Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

композиционный материал для замещения костной ткани

Классы МПК:A61L27/08 углерод
A61F2/28 кости
Автор(ы):, , , , ,
Патентообладатель(и):Открытое Акционерное Общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" (RU),
АМЕТИСТ - ГОЛДИ МЭНЭГЕМЕНТ ГРОУП ЛЛ КОМПАНИ (US)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-07-27
публикация патента:

Изобретение относится к медицине, конкретно к области композиционных материалов для изготовления эндопротезов. Композиционный материал для замещения костной ткани содержит пористую матрицу из волокон кристаллического углерода с межплоскостным расстоянием 3,58композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 3,62 ангстрема с содержанием волокон 20композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 80 от ее общего объема и материал-наполнитель, имеющий кристаллический углерод с межплоскостным расстоянием 3,42композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 3,44 ангстрема. При создании композиционного материала для замещения костной ткани с модулем упругости, соответствующим костной ткани человека, материал-наполнитель содержит полученный путем карбонизации бакелита аморфный углерод в виде кокса в количестве 10композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 20% и полученный путем разложения метана кристаллический углерод в количестве 70композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 50% соответственно от общего объема пор матрицы. Композиционный материал имеет модуль упругости, соответствующий модулю упругости костной ткани человека. 1 табл.

Изобретение относится к медицине, а точнее - к области композиционных материалов для изготовления эндопротезов.

Известен композиционный материал для замещения костной ткани, содержащий пористую матрицу из волокон кристаллического углерода с межплоскостным расстоянием 3,58композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 3,62 ангстрема с содержанием волокон 20композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 80% от ее общего объема и материал-наполнитель, имеющий кристаллический углерод с межплоскостным расстоянием 3,42композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 3,44 ангстрема - патент RU № 2260402 С1, опубл. 20.09.2005.

По своим признакам и достигаемому результату этот композиционный материал наиболее близок к заявляемому и принят за прототип.

Известный композиционный материал используется для изготовления эндопротезов человека и животных и характеризуется модулем упругости 14композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 28 ГПа.

Недостаток известного композиционного материала заключается в чрезмерно высоком модуле упругости, значительно превышающим реальный модуль упругости костной ткани человека.

Эндопротез, изготовленный из известного материала, более жесткий по сравнению с костной тканью человека и при его взаимодействии с последней происходит непрерывное перемещение сопряженных поверхностей, что ведет к постепенному расшатыванию эндопротеза и ухудшению прорастания костной ткани в его поры.

Кроме того, сопряжение жестких поверхностей эндопротеза со здоровой костью человека вызывает убывание здоровой кости и тормозит создание новой гомогенной костной массы.

Технический результат изобретения заключается в создании композиционного материала для замещения костной ткани с модулем упругости, оптимально соответствующим модулю упругости костной ткани человека.

Названный технический результат достигается благодаря тому, что в композиционном материале для замещения костной ткани, содержащем пористую матрицу из волокон кристаллического углерода с межплоскостным расстоянием 3,58композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 3,62 ангстрема с содержанием волокон 20композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 80% от ее общего объема, и материал-наполнитель, имеющий кристаллический углерод с межплоскостным расстоянием 3,42композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 3,44 ангстрема, согласно изобретению материал-наполнитель содержит полученный путем карбонизации фенол-формальдегидного связующего аморфный углерод в виде кокса в количестве 10композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 20% и полученный путем разложения углеводородного газа кристаллический углерод в количестве 70композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 50% соответственно от общего объема пор матрицы.

Изготовление композиционного материала для замещения костной ткани ведут следующим образом. Сначала из волокон кристаллического углерода с межплоскостным расстоянием 3,58композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 3,62 ангстрема изготавливают пористую матрицу с содержанием волокнистого материала 20композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 80% от ее объема, которую затем пропитывают расчетным количеством прекурсора аморфного углерода - фенолформальдегидного связующего, например бакелита, и подвергают полимеризации.

Полученную углепластиковую заготовку подвергают карбонизации при температуре 1200 К в течение 3 часов, получая при этом аморфный углерод в виде кокса в количестве 10композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 20% от общего объема пор матрицы (чем достигается приближение модуля упругости композиционного материала к модулю упругости костной ткани человека).

После этого производят заполнение пор кристаллическим углеродом с межплоскостным расстоянием 3,42композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 3,44 ангстрема в количестве 70композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 50% соответственно от общего объема пор матрицы путем разложения углеводородного газа, например метана, при температурах 1173композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 1273 К (чем обеспечивается соответствие модуля упругости получаемого композиционного материала костной ткани человека).

Изобретение подтверждено результатами испытаний, представленными в таблице.

Для чего были изготовлены образцы композиционного материала для замещения костной ткани с разным содержанием аморфного и кристаллического углерода и проведены испытания с определением модуля упругости материала каждого образца.

По результатам испытаний видно, что образцы, содержащие аморфный и кристаллический углерод в заявленных пределах (опыты № 3, 4, 5), имеют модули упругости как у костной ткани человека, а образцы, содержащие аморфный и кристаллический углерод вне заявленных пределов (опыты № 1, 2 и 6, 7, 8, 9), имеют модули упругости, не совпадающие с костной тканью человека.

Композиционный материал для замещения костной ткани по сравнению с прототипом характеризуется модулем упругости, равным модулю упругости костной ткани человека, лежащим в пределах 13,8композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 19,4 ГПа.

№ опытаСодержание аморфного углерода, %Содержание кристаллич. углерода, % Модуль упругости, ГПа Результат
1 09028,0 -
25 8523,0 -
310 7019,0 +
415 6016,5 +
520 5014,1 +
625 7013,3 -
730 508,1 -
80 7022,8 -
90 8026,4 -

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Композиционный материал для замещения костной ткани, содержащий пористую матрицу из волокон кристаллического углерода с межплоскостным расстоянием 3,58композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 3,62 ангстрема с содержанием волокон 20композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 80% от ее общего объема и материал-наполнитель, имеющий кристаллический углерод с межплоскостным расстоянием 3,42композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 3,44 ангстрема, отличающийся тем, что материал-наполнитель содержит полученный путем карбонизации бакелита аморфный углерод в виде кокса в количестве 10композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 20% и полученный путем разложения метана кристаллический углерод в количестве 70композиционный материал для замещения костной ткани, патент № 2522248 50% соответственно от общего объема пор матрицы.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2522248

patent-2522248.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс A61L27/08 углерод

Патенты РФ в классе A61L27/08:
способ изготовления внутрикостного стоматологического имплантата с углеродным нанопокрытием -  патент 2490032 (20.08.2013)
способ получения биосовместимого наноструктурированного композиционного электропроводящего материала -  патент 2473368 (27.01.2013)
углерод-углеродный композиционный материал -  патент 2391118 (10.06.2010)
способ наноструктурирования объемных биосовместимых материалов -  патент 2347740 (27.02.2009)
состав углепластика для устранения дефектов кости -  патент 2342161 (27.12.2008)
состав углепластика для устранения дефектов кости -  патент 2342160 (27.12.2008)
состав углепластика для устранения дефектов кости -  патент 2341295 (20.12.2008)
состав углепластика для устранения дефектов кости -  патент 2341294 (20.12.2008)
способ изготовления створки искусственного клапана сердца -  патент 2278638 (27.06.2006)
композиционный материал для замещения костной ткани -  патент 2260402 (20.09.2005)

Класс A61F2/28 кости


Наверх