CH664280A5

CH664280A5 - Anorganisches implantatmaterial und verfahren zu dessen herstellung.

Info

Publication number: CH664280A5
Application number: CH3212/84A
Authority: CH
Inventors: Shigeo Niwa; Hiroyasu Takeuchi; Yoshitaka Ohkubo; Mikiya Ono
Original assignee: Mitsubishi Mining & Cement Co
Priority date: 1983-07-06
Filing date: 1984-07-04
Publication date: 1988-02-29
Also published as: GB2142915B; FR2548540A1; JPS6014860A; DE3424292A1; GB2142915A; FR2548540B1; GB8416578D0; DE3424292C2

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein anorganisches Implantatmaterial, das zur Implantation in den lebenden Körper bestimmt ist, das ausgezeichnete Verträglichkeit gegenüber dem lebenden Körper zeigt, keine merkliche Fremdkörperreaktion verursacht und verbesserte Fähigkeit zur Förderung der Bildung von neuem Knochen besitzt.

Bei chirurgischen und orthopädischen Behandlungen ist es häufig erforderlich, in prothetischen Operationen Defekte oder Hohlräume in Knochen auszufüllen, die durch komplizierte Knochenbrüche oder durch chirurgische Entfernung von Knochentumoren verursacht wurden. Zur Lösung dieses Problems ist es allgemeine Praxis, Knochengewebe, wie Ilium und dergleichen, von dem Patienten zu entnehmen, um dieses in den Defekt oder Hohlraum des Knochens einzufüllen und auf diese Weise die frühe Heilung des Knochengewebes zu fördern. In einer solchen Operation muss jedoch normales Knochengewebe aus einem intakten Bereich entnommen werden, wodurch dem Patienten zusätzlich zu den durch die Operation bedingten grossen Schwierigkeiten weitere Schmerzen zugefügt werden. Wenn das Volumen des Defekts oder Hohlraums in dem Knochen des Patienten gross ist, ist darüber hinaus die Menge des aus seinem eigenen Körper entnehmbaren Knochens nicht immer ausreichend, um den Defekt oder Hohlraum vollständig zu füllen. In einem solchen Fall ist es unerlässlich, ein Ersatzmaterial für das eigene Knochengewebe des Patienten zu verwenden, wobei dieses Ersatzmaterial aus dem gleichen Knochengewebe oder einer anderen Art von Knochengewebe gewählt wird. Im Hinblick auf die Implantation der gleichen Knochenart wurden Untersuchungen über die Verwendung von Knochen, die in gefrorenem Zustand aufbewahrt wurden, und die Verwendung von decalcifizierten Knochen durchgeführt. Bisher hat man jedoch diese Arten von Knochen nicht als praktisch anwendbare Implantationsmaterialien angesehen. Andererseits wird sogenannter Trägerknochen (keel bone), d.h. ein Material, das durch Entfernung der Proteine aus Rinderknochen hergestellt wird, in manchen Fällen als ein anderartiger Implantatknochen eingesetzt. Jedoch können beide vorstehend erwähnten Arten, d.h. die gleiche oder eine verschiedene Art von Knochengewebe, eine Fremdkör-per-Abstossungsreaktion oder andere Schwierigkeiten verursachen und zeigen nur geringfügige Knochen-Bildungsfähig-keit. Aus diesen Gründen ist die postoperative Heilung des

Defekts nicht immer zufriedenstellend. Eine weitere Massnahme, die üblicherweise angewendet wird, um die zur Heilung des Knochendefekts erforderliche Zeit zu verkürzen, ist die Innenfixierungs-Methode, bei der der gebrochene Be-s reich direkt mit Hilfe einer Metallplatte, eines Nagels oder einer Schraube fixiert wird. In vielen Fällen ist jedoch eine lange Zeit von sechs Monaten bis einem Jahr oder selbst darüber zur vollständigen Heilung erforderlich, auch wenn eine solche Innenfixierungsmethode angewendet wird. Ausser-io dem muss das zur Innenfixierung angewendete Material nach der vollständigen Heilung des Bruches wieder aus dem Körper des Patienten entfernt werden, wodurch der Patient ausserordentliche körperliche Schmerzen, mentale Beanspruchung und wirtschaftliche Nachteile erleidet.

i5 Als Ersatzmaterial für die harten Gewebe in dem lebenden Körper wurden bereits zahlreiche metallische Materialien und Kunststoffmaterialien eingesetzt. Man hat jedoch erkannt, dass diese Materialien die Tendenz zeigen, in der Umgebung des lebenden Gewebes gelöst oder in anderer 2o Weise abgebaut zu werden oder dass sie toxisch gegenüber dem lebenden Körper sind und sogenannte Fremdkörper-Reaktionen verursachen. Keramische Materialien haben allgemeine Aufmerksamkeit erregt, da sie ausgezeichnete Verträglichkeit mit lebenden Geweben zeigen. In jüngerer 25 Zeit wurden künstliche Knochen, künstliche Gelenke oder Zahnwurzeln vorgeschlagen, die aus einkristallinem oder polykristallinem Aluminiumoxid (AI2O3) bestehen, sowie eine künstliche Zahnwurzel aus einem Sinterprodukt von Tricalciumphosphat Ca3(PO,02 oder Hydroxylapatit 30 (Ca5(P04)30H. Es wurde berichtet, dass diese Materialien ausgezeichnete Verträglichkeit gegenüber dem lebenden Körper besitzen und dass beispielsweise ein Sinterprodukt aus Hydroxylapatit, welches in lebendes Knochengewebe implantiert ist, nicht zur Bildung einer Fremdmaterial-35 Membran führt, was zeigt, dass das implantierte Sinterprodukt direkt mit dem Knochengewebe vereinigt worden ist. Es ist jedoch noch nicht klargestellt worden, welche Arten von keramischen Implantatmaterialien eingesetzt werden müssen, um zu ermöglichen, dass keine oder nur geringfügi-40 ge Fremdkörper-Reaktion, ausgezeichnete Verträglichkeit mit dem lebenden Körper und frühzeitige Bildung von neuem Knochen erreicht werden.

Der Erfindung liegt daher die vorrangige Aufgabe zugrunde, ein anorganisches Implantatmaterial zur Verfügung 45 zu stellen, das insbesondere im Hinblick auf die Verträglichkeit mit dem lebenden Körper verbessert ist, wenig oder keine Fremdkörper-Reaktion verursacht und das innerhalb einer sehr kurzen Dauer die Bildung von neuem Knochengewebe anregt.

50 Aufgabe der Erfindung ist es ausserdem, ein anorganisches Implantatmaterial zur Verfügung zu stellen, das die Bildung von Knochengewebe in dem implantierten Teil fördert, so dass die Struktur und Funktion an den und nahe den Defekten des Knochengewebes oder der Stelle, an wel-55 eher das Knochengewebe fixiert ist, wiedergewonnen und geheilt wird.

Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein anorganisches Implantatmaterial zu schaffen, mit dessen Hilfe die Bildung von neuem Knochen sehr frühzeitig stattfindet. 60 Die vorstehenden und andere Aufgaben und Gegenstände der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung vollständig ersichtlich.

Gegenstand der Erfindung ist ein anorganisches Implantatmaterial, das ein anorganisches Material mit einem nega-65 tiven Zeta-Potential umfasst.

Die Erfindung wird nachstehend ausführlich beschrieben. Das in den Patentansprüchen und der Beschreibung zur Definition angewendete «Zeta-Potential» wird mit Hilfe der

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Methode zur Bestimmung des Strömungspotentials gemessen. Im einzelnen wird dazu die der Bestimmung zu unterwerfende Probe fein pulverisiert und in Form eines Diaphragmas in eine Testzelle eingefüllt. Durch dieses Diaphragma wird eine Flüssigkeit mit Hilfe eines inerten Gases, wie Stickstoffgas, als Druckquelle zwangsweise geleitet, wobei die Potentialdifferenz zwischen den Endflächen der dia-phragmaförmigen Probe gemessen wird. Das Zeta-Potential wird mit Hilfe der folgenden Gleichung (Helmholtz-Smoluchowski-Gleichung) errechnet, wobei der angewendete Druck für P und die gemessene Potential-Differenz für E eingesetzt werden:

Zeta-Potential = ilHAE— ;

eP '

Darin bedeutet t) den Viskositätskoeffizienten (10-1 Pa • s) der Flüssigkeit, X die spezifische Leitfähigkeit (fi-1 cm-1) der Flüssigkeit, e die Dielektrizitätskonstante (—) der Flüssigkeit in Luft, E die gemessene Potential-Diffe-renz (mV) und P den angewendeten Gasdruck (cm H2O).

Im Hinblick auf die Verträglichkeit mit dem lebenden Körper wird bevorzugt, als anorganisches Material ein Glas zu verwenden, welches Calciumphosphat oder eine Calcium-phosphatverbindung als Hauptbestandteil enthält, wenn auch die vorliegende Erfindung nicht auf die Anwendung eines solchen Glases oder einer Calciumphosphatverbindung beschränkt ist, vorausgesetzt, dass das eingesetzte anorganische Material ein negatives Zeta-Potential besitzt, wenn dieses mit Hilfe der Bestimmungsmethode für das Strömungspotential gemessen wird, und vorausgesetzt, dass das Material nicht toxisch gegenüber dem lebenden Körper ist.

Zu Beispielen für geeignete Calciumphosphatverbindun-gen gehören Tricalciumphosphat, Tetracalciumphosphat, Hydroxylapatit, Fluorapatit, tierische Knochen und Gemische solcher Materialien. Diese Materialien werden bevorzugt, weil sie gleiche oder ähnliche Zusammensetzung wie die anorganische Zusammensetzung des harten Gewebes im lebenden Körper besitzen und daher ausgezeichnete Verträglichkeit mit dem lebenden Körper zeigen. Unter diesen Materialien ist Hydroxylapatit das am stärksten bevorzugte Material, da seine Zusammensetzung die gleiche wie die des harten Gewebes des lebenden Körpers ist.

Zu anderen bevorzugten Materialien gehören Gläser, die Calciumphosphat als Hauptbestandteil enthalten und ein Atomverhältnis Ca2+/P043~ im Bereich von 0,2 bis 3,0 und einen Gehalt an CaO plus P2O5 von nicht weniger als 15 Gew.-% besitzen.

Für die Zwecke der Erfindung können beliebige anorganische Materialien, die jeweils ein negatives Zeta-Potential besitzen, angewendet werden, unabhängig davon, ob sie mit Hilfe der bekannten Methoden synthetisiert worden sind oder in Form von natürlichen Quellen vorkommen, wie tierische Knochen, Phosphormineralien oder Fulorapatit.

Um ein anorganisches Material zu erhalten, das erfin-dungsgemäss negatives Zeta-Potential besitzt, sollte, falls das anorganische Material eine Calciumphosphatverbindung ist, die als Ausgangsmaterial eingesetzte Calciumphosphatverbindung bei 500 °C oder darüber kalziniert werden und der Gesamtanteil an anorganischen Metallionen, wie Mg2+, Al3+ oder Si4+, in dem anorganischen Material sollte 10 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 5 Gew.-% oder weniger, berechnet als MgO, betragen. Wenn ein überwiegend aus Calciumphosphat zusammengesetztes Glas eingesetzt wird, sollte die Schmelztemperatur während der Herstellung dieses Glases auf einen Temperaturwert von 800 bis 1700 °C eingestellt und der Gesamtgehalt an anorganischen Oxiden,

ausgenommen CaO und P2O5, wie von Na20, MgO, AI1O3, SÌO2, Fe203 und TiOo, sollte auf einen Wert von weniger als 85 Gew.-% festgelegt werden.

Unter den vorstehend genannten anorganischen Materialien sind solche mit einem Zeta-Potential im Bereich von — (minus) 0,05 bis — (minus) 20,0 mV, insbesondere — (minus) 0,2 bis — (minus) 10,0 mV bevorzugt, da sie überlegene Verträglichkeit mit dem lebenden Körper zeigen und zu einer früheren Bildung von neuem Knochen führen, wobei das Zeta-Potential mit Hilfe der Methode zur Bestimmung des Strömungspotentials bestimmt wird, gemäss der destilliertes Wasser als Flüssigkeit verwendet wird, die durch das in die Testzelle eingefüllte und dem Test unterworfene anorganische Material fliesst.

Die Gestalt des anorganischen Implantatmaterials gemäss der Erfindung unterliegt keiner Beschränkung, vorausgesetzt, dass es ein negatives Zeta-Potential zeigt, wenn es zu einem Pulver pulverisiert und der vorstehend erläuterten Bestimmungsmethode unterworfen wird. So kann es beispielsweise in Form von Pulver, Körnern, porösen Körpern, Platten, zylindrischen oder rechteckigen Säulen, in abgestumpfter Form (einschliesslich Kegelstumpfform, abgestumpfter dreieckiger und abgestumpfter polyedrischer Form) oder in Faserform angewendet werden.

Wenn das erfindungsgemässe anorganische Implantatmaterial in Form von Pulver eingesetzt wird, kann ein mit Hilfe eines bekannten Verfahrens hergestelltes anorganisches Ausgangsmaterial pulverisiert und direkt als Füllmaterial verwendet werden oder kann in Form einer Aufschlämmung unter Zugabe einer isotonischen Natriumchloridlösung oder Blut eingefüllt werden. Es kann ausserdem in Form von Körnern angewendet werden. Ein anorganisches Material, welches bereits gründlich unter Bildung eines feinen Pulvers pulverisiert wurde, kann mit Hilfe der Schalen-Granuliermethode zu Körnern verformt werden und diese Körner eignen sich zur direkten Einfüllung in Form des Granulats, in gleicher Weise wie im Fall des Pulvers, oder die Körner können durch Zugabe einer isotonischen Natriumchloridlösung oder von Blut vor dem Einfüllen benetzt werden.

Wenn das erfindungsgemässe Material in Form eines porösen Körpers eingesetzt wird, kann es durch Kalzinieren eines schwammartigen Knochens, der aus einem lebenden Körper entnommen wurde, oder mit Hilfe eines Verfahrens hergestellt werden, gemäss dem eine Aufschlämmung von pulverförmigem anorganischen Material zum Anhaften an einem porösen organischen Körper gebracht wird und danach das organische Material durch Verbrennen entfernt wird. Der mit Hilfe des zuletzt beschriebenen Verfahrens hergestellte poröse Körper wird vorteilhaft als Füllmittel zum Einfüllen in Defekte oder Hohlräume in Knochen angewendet, da neues Knochengewebe in dem tieferen Teil in dem so implantierten porösen Körper wächst, wodurch eine frühzeitigere Verbindung des Implantatmaterials mit dem wachsenden lebenden Gewebe gefördert wird, als bei Verwendung eines durch Sintern hergestellten dichten Implantatmaterials.

Zur Anwendung in Form einer ebenen Platte wird ein pulverförmiges anorganisches Material verformt und dann gesintert, wobei eine Platte gebildet wird, die für Anwendungszwecke geeignet ist, bei denen besonders hohe Festigkeit erforderlich ist, wie im Fall einer Platte zur Fixierung von Knochen.

Zylindrische, rechteckig-säulenförmige und kreisförmige oder quadratische kegelstumpfförmige Implantatmaterialien können mit Hilfe eines Verfahrens hergestellt werden, das dem zur Herstellung einer Platte angewendeten ähnlich ist. Produkte einer solchen Konfiguration können beispielsweise

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als Nägel oder Schrauben zur Fixierung von Knochen angewendet werden.

Das erfindungsgemässe anorganische Implantatmaterial kann nicht nur auf dem Gebiet der Orthopädie, sondern auch auf dem Gebiet der Zahnbehandlung angewendet werden. So kann es beispielsweise in Form von Pulver, Körnern oder porösen Körpern angewendet werden, um die Pyorrhea alveolaris der Periostitis alveolaris zu heilen und kann in Form eines zylindrischen, quadratisch oder rechteckig säulenförmigen Körpers mit abgestumpfter Form (einschliesslich eines abgestumpften Körpers mit kreisförmiger, dreiek-kiger oder quadratischer oder polyedrischer Grundfläche) als Dentalstift zum Einfüllen in einen Zahnwurzelkanal angewendet werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen beschrieben.

Beispiel 1

Unter Verwendung von destilliertem Wasser als Flüsssig-keit, die durch die in eine Testzelle eingefüllten Proben geleitet wird, wurde das Zeta-Potential verschiedener Proben mit Hilfe einer Vorrichtung zur Bestimmung des Strömungspotentials (Modell ZP-10B der Shimazu Seisakusho Ltd.) gemessen. Dabei wurde das Zeta-Potential jeder der folgenden Proben bestimmt: Kalziniertes Pulver aus einem Rinderknochen, das nur aus anorganischen Komponenten bestand (organische Bestandteile waren durch Kalzinieren bei 900 °C entfernt worden); kalziniertes Pulver von Tricalciumphos-phat (kalziniert bei 1000 °C, Gehalt an anorganischen Metallionen: 0,2 Gew.-%, berechnet als MgO); kalziniertes Pulver von Hydroxylapatit (kalziniert bei 900 °C, Gehalt an anorganischen Metallionen: 0,3 Gew.-%, berechnet als MgO); Tetracalciumphosphat (kalziniert bei 1350 °C, Gehalt an anorganischen Metallionen: 0,4 Gew.-%, berechnet als MgO); kalziniertes Pulver von Titanoxid (Gehalt an anderen anorganischen Metallionen als Titan: 0,1 Gew.-%, berechnet als MgO).

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Material Zeta-Potential

5 kalzinierter Rinderknochen -0,6

Tricalciumphosphat -0,4

Hydroxylapatit -0,6

Tetracalciumphosphat -0,3

Titanoxid -0,3

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Jedes der vorstehend genannten pulverförmigen Materialien wurde in einen Defekt eingefüllt, der im Oberschenkelknochen eines Kaninchens künstlich ausgebildet worden war und dessen Dimensionen einem Durchmesser von 3 mm und 15 einer Länge von 4 mm entsprachen. Die Bildung von neuem Knochen wurde in dem gefüllten Bereich einen Monat nach der Implantation in den Fällen beobachtet, in denen die Implantation mit den vorstehend erwähnten Materialien durchgeführt wurde. In jedem der Fälle, in welchem die durch 20 Kalzinieren von Rinderknochen und Hydroxylapatit gebildeten Proben angewendet wurden, war der Defekt vollständig ausgeheilt, wobei eine grosse Volumenmenge an neu gewachsenem Knochengewebe gebildet war. Bei Verwendung von Tricalciumphosphat oder Tetracalciumphosphat er-25 reichte das Volumen der neu gewachsenen Knochen in den Defekten einen Wert, der den Fällen von Rinderknochen und Hydroxylapatit am nächsten lag. Der Heilungsgrad, der bei Verwendung von Titanoxid erreichbar ist, ist ziemlich niedrig im Vergleich mit den anderen Fällen, obwohl auch 30 etwa neu gewachsener Knochen beobachtet wurde.

Beispiel 2

Hydroxylapatit-Proben wurden mit Hilfe des Nassverfahrens unter den in der folgenden Tabelle 2 aufgeführten 35 Bedingungen synthetisiert und die Zeta-Potentiale der erhaltenen Proben wurden in gleicher Weise wie in Beispiel 1 gemessen, wobei destilliertes Wasser als durchgeleitete Flüssigkeit verwendet wurde. Die mit MgO in Tabelle 2 identifizierte Angabe bedeutet den Gehalt an anorganischen Metallio-40 nen, berechnet als MgO.

Tabelle 2

Probe

Bezeichnung der Probe

Kalzinierungs-

Zeta-

Nr.

teraperatur ( C)

Potential (mV)

1

Hydroxylapatit (MgO, 0,3 Gew.-%)

300

+ 0,0

2

Hydroxylapatit (MgO, 0,3 Gew.-%)

500

-0,05

3

Hydroxylapatit (MgO, 0,3 Gew.-%)

700

-0,2

4

Hydroxylapatit (MgO, 0,3 Gew.-%)

900

-0,6

5

Hydroxylapatit (MgO, 0,3 Gew.-%)

1250

-10,0

6

Hydroxylapatit (MgO, 0,3 Gew.-%)

1350

-20,0

7

Hydroxylapatit (MgO, 3,0 Gew.-%)

300

+ 0,2

8

Hydroxylapatit (MgO, 3,0 Gew.-%)

500

-0,01

9

Hydroxylapatit (MgO, 3,0 Gew.-%)

700

-0,1

10

Hydroxylapatit (MgO, 3,0 Gew.-%)

900

-0,4

11

Hydroxylapatit (MgO, 3,0 Gew.-%)

1250

-6,0

12

Hydroxylapatit (MgO, 3,0 Gew.-%)

1350

+ 0,1

Jede der pulverförmigen Proben von Hydroxylapatit, die in Tabelle 2 angegeben sind, wurde in Form einer Aufschlämmung in einen künstlich ausgebildeten Defekt im Oberschenkelknochen eines Kaninchens (3 mm Durchmesser mal 4 mm Länge) eingefüllt, und der postoperative Verlauf wurde nach einem Monat beobachtet, um die Bildung von neuem Knochen und die Verträglichkeit mit dem lebenden Körper festzustellen.

65 Für die Verträglichkeit mit dem lebenden Körper wurden günstige Ergebnisse aufgefunden, ausgenommen für die Proben 1, 7 und 12. Für die Bildung von neuem Knochen wurden besonders bevorzugte Ergebnisse festgestellt, wenn

5

die pulverförmigen Proben Nr. 3,4, 5,10 und 11 verwendet wurden, bei denen neues Knochengewebe in einem solchen Ausmass gewachsen war, dass es nahezu den mittleren Bereich der Defekte ausfüllte.

Beispiel 3

In den Zahnwurzelkanal eines Hundes wurde operativ ein Loch mit einem Durchmesser von 0,8 mm und einer Tiefe von 3 mm gebohrt und in die Bohrung ein Zylinder bzw. io eine Säule aus Hydroxylapatit (kalziniert bei 1250 °C, Gehalt an anorganischen Metallionen: 0,1 Gew.-%, berechnet als MgO) mit einem Zeta-Potential von — (minus) 3,4 mV gemäss der Messung mit Hilfe von destilliertem Wasser mit den Abmessungen 0,9 mm Durchmessen x 10 mm L einge- is füllt. Gleichzeitig wurde ein Stück des Nackenknochens des gleichen Hundes entnommen, wobei das entnommene Knochenstück Abmessungen von 5 mm2 und eine Höhe von 3 mm hatte, und der ausgeschnittene Teil wurde unter Verwendung eines Implantatmaterials in Form einer quadra- 20 tisch abgestumpften Säule mit den Abmessungen 2 mm im Quadrat und einer Höhe von 5 mm aus dem gleichen Hydroxylapatit fixiert.

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Einen Monat nach der Implantationsoperation wurden die mit Hilfe des Hydroxylapatit-Implantatmaterials gemäss der Erfindung gefüllten Bereiche entnommen und beobachtet, um das an die Implantatmaterialien angrenzende Gewebe zu untersuchen. Das Ergebnis zeigte, dass die Zwischenflächen und Spalten zwischen den Implantatmaterialien und dem lebenden Gewebe in beiden Operationsbereichen vollständig mit neu gewachsenem Knochengewebe ausgefüllt waren, ohne dass eine merkliche Fremdkörper-Reaktion stattgefunden hatte, was eine geeignete und stark verbesserte Verträglichkeit mit dem lebenden Körper zeigte.

Beispiel 4

Gläser, die jeweils Calciumphosphat als Hauptbestandteil und die in der nachstehenden Tabelle 3 gezeigten anderen Komponenten enthielten, wurden durch Schmelzen bei den in der Tabelle gezeigten Temperaturen und anschliessendes rasches Kühlen zur Herstellung von Produkten in Granulatform hergestellt. Die Körner wurden zu einem Pulver pulverisiert, welches der Prüfung zur Bestimmung des Zeta-Potentials in gleicher Weise wie in Beispiel 1 unterworfen wurde. Dabei wurde in jedem Test destilliertes Wasser verwendet.

Tabelle 3

Probe

Ca2+/P043"

CaO + P2O5

andere Bestandteile

Schmelz

Zeta-Poten

Nr.

(Atomverhältnis)

(Gew.-%)

als CaO + P2O5

temperatur (°C)

tial (mV)

1

0,1

5

Na20,Si02

750

+ 8,0

2

0,1

15

Na20,Si02

770

+3,2

3

0,1

80

Na20,Si02

850

+ 0,0

4

0,2

5

Na20,Si02

780

+6,5

5

0,2

15

Na20,Si02

880

-10,6

6

0,2

80

Na20,Si02

950

-14,5

7

2,0

5

Al203,Si02

1710

+2,0

8

2,0

15

Al203,Si02

1600

-0,05

9

2,0

80

Al203,Si02

1350

-3,1

Jedes der in Tabelle 3 aufgeführten Glaspulver wurde gesiebt und die Fraktion entsprechend einer Maschenweite von 1,0 bis 0,5 mm wurde in einen Knochendefekt (3 mm Durchmesser x 4 mm Länge) eingefüllt, der künstlich in dem Oberschenkelknochen eines Hundes ausgebildet worden war. Der postoperative Verlauf wurde bei jedem Hund nach vier Wochen untersucht.

Als Ergebnis zeigte sich, dass keine merkliche Neubildung von Knochen zwischen den Glasteilchen in den Fällen beobachtet wurde, in denen die Proben Nr. 1 bis 4 und 7 an-45 gewendet wurden, während ein Netzwerk aus neu gewachsenem Knochengewebe zwischen den Glasteilchen in den Fällen beobachtet wurde, in denen die anderen Proben als Proben Nr. 1 bis 4 und 7 implantiert worden waren. Das Netzwerk aus neu gewachsenem Knochengewebe, das bei Verso wendung von Probe Nr. 9 erhalten worden war, was am vorteilhaftesten, da es dicht und fest ausgebildet war.

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60

65

Claims

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1. Anorganisches Implantatmaterial, enthaltend ein anorganisches Material mit einem negativen Zeta-Potential.

2. Verfahren zur Herstellung eines anorganischen Implantatmaterials nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische Material durch Calcinieren eines aus mindestens 90% Gew.% Calciumphosphatverbindung und höchstens 10 Gew.% übrigen anorganischen Metallionen bestehenden Ausgangsstoffes bei einer Temperatur von nicht weniger als 500c erhalten wird.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische Material aus einem Glas mit einem Molverhältnis Ca2+/P043" im Bereich von 0,2 bis 3,0 und einem Gesamtgehalt an CaO plus P205 von nicht weniger als 15 Gew.-% erhalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Glas durch Schmelzen des Ausgangsmaterials dafür bei einer Temperatur von 800 bis 1700 °C gebildet wird und dass der Gehalt an anorganischen Oxiden ausgenommen CaO und P205 dieses Glases weniger als 85 Gew.-% beträgt.