ПОКРЫТИЕ НА ИМПЛАНТАТ ИЗ ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ Российский патент 2001 года по МПК A61L27/00 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к покрытиям из титана и его сплавов, и может быть использовано в травматологии и ортопедии.

Известно покрытие титана и его сплавов, содержащее оксид титана (авт. св. СССР 534525).

Данное покрытие обладает высокой твердостью, износостойкостью, однако не обладает бактерицидными и цитотоксическими свойствами.

Целью изобретения является получение биоактивного покрытия, обладающего сбалансированными бактерицидными и цитотоксическими свойствами.

Поставленная цель достигается тем, что известное покрытие, содержащее оксид титана, дополнительно содержит оксид кальция, оксид фосфора и ионы серебра, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Оксид титана - 48,3-71,5
Оксид кальция - 3-10
Оксид фосфора - 17-34
Ионы серебра - 6,5-9,7
Отличие данного покрытия от известного заключается в том, что оно дополнительно содержит оксид кальция, оксид фосфора и ионы серебра при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Оксид титана - 48,3-71,5
Оксид кальция - 3-10
Оксид фосфора - 17-34
Ионы серебра - 6,5-9,7
Имплантаты из титана и его сплавов, покрытые заявляемым составом, прошли испытания бактерицидных и цитотоксических свойств.

Экспериментальные образцы представляют собой титановые диски марки ВТ-1-0, покрытые заявляемым составом микродуговым способом, ионами серебра, имплантированными в поверхность в дозах 5,1% (5 ат.%), 7,14 % (7 ат.%), 10,2% (10 ат.%), 15,3% (15 ат.%). Для теста на цитотоксичность использовались клетки периферической крови человека, выделенные путем центрифугирования в градиенте плотности фиколл-гипак (плотность 1,077 г/мл) и затем дважды отмытые и доведенные в фосфатном буфере Дульбекко до концентрации 1•10³/мл.

Цитотоксический тест: 0,1 мл клеточной суспензии осторожно наслаивали на центр тестируемого материала, помещали во влажную камеру и оставляли при 37^oC на 1 ч. В контрольной группе клетки помещали на покрытие, содержащее оксид титана (прототип). После чего клетки собирали, смешивали с равным объемом 0,1% раствора трипанового синего и подсчитывали в камере Горяева количество живых (не окрашенные) и убитых (окрашенных) клеток на 100 мононуклеаров периферической крови человека.

Бактерицидный тест осуществляли со штаммами Sf. Augreus, Clostridium Perfriges, E. Coli по стандартной технологии в агаровой культуре с измерением зоны просветления (бактерицидности) вокруг дисков, которые помещали в чашку Петри. Результаты опыта представлены в таблице.

В результате проведенных опытов было установлено, что заявленное покрытие с содержанием ионов серебра более 9,7% (9 ат. %) в покрытии вызывает гибель как бактериальных, так и мононуклеарных клеток. Содержание ионов серебра менее 6,5% (6 ат. %) по отношению к клеткам костного мозга крыс обладает умеренным цитотоксическим действием, но не оказывает бактерицидного действия. Оптимальным соотношением цитотоксического и бактерицидного действия обладает покрытие с содержанием ионов серебра 6,5-9,7% (6-9 ат. %).

Таким образом, заявляемое покрытие с содержанием ионов серебра в дозе 10,2-15,3% (10-15 ат.%) обладает выраженным бактерицидным и цитотоксическим действием и не может быть использовано для медицинских целей.

Заявляемое покрытие с содержанием ионов серебра в дозе 5,1% (5 ат.%) не подавляет рост бактерий и не оказывает токсического действия на клетки.

Заявляемое покрытие с содержанием ионов серебра в дозе 6,5-9,7% (6-9 ат. %) обеспечивает оптимальную бактерицидную активность и оказывает минимальное повреждающее действие на клетки.

Покрытие на имплантат из титана и его сплавов содержит, мас.%: оксид титана 48,3-71,5; оксид кальция 3-10; оксид фосфора 17-34 и ионы серебра - 6,5-9,7. Покрытие является биоактивным и обладает сбалансированными бактерицидными и цитотоксическими свойствами. Покрытие на имплантант может быть использовано в травматологии и ортопедии. 1 табл.

Покрытие на имплантат из титана и его сплавов, содержащее оксид титана, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит оксид кальция, оксид фосфора и ионы серебра, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Оксид титана - 48,3-71,5
Оксид кальция - 3-10
Оксид фосфора - 17-34
Ионы серебра - 6,5-9,7.