | The role of cuttlebone and cuttlebone derived hydroxyapatite with platelet rich plasma on tibial bone defect healing in rabbit: An experimental study | |
| Nienhuijs et al. | Bone-like tissue formation using an equine COLLOSS® E-filled titanium scaffolding material | |
| KR100563476B1 (ko) | 골재생재료 | |
| JP3695511B2 (ja) | 骨再生材料 | |
| EP2070557A1 (en) | Implantable microbial cellulose materials for hard tissue repair and regeneration | |
| Harsini et al. | Bone grafting and the materials for using in orthopedics | |
| RU2722266C1 (ru) | Лиофилизированный биологический биодеградируемый минерализованный костнопластический материал и способ его изготовления | |
| CN115845138A (zh) | 一种促进血管再生的高成骨活性骨修复材料制备方法和应用 | |
| Tschon et al. | In vitro and in vivo behaviour of biodegradable and injectable PLA/PGA copolymers related to different matrices | |
| Zhu et al. | Application of Bovine Acellular Cancellous Bone Matrix in Alveolar Ridge Preservation Following Tooth Extraction | |
| Chemerovskiy et al. | Effect of implants of hydroxyapatite with tricalcium phosphates alloyed with Si on histomorphological and biochemical parameters in cases of bone defects of rabbits | |
| Mitra et al. | Xenografts in Periodontal Regeneration: A Viable Alternative. | |
| Miron et al. | Novel Natural Bovine Bone Graft with Integrated Atelo-Collagen Type I: Atelo-collagen Bovine Bone Mineral (ABBM) Characterization in-vivo | |
| Shavkatovich | METHODS FOR REDUCING THE ABSORPTION OF ARTIFICIAL BONE MATERIALS USED AFTER NECRECTOMY | |
| Fessi et al. | A Scoping Review on The effectiveness of Bone Regeration Procedures using Bovine Bone Block Grafts: A Summary of 20 Years of Research Experience | |
| CN117098567A (zh) | 多孔骨诱导复合材料 | |
| Hutchens | Characterization of a biomimetic calcium-deficient hydroxyapatite-bacterial cellulose composite |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MA | Patent expired |