Способ насыщения пористого покрытия эндопротезов



Способ насыщения пористого покрытия эндопротезов
Способ насыщения пористого покрытия эндопротезов
Способ насыщения пористого покрытия эндопротезов
Способ насыщения пористого покрытия эндопротезов

 


Владельцы патента RU 2560508:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) (RU)

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедиии, и может быть использовано при костно-пластических операциях для доставки лекарственных средств в зону дефекта и их пролонгированного воздействия в очаге поражения. Способ насыщения пористого покрытия эндопротезов включает погружение эндопротеза в пропиточную емкость с раствором лекарственного вещества, расположенную в рабочей камере. Вакуумирование в камере проводят путем создания отрицательного давления, с последующим увеличением давления. Верхнюю часть эндопротеза, включающего нанопоры и наноканалы, соединяют с крепежным элементом в виде стержня и закрепляют в камере. Затем осуществляют вакуумирование в камере до погружения эндопротеза в пропиточную емкость, с одновременной его обработкой ультрафиолетовым и инфракрасным излучением в течение 1,5-4 ч. После чего давление в камере увеличивают до 1-1000 Па и осуществляют погружение эндопротеза в пропиточную емкость. После погружения производят ударное механическое воздействие по крепежному элементу с ускорении процесса насыщения пористой структуры с нанопорами и наноканалами частотой 100-2000 Гц. Способ обеспечивает ускорение процесса насыщения пористой структуры лекарственным средством и антимикробную обработку внутреннего пористого пространства покрытия эндопротеза. 1 пр., 3 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к эндопротезированию, травматологии-ортопедии, челюстно-лицевой хирургии, стоматологии, и может быть применено для доставки лекарственных средств в зону дефекта и их пролонгированного воздействия в очаге поражения.

Известен способ фиксации антибиотиков в пористых имплантатах (патент РФ №2330685, МПК A61L 27/06, A61L 27/52, A61L 27/5, опубл. 10.08.2008), включающий заполнение микропор имплантата раствором антибиотика. Предварительно готовят стерильный раствор антибиотика в жидком геле, представляющем собой биологически совместимые высокомолекулярные соединения, образующие гель, такие как желатин или коллаген, в которые помещают пористый имплантат на 3/4 его высоты и выдерживают в растворе до образования плотного геля во взаимосвязанных микрополостях имплантата и используют его для замещения костных дефектов.

Однако в предложенном способе предложено дополнительно использовать жидкий гель в качестве элемента лекарственного раствора, что создает неудобство в использовании данного способа.

Наиболее близким к заявляемому является способ насыщения костных трансплантатов медикаментами (Авторское свидетельство СССР №606584, МКИ: А61М 1/00, опубл. 15.05.1978) путем погружения их в раствор лекарственных средств, а для равномерного насыщения костных трансплантатов, вокруг костных трансплантатов, помещенных в раствор лекарственных средств, создают отрицательное давление и затем медленно уравнивают его до атмосферного.

Однако рассматриваемый способ недостаточно эффективен для обработки пористой структуры, включающей нанопоры и наноканалы, и не позволяет осуществлять антимикробную обработку.

Покрытие на эндопротезах представляет собой сложную структуру, состоящую из нанопор и наноканалов. Заполнение такой пористой структуры жидким веществом занимает очень много времени (несколько суток). Кроме того, внутри пор могут находиться вирусы, бактерии и другие токсические образования, которые будут оказывать патологическое воздействие на процесс биосовместимости эндопротеза.

Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности процесса заполнения пористого покрытия, включающего нанопоры и наноканалы, жидким лекарственным веществом и осуществление антимикробной обработки.

Технический результат заключается в ускорении процесса насыщения пористой структуры с нанопорами и наноканалами, а также в антимикробной обработке внутреннего пористого пространства покрытия эндопротеза.

Поставленная задача достигается тем, что в способе насыщения пористого покрытия эндопротезов, включающем погружение эндопротеза в пропиточную емкость с раствором лекарственного вещества, расположенную в рабочей камере, вакуумирование в камере путем создания отрицательного давления, с последующим увеличением давления, новым является то, верхнюю часть эндопротеза, включающего нанопоры и наноканалы, соединяют с крепежным элементом в виде стержня и закрепляют в камере, затем осуществляют вакуумирование в камере до погружения эндопротеза в пропиточную емкость, с одновременной его обработкой ультрафиолетовым и инфракрасным излучением в течение 1,5-4 ч, после чего давление в камере увеличивают до 1-1000 Па и осуществляют погружение эндопротеза в пропиточную емкость, после погружения производят ударное механическое воздействие по крепежному элементу с частотой 100-2000 Гц.

Изобретение поясняется чертежом: фиг. 1 - Схема процесса насыщения пористого покрытия эндопротеза лекарственным веществом.

Где позициями на чертеже обозначены: 1 - крепежный элемент, 2 - эндопротез, 3 - пропиточная емкость, 4 - жидкое лекарственное вещество, 5 - рабочая камера, 6 - ультрафиолетовое (УФ) и инфракрасное (ИК) излучение.

Способ насыщения пористого покрытия эндопротезов заключается в следующем.

Первоначально верхнюю часть эндопротеза 2 соединяют с крепежным элементом 1 в виде стержня и проводят загрузку изделий в рабочую камеру 5, в которой затем проводят вакуумирование: создают отрицательное давление до 10-1-10-2 Па.

Одновременно с вакуумированием проводят обработку ультрафиолетовым (УФ) и инфракрасным (ИК) излучением 6 в течение 1,5-4 часов, в результате чего происходит антимикробная обработка внутреннего пористого пространства покрытия эндопротеза 2.

Выбранное время обработки в пределах 1,5-4 часа зависит от скорости вакуумирования, а также от типа обрабатываемых изделий. При обработке более 4 часов необходимо создавать более высокий вакуум, что экономически нецелесообразно, а при обработке эндопротезов менее 1,5 часов не обеспечивается необходимая чистота среды для стерилизации эндопротезов в связи с понижением вакуума в камере. Использование УФ- и ИК-излучений позволит осуществить высококачественную антимикробную обработку путем стерилизации внутреннего пористого пространства покрытия.

После этого увеличивают давление в рабочей камере 5 путем заполнения ее стерильно очищенной газовой средой до давления 1-1000 Па, а пропиточную емкость 3 жидким лекарственным веществом 4, например 5%-й раствор AgNO3 «Ляпис».

Использование давления в пределах 1-1000 Па обусловлено тем, что при давлении ниже 1 Па не происходит заполнение пор ввиду отсутствия капиллярного эффекта, а использование давления выше 1000 Па нетехнологично.

Затем размещают эндопротезы 2 в пропиточной емкости 3 и проводят их насыщение жидким лекарственным веществом 4, при этом проводят механические ударные воздействия с частотой от 100 Гц до 2000 Гц, например в виде упругого удара о крепежный элемент, на котором закреплены эндопротезы.

Ударное воздействие интенсифицирует процесс заполнения пористых покрытий жидких веществом. Частоту ударных воздействий выбирают в зависимости от размера пор (макро- и нанопоры), т.е. при малопористом покрытии с большим числом нанопор и наноканалов частоту ударных воздействий выбирают максимально возможной 2000 Гц исходя из технических возможностей, а при пористом покрытии с преобладающим числом макропор ударное воздействие наименьшее (от 100 Гц).

После проведения всех манипуляций проводят выгрузку изделий из пропиточной емкости и камеры.

Пример осуществления способа.

Производят подготовку растворов лекарственных веществ:

№1. 5%-й раствор AgNO3 «Ляпис»,

№2. 5%-й раствор «Повиаргол».

В качестве исходных образцов выбирают эндопротезы с пористым покрытием, имеющим сложную структуру, состоящую из макро- и нанопор с размерами 150-200 мкм и 10-150 нм соответственно.

Насыщение пористого покрытия жидким лекарственным веществом проводят при разных технологических режимах.

Первоначально проводят пропитку пористых покрытий эндопротезов без применения ударных воздействий (прототип).

Закрепляют эндопротезы на крепежном элементе и загружают их в рабочую камеру. В рабочей камере создают вакуум и проводят антимикробную обработку УФ- и ИК-излучениями (табл. 1).

Результаты, представленные в табл.1, показывают, что при времени обработки более 4 часов необходимо создавать более высокий вакуум, что экономически нецелесообразно, а при обработке эндопротезов менее 1,5 часов не обеспечивается необходимая чистота среды для стерилизации эндопротезов в связи с понижением вакуума в камере. Таким образом, целесообразно использовать давление в рабочей камере 1×101- Па, т.к. достигается оптимальное время обработки, равное 2 часам, и необходимая чистота среды.

После этого увеличивают давление в рабочей камере 5, для этого заполняют камеру стерильно очищенной газовой средой. Подготовленный раствор №1 помещают в пропиточную емкость, а затем размещают эндопротезы в этой емкости. Далее проводят насыщение пористых покрытий эндопротезов жидким лекарственным веществом (табл. 2).

В таблице представлены данные, характеризующие технологические режимы пропитки пористых покрытий без применения ударных воздействий.

Время обработки при указанном диапазоне давлений составляет 16-20 часов. Наименьшее время обработки достигается при использовании давлений 300 и 1000 Па. Принимая во внимание технологические возможности используемого оборудования, определим оптимальным значением давления газа в рабочей камере 300 Па при времени заполнения пористого покрытия 17 часов.

Дальнейший эксперимент проводят с учетом выбранных параметров, а также с применением ударных воздействий при давлении 300 Па.

Закрепляют эндопротезы на крепежном элементе и загружают их в рабочую камеру. В рабочей камере создают вакуум до 1×10-1 Па. Затем осуществляют антимикробную обработку УФ- и ИК-излучениями в течение 2 часов. После этого заполняют рабочую камеру стерильно очищенной газовой средой до давления 300 Па. Подготовленный раствор №1 помещают в пропиточную емкость, а затем размещают эндопротезы в этой емкости. К крепежному элементу эндопротезов подводят ударные механические воздействия с частотой, которую можно регулировать в пределах 100-2000 Гц.

Насыщение пористого покрытия эндопротезов лекарственным раствором №1 проводят при давлении 300 Па с частотой ударных воздействий 2000 Гц в течение 8 часов, 1000 Гц в течение 6 часов, 500 Гц в течение 12 часов и 100 Гц в течение 18 часов (табл. 3).

Насыщение пористого покрытия эндопротезов лекарственным раствором №2 проводят аналогичным образом.

Процесс заполнения макро- и нанопор жидким лекарственным веществом контролировался с помощью микроспектрального анализа, основанного на соотношении интенсивностей линий компонентов в структуре покрытия. В результате было установлено, что при использовании частоты ударных воздействий 1000 Гц достигается оптимальное время заполнения пористого покрытия, равное 6 часов. Частота ударных воздействий 100 Гц и менее не способствует эффективности процесса и показывает, что 60-70% нанопор не заполняются.

Таким образом, по разработанной технологии возможно осуществлять насыщение пористых покрытий эндопротезов со сложной структурой жидким лекарственным веществом с использованием ударных воздействий, способствующих интенсификации процесса и снижению времени обработки до 6-8 часов, а также проводить антимикробную обработку внутреннего объема пористого покрытия.

Такие приемы, как вакуумирование рабочей камеры и последующее увеличение давления, способствуют протеканию капиллярного эффекта в порах покрытия эндопротеза, что также интенсифицирует процесс заполнения пористого пространства лекарственным веществом. Кроме того, вакуумирование камеры необходимо для создания газовой среды заданного химического состава, т.е. стерильно чистого, что обеспечивает антимикробную обработку обрабатываемых эндопротезов.

При этом технологические режимы возможно регулировать в зависимости от типа используемого оборудования, эндопротезов и раствора лекарственного вещества.

Способ насыщения пористого покрытия эндопротезов, включающий погружение эндопротеза в пропиточную емкость с раствором лекарственного вещества, расположенную в рабочей камере, вакуумирование в камере путем создания отрицательного давления, с последующим увеличением давления, отличающийся тем, что верхнюю часть эндопротеза, включающего нанопоры и наноканалы, соединяют с крепежным элементом в виде стержня и закрепляют в камере, затем осуществляют вакуумирование в камере до погружения эндопротеза в пропиточную емкость, с одновременной его обработкой ультрафиолетовым и инфракрасным излучением в течение 1,5-4 ч, после чего давление в камере увеличивают до 1-1000 Па и осуществляют погружение эндопротеза в пропиточную емкость, после погружения производят ударное механическое воздействие по крепежному элементу с частотой 100-2000 Гц.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к производным никотинамида формулы (I), обладающим свойством ингибитора Syk-киназы, и к фармацевтической композиции на их основе. В общей формуле (I) R1 обозначает атом галогена; R2 обозначает заместитель, представленный следующей формулой (II-1) , в R3 обозначает пиридильную группу, представленную следующими формулами (VIII-1) или (VIII-2), R4 и R5 обозначают атом водорода.

Изобретение относится к новым кристаллическим формам 4,4′-[4-фтор-7-({4-[4-(3-фтор-2-метилфенил)бутокси]фенил}этинил)-2-метил-1Н-индол-1,3-диил]дибутановой кислоты, 4,4′-[2-метил-7-({4-[4-(пентафторфенил)бутокси]фенил}этинил)-1Н-индол-1,3-диил]дибутановой кислоты и 4,4′-[4-фтор-2-метил-7-({4-[4-(2,3,4,6-тетрафторфенил)бутокси]фенил}этинил)-1Н-индол-1,3-диил]дибутановой кислоты.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использовано в ходе проведения гемодинамической коррекции врожденных пороков сердца у больных с функционально единственным желудочком сердца.
Изобретение относится к медицине, в частности к проктологии, и касается лечения рубцового сужения заднего прохода у пациентов после геморроидэктомии. Для этого после орошения заднего прохода аэрозолем 10% раствора лидокаина проводят введение дипроспана под рубцовую ткань путем инфильтрации всего рубца.

Изобретение относится к оксазолопиримидиновым соединениям формулы I, где А выбран из О или S; X выбран из (C1-С6)-алкандиила, (С2-С6)-алкендиила и (C1-C6)-алкандиил-окси, где атом кислорода (C1-С6)-алкандиил-оксигруппы связан с группой R2; Y представляет 4-7-членный насыщенный моноциклический гетероцикл; R1 представляет собой водород; R2 выбран из фенилена, который необязательно замещен одним или двумя идентичными или различными заместителями R22; R3 выбран из фенилена и тиазолила, где остаток кольца необязательно замещен при одном или двух атомах углерода кольца идентичными или различными заместителями R31; R22 выбран из галогена и (C1-C4)-алкила-, который необязательно замещен 1-3 атомами фтора; R31 выбран из галогена, (C1-C4)-алкила и (С1-С4)-алкилокси.

Изобретение относится к новым тригидрохлоридам (R)- и (S)-изомеров 1,8-диамино-3-метил-4-азаоктана (3-метилспермидина), соответствующих нижеуказанным структурным формулам, и к способу их получения.

Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть использовано для повышения неспецифической резистентности организма. Для этого вводят фитосбор лекарственных растений Сибири в суточной дозе 0,15 мг/кг в течение месяца в составе в мас.% лекарственные растения: корень бадана - 4, красный корень (копеечник чайный) - 4, родиола розовая - 2, лист бадана - 2, лист черники - 1,6, лист брусники - 1,6, лист смородины - 1,6, шиповник майский - 1,6, чабрец - 1,6) и сорбционный компаунд пищевых волокон (отруби пшеничные - 60, толокно овсяное - 20) и одновременно проводят аппликацию на область бедра и паховой области посредством озонированного оливкового масла по 15-20 минут через день, на курс 14 процедур.

Изобретение относится к области ветеринарии и предназначено для лечения заболеваний конечностей у лошадей, крупного и мелкого рогатого скота и других копытных животных на животноводческих фермах и комплексах.

Изобретение относится к экспериментальной фармакологии и экспериментальной хирургии и может быть использовано для стимуляции регенерации резецированной печени.
Изобретение относится к медицине, а именно к терапевтической стоматологии, и может быть использовано для местного лечения хронического гингивита, обусловленного табакокурением, у лиц молодого возраста.
Группа изобретений относится к медицинским устройствам, содержащим высокопрочный сплав, со временем подвергающийся деградации в организме человека или животного, при регулируемой скорости деградации, без образования эмболов.

Изобретенийе относится к медицине, а именно к медицинским гидрогелевым полимерным материалам, используемым в качестве основы для создания полимерных имплантатов и изделий, контактирующих с кровью.

Изобретение относится к медицине. Описаны биоматериалы, полученные смешиванием автопоперечносшитого производного гиалуроновой кислоты (ACP) с производным (HBC) гиалуроновой кислоты, поперечносшитым с простым диглицидиловым эфиром 1,4-бутандиола (BDDE), в массовом соотношении от 10:90 до 90:10, в качестве новых наполнителей.

Группа изобретений относится к медицине. Описаны композиции, включающие гиалуроновую кислоту с низкой степенью модификации функциональных групп, и смеси, получаемые в результате регулируемой реакции такой слегка модифицированной гиалуроновой кислоты с подходящими дифункциональными или многофункциональными сшивающими реагентами.

Изобретение относится к медицине. Биоактивный пористый 3D-матрикс для тканевой инженерии включает резорбируемый частично-кристаллический полимер с пористостью 60-80% и размером пор от 2 до 100 мкм.
Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии, и может быть использовано для стимулирования регенерации нерва путем имплантации кондуита. Стенка кондуита представлена материалом из неупорядоченно ориентированных микро- и нановолокон биорастворимого полимера поли(ε-капролактона), а содержимое представлено самособирающимся наноструктурированным гидрогелем на основе олигопептида ацетил-(Arg-Ala-Asp-Ala)4-CONH2(PuraMatrix™).
Изобретение относится к медицине. .

Изобретение относится к области медицины, более конкретно к способу получения сохраняющих форму агрегатов частиц геля, в котором агрегаты удерживаются вместе физическими силами нековалентных связей, такими как гидрофобно-гидрофильные взаимодействия и водородные связи.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к дерматологии и микологии, и может быть использована в лечении кожи и ее придатков. Фармацевтическая композиция наружного применения содержит наночастицы для лазерной термотерапии инфекционных поражений кожи и ее придатков.
Наверх