DE69518042T2

DE69518042T2 - Biomaterialszusammensetzung und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE69518042T2
Application number: DE69518042T
Authority: DE
Inventors: Guy Daculsi; Joel Delecrin; Gael Grimandi; Francois Guerin; Norbert Passuti; Pierre Weiss
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority date: 1994-02-08
Filing date: 1995-02-08
Publication date: 2001-03-22
Anticipated expiration: 2015-02-09
Also published as: ES2149968T3; GR3034590T3; US5717006A; NO310445B1; CA2159739A1; DE69518042D1; FR2715853B1; JP3559565B2; AU693517B2; FI954787L; WO1995021634A1; PT692986E; FI954787A0; JPH08508922A; FR2715853A1; AU1711795A; NO953977D0; ATE194779T1; CA2159739C; FI116830B

Description

Biomaterialzusammensetzung und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft eine injizierbare Zubereitung eines biologischen Materials (Bio-Materialzubereitung) zum Auffüllen von Stützgeweben, Zahngeweben, Knochengeweben und Knochengelenkgeweben, die dazu bestimmt ist, eine Resorptions/Substitutions-Funktion zu bewirken.
Aus dem Stand der Technik sind Knochensubstitute auf der Grundlage von Calciumphosphatteilchen und einem biologischen Klebstoff bekannt.
So haben G. DACULSI et al. in Ann. Oto. Rhino. Laryngol. (1992), 101 die Wirksamkeit einer mikroporösen zweiphasigen Calciumphosphat-Zubereitung zum Verschluß des Mastoidhohlraums beschrieben.
Die gleichen Autoren haben weiterhin die Wirksamkeit einer makroporösen zweiphasigen Calciumphosphat-Zubereitung für die chirurgische Ausbesserung von langen Knochen (Journal of Biomedical Materials Research, Bd. 24, 379-396) und bei Wirbelarthrodese (Clinical Orthopadics and Related Research, 248 (1989), 169- 175) beschrieben.
Andererseits beschreibt die JP 3 011 006 einen Klebstoff für harte Gewebe, der eine mineralische Phase, die aus mindestens 60% alpha-Tricalciumphosphat und Hydroxyapatit und/oder einem Calciummonophosphat gebildet ist; und eine flüssige Phase aufweist, die Carboxymethylcellulose umfaßt.
Eine solche Zubereitung besitzt jedoch den Nachteil, daß sie aufgrund der zu starken Löslichkeit des α-Tricalciumphosphats nicht ausreichend stabil ist, um einen Resorptions/Substitutions-Prozeß des harten Gewebes zu ermöglichen. Andererseits neigt eine solche Zubereitung dazu, schädliche Entzündungsprozesse auszulösen. Darüber hinaus bildet diese Mischung ein Calciumionomer, welches wegen der Aushärtung der Mischung einige Minuten nach ihrer Bildung für eine Injektion ungeeignet ist. Diese Zubereitung besitzt eine doppelte Instabilität, nämlich ein volumenmäßiges Schrumpfen unter Freisetzung von Wasser nach einigen Tagen und darüber hinaus einen Abfall der Viskosität nach der Sterilisation der Mischung im Autoklaven. Sie ermöglicht daher nicht die Bildung eines sterilen, injizierbaren, "anwendungsfertigen" Materials.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine wiederherstellbare und auf perkutanem Wege injizierbare Bio-Materialzubereitung mit einer anorganischen Füllstoffphase zu schaffen.
Dieses Bio-Material muß die folgenden Eigenschaften besitzen:
- Es muß sterilisierbar sein.
- Es darf in vivo nicht toxisch sein.
- Es muß einen hohen anorganischen Füllstoffanteil aufweisen, der eine Mineralisierungsfront auslöst.
- Das Dispergiermittel darf nur eine Trägerrolle spielen und muß mit der Zeit ohne schädliche Entzündungsreaktion verschwinden.
- Seine Rheologie muß so ein, daß sie die Injektion ermöglicht.
- Es muß leicht anwendbar sein.
Dieses Ziel wurde durch die vorliegende Erfindung erreicht, deren Gegenstand eine Bio-Materialzubereitung zur Resorption/Substitution von Stützgewebe, Zahngewebe, Knochengewebe und Knochengelenkgewebe ist, gebildet aus:
- 40 bis 75 Gew.-% einer mineralischen Phase, die entweder eine Mischung aus β-Tricalciumphosphat (A) und Hydroxyapatit (B) in einem Verhältnis A/B zwischen 20/80 und 70/30 oder Calcium-Titan-Phosphat (Ca(Ti)&sub4;(PO&sub4;)&sub6;) (C) umfaßt, und
- 60 bis 25 Gew.-% einer flüssigen Phase umfassend eine wäßrige Lösung eines von Cellulose abgeleiteten Polymers.
Das Calcium-Titan-Phosphat (CTP) der Formel Ca(Ti)&sub4;(PO&sub4;)&sub6; ist vorzugsweise vom Typ Calci-Metallophosphat-Nasicon-like.
Mit Vorteil umfaßt die mineralische Phase 40% der Verbindung (A) und 60% Hydroxyapatit (B).
Sie besteht aus einer Hochtemperaturfritte, die vermahlen und zu einem Pulver oder Körnchen kalibriert worden ist, deren Teilchen einen Durchmesser von 80 um bis 200 um bei der Herstellung in der Zubereitung besitzen. Diese Wahl des Teilchendurchmessers wird durch die Resorptionskinetik einerseits und die Injektionsrheologie andererseits bedingt. Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 80 um besitzen eine zu schnelle Resorptionskinetik und solche mit einem Durchmesser von mehr als 200 um ergeben Rheologie-Probleme bei der Injektion.
Das visko-elastische Polymer der flüssigen Phase ist ein nichtionisches Polymer, insbesondere Hydroxypropylmethylcellulose. Eine bevorzugte Hydroxypropylmethylcellulose besitzt eine molare Substitution durch Methylgruppen von 19 bis 24% und von Hydroxypropylgruppen von 4 bis 12%. Sie besitzt einen hohen Polymerisationsgrad. Vorzugsweise liegt das gewichtsmittlere Molekulargewicht oberhalb 100 000 und vorteilhafterweise zwischen 500 000 und 1 000 000.
Die wäßrige Phase bestimmt die rheologischen Eigenschaften und damit die Visko-Elastizität der endgültigen zu injizierenden Zubereitung.
Hierzu liegt die Konzentration des Polymeren vorzugsweise zwischen 0,5 und 4%, bevorzugter zwischen 0,5 und 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der wäßrigen Phase.
Die erfindungsgemäße Zubereitung erhält man durch Vermischen der Bestandteile der mineralischen Phase und der wäßrigen Phase.
Die Teilchen oder das Pulver aus dem β-Tricalciumphosphat oder dem CTP und dem Hydroxyapatit, die die mineralische Phase bilden, erhält man nach der von DACULSI et al. beschriebenen Methode (Rev. Chir. Orthop. (1989), 75(2),65- 71).
Bei einem "anwendungsfertigen" Material ist eine Sterilisation mit Ethylenoxid nicht möglich. Man muß sie in der Tat in der trockenen Form der Bestandteile der Mischung sterilisieren, was für den Chirurgen eine Manipulation vor der Injektion erforderlich macht. Diese Manipulation ist schwierig und nicht reproduzierbar.
Erfindungsgemäß erfolgt die Sterilisation der Zubereitung durch Auflösen des polymeren Bestandteils der wäßrigen Phase in Wasser mit einer vorbestimmten Viskosität in Abhängigkeit von der angestrebten Endviskosität. Die erhaltene Lösung wird anschließend mit der anorganischen Phase vermischt und die erhaltene Zubereitung wird in Verpackungsfläschchen eingebracht, verschlossen und im Autoklaven während 20 Minuten bei 121ºC sterilisiert.
Die Anfangsviskosität der Zubereitung (Konzentration an dem Polymeren) muß derart angepaßt werden, daß nach der Sterilisation die gewünschte Viskosität erhalten wird, d. h. die Konzentration des Polymeren, die oben definiert worden ist.
Die erfindungsgemäße Zubereitung kann als Knochenergänzungsmaterial für harte Gewebe von Organismen eingesetzt werden zur Verursachung einer Resorptions/Substitutions-Funktion. Sie kann insbesondere als Ausfüllmaterial verwendet werden bei Implantaten oder Gelenkprothesen oder als Auffüllmaterial bei Tumorresektionen.
Ein Anwendungsbeispiel ist der Ersatz von Bandscheiben.
Die Zubereitung kann auf perkutanem Wege injiziert werden.
Die Injektion kann mit Hilfe eines Systems erfolgen, welches eine sterilisierbare Spritze und mit Kolben versehene Aufsätze für den Einmalgebrauch umfaßt, beispielsweise das von HAWE NEOS DENTAL vertriebene System, welches eine im Autoklaven sterilisierbare Spritze (Ref. Nr. 440, Spritze Hawe-Centrix C-R®, Mark III) und Aufsätze (Ref. Nr. 445) umfaßt.
Im folgenden sind die Ergebnisse aufgeführt, die am Tier mit einem Beispiel einer erfindungsgemäßen Zubereitung erhalten worden sind.

Beispiel der Zusammensetzung

Man vermischt ein Granulat aus 40 Gew.-% β-Tricalciumphosphat und 60% Hydroxyapatit, von denen 95% einen Teilchendurchmesser zwischen 80 und 200 um aufweisen, mit einer wäßrigen Lösung, die 2% Hydroxypropylmethylcellulose enthält, welche eine molare Substitution durch Methylgruppen von 19 bis 24% und durch Hydroxypropylgruppen von 4 bis 12% und einen hohen Polymerisationsgrad aufweist, so daß man eine Zubereitung erhält, die 57,5 Gew.-% β-Tricalicumphosphat und Hydroxyapatit enthält.
Die in dieser Weise erhaltene Zubereitung kann im Autoklaven sterilisiert werden.

in vivo-Untersuchung am Beagle-Hund

A/ Experimentelle Methode

Die beiden aufeinanderfolgenden Zugangswege, die von R. K. GURR und P. McAFEE beschrieben worden sind ("Roentgenographic and Biomechanical analysis of lumbar fusions: A canine model"; J. Orthop. Res. (1989), 7 : 838-848) wurden eröffnet, ohne eine Behandlung bei geöffnetem Wirbelkanal zu bewirken; im Gegenteil, es wurde eine Destabilisierung in zwei Ebenen, nämlich L3/L4 und L4/L5 bewirkt.
Die Resektion wurde auf die Suprabänder und die Interepinealbänder zwischen L3 und L5 begrenzt. Die Facettektomie umfaßte kaudale Gelenkfortsätze (PA = Processus articularis) von L3, kraniale und kaudale Gelenkfortsätze (PA) von L4 und schließlich kraniale Gelenkfortsätze (PA) von L5.
Im Bereich des vorderen Wirbelsäulenabschnitts erfolgte eine Diskusresektion bei L3/L4 und bei L4/L5 nach der Sektion der LLA und einer Diskusöffnung.
Der Hund wurde in Bauchlage gelagert, wobei die 4 Pfoten befestigt wurden. Die Dornfortsätze der Lendenwirbelsäule (Processus epineux PE) L2, L3, L3, L4, L5 und L6 wurden in bezug auf die 13. Rippe ermittelt und die Haut und die thorakolumbalen Gefäße wurden längs der medialen Linie der Wirbel durchtrennt.
Die gemeinsame Muskelmasse wurde am Subperiost mit einer Knochenraspel auf jeder Seite entfernt und ermöglichte in dieser Weise die Durchtrennung der Lamellen bis zu den Gelenkfortsätzen.
Die Hämostase wurde in der erforderlichen Weise durch Tupfer und Koagulation sichergestellt. Schließlich wurde eine Kontrolle durchgeführt, um die Stufen L3, L4 und L5 sicherzustellen, und die Durchtrennung der Basis der Querfortsätze der Wirbel (PT = Processus transversus) wurde überwacht.
Dies ermöglicht das Ausfindigmachen des pedikularen Zielpunkts: er befindet sich außerhalb des Gelenkmassivs auf einer horizontalen Linie, die durch die untere Hälfte der Basis des PT verläuft, wobei die Ziellinie 45º von außen nach innen und von hinten nach vorne in einer strikt frontalen Ebene verläuft.
Der vordere Zugangsweg zur Lendenwirbelsäule erfolgte während des gleichen Operationsabschnitts von der linken Seite, um Gefäßrisiken mit der Vena cava zu minimieren.
Das Tier wurde in rechter Seitenlage gelagert mit einer Unterlage im Bereich des Thorako-Lumbalgelenks, um den linken subkostalen Winkel gut freizulegen.
Einige Durchtrennungen an Kadavern von Beagle-Hunden haben gezeigt, daß der direkte Zugang unter der 13. Rippe es ziemlich leicht ermöglicht, die Bandscheibenebenen L3/L4 und L4/L5 zu erreichen.
Der Hautschnitt wurde auf einer parallelen Linie zum unteren Rand der 13. Rippe, etwa 3 bis 4 cm darunter, gezogen.
Er begann eine gute Handbreite von dem posterioren Schnitt, um jedes Risiko einer Hautnekrose zu vermeiden und erstreckte sich über etwa 10 cm.
Die schrägen Muskeln wurden in der Faserrichtung durchtrennt; die Anordnung des transversalen Muskels ermöglicht die retro-peritoneale Ablösung ohne Risiko eines Lungen-Bauchfell-Problems, da beim Hund das Bauchfell stark an der unteren Oberfläche des transversalen Muskels anhaftet und leicht zerreißt.
Dieser gleiche Muskel wurde im Bereich seiner Befestigung an der Wirbelsäule abgelöst und die Lendenmuskeln und der Musculus quadratus lumborum, die die vordere Oberfläche der Wirbelsäule bedecken, wurden freigelegt.
Der Zugang zum Wirbelkörper wird durch die Lendenarterien und -venen versperrt, welche abgebunden und durchtrennt wurden, ebenso wie ein Eingeweidenerv des Bauch-Grenzstrangs.
Der vordere Muskelbereich wurde mit dem elektrischen H-Skalpell freigelegt unter Bildung zweier Lebermuskellappen, worauf die vordere Oberfläche der Bandscheiben mit einem Spatel und einer Hohlpinzette herausgezogen werden. Die Aorta und das Bauchfell wurden umgelegt und einer weichen Klappe unter dem Wirbelkörper geschützt.
Nach einem erneuten Ausmessen mit einem Brillanzverstärker wurde eine Bandscheibenexzision durchgeführt: in einem ersten Schritt wurde ein Bandscheibenfenster mit einem Dolchskalpell herausgeschnitten und durch diese Öffnung wurde der Kern progressiv mit Küretten mit progressiv zunehmender Größe entleert.
Die Ablation wurde fortgesetzt bis zu den Wirbelplatten, die angefrischt wurden, um den Schwammgewebebereich zu erreichen.
Das Ausfüllen des Bandscheibenhohlraums der beiden Etagen wurde mit Hilfe des oben beschriebenen Injektionssystems durchgeführt. Der Muskellappen wurde auf die vordere Oberfläche der Bandscheibe zurückgelegt und mit einigen Stichen befestigt und die Wand wurde ohne Drainage in drei Ebenen verschlossen.
Das Multiphasenmaterial wurde unter Druck in den Bandscheibenhohlraum im Bereich L3/L4 und L4/L5 nach der Osteosynthese injiziert.
Die Tiere wurden nach 6 Monaten durch eine tödliche Injektion von Nesdonal® getötet.

B/ Ergebnisse

An einer Gruppe von 8 Hunden ergaben sich sofort zwei neurologische Komplikationen vom Paraplegie-Typ durch eine Verletzung des zentralen Motoneurons. Die Tiere wurden am Tag 6 getötet.
Die anderen 6 Hunde zeigten keinerlei Probleme: nach 24 Stunden begannen sie zu laufen und am Ende der ersten postoperativen Wochen fingen sie an zu rennen und zu spielen.
Diese 6 Hunde wurden 6 Monate nach der Injektion getötet.
An histologischen Schnitten, die nach zweieinhalb Monaten durchgeführt wurden, wurden praktisch ausgewachsene neue Knochengewebe beobachtet: in der Tat haben die inter-partikularen Knochenbrücken ein Knochennetz mit engen Maschen erzeugt und der Knochen erscheint mit einer deutlichen lamellaren Struktur.
Praktisch das gesamte anfänglich vorhandene Bio-Material wurde durch diese Struktur ersetzt, was eine gute Zelldiffusion in das Innere des Produkts ohne Entzündungsreaktion verdeutlicht.
Diese guten Ergebnisse wurden nach 6 Monaten bestätigt, wo das neue Knochengewebe sein Auswachsen fortgesetzt hat.
Ergänzende Untersuchungen der biologischen Verträglichkeit (Injektionen unter die Haut, in die Muskulatur und in den Knorpel) haben eine gute Verträglichkeit und einen schnellen Abbau des injizierten Materials gezeigt.

in vivo-Untersuchung am White New Zealand-Kaninchen

A/ Experimentelle Methode

Die der Untersuchung unterworfenen Tiere waren ausgewachsen und von homogenem Gewicht (etwa 2,8 kg). Die Stelle der Rückhaltsinjektion ist die Oberschenkel-bezügliche endo-medulläre Position.
Jedes Tier wurde an beiden Oberschenkelknochen operiert, jedoch an unterschiedlichen Daten (wobei zwischen jedem Eingriff eine minimale Zeitdauer von einer Woche lag), da das Kaninchen den Blutverlust während eines bilateralen Eingriffs schlecht verträgt. Der linke Oberschenkelknochen wurde stets als erster operiert.
Das operierte Glied wurde in einem geschlossenen Raum, der von dem Operationssaal entfernt ist, während einiger Minuten vor dem Eingriff geschoren. Es erfolgte keine Anti-Bioprophylaxe.
Die Betäubungsmethode war die folgende:
- 15 Minuten vor dem Eingriff eine intra-muskuläre Injektion von 250 mg Ketamin-Hydrochlorid (Ketalar®, Parke Davis, Courbevoie).
- 1 bis 2 Minuten vor dem Eingriff lokale und intra-artikulare Betäubung des Knies mit Hilfe einer Mischung aus 1% Lidocain-Hydrochlorid (Xylocain 1%®, Astra France, Nanterre) und 1% Lidocain-Hydrochlorid + 1/100 000 Epinephrin (Xylocainadrenalin , Astra France, Nanterre) in den Verhältnissen von 2/3 bzw. 1/ 3;
- -per-operative Ergänzung der Blutverluste durch 15 ml Ringerlactat und Glucose 5%® (Labo. Aguettant, Lyon), die 3-mal verabreicht wurde zunächst auf aurikular-intravenösem Wege.
Der Eingriff erfolgte unter strikt aseptischen Bedingungen.
Das betäubte Tier wird in Rückenlage angeordnet, wobei die 4 Glieder befestigt werden. Eine Unterlage wird unter das Knie der zu operierenden Seite geschoben, um eine Beugung dieses Knies um etwa 30º aufrechtzuerhalten. Die Operationsstelle wird vor und nach der lokalen und intra-artikularen Betäubung mit einer iodhaltigen Polyvidonlösung desinfiziert.
Die Operationsstelle wird anschließend mit einem durchbrochenen sterilen Tuch abgedeckt.
Die Stufen sind die folgenden:
- para-patellarer interner Hautschnitt mit einer Länge von etwa 3 cm;
- ständiges Abklemmen eines Gefäßstangs im oberen Bereich der Schnittstelle;
- Inzision des internen Patellaflügels und der Gelenkkapsel;
- laterale Luxation der Patella;
- Ausbohren eines Kanals in dem Trochleahals mit Hilfe eines Bohrers mit einem Durchmesser von 2 mm, wobei man sich durch die endo-medulläre Anatomie des Oberschenkelknochens "führen" läßt;
- vorsichtiges Aufbohren dei endo-medullären Öffnung mit Hilfe. eines Bohrers mit einem Durchmesser von 4 mm, wobei man sich durch die vorausgehende Bohrung führen läßt;
- ausgiebiges Waschen der medullären Femuröffnung mit physiologischem Serum, um die Gesamtheit des endo-medullären Fetts und die Knochengewebe aus der Öffnung zu entfernen;
- langsame Injektion des (oben beschriebenen) Materials in retrograder Weise in die ausgeräumte medulläre Femuröffnung;
- manuelle Einführung des gesamten Implantats (Stift aus einer Titanlegierung (Ti&sub6;Al&sub4;V) mit glatter Oberfläche mit einem Durchmesser von 2,5 cm), damit nichts in das Gelenk hineinragt;
- Reinigung mit physiologischem Serum und einem Spatel zur Entfernung des überschüssigen Materials, das bei der Einführung des Implantats herausgedrückt worden ist;
- Reposition der Patella;
- Verschließen der Gelenkkapsel und des Patellaflügels in einem Vorgang durch eine überwändliche Naht aus Vicryl® Déc. 2;
- Aufsprühen auf den gesamten Hautbereich eines Aureomycin enthaltenden Films.
Dauer des Eingriffs: etwa 25 Minuten.
Weder prä-operativ noch postoperativ wurde irgendeine Anti-Biotherapie angewandt.
Sämtliche Tiere wurden mit einer intravenösen letalen Dosis von 0,25 Gramm Thiopentalnatrium (Nesdonal®, Specia Rhöne-Poulenc, Paris) getötet.

B/ Ergebnisse

1. Histologische Analyse (12 Kaninchen)
Histologische Schnitte, die nach 1, 3, 6 und 9 Wochen durchgeführt worden sind, zeigten ein zentripetales Fortschreiten der Knochenanlagerung mit einer progressiven Kolonisation der Teilchen der mineralischen Phase und dann das Auftreten von lamellarem Knochen gleichzeitig mit dem Verschwinden der Teilchen, die die mineralische Phase bilden, und zwar besonders schnell im Epiphysenbereich.
Nach 12 Wochen waren die Teilchen des Epiphysenbereichs und des Metaphysenbereichs und Diaphysenbereichs in erheblichem Umfang fragmentiert und mit einer lamellaren Knochenstruktur mit engem Netzwerk kolonisiert, die in großem Umfang in den Havers-Kanälen ausgerichtet ist.
Die Knochenanlagerung in Kontakt mit dem Implantat betrug 43,7 ± 5,2. Die durch die Teilchen der mineralischen Phasen belegte Oberfläche betrug 28,6 ± 13,2 %. Man beobachtet kein Fasergewebe.
Eine Vergleichsuntersuchung mit Polymethylmethacrylat anstelle der erfindungsgemäßen Zubereitung hat das Auftreten eines fibrillären Netzes gezeigt, das progressiv von einer osteoiden nicht-mineralisierten Substanz kolonisiert wird.
2. Mechanische Ausziehtests
Das Ziel dieser Untersuchung besteht darin, die Kraft zu bemessen, die zum Ausreißen der Implantate aus dem Femurschaft nach unterschiedlichen Zeiträumen erforderlich ist.
Die eingefrorenen Oberschenkelknochen werden transversal unmittelbar oberhalb des oberen Endes des Schafts mit einer Isomet Plus Precision Saw® durchtrennt.
Das Verankerungssystem besteht aus:
- einem Aluminiumbecher, in den die distale Epiphyse des Oberschenkelknochens mit Hilfe einer entsprechenden Menge eines Acryl-Klebstoffs eingeklebt wird. Mit Hilfe einer Autozentrier-Vorrichtung, die sich an den Becher und an den exter nen Teil des Implantats anpaßt, wird der Oberschenkelknochen in der Weise festgeklebt, daß das Implantat parallel zur Ausziehrichtung angeordnet ist;
- ein Kardangelenk, das mit dem Zentrum des unteren Teils des Bechers verschraubt ist und eine Orientierung in den drei Raumebenen ermöglicht.
Die Anordnung aus dem Becher und dem Kardan wurde auf der Platte einer MTS 810®-Vorrichtung (Material Testing System, USA) angeordnet.
Das Ausziehsystem umfaßt:
- ein Zanstangenfutter Black und Decker®, welches das proximale Ende des Schafts einklemmt;
- ein Kabel, das das Klemmfutter mit dem Dehnungsmeßgerät verbindet, wobei dieses letztere mit dem mobilen Teil der Vorrichtung MTS 810® verbunden ist.
Praktische Durchführung:
Die Verschiebungsgeschwindigkeit der Zugzelle wird auf 0,5 mm pro Minute eingestellt.
Die Aufzeichnung dieser Untersuchungen erfolgt mit Hilfe eines Plotters. Für jede Probe wird eine typische Kraft (Newton) - Verschiebungs(mm)-Kurve aufgezeichnet.
Der maximale Ausziehwiderstand (Re in MPa) wurde mit Hilfe der Formel: Re = F/πDL berechnet,
- worin F für die maximale, an das Implantat angelegte Kraft während des Extraktionstests (in Newton) steht,
- D für den Durchmesser des Implantats steht (2,5 mm), und
- L für die Länge des Implantats, das mit dem Knochen in Kontakt steht (30 mm) steht.
Die statistische Analyse der Ergebnisse wurde gemäß dem ANOVA-Test der Analysenvarianz mit einem Fehler α = 0,05 durchgeführt.
Die Untersuchungen erfolgen an 36 Oberschenkelknochen. Nach 12 Wochen beträgt der Ausziehwiderstand im Mittel 58,83 (± 17,83) MPa bei Anwendung der erfindungsgemäßen Zubereitung.
Im Vergleich dazu beträgt der mittlere Widerstand bei Verwendung eines Zements auf der Grundlage von Methylmethacrylat 140,33 (± 8,96) MPa.

Claims

1. Bio-Materialzubereitung zur Resorption/Substitution von Stützgewebe, Zahngewebe, Knochengewebe und Knochengelenkgewebe, gebildet aus:

- 40 bis 75 Gew.-% einer mineralischen Phase, die entweder eine Mischung aus β-Tricalciumphosphat (A) und Hydroxyapatit (B) in einem Verhältnis A/B zwischen 20/80 und 70/30 oder Calcium-Titan-Phosphat (Ca(Ti)&sub4;(PO&sub4;)&sub6;) (C) umfaßt, und

- 60 bis 25 Gew.-% einer flüssigen Phase umfassend eine wäßrige Lösung eines von Cellulose abgeleiteten Polymers.

2. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralische Phase 40% der Verbindung (A) und 60% Hydroxyapatit (B) umfaßt.

3. Zubereitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralische Phase aus einem Pulver mit einer Teilchengröße mit einem Durchmesser zwischen 80 bis 200 um gebildet ist.

4. Zubereitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Phase Hydroxypropylmethylcellulose umfaßt.

5. Zubereitung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Polymeren in der flüssigen Phase 0,5 bis 4 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 2 Gew.-%, beträgt.

6. Verfahren zur Herstellung einer Zubereitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man:

- die mineralische Phase und das Polymer der flüssigen Phase in einer wäßrigen Lösung vorbestimmter Viskosität vermischt und die in dieser Weise erhaltene flüssige Zubereitung sterilisiert.