Результат интеллектуальной деятельности: Термооксидное покрытие для титановых имплантатов, модифицированное ионами серебра

Изобретение относится к ветеринарной и медицинской технике и может использоваться при изготовлении стержневых и спицевых чрескостных имплантатов для внешнего остеосинтеза с оксидным биоинтергируемым покрытием.

Известно биоактивное покрытие на имплантате из титана и способ его получения (патент РФ №2385740, МПК A61L 27/54, A61F 2/02, А61С 8/00, опубликовано: 10.04.2010, бюл. №10), содержащее кальций-фосфатные соединения, отличающееся тем, что покрытие имеет многоуровневую пористую структуру с шероховатой поверхностью, многоуровневость которой сформирована предварительной механической и химической обработкой поверхности титанового имплантата, а затем нанесением кальций-фосфатного биоактивного покрытия микродуговым оксидированием.

Однако есть ряд недостатков, не позволяющих применять этот способ в ветеринарной медицине: высокая энергозатратность и отсутствие антибактериальных свойств, так как в состав покрытия не входят ионы серебра. В ряде клинических случаев происходило воспаление окружающих имплантаты тканей, возникали нагноительные процессы с последующим отторжением изделий, что связано с деятельностью патогенных микроорганизмов в зоне введения имплантатов.

Известно биоактивное покрытие титанового имплантата, вводимого в костную ткань человека (патент РФ №2566060, МПК A61L 27/06, A61L 27/30, A61F 2/28, опубликовано: 20.10.2015, бюл. №29), представляющее собой многослойное биоактивное покрытие, полученное атомно-слоевым осаждением и состоящее, по меньшей мере, из слоев одного оксида переходного металла, выбранных из группы, включающей слои оксида титана TiO₂ с кристаллической анатазной модификацией; слои из оксида циркония ZrO₂, слои из оксида гафния HfO₂ с поликристаллической структурой с тетрагональной решеткой, из слоев оксида тантала Ta₂O₅ с аморфной структурой, слоев из оксида ниобия Nb₂O₅ с аморфной структурой, из слоев многокомпонентного оксида (TiO₂)_xTa₂O₅)_1-x, где x равен 0,8-0,95, со структурой твердого раствора на основе тетрагональной кристаллической решетки, с контролируемой толщиной покрытия, определяемой числом повторяющихся циклов осаждения соответствующих прекурсоров - химических реагентов в виде жидких органометаллических соединений указанных переходных металлов и воды.

Недостатком данного покрытия является высокая стоимость необходимых для изготовления материалов.

Также известно оксидное покрытие на чрескостные ортопедические имплантаты из нержавеющей стали, (патент РФ №2465015, МПК A61L 27/04, A61K 6/04, опубликовано: 27.10.2012, бюл. №30), состоящее из смеси оксидов металлов (Cr, Ni, Fe, Ti), входящих в состав сплава, отличающееся тем, что выполнено с содержанием меди при следующем соотношении компонентов: смесь оксидов металлов (Cr, Ni, Fe, Ti), входящих в состав сплава: от 95 до 98%, медь: от 2 до 5%.

Недостатками данного покрытия, не позволяющими применять его в ветеринарной практике, являются токсические свойства меди, которые оказывают пагубное действие на организм, характеризующиеся ознобом, судорогами, болями в мышцах, аллергодерматозами.

Технической задачей является создание биоинтегрируемого покрытия для титановых имплантатов с термооксидным покрытием, модифицированным ионами серебра.

Технический результат заключается в создании покрытия для чрескостных имплантатов, которое обладает антисептическими свойствами, обеспечивающимися ионами серебра.

Техническая задача решается, а технический результат достигается в термооксидном покрытии для титановых имплантатов, модифицированным ионами серебра, состоящим из смеси оксидов металлов (Cr, Ni, Fe, Ti), входящих в состав сплава, отличающееся тем, что выполнено с содержанием ионов серебра при следующем соотношении компонентов: смесь оксидов металлов (Cr, Ni, Fe, Ti), входящих в состав сплава: от 94 до 97%, ионы серебра: от 3 до 6%.

Технологически создание термооксидного покрытия, модифицированного ионами серебра, проходит в несколько этапов. Сначала фрезерная обработка имплантата для получения резьбы. Затем пескоструйная обработка для очистки от стружки и грязи. Далее термооксидирование в муфельной печи создания микропор и микрошероховатостей покрытия. Размеры пор и шероховатостей близки к размерам остеоцита, что способствует повышению биоинтеграции и осуществляет надежную фиксацию имплатата в костной ткани. Последний этап заключается в электрохимическом осаждении серебра. Этот процесс осуществляется с применением анода из тонких серебряных проволочек, который размещается в трубке. Чтобы предварить замыкание, анод помещается в трубку из полихлорвинила с большим количеством сквозных отверстий. Серебрение осуществляется в ванне, внутренняя поверхность которой покрыта слоем винипласта. С помощью насоса и винипластовых шлангов электролит направляют внутрь трубы, он проходит через нее, благодаря чему и происходит перемешивание электролита.