Евразийский сервер публикаций

Евразийский патент № 035416

   Библиографические данные
(11)035416    (13) B1
(21)201890291

 A ]   B ]   C ]   D ]   E ]   F ]   G ]   H ] 

Текущий раздел: A     


Документ опубликован 2020.06.10
Текущий бюллетень: 2020-06  
Все публикации: 035416  
Реестр евразийского патента: 035416  

(22)2016.08.03
(51) A61L 27/12 (2006.01)
A61L 27/36 (2006.01)
A61L 27/56(2006.01)
(43)A1 2018.07.31 Бюллетень № 07  тит.лист, описание 
(45)B1 2020.06.10 Бюллетень № 06  тит.лист, описание 
(31)102015000042762; 102015000042834
(32)2015.08.06; 2015.08.06
(33)IT; IT
(86)IB2016/054665
(87)2017/021894 2017.02.09
(71)ГРИНБОУН ОРТО С.Р.Л. (IT)
(72)Тампиери Анна, Сприо Симоне, Руффини Андреа (IT)
(73)ГРИНБОУН ОРТО С.Р.Л. (IT)
(74)Поликарпов А.В., Соколова М.В., Путинцев А.И., Черкас Д.А., Игнатьев А.В. (RU)
(54)БОЛЬШИЕ ТРЕХМЕРНЫЕ КАРКАСЫ, ВЫПОЛНЕННЫЕ ИЗ АКТИВНОГО ГИДРОКСИАПАТИТА, ПОЛУЧЕННОГО БИОМОРФНЫМ ПРЕВРАЩЕНИЕМ ПРИРОДНЫХ СТРУКТУР, И СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ
   Формула 
(57) 1. Биоморфный гидроксиапатитный каркас для замены или регенерации кости, полученный из древесины, имеющей общую пористость от 20 до 95%, причем указанная пористость измерена после подвергания древесины стадии пиролиза, и указанный каркас имеет длину, измеренную вдоль направления, в котором размер каркаса является максимальным, больше или равную 2 см, причем по меньшей мере 25% от общей пористости обусловлено порами, имеющими диаметр £ 1 мкм.
2. Биоморфный гидроксиапатитный каркас по п.1, в котором указанная общая пористость древесины составляет по меньшей мере 40%.
3. Биоморфный гидроксиапатитный каркас по п.1 или 2, в котором общая пористость древесины составляет от 60 до 95%.
4. Биоморфный гидроксиапатитный каркас по любому из пп.1-3, имеющий прочность на сжатие, измеренную в продольном направлении, от 5 до 40 МПа, более предпочтительно от 10 до 20 МПа.
5. Биоморфный гидроксиапатитный каркас по любому из пп.1-4, имеющий иерархически организованную пористую структуру, которая получена из иерархически организованной пористой структуры древесины, из которой он получен.
6. Биоморфный гидроксиапатитный каркас по любому из пп.1-5, в котором древесина выбрана из древесины ротанга, сосны, абаша, бальзы, сипо, дуба, палисандра, кемпаса и грецкого ореха, предпочтительно ротанга.
7. Биоморфный гидроксиапатитный каркас по любому из пп.1-6, в котором иерархически организованная пористая структура содержит от 30 до 80% от общей пористости пор, имеющих диаметр менее 150 мкм, причем остаток до 100% от общей пористости представляют собой поры, имеющие диаметр более 150 мкм.
8. Биоморфный гидроксиапатитный каркас по п.7, в котором предпочтительно, когда древесина является ротангом, от 30 до 60% от общей пористости каркаса обусловлено порами, имеющими диаметр £ 10 мкм.
9. Биоморфный гидроксиапатитный каркас по п.7, в котором предпочтительно, когда древесина является ротангом, по меньшей мере 25% от общей пористости, предпочтительно от 25 до 50% от общей пористости каркаса обусловлено порами, имеющими диаметр £ 1 мкм, предпочтительно £ 0,1 мкм, более предпочтительно от 0,01 до 0,1 мкм.
10. Биоморфный гидроксиапатитный каркас по любому из пп.7-9, в котором предпочтительно, когда древесина является ротангом, по меньшей мере 20% от общей пористости каркаса обусловлены порами, которые имеют диаметр ³ 150 мкм.
11. Биоморфный гидроксиапатитный каркас по любому из пп.7-10, имеющий удельную площадь поверхности (УПП) от 9 до 20 м2/г.
12. Биоморфный гидроксиапатитный каркас по любому из пп.1-11, в котором указанный гидроксиапатит частично замещен одним или более ионами, выбранными из группы, содержащей магний, стронций, кремний, титан, карбонат, натрий, калий, серебро, галлий, медь, железо, цинк, марганец, европий, гадолиний или их смеси.
13. Биоморфный гидроксиапатитный каркас по любому из пп.1-12, имеющий форму, соответствующую форме подлежащего восстановлению дефекта кости.
14. Биоморфный гидроксиапатитный каркас по любому из пп.1-13, в котором указанная кость или части кости являются костью или частями кости, подвергаемыми механическим нагрузкам.
15. Биоморфный гидроксиапатитный каркас по п.14, в котором указанная кость или части кости являются длинными костями ноги или руки, предпочтительно большой берцовой костью, плюсневой костью, малой берцовой костью, бедренной костью, плечевой костью или лучевой костью.
16. Биоморфный гидроксиапатитный каркас по п.14, в котором указанная кость или части кости являются частями костей черепа, костями позвоночника или частями челюстно-лицевых костей.
17. Способ получения биоморфного гидроксиапатитного каркаса по любому из пп.1-16, включающий стадии:
1) пиролиза: изначальную древесину нагревают при температуре в интервале от 600 до 1000°C в инертной атмосфере для получения углеродного шаблона,
2) науглероживания: углеродный шаблон пропитывают кальцием в состоянии пара при температуре в интервале от 900 до 1200°C и при давлении < 100 кПа (< 1000 мбар) для получения шаблона из карбида кальция,
3) окисления: шаблон из карбида кальция (СаС2) нагревают на воздухе при температуре в интервале от 750 до 1300°C для получения шаблона из оксида кальция,
4) гидратации: шаблон из оксида кальция подвергают воздействию воды, обеспечивая таким образом поглощение воды в количестве в интервале от 1 до 25 мол.%,
5) карбонизации: шаблон из оксида кальция превращают в карбонат кальция путем нагрева при температуре в интервале от 500 до 900°C, под давлением в интервале от 4 до 20 МПа,
6) фосфатирования: шаблон из карбоната кальция обрабатывают по меньшей мере одной фосфатной солью для получения биоморфного гидроксиапатитного каркаса.
18. Способ по п.17, в котором после стадии 1) изначальная древесина имеет общую пористость по меньшей мере 20%, предпочтительно по меньшей мере 40%, более предпочтительно от 60 до 95%.
19. Способ по п.17 или 18, в котором на стадии 1) изначальную древесину выбирают из ротанга, сосны, абаша, бальзы, сипо, дуба, палисандра, кемпаса и грецкого ореха, предпочтительно она является куском древесины ротанга.
20. Способ по любому из пп.17-19, в котором до стадии 1) пиролиза способ включает стадию i) выбора и приготовления изначальной древесины, где из указанной изначальной древесины вырезают кусок, имеющий длину, измеренную вдоль направления, в котором размер древесины является максимальным, больше или равную 2 см.
21. Способ по п.20, в котором стадия i) выбора и приготовления изначальной древесины включает стадии предоставления трехмерной модели дефекта кости и на основе полученной трехмерной модели придания изначальной древесине формы, соответствующей форме дефекта кости.
22. Способ по любому из пп.17-21, в котором стадию 2) науглероживания выполняют с молярным отношением Са/С в начале реакции в интервале от 1,10 до 2,50, предпочтительно в интервале от 1,50 до 2,00.
23. Способ по любому из пп.17-21, в котором стадию 2) науглероживания выполняют при температуре от 900 до 1200°C и при давлении < 100 кПа (< 1000 мбар), предпочтительно < 60 кПа (< 600 мбар), более предпочтительно в интервале от 5 Па до 10 кПа (от 0,05 до 100 мбар).
24. Способ по любому из пп.17-23, в котором стадию 3) окисления выполняют при температуре от 1000 до 1200°C.
25. Способ по любому из пп.17-24, в котором стадию 5) карбонизации выполняют при температуре в интервале от 750 до 850°C.
26. Способ по любому из пп.17-25, в котором на стадии 4) гидратации шаблон из оксида кальция подвергают увлажнению водой, обеспечивая таким образом поглощение воды в количестве в интервале от 5 до 15 мол.%.
27. Способ по любому из пп.17-26, в котором стадию 5) карбонизации выполняют согласно одному из следующих тепловых циклов:
при постоянном давлении CO2, составляющем примерно 10 МПа, медленно повышая температуру до значения в интервале примерно от 750 до 850°C, предпочтительно примерно до 800°C,
при постоянной температуре, составляющей примерно 750-850°C, предпочтительно примерно 800°C, повышая давление примерно до 10 МПа,
поддерживая давление на уровне примерно 4-6 МПа, при этом повышая температуру примерно до 750-850°C, предпочтительно примерно до 800°C, и затем повышая давление примерно до 10 МПа.
28. Способ по любому из пп.17-27, в котором на стадии 6) фосфатирования по меньшей мере одну фосфатную соль выбирают из группы, состоящей из фосфата аммония, фосфата натрия, фосфата калия и их смесей, предпочтительно фосфата аммония.
29. Способ по любому из пп.17-28, в котором на стадии 6) фосфатирования шаблон из карбоната кальция погружают в раствор на водной основе, содержащий по меньшей мере одну фосфатную соль, причем указанный раствор имеет концентрацию фосфата от 0,1 до 5 М, предпочтительно концентрацию от 0,5 до 2,0 М.
30. Способ по любому из пп.17-29, в котором исходное отношение РО4/СО3 на стадии 6) фосфатирования от 1,5 до 5 раз больше теоретического стехиометрического значения, предпочтительно от 2 до 4 раз больше теоретического стехиометрического значения.
31. Способ по любому из пп.17-30, в котором стадию 6) фосфатирования выполняют в присутствии ионов магния, стронция, кремния, титана, карбоната, натрия, калия, серебра, галлия, меди, железа, цинка, марганца, европия, гадолиния или их смесей.
Zoom in