可再吸收的和生物相容性的玻璃纤维组合物及其用途制造技术

本发明专利技术涉及生物相容性的和可再吸收的熔体衍生的玻璃组合物，其包含：SiO2 60‑70重量％、Na2O 5‑20重量％、CaO 5‑25重量％、MgO 0‑10重量％、P2O5 0.5‑3.0重量％、B2O3 0‑15重量％、Al2O3 0‑5重量％，并且包含小于0.05重量％的钾。本发明专利技术还涉及由本发明专利技术的玻璃组合物制造的生物相容性的和可再吸收的玻璃纤维。本发明专利技术还涉及包含本发明专利技术的纤维的医疗装置。本发明专利技术还进一步涉及本发明专利技术的组合物用于制造玻璃纤维的用途和本发明专利技术的纤维用于制造医疗装置的用途。

Re absorbing and biocompatible glass fiber composition and use thereof

The invention relates to a glass composition, biocompatibility and resorbable melt derivative comprising SiO2 60 70 wt%, Na2O 5 20 wt%, CaO 5 25 wt%, MgO 0 10 wt%, P2O5 0.5 3 wt%, B2O3 0 15%, Al2O3 0 5 wt%, and contains less than 0.05 wt.% potassium. The invention also relates to a biocompatible and re absorbing glass fiber produced by the glass composition of the present invention. The invention also relates to a medical device comprising the fiber of the invention. The invention further relates to the use of the composition of the present invention for the manufacture of glass fibers and the use of the fibers of the invention for the manufacture of medical devices.

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为201080017887.5、申请日为2010年4月20日、专利技术名称为“可再吸收的和生物相容性的玻璃纤维组合物及其用途”的中国专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及无钾熔体衍生的可再吸收的和生物相容性的玻璃组合物，该组合物的玻璃纤维及其用于制造医疗装置的用途，以及包含该可再吸收的纤维的医疗装置。
技术介绍
多种生物活性的玻璃组合物在本领域中是已知的。它们能够与骨骼和软组织结合，并且可以用于刺激哺乳动物体内的组织或骨骼生长。生物活性玻璃通常也引导新组织的形成，该新组织在所述玻璃内生长。当生物活性玻璃与生理环境接触时，在玻璃表面上形成一层硅胶。在此反应之后，磷酸钙沉积到这一层并且最终结晶成羟基碳酸磷灰石(hydroxyl-carbonateapatite)。由于这一羟基碳酸磷灰石层，当生物活性玻璃被插入到哺乳动物体内时，生物活性玻璃的再吸收放慢。其它类型的可再吸收的玻璃组合物在本领域也是已知的。可再吸收的玻璃不必是生物活性的，即，它们不在玻璃表面上形成羟基碳酸磷灰石层。可再吸收的玻璃组合物被用于玻璃纤维工业中以解决在玻璃纤维绝缘物安装期间玻璃纤维在例如肺中结束的问题。优选该纤维相对较快地消失，从而不对身体造成不利影响。EP0412878中公开了一种可再吸收的玻璃组合物。该纤维在32天内降解。然而，此降解速度对大部分医疗应用来说太快，例如对用于修复骨缺损或骨折的螺钉或销钉来说。EP0915812B1和EP1484292A1公开了用于改善职业健康和安全的生物可溶性玻璃组合物。WO03/018496A1公开了抗炎的、愈合创伤的玻璃粉组合物。US6,482,444B1公开了可在植入材料中使用的含银的生物活性溶胶衍生的玻璃组合物，用于制备在体外和体内细胞培养中使用的装置。EP0802890B1公开了具有大工作范围的生物活性玻璃组合物。通过向玻璃添加钾和任选地添加镁，防止了透明消失的问题。专利技术目的和内容本专利技术的目的是提供生物相容性的和可再吸收的熔体衍生的玻璃组合物。本专利技术的另一目的是提供生物相容性的和可再吸收的玻璃纤维。本专利技术的又一目的是提供医疗装置。本专利技术的再一目的是提供可再吸收的熔体衍生的玻璃组合物和纤维的用途。因此，本专利技术提供生物相容性的和可再吸收的熔体衍生的玻璃组合物，其包含：包含小于0.05重量％的钾。本专利技术还提供由本专利技术的生物相容性的和可再吸收的熔体衍生的玻璃组合物制造的生物相容性的和可再吸收的玻璃纤维。本专利技术进一步提供包含本专利技术的纤维的医疗装置。本专利技术还进一步提供本专利技术的生物相容性的和可再吸收的熔体衍生的玻璃组合物用于制造玻璃纤维的用途和本专利技术的纤维用于制造医疗装置的用途。附图说明图1示出在SBF溶解试验中，pH随着包括根据本专利技术的组合物的不同纤维组合物的纤维溶解时间的变化。图2示出在SBF溶解试验中，抗拉强度随着本专利技术的不同纤维组合物的溶解时间的变化。专利技术详述定义如果未另外定义，则用于本申请的术语是1987年和1992年在生物材料的共识会议上所达成共识的那些术语，参见Williams,DF(ed.):Definitionsinbiomaterials:ProceedingsofaconsensusconferenceoftheEuropeanSocietyforBiomaterialsChester,England.March3-5,1986,Elsevier,Amsterdam1987；以及WilliamsDF,BlackJ,DohertyPJ.Secondconsensusconferenceondefinitionsinbiomaterials.In:DohertyPJ,WilliamsRL,WilliamsDF,LeeAJ(eds).Biomaterial-TissueInterfaces,Amsterdam:Elsevier,1992。在本申请中，“生物活性材料”意思是被设计成引发或调节生物活性的材料。生物活性材料往往是能够与哺乳动物组织化学结合的表面活性材料。术语“可再吸收的”在文中意思是当材料被插入哺乳动物体内时和当其与生理环境接触时，其在长期植入后解体，即分解。特别地，术语“可再吸收的玻璃”意思指当与生理环境接触时不会在其表面上形成羟基碳酸磷灰石层的富含二氧化硅的玻璃。可再吸收的玻璃通过再吸收从身体中消失，并且在其分解过程中不会显著地激活细胞或细胞生长。“生物材料”意思是旨在与生物系统进行面接触以评价、处理、增强或替换身体任何组织、器官或功能的材料。“生物相容性”意思是材料被用于医疗装置中以通过在特定位置引起恰当的宿主反应来安全且充分地操作的能力。“再吸收”意思是生物材料因简单溶解而分解。“复合物”意思是包含至少两种不同组份(例如有机聚合物和陶瓷材料)的材料，如玻璃。“熔体衍生的玻璃纤维”意思是指通过以下方式制造的玻璃纤维：使玻璃在坩埚中于700至1500℃下熔融并通过坩埚的孔拉制熔融的玻璃的玻璃纤维，从而形成直径为5至300μm(微米)的纤维。在本文中，术语“医疗装置”涉及体内使用的任何种类的植入物，以及用于支撑组织或骨愈合或再生的装置。根据本文的植入物包含用于外科肌肉骨骼应用的任何种类的植入物，例如：用于骨折固定和/或截骨术以便为了愈合而固定骨折片的螺钉、板、销钉、平头钉或型钉；用于软组织到骨、软组织到骨内和软组织到软组织的固定的缝合锚钉、平头钉、螺钉、螺栓、型钉、夹具、支架和其它装置；以及用于支撑组织或骨愈合或再生的装置；或者用于后侧脊椎融合、椎体间融合和其它脊髓外科手术的颈椎楔和腰椎笼(lumbarcages)和板和螺钉。取决于医疗装置材料的应用和目的，该医疗装置被期望和设计为生物相容性的，并且在哺乳动物体内显示受控的再吸收。最佳的再吸收速度与所需植入位置处组织的更新速度成正比。在骨组织的情况下，在组织中，取决于应用，相当大比例的植入物优选在6到14个星期内被再吸收/分解。在期望对愈合组织有物理支撑的情况下，再吸收速度可以为数月乃至数年。此外，本专利技术可用于医疗装置，例如套管、导管和支架。本专利技术可用于组织工程的纤维加强支撑架。在此说明书中，除非文中另外要求，否则措词“包含(comprise)”、“包含(comprises)”、“包含(comprising)”意思是“包括(include)”、“包括(includes)”、“包括(including)”。也就是说，当本专利技术被描述或定义为包含特定特征时，相同专利技术的多种实施方式还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植入物，其包含生物相容性的和可再吸收的玻璃纤维，所述纤维包埋在连续的聚合物基质中，且所述纤维由生物相容性的和可再吸收的熔体衍生的玻璃组合物制造，所述组合物包含：包含小于0.05重量％的钾。

【技术特征摘要】
2009.04.23 EP 09158608.11.一种植入物，其包含生物相容性的和可再吸收的玻璃纤维，所述纤维包埋在连续的
聚合物基质中，且所述纤维由生物相容性的和可再吸收的熔体衍生的玻璃组合物制造，所
述组合物包含：
包含小于0.05重量％的钾。
2.根据权利要求1所述的植入物，其中所述组合物包含小于0.03重量％、优选小于0.01
重量％、最优选小于0.005重量％的钾。
3.根据权利要求1或2所述的植入物，其中所述组合物包含：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的植入物，其中所述组合物包含：
5.根据权利要求1至4中任一项所述的植入物，其中所述生物相容性的和可再吸收的玻
璃纤维在体外的模拟体液(SBF)中被完全再吸收的时间为1至100个月，优选为2至45个月，
更优选为3至15个月，甚至更优选为4至70个月，还更优选为5至30个月并且最优选为6至15
个月，所述时间是使用再吸收曲线的线性部分通过在+37℃浸没中溶解而测定的再吸收速
度来计算的。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的植入物，其中所述生物相容性的和可再吸收的玻
璃纤维的厚度为<300μm，优选为1至75μm，更优选为5至30μm，甚至更优选为10至25μm，还更
优选为10至20μm并且最优选为约15μm。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的植入物，其中所述生物相容性的和可再吸收的玻
璃纤维的抗拉强度为0.7至3GPa，优选为0.9至2.5GPa，更优选为1.0至2.0GPa并且最优选为
1.5至2.0GPa。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的植入物，其中所述植入物完全基于或包含：短切
和/或连续的所述生物相容性的和可再吸收的玻璃纤维；和/或包含所述生物相容性的和可
再吸收的玻璃纤维的任何种类的纺织物、织造物或非织造物。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的植入物，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂莫·莱托恩，尤卡·图奥米宁，弗雷德里克·奥利拉，
申请(专利权)人：普拉克生化公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL