Un método para la modificación de un componente biocompatible,

que comprende las etapas de a) proveer un componente biocompatible cubierto al menos parcialmente por un óxido metálico; y b) tratar al menos una parte de dicho componente, cuya parte esté cubierta por dicho óxido metálico, con una composición acuosa que comprende ácido oxálico; por lo que se obtiene un ácido metálico modificado caracterizado por la etapa adicional de c) tratar al menos una parte de dicho óxido metálico modificado con una segunda composición acuosa que comprende (i) al menos un material seleccionado del grupo que comprende fluor ionizado y cloro ionizado; y (ii) al menos un ácido

Campo de aplicación del invento

El presente invento se refiere a un componente biocompatible que tiene propiedades perfeccionadas para su implantación en el tejido óseo.

Antecedentes técnicos

Para implantar implantes ortopédicos o dentales, en general implantes metálicos, en la actualidad se usa con frecuencia u procedimiento de una etapa.

En el procedimiento de una etapa, una primera pieza del implante, tal como un portapieza dental, se coloca en general quirúrgicamente en el tejido óseo, y un tapón de cicatrización o pieza secundaria del implante, tal como un apoyo, se fija luego a la primera pieza del implante directamente después de la intervención quirúrgica. Luego se deja que el tejido blando cicatrice alrededor del tapón de cicatrización o pieza secundaria del implante. Cuando se ha usado el tapón de cicatrización, se retira después de unas pocas semanas o meses sin ninguna intervención quirúrgica y las piezas secundarias del implante, tales como un apoyo y una corona provisional, se fijan a la primera pieza del implante.

El procedimiento en dos etapas, que en algunos casos dentales todavía es preferible, implica generalmente en una primera etapa colocar quirúrgicamente una primera pieza de implante, tal como un portapieza dental, en el tejido óseo, donde se le deja que descanse sin carga e inmóvil durante un período de cicatrización, a menudo de tres meses o más, con el fin de permitir que el tejido óseo crezca sobre la superficie del implante para dejar que el implante se fije bien al tejido óseo, . dejando que el tejido blando que cubre la zona del implante cicatrice sobre el implante. En una segunda etapa, el tejido blando que cubre el implante se abre y las piezas secundarias del implante, tales como un apoyo dental o un diente de restitución, se fijan a la primera pieza del implante tal como dicho portapieza, formando la estructura final del implante. Este procedimiento ha sido descrito,, por ejemplo, por Branemark y colaboradores en la publicación titulada “Implantes óseo-integrados en el tratamiento de una mandíbula desdentada, Experiencia de un período de 10 años, Almquist & Wiksell International, Estocolmo, Suecia.

Sin embargo, el hecho de que el implante no deba someterse a carga durante el período de cicatrización, significa que las piezas secundarias del implante no podrían fijarse a la primera pieza del implante o usarse durante el período de cicatrización. A la vista de la incomodidad en relación de asociación con este hecho, es conveniente minimizar el período de tiempo necesario para la primera etapa anteriormente mencionada, o incluso realizar todo el procedimiento de implantación en una sola operación, es decir, usar el procedimiento de una sola etapa.

Para algunos pacientes, se podría considerar mejor la solución de esperar como mínimo tres meses antes de cargar funcionalmente el implante, para ambos procedimientos de una y dos etapas. Sin embargo, una alternativa que utiliza el procedimiento de una sola etapa consiste en poner en funcionamiento el implante directamente después de la implantación (carga inmediata) o unas pocas semanas después de la implantación (carga temprana). Estos procedimientos, por ejemplo, han sido descritos por D. M. Esposito, páginas 836-837 de la publicación titulada “El titanio en medicina, Ciencia de los materiales, Ciencias de las superficies, Ingeniería, Respuestas biológicas y Aplicación médica”, Springer-Verlag (2001).

Es esencial que el implante establezca una estabilidad y una ligazón entre el implante y el tejido óseo que sean suficientes para permitir la carga inmediata o la carga temprana del implante anteriormente mencionadas. Hay que hacer notar también que una carga inmediata o una carga temprana del implante podrían ser beneficiosas para la formación del hueso.

Algunos de los metales o aleaciones, como el titanio, el zirconio, el hafnio, el niobio, o sus aleaciones, que se usan para implantes en huesos, son capaces de formar una ligazón relativamente fuerte con el tejido óseo, una ligazón que podría ser tan fuerte como el tejido óseo per se y a veces aún más fuerte. El ejemplo más notable de esta clase de material metálico para implante es el titanio y sus aleaciones, cuyas propiedades a este respecto se han conocido desde aproximadamente 1950. La ligazón entre el metal y el tejido óseo se ha denominado “óseointegración” (Albrektsson T, Branemark P.I., Hansson H A, Lindström J., “Implantes de titanio óseo-integrados. Requisitos para asegurar un anclaje directo en el hueso de larga duración

En el hombre”, Hacia Orthop Scand, 52: 155-170 (1981).

Habría que hacer notar que, en contacto con el oxígeno, el titanio, el zirconio, el hafnio, el tántalo, el niobio y sus aleaciones se cubren instantáneamente de un óxido natural. Este óxido natural, sobre los implantes de titanio, podría consistir en titanio (IV), dióxido de titanio (TiO2) con cantidades poco importantes de Ti2O3, TiO y Ti3O4.

Aunque la ligazón entre el metal (oxidado), por ejemplo el titanio, podría ser comparativamente fuerte, es conveniente intensificar esta ligazón.

Existen hasta la fecha varios métodos para tratar implantes metálicos con el fin de obtener una fijación mejor del implante, y por tanto una óseo-integración perfeccionada. Algunos de ellos implican alterar la morfología del implante, por ejemplo mediante la creación de irregularidades en la superficie del implante para aumentar la rugosidad de la superficie en comparación con una superficie sin tratar. Se cree que un aumento en la rugosidad de la superficie, que proporciona un contacto y una zona de fijación más amplios entre el implante y el tejido óseo, aporta una retención mecánica y una resistencia mecánica mejores entre el implante y el hueso. Es bien conocido en la técnica que se puede proveer una rugosidad de superficie , por ejemplo, por pulverización con plasma, aplicación de chorro abrasivo, o ataque por vía ácida.

Además, es sabido que los osteoblastos, es decir, las células que forman los huesos, detectan y reaccionan a múltiples propiedades físicas y químicas de la superficie subyacente. La formación del hueso en la superficie de un implante requiere la diferenciación de las células madre en osteoblastos secretores para producir una matriz extracelular desmineralizada (en adelante ECM), y la calcificación subsiguiente de esta matriz, según ha descrito, por ejemplo, Anselme K, en la publicación titulada “ Adherencia de osteoblastos en biomateriales”, Biomaterials 21, 667-681 (2000).

La alteración de las propiedades químicas de la superficie del implante se ha usado frecuentemente para conseguir una fijación mejor del implante al tejido óseo. Varios métodos implican la aplicación de un estrato de material cerámico, tal como hidroxiapatito, en la superficie del implante, con el fin de mejorar la ligazón del implante al hueso, dado que el hidroxiapatito está relacionado químicamente con el hueso. El documento US (7.169.317 (Beaty) describe un método para preparar la superficie de un implante de hueso que comprende la retirada del óxido natural de la superficie del implante, atacar al ácido o tratar de otro modo la superficie del implante resultante para producir una rugosidad superficial sustancialmente uniforme, y depositar sobre la misma partículas discretas de un material que incremente el crecimiento del hueso tal como hidroxiapatito, minerales de hueso y proteínas morfógenéticas. Las etapas de ataque al ácido y deposición se realizan preferiblemente en ausencia de oxígeno no reaccionado mediante el uso de una atmósfera inerte.

Sin embargo, un inconveniente común con los revestimientos que comprenden hidroxiapatito es que podrían ser frágiles o formar escamas o desprenderse de la superficie del implante debido a que entre el hueso y el revestimiento se forme una ligazón, más resistente que entre el revestimiento y el implante, lo que podría dar lugar a un fallo definitivo del implante. En relación con el uso de revestimientos con proteínas existen varios aspectos a considerar. Dada la naturaleza química de las proteínas, una superficie que tenga un revestimiento de proteína podría requerir unas condiciones específicas de esterilización y almacenamiento para mantener su actividad biológica. Además, la respuesta del tejido anfitrión (por ejemplo, la respuesta inmunológica) a las biomoléculas como las proteínas podría ser imprevisible. Otro inconveniente del método del documento... [Seguir leyendo]

1. Un método para la modificación de un componente biocompatible, que comprende las etapas de

a) proveer un componente biocompatible cubierto al menos parcialmente por un óxido metálico; y

b) tratar al menos una parte de dicho componente, cuya parte esté cubierta por dicho óxido metálico, con una composición acuosa que comprende ácido oxálico;

por lo que se obtiene un ácido metálico modificado

caracterizado por la etapa adicional de

c) tratar al menos una parte de dicho óxido metálico modificado con una segunda composición acuosa que comprende

(i) al menos un material seleccionado del grupo que comprende fluor ionizado y cloro ionizado; y

(ii) al menos un ácido.

2. Un método según la reivindicación 1, en el que la etapa c se realiza antes de que se forme un óxido de pasivación sobre dicho óxido metálico modificado.

3. Un método según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que la etapa c se realiza dentro de las 180 horas o menos después de la terminación de la etapa b, contados como el tiempo que dicho componente se mantiene a 0º C y a la presión atmosférica normal en una atmósfera que contenga oxígeno.

4. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicha segunda composición acuosa comprende ácido fluorhídrico.

5. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha segunda composición acuosa tiene un pH en el intervalo desde 0,5 hasta 5, preferiblemente en el intervalo desde 1 hasta 3, y con más preferencia alrededor de 2; una concentración de dicho al menos un material seleccionado del grupo que comprende fluor ionizado y cloro ionizado en el intervalo desde 0,01 hasta 0,5 molar, preferiblemente en el intervalo desde 0,05 hasta 0,3 molar, y con más preferencia alrededor de 0,1 molar; y el tratamiento de la etapa c se realiza para un tiempo de tratamiento activo en el intervalo desde 10 segundos hasta 3 minutos, y con más preferencia en el intervalo desde 10 segundos hasta 50 segundos.

6. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha composición acuosa de la etapa c comprende un material intensificador del crecimiento del hueso.

7. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicha segunda composición acuosa comprende un material intensificador del crecimiento del hueso.

8. Un método según las reivindicaciones 6 ò 7, en el que dicho material intensificador del crecimiento del hueso comprende iones metálicos o una sal de los mismos.

9. Un método según la reivindicación 8, en el que dichos iones metálicos comprenden iones seleccionados del grupo que consiste en iones de titanio, iones de magnesio, iones de calcio, iones de litio, iones de estroncio o cualquiera de sus combinaciones.

10. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho componente consiste al menos en parte en titanio o en una aleación de titanio.

11. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho óxido metálico comprende óxido de titanio.

12. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho óxido metálico comprende óxido de titanio de pasivación.

13. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho componente antes de la etapa b se somete a un tratamiento mecánico de superficie.

14. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho componente biocompatible es un componente dental seleccionado del grupo que consiste en un implante, un portapieza, un apoyo, o un implante de una sola pieza, o en una combinación de los mismos.

15. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que dicho componente biocompatible es un componente ortopédico.