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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung betreffen Verfahren zur Herstellung von
Implantaten, wie in Beispiel 1 definiert.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Bioabbaubare
Polymermaterialien und Mischungen dieser, welche zur Herstellung
von Implantaten, und für
Implantate selbst verwendet werden, sind bekannt. Siehe z.B.
US Patent Nr. 5,700,901 ;
5,502,159 ;
5,868,746 ;
5,569,250 ;
6,093;201 ;
5,314,989 ;
5,403,347 ;
5,372,598 ;
4,905,680 ;
5,468,242 ; und
5,690,631 , die hier jeweils durch
Bezugnahme in ihrer Vollständigkeit
aufgenommen werden. Mischungen von Polymeren mit Copolymeren, die
zu einer reduzierten Zugfestigkeit des daraus gefertigten Implantats
führen
und der daraus resultierenden Kaltbiegbarkeitseigenschaften, wurden
bisher noch nicht offenbart.
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US 6,130,271 offenbart ein
medizinisches Implantat hergestellt aus einer Mischung aus einem ersten
und einem zweiten absorbierbaren Polymer. Die Herstellungsmaterialien
unterlaufen eine duktile Verformung durch Haarrissbildung wenn sie
bei Raumtemperatur gebogen werden.
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WO 94/11441 offenbart Polylactid-
und/oder Glycolidzusammensetzung, welche mit Materialien auf Trimethylencarbonatbasis
oder ε-Caprolactonbasis
modifiziert wurden.
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EP 0 199 074 offenbart ein
Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen aus einem bioabsorbierbaren
Polymer, welches eine Glykolsäureesterverbindung
enthält.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung umfassen Verfahren zur Herstellung von
Implantaten, welche eine verringerte Zugfestigkeit aufgrund des
Einbaus des Copolymeradditivs in ein bioresorbierbares Polymer oder
Copolymer, entweder vor oder nach dem Extrusionsverfahren, zeigen.
Das bioresorbierbare Polymer oder Copolymer kann mit dem Copolymeradditiv
vermischt werden und anschließend
wird die Mischung im ge schmolzenen Zustand vermischt. Alternativ
können
die einzelnen Bestandteile vor einem Spritzgießverfahren separat oder aufeinanderfolgend
geschmolzen werden und anschließend
miteinander vermischt werden.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung richten sich weiterhin auf Verfahren
zur Rückgewinnung
der anfänglichen
physikalischen Eigenschaften der Implantate, welche aus den Polymerzusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung gebildet sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung
können sich
die physikalischen Eigenschaften der Implantate, welche gemäß der vorliegenden
Erfindung gebildet wurden, z.B. während des Verlaufs der Zeit ändern, was
mit der Haltbarkeit assoziiert werden kann. Das Implantat wird anschließend erwärmt, z.B.
auf einer temperaturgesteuerten Heizplatte für einen Zeitraum, welcher ausreichend
ist, um ungefähr
die anfänglichen
physikalischen Eigenschaften des Implantats wiederherzustellen.
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Demzufolge
ist es ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung Polymerzusammensetzungen
bereitzustellen, welche reduzierte Zugfestigkeit und erhöhte Duktilität aufweisen.
Es ist ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung Polymerzusammensetzungen
bereitzustellen, welche bei der Herstellung von bioabbaubaren oder
bioresorbierbaren Implantaten geeignet sind. Es ist noch ein anderer Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, die Zugfestigkeit
von Implantaten zu verändern,
um diese einer bestimmten Implantatverwendung anzupassen. Es ist
noch ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein bioabbaubares
oder bioresorbierbares Implantat bereitzustellen, welches kaltbiegbar
ist, d.h. biegbar bei Raumtemperatur ohne Haarrissbildung oder Rissbildung.
Es ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung, die Notwendigkeit
zu eliminieren, die Implantate vor der Implantation in den Körper vorzuwärmen. Es
ist noch ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren
bereitzustellen, die anfänglichen physikalischen
Eigenschaften des Implantats ungefähr wiederherzustellen. Diese
und andere Gegenstände,
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen deutlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine Tabelle, welche unterschiedliche Polymerzusammensetzungen darstellt, die
zur Herstellung von spritzgegossenen plattenförmigen Teststücken verwendet
wurden.
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2 zeigt
eine Kurve der Reißdehnung
von 25 Implantaten, welche aus unterschiedlichen Polymerzusammensetzungen
hergestellt wurden, bei Raumtemperatur und bei 37° C.
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3 zeigt
eine Kurve der Zugkraft beim Bruch von 25 Implantaten, hergestellt
aus unterschiedlichen Polymerzusammensetzungen, bei Raumtemperatur
und bei 37° C.
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4 zeigt
eine Kurve der Zugkraft in Newton einer Einrichtung des Standes
der Technik, welche als LACTOSORB bekannt ist.
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5 zeigt
eine Kurve der Zugkraft in Newton einer Einrichtung des Standes
der Technik, welche als BIOSORB FX bekannt ist.
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6 zeigt
eine Kurve der Zugkraft in Newton gegenüber der Dehnung für verschiedene
Implantate bei Raumtemperatur.
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7 zeigt
eine Kurve der Zugkraft in Newton gegenüber der Dehnung bei 37° C.
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8 zeigt
eine Kurve der Zugkraft in Newton von Implantaten gegenüber den
Gewichtsprozenten an Copolymeradditiv der vorliegenden Erfindung in
dem Implantat bei Raumtemperatur und bei 37° C.
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9 zeigt
eine Kurve der Reißdehnung
in mm von Implantaten gegenüber
dem Gewichtsprozent an Copolymeradditiv der vorliegenden Erfindung in
dem Implantat bei Raumtemperatur und bei 37° C.
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10 zeigt
eine Kurve der Zugfestigkeit und der Reißdehnung verschiedener Implantate nach
der Herstellung und nach 12 Wochen Lagerung.
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11 zeigt
eine Kurve, welche die Rückgewinnung
der anfänglichen
Zugeigenschaften verschiedener gealterter Implantate durch 5-minütige Wärmebehandlung
bei 50° C
zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
BESTIMMTER BEVORZUGTER AUSÜHRUNGS-FORMEN
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Die
Grundlagen der vorliegenden Erfindung können mit besonderem Vorteil
angewandt werden, um neuartige Implantate bereitzustellen, gebildet
aus Polymerzusammensetzungen, welche vorteilhafte Zugeigenschaften
zeigen. In einem bestimmten Gegenstand wird eine in geschmolzenem
Zustand gemischte Polymerzusammensetzung bereitge stellt, welche
ein Basismaterial umfasst, einschließlich eines bioabbaubaren Polymers
oder Copolymers, und eines Copolymeradditivs, enthaltend ein oder
mehrere Monomere, welche der im geschmolzenen Zustand gemischten
Polymerzusammensetzung eine Zugfestigkeit verleihen oder andererseits
eine Zugfestigkeit bei Raumtemperatur verändern, so dass diese niedriger
ist als eine Zugfestigkeit des Basismaterials bei Raumtemperatur.
Die Polymerzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können verwendet
werden, um Implantate mit wünschenswerten
Eigenschaften durch Verfahrensschritte zu bilden, einschließlich Spritzgießen, Extrusion,
Druckschmelzen, Heißpressen
und andere Verfahren, die Fachleuten auf dem Gebiet bekannt sind.
Die Ausdrücke „Spritzgießen" und "Spritzguss" sollen nicht so
verstanden werden, dass sie die einzigen Mittel sind um die Implantate
der vorliegenden Erfindung herzustellen. Ein Gegenstand der Erfindung
betrifft eher Implantate, welche durch thermoplastische Deformierung
erzeugt oder modifiziert wurden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein bioabbaubares Polymer oder Copolymer als ein
anfängliches
Basismaterial bereitgestellt und wird anschließend mit einem oder mehreren
Copolymeradditiven kombiniert, um die Zugeigenschaften des bioabbaubaren
Polymers oder Copolymers zu verändern.
Gemäß eines
Gegenstandes der vorliegenden Erfindung ist das Basismaterial ein
Polymer oder Copolymer von Milchsäure, L-Lactid, D-Lactid, D,L-Lactid,
Meso-Lactid, Glykolsäure,
Glykolid und dergleichen und gegebenenfalls anderen zyklischen Estern, welche
mit Lactid copolymerisierbar sind. Zusätzliche Comonomere können auch
vorhanden sein, um gewünschte
Eigenschaften, wie benötigt,
zu verleihen, wie Alpha-, Beta- oder Gamma-Hydroxybutansäure, Alpha-,
Beta- oder Gamma-Hydroxyvaleriansäure und
andere Hydroxyfettsäuren
(C11 bis C25) wie
Stearinsäure,
Palminsäure,
Oleinsäure,
Laurinsäure
und dergleichen. Demzufolge umfasst das Basismaterial Polylactide,
Polyglykolide, Poly(L-lactid), Poly(D-lactid), Poly(L-lactid-co-D,L-lactid),
Poly(L-lactid-co-meso-lactid), Poly(L-lactid-co-glykolid), Poly(L-lactid-co-epsilon-caprolacton),
Poly(D,L-lactid-co-meso-lactid), Poly(D,L-lactid-co-glykolid), Poly(D,L-lactid-co-epsilon-caprolacton),
Poly(meso-lactid-co-glykolid), Poly(meso-lactid-co-epsilon-caprolacton)
und dergleichen. Wenn das Basismaterial ein Copolymer ist, sind
die Monomereinheiten in einem Verhältnis von 50:50, 60:40, 70:30,
80:20; 85:15 vorhanden und alle geeigneten Verhältnisse dazwischen. Z.B. umfassen
geeignete Basismaterialien Poly(L-lactid-co-D,L-lactid) 70:30, Poly(L-lactid-co-D,L-lactid) 80:20,
Poly(L-lactid-co-glykolid) 85:15, und Poly(L-lactid-co-glykolid)
80:20. Copolymere, welche L-Lactid als einen Bestandteil enthalten,
enthalten vorzugsweise wenigstens 70% des L-Lactidbestandteils und
noch bevorzugter zwischen ungefähr
70% und ungefähr
95% des L-Lactidbestandteils. Polymere oder Copolymere, welche als
Basismaterialien geeignet sind, sind kommerziell von vielen Quellen
erhältlich
oder können
einfach hergestellt werden, unter Verwendung von Verfahren, die
Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannt sind.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung basiert das Copolymeradditiv der vorliegenden Erfindung
auf einem bioabbaubaren Monomer und einem Monomer, welcher die Zugeigenschaften
des resultierenden Implantats verändert. Die Monomere, die in
dem Copolymeradditiv enthalten sind, können in jeder Abfolge vorhanden
sein. Zum Beispiel umfasst das Copolymeradditiv sowohl zufällige Copolymere
als auch Blockcopolymere. Gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung sind die Copolymeradditive solche, welche
ein oder mehrere von Lactidsäure,
L-Lactid, D-Lactid, D,L-Lactid, Meso-Lactid, Glykolsäure, Glykolid und dergleichen,
zusammen mit einem oder mehreren von Trimethylencarbonat und Dioxanon
umfassend. Bestimmte vorteilhafte Copolymeradditive innerhalb des
Umfangs der vorliegenden Erfindung umfassen Poly(L-lactid-co-trimethylencarbonat),
Poly(D,L-lactid-co-trimethylencarbonat), Poly(meso-lactid-co-trimethylencarbonat),
Poly(glykolid-co-trimethylencarbonat), Poly(L-lactid-co-dioxanon),
Poly(D,L-lactid-co-dioxanon), Poly(meso-lactid-co-dioxanon), und
Poly(glykolid-co-dioxanon)
und dergleichen. Polymere oder Copolymere, welche als Basismaterialien
geeignet sind, sind von vielen Quellen kommerziell erhältlich oder
können
einfach hergestellt werden, unter Verwendung von Verfahren, die
Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannt sind.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung führt
das Einfügen
von Copolymeradditiven, einschließlich Trimethylencarbonat und/oder
Dioxanon, zu den Basismaterialien zu Implantaten und anderen daraus
hergestellten Einrichtungen mit einer erhöhten Reißdehnung und auch einer verringerten
Zugfestigkeit. Es ist besonders vorteilhaft bei den Implantaten
der vorliegenden Erfindung, dass diese eine verringerte Zugfestigkeit
zeigen, da die resultierenden Implantate kaltbiegbar sind, d.h.
biegbar bei Raumtemperatur ohne eine optische Bestätigung von
Haarrissbildung oder Rissbildung. Die vorteilhaften kaltbiegbaren
Implantate der vorliegenden Erfindung ermöglichen dem Verwender eine
größere Mobilität hinsichtlich der
Konturbildung der Implantate für
unebene oder gekrümmte
Oberflächen,
ohne dass das Implantat selbst unerwünscht unter Spannung gesetzt
wird. Demzufolge ist es ein besonders geeigneter Gegenstand der
vorliegenden Erfindung die Zugfestigkeit der Implantate zu verringern,
welche allein aus bioabbaubaren Polymeren oder Copolymeren hergestellt werden,
indem die Basismaterialien mit Polymeradditiven der vorliegenden
Erfindung vermischt werden. Die resultierenden kalt biegbaren Implantate
vermeiden die Verwendung von Heizsystemen, um die sonst brüchigen Implantate
vor dem Implantieren auf der konturierten Oberfläche in dem Körper in
einen duktilen Zustand vorzuwärmen.
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Gemäß eines
weiteren Gegenstandes der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
bereitgestellt, um ein Implantat mit einer resultierenden Kristallinität herzustellen,
welche niedriger ist als die Kristallinitäten der einzelnen Polymere
oder Copolymere, welche zusammen vermischt wurden um das Implantat
zu bilden. Demzufolge wird ein Basispolymer oder ein Copolymer mit
einer bestimmten Kristallinität
mit einem Copolymeradditiv vermischt, welches eine bestimmte Kristallinität aufweist.
Die resultierende Mischung, welche in der Form eines Implantats
vorliegen kann, weist eine Kristallinität auf, die geringer ist als
die Kristallinität
sowohl des Basispolymers als auch des Copolymeradditivs. Die geringere
Kristallinität
führt zu
der Mischung, mit einer niedrigeren Zugfestigkeit, im Vergleich
mit dem Basispolymer allein. Gemäß dieses
Gegenstandes der Erfindung wird eine Mischung erzeugt, wobei die
Mischung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine kontinuierliche Phase
ist oder alternativ in einer diskontinuierlichen Phase vorliegt.
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Gemäß eines
weiteren Gegenstandes der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
bereitgestellt, um ein Implantat aus einer Mischung eines Basispolymers
oder Copolymers und eines Copolymeradditivs herzustellen, mit einer
resultierenden Glasübergangstemperatur,
die niedriger ist als die Glasübergangstemperatur
des Basispolymers oder Copolymers allein. Demzufolge wird ein Basispolymer oder
Copolymer mit einer bestimmten Glasübergangstemperatur mit einem
Copolymeradditiv vermischt. Die resultierende Mischung, welche in
der Form eines Implantates vorliegen kann, weist eine Glasübergangstemperatur
auf, die geringer ist als die Glasübergangstemperatur des Basispolymers
oder Copolymers. Die niedrigere Glasübergangstemperatur führt zu einer
Mischung mit einer niedrigeren Zugfestigkeit, im Vergleich mit dem
Basispolymer allein.
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Gemäß bestimmter
Gegenstände
der vorliegenden Erfindung umfassen die Mischungen oder Vermischungen
der vorliegenden Erfindung das Basismaterial in einer Menge zwischen
ungefähr
50% und ungefähr
99%. Ähnlich
ist das Polymer oder Copolymeradditiv in einer Menge zwischen ungefähr 1% und
ungefähr
50% vorhanden, basierend auf der anfänglichen Menge des ausgewählten Basismaterials
und der gewünschten
Verringerung der Zugfestigkeit. 1 zeigt
25 unterschiedliche Zusammensetzungen, welche zusammengesetzt wurden
und verwendet wurden, um ein spritzgegossenes Plattenprobenstück zu erzeugen.
Die Basismaterialien umfassen Poly(L-lactid-co-D,L-lactid) 70:30,
Poly(L-lactid-co-D,L-lactid) 80:20, Poly(L-lactid-co-glykolid) 85:15,
und Poly(L-lactid-co-glykolid)
80:20 in Prozentmengen die in 1 angegeben
sind. Das Polymeradditiv war Poly(L-lactid-co-trimethylencarbonat) 70:30
in den in 1 angegebenen Prozentmengen.
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Die
folgenden Beispiele sollen bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung beschreiben und diese in keiner Weise beschränken.
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BEISPIEL I
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Herstellung der Polymerzusammensetzungen
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Allgemein
wurden die in 1 identifizierten Polymerzusammensetzungen
durch das manuelle Mischen kommerziell erhältlicher Basismaterialien mit
kommerziell erhältlichen
Copolymermaterialien hergestellt. Die resultierende Mischung wurde
anschließend
im geschmolzenen Zustand vermischt und zu glatten Probenstücken spritzgegossen.
Die Plattenprobenstücke
wurden anschließend
bezüglich der
Reißdehnung,
Zugkraft bei Bruch und Zugkraft gemäß der folgenden Protokolle überprüft.
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Im
Einzelnen wurden die Polymerzusammensetzungen hergestellt durch
das trockene Vermischen kommerziell erhältlicher granularer Materialien mit
kommerziell erhältlichen
Copolymeradditiven. Die Bestandteile wurden gemäß des gewünschten Gewichtsverhältnis in
einen Behälter
gewogen, welcher in einem Turbula T2F Schüttelmischer für 30 Minuten rotiert
wurde, bis eine homogene trockene Mischung erhalten wurde. Die resultierende
Mischung wurde anschließend
im Vakuum bei 60 °C
für 6 Stunden
getrocknet und anschließend
im geschmolzenen Zustand vermischt und zu Plattenprobenstücken spritzgegossen.
Die Plattenprobenstücke
wurden anschließend
bezüglich
der Reißdehnung,
der Zugspannung bei Bruch und Zugspannung gemäß der folgenden Protokolle überprüft. Die
Spritzgussvorrichtung, die verwendet wurde, war eine vollelektrische
Fanuc Roboshot Alpha i30A-Spritzgießvorrichtung mit einer Formklemmkraft
von 300 kN. Die Spritzeinheit war mit Hochgeschwindigkeits-(max.
66 cm3/s-330 mm/s), Hochdruck-(max. 2500
bar) Spritzoptionen ausgestattet. Der Zylinderdurchmesser betrug
16 mm und war mit drei Bandheizzonen ausgestattet, einer herkömmlichen
Profilantikorrosionsschraube, und einer herkömmlichen offenen Düse mit einem
2,5 mm Loch. Die Extruder-Schmelzmisch- und Homogenisierbedingungen
des Materials während
der Do sierphase des Verfahrens umfassten einen Rückdruck von 40-60 bar, eine
Schraubengeschwindigkeit von 60-100 Upm, und Zylindertemperaturen
von 160-230 °C.
Die Spritzgießbedingungen umfassten
eine Düsentemperatur
von 180-230 °C, eine
Spritzgeschwindigkeit von 80-300 mm/s, einen maximalen Spritzdruck
von 2500 bar, einen Packdruck von 1000-2300 bar für 3 bis
8 Sekunden, eine Abkühldauer
von 10 bis 22 Sekunden und eine Formtemperatur von 20-30 °C.
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Die
gesamte Zyklusdauer betrug 20 bis 40 Sekunden, bestehend aus den
folgenden Phasen während
eines der Spritzgießverfahren:
Verschließen
der Form, Einspritzen des geschmolzenen Polymers in die Form, Packdruck,
Abkühlen
(Extruderdosierung für
den nächsten
Zyklus während
der Abkühlphase), Öffnen der
Form und Ausstoßen
der Platte.
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BEISPIEL II
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Bestimmen der Reißdehnung
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Gemäß des folgenden
Protokolls wurden die folgenden Reißdehnungen verschiedener spritzgegossener
Platten bestimmt.
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Eine
Zwick Z020/TH2A Universalmaterialientestvorrichtung mit 10 kN Lastzelle
wurde verwendet um die Reißdehnung
der Testplatten zu bestimmen. Gamma-sterilisierte Platten wurden
bei Raumtemperatur überprüft, direkt
nach der Öffnung
der sterilen Verpackung oder bei 37° C im Wasserbad nach 30 Minuten
einer Vorkonditionierung in Wasser bei 37° C. Platten wurden mit drei
Stiften durch Löcher
in den Platten an beiden Enden der Platte fixiert. Die Platten wurden
mit einer konstanten Geschwindigkeit von 5 mm/min beladen, bis zum
Bruch der Platte. Die Reißdehnung
wurde in Millimeter (mm) gemäß der Standards
(ASTM D638M) gemessen. Die Kreuzkopfbewegung der Universalmaterialientestvorrichtung
wurde verwendet um die Ausdehnung der Proben zu messen.
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BEISPIEL III
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Bestimmung der Zugspannung bei Bruch
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Gemäß des folgenden
Protokolls wurde die Zugspannung bei Bruch verschiedener spritzgegossener
Platten bestimmt.
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Eine
Zwick Z020/TH2A Universalmaterialientestvorrichtung mit 10 kN Lastzelle
wurde verwendet um die Zugspannung bei Bruch der Testplatten zu bestimmen.
Gamma sterilisierte Platten wurden bei Raumtemperatur überprüft, sofort
nach Öffnung
der sterilen Verpackung oder bei 37° C im Wasserbad nach 30 Minuten
Vorkonditionieren in Wasser bei 37° C. Die Platten wurden mit drei
Stiften durch Löcher
in den Platten an beiden Enden der Platte fixiert. Die Platten wurden
mit einer konstanten Geschwindigkeit von 5 mm/min beladen bis zum
Bruch der Platte. Die Zugspannung bei Bruch wurde in Newton (N)
gemäß der Standards
(ASTM D638M) bestimmt.
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BEISPIEL IV
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Bestimmung der Zugspannung
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Gemäß des folgenden
Protokolls wurde die Zugspannung verschiedener spritzgegossener
Platten bestimmt.
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Zwick
Z020/TH2A Universalmaterialientestvorrichtung mit 10 kN Lastzelle
wurde verwendet um die Zugspannung der Testplatten zu bestimmen. Gamma-sterilisierte
Platten wurden bei Raumtemperatur überprüft, sofort nach Öffnung der
sterilen Verpackung oder bei 37° C
in einem Wasserbad nach 30 Minuten Vorkonditionieren in Wasser bei
37° C. Die Platten
wurden mit drei Stiften durch Löcher
in den Platten an beiden Enden der Platte fixiert. Die Platten wurden
mit einer konstanten Geschwindigkeit von 5 mm/min beladen, bis zum
Bruch der Platte. Die maximale Last wurde in Newton (N) gemessen
und die Zugfestigkeit wurde gemäß des Standards
(ASTM D638M) bestimmt.
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wobei
- δ
- = Zugspannung (Mpa)
- F max
- = maximale Last (N)
- A min
- = minimale Querschnittsfläche der
Platte (mm2)
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BEISPIEL V
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Testwerte
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2 zeigt
eine Kurve der Reißdehnung
verschiedener spritzgegossener Testplatten aus 1 bei
Raumtemperatur (RT) und bei 37° C.
R1LF-1 ist eine kommerziell erhältli che
Polymerzusammensetzung zur Verwendung bei bestimmten cranialenmaxillofaszialen
Platiersystemen. Wie aus 2 deutlich wird, erhöht sich
die Reißdehnung
bei Raumtemperatur und bei 37° C
im Allgemeinen, wenn die Menge des Copolymeradditivs zunimmt. Die
niedrige Reißdehnung
des kommerziell erhältlichen
Materials, dargestellt durch R1 LF-1, welches keinen Copolymeradditiv
aufweist, zeigt, dass die Testplatte bei Raumtemperatur brüchig ist
und nicht kalt biegbar. Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Probenstück
kalt biegbar, wenn das Probenstück
eine Reißdehnung
von mehr als 5% zeigt.
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3 zeigt
eine Kurve der Zugkraft bei Riss für die Testplatten der 1.
Wie aus 3 deutlich wird, verringert
sich die Zugkraft bei Bruch bei Raumtemperatur und bei 37° C im Allgemeinen,
wenn die Menge des Copolymeradditivs zunimmt. Zusätzlich erhöht sich
die Zugkraft bei Bruch nach dem Tempern, wodurch eine verbesserte
Stabilität
der Testplatten angegeben wird.
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4 zeigt
eine Kurve der Zugkraft gegenüber
der Dehnung für
eine kommerziell erhältliche Platte,
welche unter der Bezeichnung LACTOSORB bekannt ist, gebildet aus
einem Block-Copolymer mit 82% Glykolid und 18% L-Lactid bei Raumtemperatur und
bei 37° C.
Die Werte zeigen, dass die LACTOSORB-Platte, welche keinen Copolymeradditiv
der vorliegenden Erfindung aufweist, bei Raumtemperatur brüchig ist
und nicht kalt biegbar.
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5 zeigt
eine Kurve der Zugkraft gegenüber
der Dehnung für
eine kommerziell erhältliche Platte,
bekannt unter der Marke BIOSORB, gebildet aus einem verstärkten Poly(L-Lactid-Co-Glykolid) 70:30
bei Raumtemperatur und bei 37° C.
Die Werte zeigen, dass die BIOSORB-Platte nicht so brüchig ist wie
die LACTOSORB-Platte, die BIOSORB-Platte ist jedoch selbstverstärkt, wodurch
die Biegefestigkeit beeinträchtigt
wird. Des Weiteren kann die BIOSORB-Platte nicht geformt werden,
sobald sie in Wasser erwärmt
wurde und schrumpft auch hinsichtlich der Größe nach dem Erwärmen.
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6 zeigt
eine Kurve der Zugkraft gegenüber
der Dehnung bei Raumtemperatur für
eine Testplatte, welche kein Copolymeradditiv der vorliegenden Erfindung
aufweist und Testplatten, welche die Copolymeradditive der vorliegenden
Erfindung enthalten. Die Probenstücke, welche kein Copolymeradditiv
aufweisen, weisen ein Versagen bei 1,5 mm Dehnung auf, wodurch angegeben
wird, dass das Material nicht kalt biegbar ist.
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7 zeigt
eine Kurve der Zugkraft gegenüber
der Dehnung bei 37° C
für die
Testplatte aus 6, welche kein Copolymeradditiv
der vorliegenden Erfindung aufweist und für Testplatten aus 6, welche
Copolymeradditive der vorliegenden Erfindung enthalten. Das Probenstück, welches
kein Copolymeradditiv enthält,
zeigt eine gewünschte
Zugkraft bei 37° C,
bleibt jedoch brüchig
bei Raumtemperatur. Im Gegensatz dazu sind die Probenplatten der vorliegenden
Erfindung sowohl bei Raumtemperatur als auch bei 37° C biegbar.
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8 zeigt
eine Kurve der Zugkraft gegenüber
dem Gewichtsprozent des Copolymeradditivs, wodurch weiter die brüchige Natur
bei Raumtemperatur des Probenstücks
gezeigt wird, welches kein Copolymeradditiv aufweist.
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9 zeigt
eine Kurve der Reißdehnung
gegenüber
dem Gewichtsprozent des Copolymeradditivs, wodurch weiter die brüchige Natur
bei Raumtemperatur der Probenstücke
gezeigt wird, welche kein Copolymeradditiv aufweisen.
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10 zeigt
eine Kurve der Zugfestigkeit und der Reißdehnung verschiedener Implantate nach
der Herstellung und nach 12 Wochen Lagerung. Die Reißdehnung
wird geringer während
die Lagerzeit zunimmt, aufgrund der Wirkung der Alterung. Man nimmt
an, dass die Polymerketten sich über
die Zeit reorganisieren, um freies Volumen zu verringern und die
Glasübergangstemperatur
der Probenplatte zu erhöhen
und so die Zugfestigkeit der Testplatte zu erhöhen, wodurch die Fähigkeit
des Kaltbiegens der Testplatte verringert wird. 11 ist
eine Kurve, welche die Rückgewinnung
der anfänglichen
Zugeigenschaften verschiedener gealterter Implantate zeigt, durch
das Eintauchen der Testplatte in Wasser bei 50° C für 5 Minuten. Wenn die Testplatt
erwärmt
wird, kehren die Polymerketten in ihren ursprünglichen Aufbau zurück und das
freie Volumen erhöht
sich, wodurch sich die Zugfestigkeit der Testplatte verringert.
Gemäß dieses
Gegenstandes der Erfindung wird daher ein Verfahren zur Rückgewinnung
der anfänglichen
physikalischen Eigenschaften der Implantate, wie der niedrigeren
Zugfestigkeit, gebildet aus Polymerzusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung bereitgestellt, wobei de Zugfestigkeit des Implantats
sich erhöhen
kann, wie z.B. bei Raumtemperatur. Das Implantat wird anschließen auf über Raumtemperatur
erwärmt,
für einen
Zeitraum, welcher ausreichend ist, um die Zugfestigkeit bei Raumtemperatur
des Implantats zu verringern. Gemäß der vorliegenden Erfindung
behält
das Probenstück,
welches das Copolymeradditiv aufweist, die verringerte Zugfestigkeit,
wenn sie über
einen längeren
Zeitraum auf bewahrt wird, d.h. einige Stunden bis einige Tage im
Vergleich mit Probenstücken,
welche kein Copolymeradditiv aufweisen, d.h. ein paar Sekunden bis
ein paar Minuten.
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Es
sollte deutlich werden, dass die Ausführungsformen der Erfindung,
welche beschrieben wurden, nur für
einige Anwendungen der Grundlagen der Erfindung illustrativ sind.
Verschiedene Modifikationen können
von Fachleuten durchgeführt
werden, ohne sich von dem Umfang der Erfindung zu entfernen.