Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ увеличения прочности цементов для медицины

Классы МПК:A61L27/28 материалы для покрытия протезов
A61L27/30 неорганические материалы
A61L27/32 фосфорсодержащие материалы, например апатит
Автор(ы):, , , , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") (RU),
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) (RU),
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем лазерных и информационных технологий Российской академии наук (ИПЛИТ РАН) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2013-08-01
публикация патента:

Изобретение относится к области медицины и касается цементных материалов для пластической реконструкции поврежденных костных тканей. Описаны кальцийфосфатные цементные материалы, которые получают на основе порошков тетракальциевого фосфата и/или трикальцийфосфата. В качестве цементной жидкости используют водный раствор фосфата натрия. После смешения, схватывания и твердения цементные образцы подвергают дополнительно пропитке в водном растворе фосфата натрия и обработке в сверхкритическом диоксиде углерода. Повышение прочности цементных образцов на 28-33% происходит за счет повышения степени закристаллизованности образующихся фаз. 2 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно пластической реконструкции поврежденных костных тканей.

Свойства цементных материалов можно регулировать обработкой в сверхкритических условиях. При помещении цементных образцов в среду сверхкритической двуокиси углерода (СК-обработка) последний благодаря высокой проникающей способности пропитывает материал по всему объему. Создаются условия, способствующие изменению фазового состава и микроструктуры, что может увеличить прочность полученных цементных материалов.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому эффекту является патент ЕР 1770073 B1 Cement composition for a carbon dioxide supercritical environment от 12.08.2009. В указанном патенте описан способ получения цементных материалов на основе портландцемента. Особенностью предложенного метода является обработка затвердевших образцов цементов сверхкритическим диоксидом углерода. В результате СК-обработки наблюдалось повышение прочности образцов при сжатии с 19 до 23,9 МПа (около 25%), а также снижение значения pH цементных материалов, что способствовало повышению их устойчивости к воздействию окружающей среды. Основным недостатком данных материалов является ограниченное применение данного метода к материалам на основе портландцемента, а также незначительное увеличение прочности в процессе СК-обработки и уменьшение прочности при изменении исходного состава.

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение прочности кальцийфосфатных цементных материалов для медицины.

Технический результат достигается тем, что в способе увеличения прочности цементов для медицины, включающем смешение порошка тетракальциевого фосфата (ТеТКФ) и/или трикальцийфосфата (ТКФ) и цементной жидкости (ЦЖ) на основе водного раствора фосфата натрия, согласно изобретению после схватывания и твердения полученные цементные образцы дополнительно пропитывают водным раствором фосфата натрия, после чего влажные образцы подвергают обработке в сверхкритическом диоксиде углерода.

В результате пропитки водным раствором фосфата натрия и последующей СК-обработки создаются условия, при которых раствор равномерно распределяется в объеме образца, происходит реакция между водным раствором фосфата натрия и диоксидом углерода с образованием угольной кислоты, что приводит к понижению pH цементной жидкости. В результате взаимодействия более щелочных компонентов (ТеТКФ и ТКФ) и более кислой цементной жидкости процесс фазообразования происходит более интенсивно, что приводит к увеличению степени закристаллизованности формирующихся фосфатов кальция и повышению прочности материала на 28-33%.

Без использования дополнительной пропитки водным раствором фосфата натрия прочность цементных образцов после СК-обработки не изменяется, что связано с практическим отсутствием изменения фазового состава, степени закристаллизованности и микроструктуры в процессе СК-обработки после схватывания и твердения цементных образцов. В случае пропитки цементного образца без последующей СК-обработки также не наблюдается увеличения прочности.

Пример получения образца № 1. Порошок 100% ТеТКФ смешивают с цементной жидкостью на основе водного раствора фосфата натрия до образования густого сметаноподобного шликера. Полученную смесь помещают в цилиндрическую форму диаметром 8 мм. По истечении 10-20 минут отформованный образец вынимают и помещают в водный раствор фосфата натрия и пропитывают в течение 10 мин. Затем влажный образец помещают в камеру СК-обработки при режиме 40°C и давлении 100 атм в течение 1 часа. Полученный образец имеет прочность 33 МПа. Без использования СК-обработки прочность составляла 23 МПа.

Пример получения образца № 2. Порошок в виде смеси 50 масс.% ТеТКФ и 50% ТКФ смешивают с цементной жидкостью на основе водного раствора фосфата натрия до образования густого сметаноподобного шликера. Полученную смесь помещают в цилиндрическую форму диаметром 8 мм. По истечении 10-20 минут отформованный образец вынимают и помещают в водный раствор фосфата натрия и пропитывают в течение 10 мин. Затем влажный образец помещают в камеру СК-обработки при режиме 40°C и давлении 100 атм в течение 1 часа. Полученный образец имеет прочность 30 МПа. Без использования СК-обработки прочность составляла 20 МПа.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ увеличения прочности цементов для медицины, включающий смешение порошка тетракальциевого фосфата (ТеТКФ) и/или трикальцийфосфата (ТКФ) и цементной жидкости (ЦЖ) на основе водного раствора фосфата натрия, отличающийся тем, что после схватывания и твердения полученные цементные образцы дополнительно пропитывают водным раствором фосфата натрия, после чего влажные образцы подвергают обработке в сверхкритическом диоксиде углерода.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2524614

patent-2524614.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс A61L27/28 материалы для покрытия протезов

Патенты РФ в классе A61L27/28:
биологический перикардиальный протез клапана сердца с хитозановым покрытием и способ его получения -  патент 2519219 (10.06.2014)
раствор для получения покрытия на имплантатах и биоматериалах -  патент 2509554 (20.03.2014)
способ получения полимерного цемента медицинского назначения -  патент 2475273 (20.02.2013)
u-образный дисковый шунт и устройство доставки -  патент 2438605 (10.01.2012)
способ профилактики гнойно-воспалительных раневых осложнений при эксплантационной герниопластике -  патент 2414933 (27.03.2011)
захват эндотелиальных клеток-предшественников элюирующим лекарственные средства имплантируемым медицинским устройством -  патент 2400256 (27.09.2010)
способ изготовления эластичных чехлов в приемные гильзы протезов -  патент 2323012 (27.04.2008)
чрескожный протез -  патент 2288673 (10.12.2006)
манжета для искусственного клапана сердца и способ ее изготовления -  патент 2286116 (27.10.2006)
способ нанесения антибиотического покрытия на материал с взаимосвязанными микрополостями, материал с таким покрытием и его применение -  патент 2236871 (27.09.2004)

Класс A61L27/30 неорганические материалы

Патенты РФ в классе A61L27/30:
способ изготовления имплантатов -  патент 2529262 (27.09.2014)
способ получения кальций-фосфатных стеклокерамических материалов -  патент 2508132 (27.02.2014)
способ изготовления кардиоимплантата из сплава на основе никелида титана с модифицированным ионно-плазменной обработкой поверхностным слоем -  патент 2508130 (27.02.2014)
медицинские изделия и способ их получения -  патент 2485979 (27.06.2013)
способ получения антимикробных серебросодержащих сетчатых эндопротезов для реконструктивно-восстановительной хирургии (варианты) -  патент 2473369 (27.01.2013)
остеоинтеграционное покрытие на ортопедические и стоматологические титановые имплантаты -  патент 2472532 (20.01.2013)
способ создания наноструктурной биоинертной пористой поверхности на титановых имплантатах -  патент 2469744 (20.12.2012)
способ формирования наноструктурированного биосовместимого покрытия на имплантатах -  патент 2448741 (27.04.2012)
подложка с электронодонорной поверхностью, содержащей частицы металла, включая палладий -  патент 2441672 (10.02.2012)
способ функционализации поверхностей металлического титана нанометрическими частицами титана и функционализированные таким образом продукты -  патент 2432182 (27.10.2011)

Класс A61L27/32 фосфорсодержащие материалы, например апатит

Патенты РФ в классе A61L27/32:
материал заменителя костной ткани -  патент 2529802 (27.09.2014)
способ получения карбонатгидроксилапатита из модельного раствора синовиальной жидкости человека -  патент 2526191 (20.08.2014)
способ получения наноструктурированного кальций-фосфатного покрытия для медицинских имплантатов -  патент 2523410 (20.07.2014)
способ получения лантансодержащего покрытия -  патент 2494764 (10.10.2013)
способ изготовления внутрикостного стоматологического имплантата с углеродным нанопокрытием -  патент 2490032 (20.08.2013)
остеоинтеграционное покрытие на ортопедические и стоматологические титановые имплантаты -  патент 2472532 (20.01.2013)
способ нанесения биоактивного нано- и микроструктурированного кальцийфосфатного покрытия на имплантат из титана и его сплавов -  патент 2444376 (10.03.2012)
способ получения биологически активного покрытия -  патент 2428207 (10.09.2011)
кальций-фосфатное биологически активное покрытие на имплантате и способ его нанесения -  патент 2423150 (10.07.2011)
способ нанесения гидроксиапатитового покрытия на имплантаты -  патент 2417107 (27.04.2011)

Наверх