Provisioón antimicrobiana de titanio y aleaciones de titanio con plata.
Un procedimiento para la provisión antimicrobiana de superficies de implantes con plata,
en el que el implante está hecho de titanio o aleación de titanio, comprendiendo el procedimiento la etapa de:
anodizar la superficie del implante en presencia de un electrolito (S1a, S1b), en el que el electrolito comprende una sustancia que proporciona plata (19) y un agente reductor, en el que la plata se reduce al menos parcialmente a partir de iones de plata mediante el agente reductor.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/066604.
Solicitante: STRYKER TRAUMA GMBH.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: Prof.-Küntscher-Str. 1-5 24232 Schönkirchen ALEMANIA.
Inventor/es: SPEITLING,ANDREAS.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- A61K6/04
- A61L27/06 NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA. › A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE. › A61L PROCEDIMIENTOS O APARATOS PARA ESTERILIZAR MATERIALES U OBJECTOS EN GENERAL; DESINFECCION, ESTERILIZACION O DESODORIZACION DEL AIRE; ASPECTOS QUIMICOS DE VENDAS, APOSITOS, COMPRESAS ABSORBENTES O ARTICULOS QUIRURGICOS; MATERIALES PARA VENDAS, APOSITOS, COMPRESAS ABSORBENTES O ARTICULOS QUIRURGICOS (conservación de cuerpos o desinfección caracterizada por los agentes empleados A01N; conservación, p. ej. esterilización de alimentos o productos alimenticios A23; preparaciones de uso medico, dental o para el aseo A61K). › A61L 27/00 Materiales para prótesis o para revestimiento de prótesis (prótesis dentales A61C 13/00; forma o estructura de las prótesis A61F 2/00; empleo de preparaciones para la fabricación de dientes artificiales A61K 6/80; riñones artificiales A61M 1/14). › Titanio o sus aleaciones.
- A61L27/30 A61L 27/00 […] › Materiales inorgánicos.
- A61L27/54 A61L 27/00 […] › Materiales biológicamente activos, p. ej. sustancias terapéuticas.
- C23C14/16 QUIMICA; METALURGIA. › C23 REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO QUIMICO DE LA SUPERFICIE; TRATAMIENTO DE DIFUSION DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL; MEDIOS PARA IMPEDIR LA CORROSION DE MATERIALES METALICOS, LAS INCRUSTACIONES, EN GENERAL. › C23C REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO DE MATERIALES METALICOS POR DIFUSION EN LA SUPERFICIE, POR CONVERSION QUIMICA O SUSTITUCION; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL (fabricación de productos revestidos de metal por extrusión B21C 23/22; revestimiento metálico por unión de objetos con capas preexistentes, ver las clases apropiadas, p. ej. B21D 39/00, B23K; metalización del vidrio C03C; metalización de piedras artificiales, cerámicas o piedras naturales C04B 41/00; esmaltado o vidriado de metales C23D; tratamiento de superficies metálicas o revestimiento de metales mediante electrolisis o electroforesis C25D; crecimiento de monocristales C30B; mediante metalización de textiles D06M 11/83; decoración de textiles por metalización localizada D06Q 1/04). › C23C 14/00 Revestimiento por evaporación en vacío, pulverización catódica o implantación de iones del material que constituye el revestimiento. › sobre sustratos metálicos, en boro o en silicio.
- C23C14/24 C23C 14/00 […] › Evaporación en vacío.
- C23C14/48 C23C 14/00 […] › Implantación de iones.
- C25D11/26 C […] › C25 PROCESOS ELECTROLITICOS O ELECTROFORETICOS; SUS APARATOS. › C25D PROCESOS PARA LA PRODUCCION ELECTROLITICA O ELECTROFORETICA DE REVESTIMIENTOS; GALVANOPLASTIA (fabricación de circuitos impresos por deposición metálica H05K 3/18 ); UNION DE PIEZAS POR ELECTROLISIS; SUS APARATOS (protección anódica o catódica C23F 13/00; crecimiento de monocristales C30B). › C25D 11/00 Revestimientos electrolíticos por reacción superficial, es decir, que forman capas de conversión. › de metales refractarios o sus aleaciones.
PDF original: ES-2398264_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Provisión antimicrobiana de titanio y aleaciones de titanio con plata.
Sujeto de la presente invención La presente invención se refiere a un procedimiento para la provisión antimicrobiana de titanio y aleaciones de titanio con plata, en concreto a un procedimiento que permite una provisión antimicrobiana de titanio y aleaciones de titanio con plata que posibilita una liberación controlada de iones de plata durante un periodo de tiempo concreto.
Antecedentes de la invención Se conocen numerosos procedimientos para el tratamiento de superficie de titanio, por ejemplo anodización de tipo I-V, electropulido, nitración en plasma etc. Asimismo, se conocen numerosos procedimientos para la provisión antimicrobiana de superficies con plata, por ejemplo deposición de la fase de vapor (PVD) , de solución hipersaturada o mediante implantación iónica.
Además, se conoce un recubrimiento de plata sobre titanio en Antimicrobial titanium/silver PVD coatings on titanium" de Andrea Ewald y col., publicado el 24 de marzo de 2006 en BioMedical Engineering OnLine2006, 5:22 doi:10.1186/1475-925X-5-22.
El documento US 2005/221259 A1 describe un implante dental u ortopédico que comprende un metal o aleación metálica cuya superficie se ha convertido al menos sobre parte de su área en una película de óxido X, comprendiendo la película de óxido un material que contiene fosfato cálcico como componente composite sobre al menos parte de su área Y. La superficie de metal o aleación metálica del implante preferentemente está oxidada y/o el composite se forma, preferentemente, mediante oxidación electrolítica por plasma, en el que el electrolito contiene opcionalmente una sal de plata.
Resumen de la invención El objeto de la invención es proporcionar un procedimiento que permita una provisión antimicrobiana mejorada de titanio y aleaciones de titanio con plata, que posibilita una liberación controlada de iones de plata durante un periodo de tiempo concreto.
El objeto de la invención se resuelve mediante la materia sujeto de las reivindicaciones independientes, abarcando en las reivindicaciones adjuntas desarrollos ventajosos de la misma.
De acuerdo con la invención, se pone a disposición un procedimiento para la provisión antimicrobiana de superficies de implantes con plata, comprendiendo el procedimiento una anodización de la superficie del implante en presencia de un electrolito, comprendiendo el electrolito una sustancia que proporciona plata y un agente reductor, en el que la plata está reducida al menos parcialmente de iones de plata mediante el agente reductor.
De este modo se proporciona un establecimiento simultáneo de una deposición de plata y un tratamiento de superficie, por ejemplo para endurecer y para incrementar la resistencia al desgaste.
De acuerdo con un ejemplo de realización de la invención, la sustancia que proporciona plata comprende una sal de plata.
De este modo se puede proporcionar fácilmente en un electrolito un número elevado de iones de plata.
De acuerdo con un ejemplo de realización de la invención, la sal de plata comprende nitrato de plata.
El nitrato de plata es soluble relativamente fácilmente en agua, de modo que una solución acuosa se puede usar como electrolito.
Un agente reductor puede hacer disponible para los iones de plata los electrones que faltan para una reducción requerida.
De este modo, el agente reductor se puede proporcionar directamente en el electrolito.
De acuerdo con un ejemplo de realización de la invención, el agente reductor comprende borohidruro sódico.
El borohidruro sódico es un agente reductor particularmente adecuado, en particular para iones de plata en una solución acuosa.
De acuerdo con un ejemplo de realización de la invención, la anodización comprende una anodización de tipo II.
De este modo, se puede conseguir endurecimiento y una introducción de plata a profundidades relativamente grandes de, por ejemplo, 5 a 10 micrómetros.
De acuerdo con un ejemplo de realización de la invención, la anodización comprende una anodización de tipo III.
De este modo, una deposición de una capa definida puede tener lugar sobre la superficie del implante sin que afecte sustancialmente a la sustancia base del implante.
De acuerdo con un ejemplo de realización de la invención, durante la anodización se añade una solución al electrolito que tiene una concentración de 1x10-4 M a 1x10-2 M, preferentemente de aproximadamente 1x10-3 M, de nitrato de plata y una concentración de 2x10-4 M a 2x10-2 M, preferentemente de aproximadamente 2x10-3 M de borohidruro sódico.
Se ha demostrado que estas concentraciones son particularmente ventajosas para el proceso de aplicación.
De acuerdo con un ejemplo de realización de la invención, los iones de plata se reducen y se incorporan en la capa de anodización de la superficie del implante o una capa de óxido situada sobre la misma antes de una precipitación como nanopartículas.
De este modo, los componentes de plata pueden convertirse en componentes integrales del material base o del recubrimiento.
De acuerdo con un ejemplo de realización que no forma parte de la invención, un procedimiento para la provisión antimicrobiana de superficies de implantes con plata comprende una implantación de plata.
Mediante una implantación de plata se puede introducir plata mediante, por ejemplo, un proceso de rociado en las capas más altas de una superficie de un implante.
El procedimiento puede además comprender una anodización de la superficie del implante.
De este modo, se puede tratar la superficie del implante tras una implantación de plata, por ejemplo endurecerse o hacerse más resistentes al desgaste contra el desgaste de tejido blando o duro. De acuerdo con un ejemplo de realización, los parámetros de una implantación de plata se seleccionan de modo que una profundidad de penetración de la plata resida entre 0, 5 y 2 micrómetros, en particular 1 micrómetro.
De este modo, se puede conseguir una liberación definida durante un periodo de tiempo concreto.
De acuerdo con un ejemplo de realización que no forma parte de la invención, un procedimiento para la provisión antimicrobiana de superficies de implantes con plata comprende una deposición física en fase de gas.
De este modo, se puede aplicar un recubrimiento definido sobre la superficie de un implante.
El procedimiento puede además comprender una anodización de la superficie del implante.
De este modo, se puede tratar la superficie del implante tras una implantación de plata, por ejemplo endurecerse o hacerse más resistentes al desgaste contra el desgaste de tejido blando o duro.
De acuerdo con un ejemplo de realización, la deposición física en fase de gas se lleva a cabo alternativamente con plata y con titanio.
De este modo, se puede aplicar sobre el material base no solo una implantación de plata sino una capa de recubrimiento de plata-titanio y, a saber, mediante la alternancia en los espesores de capa definidos o una matriz para la liberación controlada cronológicamente de plata.
De acuerdo con un ejemplo de realización, la deposición física en fase de gas se lleva a cabo simultáneamente con plata y con titanio.
De este modo no solo una implantación de plata sino también una capa de recubrimiento de plata-titanio se puede aplicar sobre el material base, en la que la aplicación simultánea de un recubrimiento más rápido se puede conseguir mediante recubrimiento simultáneo.
De acuerdo con un ejemplo de realización, la capa de recubrimiento aplicada mediante deposición física en fase de gas tiene un espesor de entre 1 y 3 micrómetros, en particular de 1 micrómetro.
De este modo, se puede aplicar un recubrimiento particularmente resistente.
De acuerdo con un ejemplo de realización, la anodización comprende una anodización de tipo II o de tipo III.
De este modo, se puede conseguir un endurecimiento y una introducción de plata en profundidades relativamente grandes de, por ejemplo, 5 a 10 micrómetros (tipo II) o puede tener lugar una deposición de una capa definida sobre la superficie del implante, sin que afecte sustancialmente a la sustancia base del implante (tipo III) .
De acuerdo con un ejemplo de realización de la invención, se proporciona un programa de ordenador que, cuando se ejecuta con un procesador, está diseñado para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con la invención.
De acuerdo con un ejemplo de realización de la invención, se proporciona un medio legible por ordenador, en el que se almacena el programa... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un procedimiento para la provisión antimicrobiana de superficies de implantes con plata, en el que el implante está hecho de titanio o aleación de titanio, comprendiendo el procedimiento la etapa de:
anodizar la superficie del implante en presencia de un electrolito (S1a, S1b) , en el que el electrolito comprende una sustancia que proporciona plata (19) y un agente reductor, en el que la plata se reduce al menos parcialmente a partir de iones de plata mediante el agente reductor.
2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la sustancia que proporciona plata comprende una sal de plata.
3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la sal de plata comprende nitrato de plata.
4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el agente reductor comprende borohidruro sódico.
5. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la anodización comprende una anodización de tipo II (S1a) .
6. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la anodización comprende una anodización de tipo III (S1b) .
7. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que, durante la anodización, se añade una solución al electrolito que tiene una concentración de 1x10-4 M a 1x10-2 M, preferentemente de aproximadamente 1x10-3 M, de nitrato de plata y una concentración de 2x10-4 M a 2x10-2 M, preferentemente de aproximadamente 2x10-3 M de borohidruro sódico.
8. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los iones de plata se reducen y se incorporan antes de la precipitación como nanopartículas en la capa de anodización (d1) de la superficie del implante (11) o una capa de óxido (d2) situada sobre la misma.
9. Un programa de ordenador que se diseña para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, cuando se ejecuta con un procesador.
10. Un medio legible por ordenador sobre el cual se almacena el programa de ordenador de acuerdo con la reivindicación 9.
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