用于组织固定的可吸收材料制造技术

本发明专利技术叙述了用于损伤的和／或手术的组织进行外科固定的自增强、可吸收的材料和装置或它们的部件或组份，该材料、装置或它们的部件或组份包含：（１）可吸收的聚合物、共聚物或聚合物混合物构成的基质；（２）增强元或由至少部份嵌于基质中的增强元所构成的结构，这些增强元具有与基质相同的化学元素百分组成；（３）复盖基质一增强元体系表面实体部分的涂层，该涂层具有与基质（１）和增强元（２）相同的化学元素百分组成。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合成的、聚合物基的外科材料，该材料在组织的条件下是可吸收的(可消溶的)且不引起有害的组织反应。从几个专利中可以了解与可吸收的聚合物有关的缝合线和骨缝术装置的制造。可吸收的缝合线和聚乙交酯(PGA) 的外科元件的制造在U.S.Pat.No.3297033和U.S.Pat.No.3739773中已有叙述。由聚丙交酯(PLA) 制造的缝合线在U.S.Pat.No.2703316中已有叙述。由乙交酯/丙交酯共聚物(PGA/PLA) 制造的缝合线在U.S.Pat.No.3839297中已有叙述。由聚-β-羟基丁酸(PHB) 制造的缝合线和骨缝术装置在G.B.Pat.No.1034123中已有叙述。由聚二噁酮(PDS) 制造的缝合线和骨缝术装置在U.S.Pat.No.4052988中已有叙述。U.S.Pat.No.4343931叙述了由聚酯酰胺(PEA) 制造的可吸收的外科装置。上述专利技术的可吸收的外科装置典型地是由螺钉、园柱型的脊髓钉或相应的结构固定到骨上的平板，它们通过熔融可吸收的聚合物，浇铸或把熔体压成适当的形状来制造。由熔融加工技术制造的这种样品的机械强度典型地与其他类似的合成聚合物具有相同大小的数量级。因此，由PGA、PLA、PHB和PGA/PLA制造的干燥的、未水解的样品的拉伸强度典型地具有40-80MPa的数量级(见如Kulkarni，R.K.，Moore，E.G.，Hegyeli，A.F.和Fred，L.，J.Biomed.Mater.Res.，1971，5，169;Vert，M.，Chabot，F.和Leray，J.，Makromol.Chem.Suppl.，1981，5，30;Christel，P.，Chabot，F.，Leray，J.L.，Mcrin，C.和Vert，M.，在Biomaterials一书中(编辑G.D.Wintez，D.F.Gibbons和H.Plenk，Jr.)，Wiley(1980)，P.271;Tunc，D.C.，Transactionsof9thAnnualMeetingoftheSocietyforBiomaterials，Birmingham，USA，1983，P.47;Howells，E.R.，Chem.Ind.，1982，7，509)上面所给的拉伸强度如果与致密骨的拉伸强度(大约80～200MPa)相比较是不大的。因此，上述材料的机械性能已经大大地限制了它们在外科实践中的应用。曾试图在可吸收的聚合物基质中应用具有比基质本身熔点更高的可吸收的纤维作为增强元的方法来改善外科可吸收骨缝术材料的初始机械强度，如以聚乙交酯纤维增强的聚丙交酯基质(见U.S.Pat.No.4279249)。生物稳定的碳纤维也已经被用作增强元。当增强元的化学元素组成与基质材料不同时，材料照例彼此不能形成良好的粘合状态。另外，基质聚合物和增强纤维的化学组成差异的另一个结果是他们在组织的条件下有不同的吸收速率。另一方面，当碳纤维增强元被应用时，在基质聚合物被吸收后碳纤维残余物被留于组织中。芬兰专利申请FI851828叙述了一种骨缝术装置或它的构成，它是自增强的，也就是说它至少是由可吸收的聚合物或共聚物基质所构成，这些基质被具有与其相应的化学元素组成的可吸收的纤维或相应的增强元所增强。上述专利技术的可吸收的聚合物材料是有效地自增强的，这种自增强使材料具有高的初始机械强度和所述的化学结构，这种材料可被用作外科的可吸收的骨缝术装置或它们的构件，如用作以螺钉固定的骨缝术平板、固定螺钉或刚性板、或棒。自增强意思是基质聚合物已经被具有高拉伸和/或剪切强度的纤维、薄膜纤维、棒或相应的增强元所增强，或者说增强是通过由上述元素构成的象线、编织带、条带、纺织物、无纺织物等这样一些结构来完成的，在这种增强方式中基质聚合物和增强元具有相同的化学元素百分组成。在这种情况下，在宏观的样品的制造中有效地利用增强元，如纤维(典型的强度500～2000MPa)的高初始强度是可能的。当纤维与和纤维具有相同的化学组成的聚合物、共聚物或聚合物混合物(基质聚合物)的熔体联接在一起时，获得一种复合的结构，在基质和增强纤维间有优异的粘结性，并且因此具有好的机械性能。由于自增强材料的增强元明显地提高了材料的强度，因此当增强元的强度降低后整个材料的强度立即降低。自增强材料的制造是借助于加热和/或压力将作为基质的材料组份转变到使增强元和基质间能够形成粘结的物理状态的方法来完成的。在实践中，这可以在模具中完成，在这些模具中聚合物被处理。在材料压制过程中当基质材料是在一相对小的粘度状态下时(在流动态)，基质材料从与模壁接触的增强元的表面流走，因此增强元仍然保持与模壁的接触。另一方面，在模塑加工期间当基质聚合物是处于非常高的粘度状态下时，增强元的全部表面的有效润湿会遇到相当的困难。由于上述的困难，增强元的部分表面在样品被从模中取出后典型地裸露在样品的表面。在纤维增强的复合材料的制造中，这一现象更通常地是众所周知的。因此，在常规的自增强材料的情况下，要完全消除部分纤维与水解环境的直接接触的现象是不可能的。此外，这些部分裸露的纤维在材料的表面上形成不利的应力集中点，这些应力集中点会降低材料的机械强度。上述的两个因素都降低材料的初始机械强度和抗水解性。在FIPat.Appl.852706的专利技术中，增强纤维与周围环境的直接接触已被消除了，该专利叙述了层状的骨缝术装置或它们的部件，这些装置或部件有一柔性的表面层可保护较刚性的核心。在有利的情况下，柔性的表面层可以起阻碍水解的作用，保护自增强结构的增强元。然而，由于柔性的表面聚合物和刚性的自增强核心处于不同的力学状态，在它们之间建立良好的粘着性通常是不可能的。我们可以观察到这样的差的粘着状态，例如在水解的条件下表面层从核心上发生松动。在本专利技术中我们意外地发现，当自增强的材料被涂以与基质聚合物和增强元具有相同的化学元素百分组成的涂层时，我们得到了自增强的(层状的)涂敷材料，该材料在体内和体外的水解条件下与已知的未涂敷的自增强材料和/或已知的具有自增强的核心的涂敷的材料相比具有较好的初始强度性能和较好的机械强度保持性能。这项观察是意外的并且特别地令人吃惊，因为甚至由可相对迅速地吸收的材料(如聚羟基醋酸)制造的、固定于具有相同化学组成的自增强核表面的表面层较之与核具有不同化学组成但比核降解慢的表面层(如在自增强的聚羟基醋酸表面上的聚二噁酮表面层)在水解条件下仍带给材料更好的强度和/或强度保持性。本专利技术的材料可用于制造在水解条件下具有较好强度和强度保持性的外科固定装置，该装置因此对患者也比以往的自增强装置的材料更安全。当自增强的材料结构被涂以一层与自增强核心具有相同的化学元素百分组成的表面层时，表面层和核之间产生了优异的粘结性、在这种情况下，涂层对材料的强度性能的积极效应是最好的。一层致密的，均质的表面层以几种方式对材料的机械性能作出贡献。首先，涂层复盖了增强元的裸露部分，以这种方式消除了自增强结构表面可以降低材料的力学强度的应力集中。第二，涂层通过改进材料的耐水解性减弱了水和溶解的材料进入自增强结构的扩散。再者，本专利技术的材料在自增强核心与涂层之间有优异的粘结性，因此，涂层在水解条件下不松动，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于对损伤的和／或手术的组织进行外科固定的自增强、可吸收材料和装置或它们的部件或组份，该材料、装置或它们的部件或组份包含：（１）可吸收的聚合物、共聚物或聚合物混合物组成的基质（２）增强元或由至少部份嵌于基质中的增强元所构成的结构，这 些增强元具有与基质相同的化学元素百分组成。（３）复盖基质－增强元体系表面实体部分的涂层，该涂层具有与基质（１）和增强元（２）相同的化学元素百分组成。

【技术特征摘要】
FI 1987-7-10 8730471.用于对损伤的和/或手术的组织进行外科固定的自增强、可吸收材料和装置或它们的部件或组份，该材料、装置或它们的部件或组份包含(1)可吸收的聚合物、共聚物或聚合物混合物组成的基质(2)增强元或由至少部份嵌于基质中...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕蒂特美拉，太托米康伦，于哈赖贺，马库塔明马基，
申请(专利权)人：拜奥康股份公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]