Material protésico óseo y método de producción del mismo.

Método de fabricación de un material protésico óseo, que comprende:

producir partículas precursoras de partículas de fosfato tricálcico (TCP) aplicando un método de secado por pulverización a una disolución en la que se suspenden partículas finas obtenidas a través de neutralización de una disolución de hidróxido de calcio y una disolución de fosfato;

realizar la sinterización preliminar en dichas partículas esféricas a una primera temperatura igual a o superior a 1000ºC y de menos de 1300ºC para producir cuerpos de sinterización preliminares;

clasificar partículas de fosfato tricálcico (TCP) (1) de diámetros en un intervalo de 25 μm a 75 μm a partir de dichos cuerpos de sinterización preliminar;

granular dichas partículas de TCP (1) usando un aglutinante para producir cuerpos granulados de diámetros en un intervalo de 150 μm a 2000 μm; y

realizar la sinterización en dichos cuerpos granulados a una segunda temperatura de entre 1135ºC y 1430ºC para producir ensamblajes sinterizados (4).

Material protésico óseo y método de producción del mismo Campo técnico La presente invención se refiere a un material protésico óseo con el que puede regenerarse hueso de manera previsible en un tiempo corto en una parte de defecto de mandíbula y otros huesos, y a un método de fabricación del mismo.

Antecedentes de la técnica En los últimos años, en casos de tratamiento de un diente afectado por una enfermedad periodontal, se ha empleado un método de implante dental endoóseo en el que se extrae el diente afectado y entonces se incrusta una raíz de diente artificial en la parte extraída de la mandíbula. En este caso, puesto que una parte de la mandíbula está afectada por la enfermedad periodontal, de modo que se pierde la parte de mandíbula, podría no soportarse suficientemente la raíz de diente artificial. Por este motivo, con el fin de regenerar la parte perdida de la mandíbula, se han considerado diversos métodos.

Como uno de los métodos, se usa un material protésico óseo a base de fosfato de calcio en una conformación granular o de bloque. Sin embargo, puesto que se usan un cuerpo sinterizado denso y vidrio de fosfato denso (biovidrio) como materiales protésicos óseos en este método, estos materiales son difíciles de absorber en un cuerpo vivo. Por este motivo, se requiere un periodo de tiempo prolongado para reemplazar completamente el material protésico óseo por hueso autólogo.

Además, existen muchas clases de fosfato de calcio tales como hidroxiapatita (HAP) y fosfato tricálcico (TCP) . Dado que la hidroxiapatita (HAP) de los mismos tiene biocompatibilidad pero es difícil de absorber en un cuerpo vivo, existe una posibilidad de que la hidroxiapatita permanezca en el cuerpo tras el tratamiento durante un periodo de tiempo prolongado. Al mismo tiempo, puesto que el fosfato tricálcico (TCP) es biorresorbible, no permanece en el cuerpo tras el tratamiento siendo desplazado por tejido óseo nuevo y por consiguiente puede manipularse fácilmente. Además, existen dos clases de fosfato tricálcico, fosfato α-tricálcico (α-TCP) y fosfato β-tricálcico (β-TCP) , y α-TCP se absorbe en el cuerpo vivo más rápidamente, puesto que tiene capacidad de biorresorción superior a la de β-TCP.

Cuando se incrusta material granular formado a partir de α-TCP o β-TCP en una parte de defecto óseo, el material granular se absorbe por osteoclastos y simultáneamente se regenera un tejido óseo alrededor del material granular por osteoblastos. De esta manera, el material granular se reemplaza gradualmente por el hueso autólogo. Tal como se describió anteriormente, α-TCP y β-TCP se reemplazan por el tejido óseo por células. Sin embargo, se desea que α-TCP y β-TCP se absorban gradualmente en asociación con la generación de hueso nuevo sin absorberse inmediatamente. Como tiene un periodo de tiempo de reemplazo corto, α-TCP se absorbe antes de que se genere suficientemente el tejido óseo, y por consiguiente existe una posibilidad de que α-TCP no pueda servir como estructura principal de la generación de hueso. Además, la reacción de reemplazo se produce sobre una superficie del material granular que está en contacto con células, y por consiguiente una estructura superficial y una extensión de un área superficial en el material granular serán factores importantes.

Tal como se muestra en el documento JP 2006-122606A, los inventores de la presente solicitud centraron su atención en características de α-TCP o β-TCP, y propusieron un material protésico óseo cuya parte interna está formada por β-TCP y cuya parte superficial está formada por α-TCP, con el fin de reducir el periodo de regeneración tanto como sea posible.

Adicionalmente, como técnica que se centra en un papel del material granular, el documento JP-A-Heisei 5-237178 propone un material protésico óseo formado por material cerámico a base de fosfato de calcio que tiene una parte densa y una parte porosa. En este material protésico óseo, una parte porosa celular se produce mediante el uso de un agente espumante mezclado en este material. No se describe cómo los osteoblastos entran en la parte porosa y tampoco se aclara cómo la existencia de la parte porosa influye en el periodo de regeneración de hueso.

Tal como se describió anteriormente, no se ha propuesto aún realmente una técnica para tratar y regenerar un hueso con defecto en un tiempo corto.

A partir de este motivo, se ha estudiado y analizado un mecanismo de regeneración de hueso y se ha encontrado el conocimiento descrito a continuación. Específicamente, se requiere la existencia de osteoblastos en la regeneración de hueso, y la sangre es esencial para mantener la existencia de los osteoblastos. El conocimiento muestra que si el material protésico óseo rellena una parte de defecto óseo, y los osteoblastos y la sangre pueden suministrarse suficientemente a una superficie del material protésico óseo (mediante un capilar sanguíneo y una arteriola) , puede desarrollarse la regeneración de hueso en un tiempo corto.

Lista de las citas:

[Documento de patente 1]: JP 2006-122606A

[Documento de patente 2]: JP-A-Heisei 5-237178

El documento de la técnica anterior US 2002/165616 A1 se refiere a un reemplazo óseo resorbible y material de formación de hueso (material de aumento) basándose en fosfato beta-tricálcico (beta-TCP) poroso.

El documento de la técnica anterior JP11-322458 da a conocer que un compuesto de fosfato de calcio que tiene una razón de Ca con respecto a P de 1, 0-2, 0 (por ejemplo, hidroxiapatita) se granula mediante secado por pulverización para formar partículas casi esféricas de 10-110 [mu]m de diámetro de partícula promedio. Las partículas se clasifican con un tamiz fijo a la superficie de red o similar para separar partículas casi esféricas en las que el número de partículas cuyo diámetro de partícula es <= 4/5 del diámetro de partícula promedio representa <= del 4% de las partículas totales y las partículas casi esféricas separadas se calcinan a aproximadamente 650-750º C para suprimir la deformación de las partículas. Las partículas calcinadas se sinterizan mutuamente mediante cocción a aproximadamente 1.150-1.250º C para obtener el cuerpo poroso de cerámica objetivo que tiene poros abiertos debido a los huecos entre las partículas y que es útil como biomaterial tal como un material de relleno óseo.

Como técnica anterior adicional, se hace referencia a los documentos JP 2008-086676, JP 2006-320442, JP 2008035981 y JP 2005-052224.

Sumario de la invención La presente invención se define en las reivindicaciones independientes. Realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes. Basándose en el conocimiento descrito anteriormente, la presente invención proporciona un material protésico óseo que hace posible regenerar un hueso en un tiempo corto, y un método de fabricación del mismo.

En un aspecto, un método de fabricación del material protésico óseo incluye producir partículas precursoras de partículas de fosfato tricálcico (TCP) ; sinterizar preliminarmente las partículas precursoras de partículas de TCP a una temperatura en un primer intervalo de temperatura para producir partículas de TCP que tienen un diámetro en un intervalo predeterminado; granular las partículas de TCP para producir cuerpos granulados; y sinterizar los cuerpos granulados a una temperatura dentro de un segundo intervalo de temperatura para producir ensamblajes sinterizados. El segundo intervalo de temperatura es superior al primer intervalo de temperatura.

En otro aspecto, un material protésico óseo incluye una pluralidad de ensamblajes sinterizados, y se forma un primer espacio de 100 a 400 μm entre dos de los ensamblajes sinterizados adyacentes. Cada uno de la pluralidad de ensamblajes sinterizados se forma a partir de partículas de fosfato tricálcico (TCP) . Se forma un segundo espacio de 5 a 100 um entre las partículas de TCP, y el segundo espacio se comunica con el primer espacio. La partícula de TCP tiene el tamaño de 25 a 75 μm. Además, el ensamblaje sinterizado incluye una parte de conexión que tiene el ancho de 5 a 25 μm para acoplar las partículas de TCP entre sí. Además, la parte de conexión se forma en un procedimiento de sinterización en el segundo intervalo de temperatura.

Según la presente invención, la sinterización se lleva a cabo de modo que las partículas de fosfato tricálcico (TCP) esféricas pueden acoplarse mediante la parte de conexión. De esta manera, el material protésico óseo tiene una resistencia suficiente y tiene un área superficial aumentada por el espacio formado entre las partículas de TCP. Puesto que un capilar... [Seguir leyendo]

1. Método de fabricación de un material protésico óseo, que comprende:

producir partículas precursoras de partículas de fosfato tricálcico (TCP) aplicando un método de secado por pulverización a una disolución en la que se suspenden partículas finas obtenidas a través de neutralización de una disolución de hidróxido de calcio y una disolución de fosfato;

realizar la sinterización preliminar en dichas partículas esféricas a una primera temperatura igual a o 10 superior a 1000º C y de menos de 1300º C para producir cuerpos de sinterización preliminares;

clasificar partículas de fosfato tricálcico (TCP) (1) de diámetros en un intervalo de 25 μm a75 μm a partir de dichos cuerpos de sinterización preliminar;

granular dichas partículas de TCP (1) usando un aglutinante para producir cuerpos granulados de diámetros en un intervalo de 150 μm a 2000 μm; y realizar la sinterización en dichos cuerpos granulados a una segunda temperatura de entre 1135º C y 1430º C para producir ensamblajes sinterizados (4) . 20

2. Método según la reivindicación 1, en el que dicha realización de la sinterización preliminar comprende:

clasificar dichas partículas de TCP (1) de diámetros en un intervalo de diámetro predeterminado usando un tamiz. 25

3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicha formación de partículas precursoras de partículas de TCP comprende:

añadir elementos de Mg a dichas partículas precursoras de partículas de TCP. 30

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 3, en el que dicha granulación de dichas partículas de TCP (1) para producir cuerpos granulados comprende:

granular dichas partículas de TCP mientras se vierte gota a gota hidroxipropilcelulosa (HPC-L) como 35 aglutinante, para producir dichos cuerpos granulados.

5. Material protésico óseo fabricado mediante el método según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2, 3 y 4, comprendiendo dicho material protésico óseo una pluralidad de ensamblajes sinterizados (4) de diámetros en un intervalo de 150 μm a 2000 μm, formándose un primer espacio en un intervalo de 100 a 400 μm entre dos de dicha pluralidad de ensamblajes sinterizados (4) adyacentes, en el que cada uno de dicha pluralidad de ensamblajes sinterizados (4) comprende partículas de fosfato tricálcico (TCP) que se someten a sinterización, formándose un segundo espacio en un intervalo de 5 a 100 μm entre dos de dichas partículas de TCP adyacentes, y 45 en el que dicho segundo espacio se comunica con dicho primer espacio.

6. Material protésico óseo según la reivindicación 5, en el que dicha partícula de TCP tiene un tamaño en un intervalo de 25 a 75 μm. 50

7. Material protésico óseo según cualquiera de las reivindicaciones 5 ó 6, en el que cada uno de dicha pluralidad de ensamblajes sinterizados (4) tiene una parte de conexión que conecta dichas partículas de TCP (1) , y dicha parte de conexión tiene un ancho en un intervalo de 5 a 20 μm.

8. Material protésico óseo según cualquiera de las reivindicaciones 5, 6 y 7, en el que dicha partícula de TCP tiene un poro en un intervalo de 1 ó 5 μm.

9. Material protésico óseo según cualquiera de las reivindicaciones 5, 6, 7 y 8, en el que dichas partículas de TCP son una de partículas de α-TCP, partículas de β-TCP o una mezcla de partículas de α-TCP y 60 partículas de β-TCP.

10. Material protésico óseo según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, en el que cada uno de dicha pluralidad de ensamblajes de sinterización (4) comprende además hidroxiapatita (HAP) .

11. Material protésico óseo según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, en el que dicha pluralidad de 9

ensamblajes de sinterización se almacenan en una bolsa (6) que tiene capacidad de biorresorción.

12. Material protésico óseo según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, en el que dicha pluralidad de ensamblajes de sinterización se unen en una placa o un bloque. 5

13. Material protésico óseo según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, en el que dicha pluralidad de ensamblajes de sinterización se unen con material de pasta.

14. Material protésico óseo según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, en el que dicha pluralidad de 10 ensamblajes de sinterización se unen a fibras (8) que tienen capacidad de biorresorción.