DE102008026557A1 - Electrochemically produced, biodegradation-stable, ductile and adherent titanium oxide surface layer on titanium or titanium-based alloys - Google Patents

Electrochemically produced, biodegradation-stable, ductile and adherent titanium oxide surface layer on titanium or titanium-based alloys Download PDF

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Ulrich Dipl.-Phys. Dr.rer.nat. Finger
Jürgen Dipl.-Ing. Schmidt
Christian Dipl.-Chem. Dr.rer.nat. Schrader
Frank Dipl.-Betriebsw. Orschler
Andrea Dipl.-Ing. Hüppner (FH)
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Koenigsee Implantate und Instrumente zur Osteosynthese GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrochemisch hergestellte, biologisch degradationsstabile, duktile und haftfeste Titanoxid-Oberflächenschicht auf Grundkörpern aus Titan oder Titanbasislegierungen mit mehr als 60 Masse-% Titan. Erfindungsgemäß enthält die Oberflächenschicht außer Titan, Legierungselementen und Sauerstoff mehr als 0 Masse-% und weniger als 10 Masse-% Calcium und/oder mehr als 0-Masse-% und weniger als 20 Masse-% Phosphor.The invention relates to an electrochemically produced, biodegradation-stable, ductile and adherent titanium oxide surface layer on base bodies of titanium or titanium-based alloys with more than 60% by mass of titanium. According to the invention, the surface layer contains, apart from titanium, alloying elements and oxygen, more than 0% by mass and less than 10% by mass of calcium and / or more than 0% by mass and less than 20% by mass of phosphorus.

Description

Die Erfindung betrifft eine modifizierbare, optimierbare und dabei gleichzeitig degradationsstabile Oberflächenschicht TiOB® auf Titan und Titanbasislegierungen für Implantate zur verbesserten Osteosynthese. Die operative Versorgung von Knochenbrüchen wird im klinischen Alltag durch eine Vielzahl von Entscheidungen der behandelnden Ärzte beeinflusst. So spielen bei der Therapiewahl neben der Reduzierung von Risiken und Komplikationen der konservativen Therapie (z. B. Immobilisationsschäden) die Erwartung des Patienten (z. B. frühe Mobilisierung und Belastbarkeit) und die Weiterentwicklung der Implantate und Operationstechniken eine wichtige Rolle. Die Frage, welches Implantat zur operativen Versorgung verwendet werden soll, ist oftmals entscheidend für den Verlauf der Frakturheilung. Die Auswahl des geeigneten Implantates hängt dabei von zahlreichen patientenbezogenen Faktoren ab, wie Allgemeinzustand (Alter, Begleiterkrankungen, perioperatives Risiko) und Erwartung (Beruf, sportliche Ambitionen). Darüber hinaus werden die therapeutischen Entscheidungen von einigen unfallbedingten Faktoren beeinflusst.The invention relates to a modifiable, be optimized and at the same degradationsstabile surface layer TiOB ® on titanium and titanium-based alloys for implants for improved fixation. The surgical treatment of fractures in clinical practice is influenced by a variety of decisions of the treating physicians. In addition to the reduction of risks and complications of conservative therapy (eg immobilization damage), the expectation of the patient (eg early mobilization and resilience) and the further development of implants and surgical techniques play an important role in the choice of therapy. The question of which implant to use for surgical treatment is often crucial for the course of fracture healing. The selection of the appropriate implant depends on numerous patient-related factors, such as general condition (age, comorbidities, perioperative risk) and expectation (occupation, sporting ambitions). In addition, the therapeutic decisions are influenced by some accident-related factors.

Ein weiteres wichtiges Kriterium ist der Umgang mit Implantatkomplikationen. Im Idealfall kann z. B. mit einer postoperativen Reduzierung durch die Ver wendung weiterentwickelter Implantate bzw. optimierter Implantatbescbichtungen auf höchstem technologischen Stand einer hohen Komplikationsrate begegnet werden. Die Weiterentwicklung der Osteosyntheseimplantate, mittlerweile oft aus Titan hergestellt, mit flachem Profil und anatomischer Formgebung verursachen bei vielen Patienten kaum Beschwerden. Dennoch können implantatbezogene Komplikationen auftreten, die eine Metallentfernung indizieren. Die Implantatdislokation, die Fehllage eines Implantates, das die Frakturheilung gefährdet oder offensichtlich einen Schaden für benachbarte Gelenke oder Weichteilstrukturen erwarten lässt, bedarf dringend der frühzeitigen Korrektur. Ebenso sind sekundäre Frakturdislokation, Implantatbruch, Knochenheilungsstörungen oder Implantatinfektionen ausreichende Indikatoren für eine Metallentfernung. Auch nach komplikationsfreier Abheilung der Fraktur, wenn das Osteosynthesmaterial seine Funktion erfüllt hat, kann es grundsätzlich entfernt werden.One Another important criterion is dealing with implant complications. Ideally, z. B. with a postoperative reduction the use of further developed implants or optimized implant dressings met on the highest technological level of a high complication rate become. The further development of osteosynthesis implants, meanwhile often made of titanium, with a flat profile and anatomical shape cause little discomfort in many patients. Nevertheless, you can Implant-related complications occur that indicate metal removal. The implant dislocation, the misplacement of an implant that causes the Fracture healing endangers or obviously damage expect for adjacent joints or soft tissue structures urgently needs early correction. Secondary fracture dislocation, implant fracture, Bone Healing Disorders or Implant Infections Sufficient Indicators of metal removal. Even after complication free Healing of the fracture when the osteosynthetic material has its function it can basically be removed.

Der Eigenschaftsbereich von Implantaten reicht also mittlerweile von einstellbar komplikationsloser Entfernbarkeit bis zu einstellbar Knochenwachstum unterstützende Funktion zur Beschleunigung der Frakturheilung. Titan und Titanbasislegierungen sind dafür geeignete und langjährig erprobte Implantatgrundwerkstoffe. Durch gezieltes Design der Oberflächenbeschichtung kann die Biokompatibilität anwendungsnah und patientenfreundlich weiter erhöht werden.Of the Property range of implants so now enough of adjustable complication-free removability up to adjustable Bone growth supporting function for acceleration the fracture healing. Titanium and titanium-based alloys are for it suitable and long-time tested implant base materials. Through targeted design of the surface coating can the biocompatibility close to the application and patient friendly be further increased.

Stand der TechnikState of the art

Es ist bekannt, dass die Eigenschaften metallischer Implantate wie beispielsweise die Korrosionsbeständigkeit und das Zelladhäsionsvermögen sowie das Einwachsverhalten durch die Modifizierung der oberflächennahen Schicht wesentlich verbessert werden können. Diese Eigenschaftsverbesserung kann dabei sowohl durch eine geeignete Elementverteilung als auch durch eine entsprechende Morphologie der Oberflächenschicht erreicht werden. Eine wesentliche Voraussetzung für den medizinisehen Einsatz besteht weiterhin in einer guten Haftfestigkeit auf dem metallischen Substrat. Dem Stand der Technik entsprechende Oberflächenschichten bestehen z. B. aus Calciumphosphaten, da die Ausbildung eines festen Verbundes zwischen Implantatoberfläche und umliegendem Gewebe durch eine gezielte, knochenähnliche Elementverteilung gefördert wird, also Bioaktivität vorliegt. Die Funktionalisierung von Implantatmaterialien mit Calciumphosphatbeschichtungen ist auf vielen synthetischen Wegen möglich. Als bekannte Verfahren gelten dabei das Flammen- und Plasmaspritzen mit ihren hohen technologischen Anforderungen und den Nachteilen nur mangelhaft reproduzierbare, wenig haftfeste und inhomogene Schichten generieren zu können. Sowohl in technologischer als auch in qualitativer Hinsicht stellt sich die elektrochemische Variante biokompatible Schichten zu generieren als die Alternative der Wahl dar.It It is known that the properties of metallic implants such as For example, the corrosion resistance and the Zelladhäsionsvermögen and The ingrowth behavior through the modification of the near-surface Layer can be significantly improved. This property improvement can be done both by a suitable element distribution and by a corresponding morphology of the surface layer be achieved. An essential condition for the medical use continues to exist in a good adhesive strength on the metallic substrate. According to the prior art Surface layers exist for. B. from calcium phosphates, since the formation of a solid bond between implant surface and surrounding tissue through a targeted, bone-like Element distribution is promoted, ie bioactivity is present. The functionalization of implant materials with calcium phosphate coatings is possible in many synthetic ways. As known Procedures apply to flame and plasma spraying with their high technological requirements and the disadvantages of poorly reproducible, To generate low adhesion and inhomogeneous layers. Both technologically and qualitatively the electrochemical variant generates biocompatible layers as the alternative of choice.

In WO 03/094774 „A dental or orthopaedic implant” von Plasma coatings limited wird das Verfahren der PEO (plasma electrolytic Oxidation) als bekannter Prozess vorgestellt, der im Falle dentaler und orthopädischer Implantate verwendet wird. Dabei handelt es sich um calciumphosphathaltige Phasen in den oxidischen Konversionsschichten, die mit Wechselstrom (50 Hz–60 Hz) in alkalischen Elektrolyten abgeschieden werden und bis zu Schichtdicken von 8 μm–12 μm anwachsen. Dieser Prozess sorgt für einen verstärkten Einbau der calciumphosphathaltigen Phasen, um knochenähnliche Strukturen dem anwachsenden Zellmaterial zur Verfügung zu stellen und damit das Einheilverhalten zu verbessern. Diese Konversionsschicht ist durch die Prozessführung mit einer mangelhaften Oberflächenrauheit ausgestattet und die Porosität der Schicht kann nicht verhindern, dass evtl. Legierungsbestandteile des mechanisch beanspruchten Implantates durch die Schichten in den Körper diffundieren, Gewebereaktionen hervorrufen und zu einer kaskadenartigen Schädigung des umgebenden Gewebes führen.In WO 03/094774 "A dental or orthopedic implant" from Plasma coatings limited introduces the process of PEO (plasma electrolytic oxidation) as a well-known process used in dental and orthopedic implants. These are calcium phosphate-containing phases in the oxidic conversion layers, which are deposited with alternating current (50 Hz-60 Hz) in alkaline electrolytes and grow up to layer thicknesses of 8 μm-12 μm. This process provides for increased incorporation of the calcium phosphate-containing phases in order to provide bone-like structures to the growing cell material and thus to improve the healing behavior. This conversion layer is provided with imperfect surface roughness by the process control, and the porosity of the layer can not prevent any alloy constituents of the mechanically stressed implant from diffusing through the layers into the body, causing tissue reactions and leading to cascade-like damage to the surrounding tissue.

In WO 2005/084577 „Osseoinductive magnesium-titanate implant and method for manufacturing the same” von SUL wird ein Mehrstufenprozess beschrieben. So wird das zu beschichtende Implantat in eine magnesiumhaltige Lösung getaucht und mittels UV-Bestrahlung auf der Oberfläche verankert. Mit einer an schließenden anodischen Oxidation bei Spannungen von 60 V bis 500 V wird eine Schicht mit ungenügender Oberflächenrauheit gebildet.In WO 2005/084577 "Osseoinductive magnesium titanate implant and method for manufacturing the same" by SUL describes a multistage process. Thus, the implant to be coated is immersed in a magnesium-containing solution and anchored by UV irradiation on the surface. With a subsequent anodic oxidation at voltages of 60 V to 500 V, a layer with insufficient surface roughness is formed.

In WO 2005/087982 „Metal implants” wird in einem anodischen Prozess unter Verwendung von Phosphorsäure bei einer Spannung zwischen 50 V und 150 V eine farbige Schicht im Nanometerbereich erzeugt, die in einem nachfolgenden Prozess elektrochemisch mit Poren ausgestattet wird, in denen durch Einlagerung von bakterizidem Silber eine erhöhte antibakterielle Wirksamkeit bei endoprothetischen Implantaten erzielt wird.In WO 2005/087982 "Metal implants" produces in an anodic process using phosphoric acid at a voltage between 50 V and 150 V a colored layer in the nanometer range, which is electrochemically equipped in a subsequent process with pores in which by incorporation of bactericidal silver increased antibacterial Efficacy is achieved in endoprosthetic implants.

In WO 2002/096475 „Modified Oxide” wird mit Hilfe der anodischen Oxidation in einem alkalischen Elektrolyten eine Doppelschichtstruktur mit einer tieferliegenden kompakten Barriereschicht und einer darauf aufbauenden porösen Oberschicht erzeugt. Die untere Schicht hat eine Schichtdicke zwischen 0.6 μm und 1.5 μm, während die obere Schicht eine Schichtdicke zwischen 0.1 μm und 0.5 μm besitzt. Das verfahrensbedingte Schichtsystem, das sich durch die angelegte Endspannung in einem Bereich zwischen 250 V–500 V beeinflussen lässt, resultiert in einer Gesamtschichtdicke zwischen 0.8 μm und 1.5 μm Die obere Schicht enthält neben Titan und Sauerstoff weiterhin ein Element (Calcium, Phosphor oder Schwefel), das ebenfalls verfahrensbedingt aus dem Elektrolyt in die Schicht eingelagert wird. Die erhaltene Oberflächenrauheit entspricht dem Stand der Technik und wird durch keinen weiteren Verfahrensschritt optimiert.In WO 2002/096475 "Modified Oxide" is produced by means of the anodic oxidation in an alkaline electrolyte, a double layer structure with a deeper compact barrier layer and a porous upper layer based thereon. The lower layer has a layer thickness between 0.6 μm and 1.5 μm, while the upper layer has a layer thickness between 0.1 μm and 0.5 μm. The process-related layer system, which can be influenced by the applied final voltage in a range between 250 V-500 V, results in a total layer thickness between 0.8 μm and 1.5 μm. The upper layer contains, in addition to titanium and oxygen, an element (calcium, phosphorus or sulfur). , which is also incorporated by process from the electrolyte in the layer. The surface roughness obtained corresponds to the prior art and is optimized by no further process step.

In WO 9624391 A1 „Verfahren zur Herstellung einer gradierten Beschichtung aus Calciumphosphatphasen und Metalloxidphasen auf metallischen Implantaten” wird das Implantat als Substratelektrode in einem schwach sauren bis neutralen Dispersionselektrolyten, der ein Ca:P-Verhältnis ähnlich des handelsüblichen Hydroxylapatits besitzt, wechselweise bis zu einer Endspannung von 150 V potentiostatisch bzw. galvanostatisch kathodisch reduziert und potentiostatisch, potentiodynamisch oder galvanostatisch anodisch oxidiert. Somit wird eine wenig haftfeste Hydroxylapatitbeschichtung mit einer Dicke von ca. 0.5 μm erzeugt, die nicht verhindern kann, dass Grundmaterial einer Titanlegierung in das umliegende Gewebe diffundieren kann.In WO 9624391 A1 "Method for producing a graded coating of calcium phosphate phases and metal oxide phases on metallic implants", the implant as a substrate electrode in a weakly acidic to neutral dispersion electrolyte, which has a Ca: P ratio similar to the commercial hydroxyapatite, is potentiostatically alternately up to a final tension of 150 V. or galvanostatically cathodically reduced and oxidized potentiostatically, potentiodynamically or galvanostatically anodically. Thus, a slightly adherent hydroxyapatite coating having a thickness of about 0.5 μm is produced, which can not prevent the base material of a titanium alloy from diffusing into the surrounding tissue.

In WO 2001/012883 A1 „Light alloy-based composite protective multifunctional coating” wird elektrochemisch auf der Basis der plasmachemischen anodischen Oxidation eine Oxidschicht gebildet, die durch Einlagerung weiterer Haupt- und Nebengruppenmetalle oder Verbindungen der IV.–VI. Hauptgruppe in die Poren charakterisiert ist. Eine mechanische Nachbehandlung ergibt eine Beschichtung, die Anforderungen wie Belastbarkeit, Härte und Widerstand gegen abrasive und korrosive Beanspruchungen gewachsen ist. Weiterhin wird Plastizität und Resistenz gegen dynamische Lastwechsel garantiert. Eine homogene Einlagerung von Calcium und eine optimierte Oberflächentopographie wird nicht erwähnt.In WO 2001/012883 A1 "Light alloy-based composite protective multifunctional coating" is formed electrochemically on the basis of the plasma-chemical anodic oxidation, an oxide layer by incorporation of other main and subgroup metals or compounds of IV.-VI. Main group is characterized in the pores. A mechanical aftertreatment results in a coating that meets requirements such as load capacity, hardness and resistance to abrasive and corrosive stresses. Furthermore, plasticity and resistance to dynamic load changes is guaranteed. A homogeneous incorporation of calcium and an optimized surface topography is not mentioned.

In US 2005/0031663 A1 „Implant Element” wird eine Oberflächenbeschichtung beschrieben, die durch eine optimierte Oberflächenbeschaffenheit (Rauheitsmittelwert = 40 μm), eine nachfolgende anodisch erzeugte 10 nm–180 nm dicke Oxidschicht und mit mechanisch erzeugten Poren einer Breite von 1 μm–10 μm ausgestattet ist.In US 2005/0031663 A1 "Implant Element" is a surface coating characterized by an optimized surface finish (roughness average = 40 microns), a subsequent anodically generated 10 nm-180 nm thick oxide layer and with mechanically generated pores of a width of 1 micron-10 microns.

In WO 2000/72776 A1 „Layer arranged an implant for bone or tissue structure, such an implant, and a method for application of the layer” wird in Schwefelsäure durch die plasmachemische anodische Oxidation bis zu einer Endspannung von 400 V eine dicke Oxidschicht mit substantiellem Volumen an Poren erzeugt, um nachfolgend Wachstum stimulierende Faktoren einzubringen. Dabei wird auf die Oberflächenbeschaffenheit nur in dem Sinne eingegangen, dass die Unebenheiten der Oberfläche durch HF abgeätzt werden.In WO 2000/72776 A1 A thick oxide layer with a substantial volume of pores is produced in sulfuric acid by the plasma-chemical anodic oxidation up to a final voltage of 400 V in order to produce a layer of an implant for bone or tissue structure subsequently introduce growth-stimulating factors. In this case, the surface texture is dealt with only in the sense that the unevenness of the surface is etched off by HF.

In WO 2002/078759 A1 „Bioaktive Oberflächenschicht, insbesondere für medizinische Implantate und Prothesen” wird mittels der plasmachemischen anodischen Oxidation in einem basischen Elektrolyten der Calcium- und Phosphationen in einem weiten Verhältnisbereich enthält eine poröse, wasserlösliche Schicht gebildet. Das Ca:P Verhältnis der Schicht soll unter anderem dem Kno chenwachstum fördernden Hydroxylapatit entsprechen. Weiterhin dienen die Poren als Wirkstoffdepots für entzündungshemmende und Wachstum stimulierende Medikamente. Optimierte Oberflächentopographien und Loslösemomente für die evtl. Rückholbarkeit der Implantate findet sich nicht berücksichtigt.In WO 2002/078759 A1 "Bioactive surface layer, especially for medical implants and prostheses" is formed by the plasma-chemical anodic oxidation in a basic electrolyte of calcium and phosphate ions in a wide ratio range containing a porous, water-soluble layer. The Ca: P ratio of the layer should, among other things, correspond to bone growth promoting hydroxyapatite. Furthermore, the pores serve as drug depots for anti-inflammatory and growth-stimulating drugs. Optimized surface topographies and detachment moments for the possible retrievability of the implants are not considered.

In WO 2007/090433 A2 „Purified Oxides with novel morphologies formed from Ti-alloys” wird in einem sauren Elektrolyten aus Schwefel- und Phosphorsäure aber auch in basischen Elektrolyten mit Calcium- und Phosphorverbindungen bis zu einer Endspannung von 150 V–250 V plasmachemisch anodisch oxidiert. Die Kombination aus Strahlbehandlung mit Sand und Beizen vor der Beschichtung führt zu Endrauheiten (Ra) im Bereich zwischen 3.4 μm und 4.4 μm.In WO 2007/090433 A2 "Purified Oxides with novel morphologies formed from Ti alloys" is anodized in an acidic electrolyte of sulfuric and phosphoric acid but also in basic electrolytes with calcium and phosphorus compounds to a final voltage of 150 V-250 V anodic anodic. The combination of blast treatment with sand and pickling before coating leads to final roughnesses (R a ) in the range between 3.4 μm and 4.4 μm.

In WO 2007/073213 A1 „Micro arc assisted lectroless electroplating methods” wird eine Methode vorgestellt, wie auf Leichtmetallen im Anschluss an eine plasmachemische anodische Oxidation eine stromlose Beschichtung am Beispiel des Nickels erfolgen kann und Magnesium so vor Korrosion schützt.In WO 2007/073213 A1 "Micro arc assisted lectroless electroplating methods", a method is presented, as on electroless metals following a plasma-chemical anodic oxidation, an electroless plating on the example of the nickel can be carried out, thus protecting magnesium from corrosion.

In CN 1974876 A wird eine 3 min.–60 min. dauernde Beschichtung gezeigt, bei der Al2O3 SiC und TiO2 in eine 25 μm–250 μm dicke Schicht eingelagert werden können.In CN 1974876 A is a 3 min.-60 min. shown continuous coating in which Al 2 O 3 SiC and TiO 2 can be stored in a 25 micron-250 micron thick layer.

In EP 1 527 790 A1 „Implantat mit einer keramischen Beschichtung” wird zwischen einer Weichgewebekontaktfläche und einer Knochenkontaktfläche unterschieden. Die Weichgewebekontaktfläche wird durch eine keramische Beschichtung funktionalisiert. Diese Funktionalisierung erfolgt durch die anodische Oxidation unter Funkenentladung.In EP 1 527 790 A1 "Implant with a ceramic coating" is distinguished between a soft tissue contact surface and a bone contact surface. The soft tissue contact surface is functionalized by a ceramic coating. This functionalization is carried out by the anodic oxidation under spark discharge.

In EP 462073 B1 „Elektrolyt zur Erzeugung dünner, schwarzer Konversionsschichten auf Leichtmetallen” wird mit Hilfe der anodischen Oxidation unter Funkenentladung ein Elektrolyt vorgestellt, mit dem die in der Patentschrift charakterisierten Eigenschaften zu erreichen sind. Dabei stehen keine Anforderungen im Bereich der Osteosynthese im Vordergrund, sondern technisch orientierte Anforderungen im Bereich optischer Bauteile.In EP 462073 B1 "Electrolyte for the production of thin, black conversion layers on light metals" is presented by means of the anodic oxidation under spark discharge an electrolyte with which the properties characterized in the patent specification can be achieved. There are no requirements in the field of osteosynthesis in the foreground, but technically oriented requirements in the field of optical components.

In JP 08289927 A_TR „Implant in bone and ist manufacture” wird die Methode des Shot Peenings (Kugelstrahlen) vorgestellt und an unbeschichteten Titanoberflächen zum Einsatz gebracht, die Oberflächeneigenschaften damit verbessert und die darin erwähnten und bewiesenen Verbesserungen für die Osteosynthese erzielt. Die keramischen Kugeln liegen in einem Durchmesserbereich von 50 μm–500 μm.In JP 08289927 A_TR "Implant in bone and is manufacture" is the method of shot peening and used on uncoated titanium surfaces, which improves the surface properties and achieves the mentioned and proven improvements for osteosynthesis. The ceramic balls are in a diameter range of 50 microns-500 microns.

In DE 197 50 502 A1 „Verfahren zur Erhöhung der Lebensdauer von zahntechnischen Teilen” wird die Methode des Kugelstrahlens vorgestellt, um die Ermüdungsfestigkeit von metallischen Implantaten bei schwingenden Belastungen zu verbessern. Durch das Kugelstrahlen werden Druckspannungen in das Metall eingebracht. Die Stahl- oder Glaskugeln liegen in einem Durchmesserbereich von 400 μm–600 μm.In DE 197 50 502 A1 "Method of increasing the life of dental parts", the method of shot peening is presented to improve the fatigue strength of metallic implants under oscillatory loads. By shot peening compressive stresses are introduced into the metal. The steel or glass spheres are in a diameter range of 400 μm-600 μm.

In US 2004/0158330 A1 „Surface treated metallic implant and blasting material” wird auf eine gesinterte, kristalline und bioaktive Oberflächenbeschichtung eines Metallimplantats durch eine Strahlbehandlung eine erhöhte chemische Stabilität und zusätzlich eine erhöhte Rauheit erreicht.In US 2004/0158330 A1 "Surface treated metallic implant and blasting material" is achieved on a sintered, crystalline and bioactive surface coating of a metal implant by a blasting treatment increased chemical stability and additionally increased roughness.

In DE 10 2004 008 687 A1 „Prothese aus Titan oder Titanlegierungen und Verfahren zur Oberflächenbehandlung einer solchen Prothese” wird eine Methode der Strahlbehandlung mit Trockeneis vorgestellt. Die Oberfläche einer Hüftgelenkprothese wird mit Trockeneispellets mit einem Durchmesser von 2 mm bestrahlt. Die Oberfläche weist dann eine definierte Oberflächenrauheit auf, d. h. Risskeime die zu Spannungsrissen oder zu Bruch führen könnten, werden verschlossen, stärkere Unrauhigkeiten werden beseitigt und eine Mikrorauhigkeit wird geschaffen, die eine optimale Festigkeit des Implantats im Knochen gewährleistet.In DE 10 2004 008 687 A1 "Titanium or titanium alloy prosthesis and method of surface treatment of such a prosthesis", a method of blasting with dry ice is presented. The surface of a hip joint prosthesis is irradiated with dry ice pellets with a diameter of 2 mm. The surface then has a defined surface roughness, ie crack germs that could lead to stress cracks or breakage are closed, stronger roughnesses are eliminated and a micro-roughness is created, which ensures optimum strength of the implant in the bone.

In DE 195 17 275 C2_EQ „Verfahren zur Herstellung einer Prothese aus Titan bzw. Titanlegierungen und nach dem Verfahren hergestellte Prothese” wird eine Prothese vorgestellt, die wenigstens an den mechanisch beanspruchten Oberflächen eines Implantates durch Kugelstrahlen mit Stahlkugeln behandelt ist und im Anschluss mit Glaskugelbestrahlung fertig gestellt wird.In DE 195 17 275 C2_EQ "A method for producing a prosthesis from titanium or titanium alloys and prosthesis produced by the method", a prosthesis is presented, which is treated at least on the mechanically stressed surfaces of an implant by shot peening with steel balls and is subsequently completed with glass ball irradiation.

In DE 41 26 800 A1 „Verbundwerkstoff auf Metallbasis” wird ein Verbundwerkstoff vorgestellt mit einer homogenen 1 μm dicken Schicht eines glasigen, glaskeramischen und/oder keramischen Materials als Ausgangssubstrat mit einer evtl. durch Haftvermittler fixierten Schicht aus Kunststoff, Keramik oder Zement darüber. Im Anschluss wird auf die Oberflächenschicht Strahlgut aus der Gruppe Apatit, Wollastonit, Ca7Mg2P6O24 sowie Nebenkristallphasen aus der Gruppe Cristobalit, Diopsit und Forsterit mit einem Durchmesser zwischen 50 μm und 250 μm in die Schicht eingearbeitet. Die Eindringtiefe beträgt dabei bis zu 1 μm.In DE 41 26 800 A1 "Composite material based on metal", a composite material is presented with a homogeneous 1 micron thick layer of a glassy, glass-ceramic and / or ceramic material as a starting substrate with a possibly fixed by adhesion promoter layer of plastic, ceramic or cement above. Subsequently, blasting material from the group apatite, wollastonite, Ca 7 Mg 2 P 6 O 24 as well as secondary crystal phases from the group cristobalite, diopsite and forsterite with a diameter between 50 μm and 250 μm are incorporated into the surface layer. The penetration depth is up to 1 μm.

In EP 827722 A2 „Verfahren zur Erhöhung der Lebensdauer von zahntechnischen Teilen” wird ein Verfahren vorgestellt, in dem durch Kugelstrahlen mit Kugeln in einem Durchmesserbereich zwischen 420 μm und 590 μm Druckspannungen in die Oberflächenschicht eines Implantats aus dem Dentalbereich eingebracht werden und damit die Lebensdauer des Implantats erhöht wird.In EP 827722 A2 "Method for Increasing the Life of Dental Components" is presented a method in which are introduced by shot peening with balls in a diameter range between 420 microns and 590 microns compressive stresses in the surface layer of an implant from the dental field and thus the life of the implant is increased.

In EP 602712 B1 „Method of surface finishing orthopaedic implant devices using a bioactive blasting medium” wird ein Verfahren vorgestellt, mit dem durch Strahlbehandlung mittels eines bioaktiven Strahlmediums, das aus einem bioaktiven Granulat gebildet ist, innerhalb des Körpers nicht bioinert ist und für das umgebende Körpergewebe unschädlich ist, die Biokompatibilität erhöht wird. Das Strahlmittel ist aus der Gruppe ausgewählt, die aus Calciumphosphatkeramiken, Phosphatglas-Zusammensetzungen, biologisch absorbierbarem Glas, teilweise absorbierbarem Glas, vollständig biologisch absorbierbaren Biokeramiken, teilweise biologisch absorbierbaren Biokeramiken und nicht absorbierbaren Biokeramiken besteht.In EP 602712 B1 "Method of surface finishing orthopedic implant devices using a bioactive blasting medium", a method is presented, by means of the beam treatment by means of a bioactive beam medium, which is formed from a bioactive granules, is not bioinert within the body and is harmless to the surrounding body tissue, the biocompatibility is increased. The blasting agent is selected from the group consisting of calcium phosphate ceramics, phosphate glass compositions, bioabsorbable glass, partially absorbable glass, fully bioabsorbable bioceramics, partially bioabsorbable bioceramics and non-absorbable bioceramics.

In US 5,057,108 A „Method of surface finishing orthopedic implant devices” wird ähnlich zum Patent EP 602712 B1 „Method of surface finishing orthopaedic implant devices using a bioactive blasting medium” ein Strahlverfahren vorgestellt, bei dem zunächst eine Behandlung mit Stahlkugeln, anschließender Behandlung mit Glaskugeln und abschließender elektrochemischer Politur ein optimiertes Implantat aus Edelstahl bereitgestellt wird.In US 5,057,108 A "Method of surface finishing orthopedic implant devices" is similar to the patent EP 602712 B1 Method of surface finishing orthopedic implant devices using a bioactive blasting medium is presented, in which a treatment with steel balls, subsequent treatment with glass beads and final electrochemical polishing, an optimized im plantat made of stainless steel.

Aufgabenstellung und ErfindungsbeschreibungTask and description of the invention

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Oberflächenbeschichtung auf Grundkörpern aus Titan oder Titanbasislegierungen mit mehr als 60 Masse-% Titan zu erzeugen, die biologisch degradationsstabil, duktil und haftfest ist und außer Titan, Legierungselementen und Sauerstoff mehr als 0 Masse-% und weniger als 10 Masse-% Calcium und/oder mehr als 0 Masse-% und weniger als 20 Masse-% Phosphor enthält. Weiterhin liegt der Schichtdickenbereich der Oberflächenbeschichtung zwischen ≥ 0.5 μm und ≤ 12 μm. Die Oberflächenbeschichtung zeichnet sich durch ein mit Poren durchsetztes Schichtvolumen aus, dessen Porenvolumen sich zwischen 0 Vol.-% und 70 Vol.-% einstellen lässt.Of the present invention was based on the object, a surface coating on basic bodies of titanium or titanium-based alloys with more than 60% by mass of titanium, which is biologically resistant to degradation, is ductile and adherent and except titanium, alloying elements and oxygen more than 0% by mass and less than 10% by mass of calcium and / or more than 0 mass% and less than 20 mass% phosphorus contains. Furthermore, the layer thickness range of the surface coating is between ≥ 0.5 microns and ≤ 12 μm. The surface coating is characterized by a layer of pores interspersed with pores, the pore volume of which is set between 0% by volume and 70% by volume leaves.

Durch diese Modifizierungen und Optimierungen nach dem Beschichtungsvorgang bei gleichzeitig, beibehaltener Degradationsstabilität ist es möglich, folgende Eigenschaften der Oberflächenschicht wie zum Beispiel: bioinert, bioaktiv, chemisch inert, chemisch aktiv, diffusionshemmend, degradationsstabil, porenreich, porenarm, haftfest, sterilisierbar, hitzebeständig, geringe Rauheit, reduzierte Kaltschweißneigung, duktil, knochenähnlich, spröde etc. einzustellen.By these modifications and optimizations after the coating process at the same time, maintained degradation stability it is possible to have the following properties of the surface layer such as: bioinert, bioactive, chemically inert, chemically active, diffusion-inhibiting, stable to degradation, porous, low in pores, adherent, Sterilizable, heat resistant, low roughness, reduced Cold sweat tendency, ductile, bone-like, brittle etc. to adjust.

Eine weitere wichtige Kombination von Eigenschaften dieser Oberflächenbeschichtung betrifft die fakultative Entfernbarkeit eines Implantates nach einer komplikationslosen Frakturheilung, wenn das Osteosynthesematerial seine Funktion hat und entfernt werden kann. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine geeignete Vorbehandlung nach dem Fertigungsprozess möglichst reproduzierbare und optimierte Ausgangsoberflächen bereitstellt. Im Anschluss wird eine zu gleichen Teilen poröse sowie plastisch verformbare Oberflächenbeschichtung unter Anwendung eines elektrochemischen Tauchverfahrens in einem erfindungsgemäßen Elektrolyten und dessen charakteristischem Schichtbildungspotentialbereich aufgebracht und anschließend durch eine darauf abgestimmte Nachbehandlung mit Strahlverfahren eine einstellbare Oberflächentopographie mit spezifischer Rauheit bereitgestellt. Der erfindungsgemäßen Oberflächenbeschichtung liegt der Befund zugrunde, dass sie sich durch eine weitgehende, Stabilität gegenüber Solvatations-, Diffusions- und Zersetzungsvorgängen in biologischen Systemen sowie gegenüber thermischen Belastungszyklen, wie sie bei der thermischen Dampfsterilisation in Autoklaven zum Einsatz kommen, auszeichnet und dabei die Oberflächenbeschichtung über mehrere Monate ihre Degradationsresistenz und Haftfestigkeit beibehält. Damit wird der Anforderung genüge getan, nach einer variablen Verheilungsphase eine problemlose Rückholbarkeit der Implantate zu garantieren.A another important combination of properties of this surface coating concerns the facultative removability of an implant after a Complication-free fracture healing when the osteosynthesis material has its function and can be removed. The object is achieved according to the invention solved that a suitable pretreatment after the manufacturing process provides as reproducible and optimized starting surfaces. Following is an equally porous part as well plastically deformable surface coating using an electrochemical dipping process in an inventive Electrolytes and its characteristic layer formation potential range applied and then by a coordinated Aftertreatment with blast method an adjustable surface topography provided with specific roughness. The inventive Surface coating is based on the finding that They are characterized by extensive, stability Solvation, diffusion and decomposition processes in biological systems and thermal load cycles, as used in thermal steam sterilization in autoclaves for Use come characterized and while the surface coating over retains its resistance to degradation and adhesion for several months. Thus, the requirement is satisfied, after a variable Healing phase easy retrieval of the implants to guarantee.

Durch das einstellbare Elementverhältnis der Oberflächenbeschichtung ist es weiterhin möglich, diese auch bioaktiv zu gestalten und somit den Besiedelungsfortschritt durch Osteoblasten zu beschleunigen. Damit kann ein Teilerfolg gegenüber der konkurrierenden Besiedelung durch Bakterien und einer nachfolgenden Degradation des Implantatlagers durch bakterielle Inflammation erzielt werden. Diese erhöhten Anforderungen ergeben sich vor allem aus der weitaus größeren Komplikationsrate bei offenen Frakturen. In diesem Fall kann ein Restporenvolumen der Oberflächenbeschichtung mit geeigneten bakteriziden Wirkstoffen beladen werden oder durch weitere bakterizide Oberflächenbeschichtungen resistent gegenüber bakteriellen Inflammationen ausgestattet werden.By the adjustable elemental ratio of the surface coating it is still possible to make them bioactive and thus to accelerate the colonization progress by osteoblasts. This can be a partial success against the competing Colonization by bacteria and subsequent degradation of the implant site can be achieved by bacterial inflammation. These Increased requirements arise above all from far and wide greater complication rate in open fractures. In this case, a residual pore volume of the surface coating be loaded with suitable bactericidal agents or by other bactericidal surface coatings resistant against bacterial inflammations.

Ausführungsbeispielembodiment

Ein wässriger Elektrolyt der 0.05 mol·l–1–0.5 mol·l–1 Ethylendiamintetraessigsäure Calcium-di-Natriumsalz Dihydrat (C10H12N2O8CaNa2·2 H2O), 0.05 mol·l–1–0.5 mol·l–1 Ammoniumdihydrogenphosphat (NH4H2PO4), 0.5 mol·l–1–5 mol·l–1 Wasserstoffperoxid (H2O2) und 0.003 mol·l–1–0.03 mol·l–1 Pyridin-2,6-dicarbonsäure (C7H5O4N) enthält, wird auf einen pH-Wert von 5–7 eingestellt. Reintitan bzw. eine Titanlegierung (≥ 60 Masse-% Titan) mit einer Ausgangsrauheit von Ra ≤ 2.5 μm oder Rt ≤ 15 μm wird im Ultraschallbad gereinigt und im wässrigen Elektrolyten teilweise oder vollständig untergetaucht und anodisch gepolt. Das elektrochemische Tauchverfahren erfolgt bei Gleichspannung oder gepulster Gleichspannung (f ≤ 1500 s–1) und einer Stromdichte von ≤ 15 A·dm–2 bei einer Elektrolyttemperatur von 15°C–50°C unter Atmosphärendruck. Nach Erreichen der Endspannung von ≤ 400 V wird der beschichtete Körper in einer mehrstufigen Spülung mit Wasser von anhaftendem Elektrolyten befreit und mit Luft getrocknet. Anschließend wird der beschichtete Körper einem Beschuss mit pneumatisch beschleunigten Teilchen ausgesetzt, bei dem das Porenvolumen der erzeugten Oberflächenschicht durch mechanische Verdichtung von ursprünglich 30 Vol.-%–70 Vol.-% auf 0 Vol.-%–30 Vol.-% verringert wird. Dazu werden pneumatisch beschleunigte Strahlkörper aus Glas mit einem Durchmesser von 5 μm–200 μm verwendet.An aqueous electrolyte of 0.05 mol·l -1 -0.5 mol·l -1 ethylenediaminetetraacetic acid calcium di-sodium salt dihydrate (C 10 H 12 N 2 O 8 CaNa 2 · 2 H 2 O), 0.05 mol·l -1 -0.5 mol·l -1 ammonium dihydrogen phosphate (NH 4 H 2 PO 4 ), 0.5 mol·l -1 -5 mol·l -1 hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and 0.003 mol·l -1 -0.03 mol·l -1 pyridine -2,6-dicarboxylic acid (C 7 H 5 O 4 N) is adjusted to a pH of 5-7. Pure titanium or a titanium alloy (≥ 60 mass% titanium) with a starting roughness of R a ≤ 2.5 μm or R t ≤ 15 μm is cleaned in an ultrasonic bath and submerged partially or completely in the aqueous electrolyte and anodically poled. The electrochemical immersion method is carried out at DC voltage or pulsed DC voltage (f ≦ 1500 s -1 ) and a current density of ≦ 15 A · dm -2 at an electrolyte temperature of 15 ° C-50 ° C under atmospheric pressure. After reaching the final tension of ≤ 400 V, the coated body is freed of adhering electrolyte in a multistage rinse with water and dried with air. Subsequently, the coated body is subjected to bombardment with pneumatically accelerated particles, in which the pore volume of the surface layer produced is reduced by mechanical compression of originally 30% by volume - 70% by volume to 0% by volume - 30% by volume , For this purpose, pneumatically accelerated jet bodies made of glass with a diameter of 5 μm-200 μm are used.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - WO 03/094774 [0005] WO 03/094774 [0005]
  • - WO 2005/084577 [0006] WO 2005/084577 [0006]
  • - WO 2005/087982 [0007] WO 2005/087982 [0007]
  • - WO 2002/096475 [0008] WO 2002/096475 [0008]
  • - WO 9624391 A1 [0009] WO 9624391 A1 [0009]
  • - WO 2001/012883 A1 [0010] WO 2001/012883 A1 [0010]
  • - US 2005/0031663 A1 [0011] US 2005/0031663 A1 [0011]
  • - WO 2000/72776 A1 [0012] WO 2000/72776 A1 [0012]
  • - WO 2002/078759 A1 [0013] WO 2002/078759 A1 [0013]
  • - WO 2007/090433 A2 [0014] WO 2007/090433 A2 [0014]
  • - WO 2007/073213 A1 [0015] WO 2007/073213 A1 [0015]
  • - CN 1974876 A [0016] - CN 1974876A [0016]
  • - EP 1527790 A1 [0017] EP 1527790 A1 [0017]
  • - EP 462073 B1 [0018] EP 462073 B1 [0018]
  • - JP 08289927 A [0019] - JP 08289927 A [0019]
  • - DE 19750502 A1 [0020] DE 19750502 A1 [0020]
  • - US 2004/0158330 A1 [0021] US 2004/0158330 A1 [0021]
  • - DE 102004008687 A1 [0022] - DE 102004008687 A1 [0022]
  • - DE 19517275 C2 [0023] DE 19517275 C2 [0023]
  • - DE 4126800 A1 [0024] - DE 4126800 A1 [0024]
  • - EP 827722 A2 [0025] - EP 827722 A2 [0025]
  • - EP 602712 B1 [0026, 0027] - EP 602712 B1 [0026, 0027]
  • - US 5057108 A [0027] - US 5057108 A [0027]

Claims (4)

Elektrochemisch hergestellte, biologisch degradationsstabile, duktile und haftfeste Titanoxid-Oberflächenschicht auf Grundkörpern aus Titan oder Titanbasislegierungen mit mehr als 60 Masse-% Titan, gekennzeichnet dadurch, dass die Oberflächenschicht außer Titan, Legierungselementen und Sauerstoff mehr als 0 Masse-% und weniger als 10 Masse-% Calcium und/oder mehr als 0 Masse-% und weniger als 20 Masse-% Phosphor enthält.Electrochemically produced, biodegradation stable, ductile and adherent titanium oxide surface layer Basic bodies of titanium or titanium-based alloys with more as 60% by mass of titanium, characterized in that the surface layer except titanium, alloying elements and oxygen more than 0% by mass and less than 10% by mass of calcium and / or more than 0 Mass% and less than 20 mass% of phosphorus. Oberflächenschicht nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Oberflächenschicht mit einer Dicke ≥ 0.5 μm und ≤ 12 μm erzeugt wird.Surface layer according to claim 1, characterized in that the surface layer has a thickness ≥ 0.5 μm and ≤ 12 μm is generated. Oberflächenschicht nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Oberflächenschicht Poren aufweist.Surface layer according to the claims 1 and 2, characterized in that the surface layer Having pores. Oberflächenschicht nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass der Volumenanteil in der Oberflächenschicht mehr als 0 und weniger als 70 Volumenprozent beträgt.Surface layer according to the claims 1 to 3, characterized in that the volume fraction in the surface layer is more than 0 and less than 70% by volume.
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WO (1) WO2009147044A1 (en)

Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5057108A (en) 1990-01-12 1991-10-15 Zimmer, Inc. Method of surface finishing orthopedic implant devices
DE4126800A1 (en) 1991-08-09 1993-02-11 Mueller Wolf Dieter Dr Coated, metal-based composites, esp. implants - have rough metal surface layer contg. glass, glass-ceramic or ceramic particles as bonding agent for plastic, glass or cement coating
EP0462073B1 (en) 1990-06-14 1994-11-30 JENOPTIK GmbH Electrolyte for producing thin black conversion layers on light metals
WO1996024391A1 (en) 1995-02-10 1996-08-15 Technische Universität Dresden Process for producing a graduated coating of calcium phosphate phases and metallic oxide phases on metal implants
JPH08289927A (en) 1995-04-21 1996-11-05 Nikon Corp Inplant in bone and its manufacture
DE19517275C2 (en) 1995-05-11 1997-07-03 Peter Brehm Process for the surface treatment of a prosthesis made of titanium or titanium alloys
EP0827722A2 (en) 1996-09-06 1998-03-11 Degussa Aktiengesellschaft Method for increasing the durability of dental prosthesis
DE19750502A1 (en) 1996-09-06 1999-05-20 Degussa Life-extension method for metallic dental components
EP0602712B1 (en) 1992-12-14 2000-03-15 Bristol-Myers Squibb Company Method of surface finishing orthopaedic implant devices using a bioactive blasting medium
WO2000072776A1 (en) 1999-05-31 2000-12-07 Nobel Biocare Ab (Publ) Layer arranged on implant for bone or tissue structure, such an implant, and a method for application of the layer
WO2001012883A1 (en) 1999-08-17 2001-02-22 Isle Coat Limited Light alloy-based composite protective multifunction coating
WO2002078759A1 (en) 2001-04-02 2002-10-10 Stratec Medical Ag Bioactive surface layer, particularly for medical implants and prostheses
WO2002096475A1 (en) 2001-05-29 2002-12-05 Mediteam Dental Ab Modified oxide
WO2003094774A1 (en) 2002-05-10 2003-11-20 Plasma Coatings Limited A dental or orthopaedic implant
US20040158330A1 (en) 2001-06-15 2004-08-12 Mueller Wolf-Dieter Surface treated metallic implant and blasting material
US20050031663A1 (en) 1997-05-16 2005-02-10 Cecilia Larsson Implant element
EP1527790A1 (en) 2003-10-27 2005-05-04 Straumann Holding AG Implant with a ceramic coating
WO2005084577A1 (en) 2004-03-04 2005-09-15 Young-Taek Sul Osseoinductive magnesium-titanate implant and method of manufacturing the same
DE102004008687A1 (en) 2004-02-21 2005-09-15 Alexander Dr. med. Schuh Titanium or titanium alloy prosthesis, e.g. for hip replacement, has surface (partly) treated by blasting with dry ice particles
WO2005087982A1 (en) 2004-03-13 2005-09-22 Accentus Plc Metal implants
CN1974876A (en) 2006-11-02 2007-06-06 华南理工大学 Bioactive film on titanium metal surface and its sand blasting-micro arc oxidizing compounding process
WO2007073213A1 (en) 2005-12-20 2007-06-28 Auckland Uniservices Limited Micro-arc assisted electroless plating methods
WO2007090433A2 (en) 2006-02-09 2007-08-16 Plus Orthopedics Ag Purified oxides with novel morphologies formed from ti-alloys

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD246028A1 (en) * 1986-02-12 1987-05-27 Karl Marx Stadt Tech Hochschul CERAMIZED METAL IMPLANT
DD246476A1 (en) * 1986-03-12 1987-06-10 Karl Marx Stadt Tech Hochschul ONE-PIECE CEMENT-FREE ANCHORABLE BIOKOMPATIBLE HIP JOINT PAN
DE4139006C3 (en) * 1991-11-27 2003-07-10 Electro Chem Eng Gmbh Process for producing oxide ceramic layers on barrier layer-forming metals and objects produced in this way from aluminum, magnesium, titanium or their alloys with an oxide ceramic layer

Patent Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5057108A (en) 1990-01-12 1991-10-15 Zimmer, Inc. Method of surface finishing orthopedic implant devices
EP0462073B1 (en) 1990-06-14 1994-11-30 JENOPTIK GmbH Electrolyte for producing thin black conversion layers on light metals
DE4126800A1 (en) 1991-08-09 1993-02-11 Mueller Wolf Dieter Dr Coated, metal-based composites, esp. implants - have rough metal surface layer contg. glass, glass-ceramic or ceramic particles as bonding agent for plastic, glass or cement coating
EP0602712B1 (en) 1992-12-14 2000-03-15 Bristol-Myers Squibb Company Method of surface finishing orthopaedic implant devices using a bioactive blasting medium
WO1996024391A1 (en) 1995-02-10 1996-08-15 Technische Universität Dresden Process for producing a graduated coating of calcium phosphate phases and metallic oxide phases on metal implants
JPH08289927A (en) 1995-04-21 1996-11-05 Nikon Corp Inplant in bone and its manufacture
DE19517275C2 (en) 1995-05-11 1997-07-03 Peter Brehm Process for the surface treatment of a prosthesis made of titanium or titanium alloys
EP0827722A2 (en) 1996-09-06 1998-03-11 Degussa Aktiengesellschaft Method for increasing the durability of dental prosthesis
DE19750502A1 (en) 1996-09-06 1999-05-20 Degussa Life-extension method for metallic dental components
US20050031663A1 (en) 1997-05-16 2005-02-10 Cecilia Larsson Implant element
WO2000072776A1 (en) 1999-05-31 2000-12-07 Nobel Biocare Ab (Publ) Layer arranged on implant for bone or tissue structure, such an implant, and a method for application of the layer
WO2001012883A1 (en) 1999-08-17 2001-02-22 Isle Coat Limited Light alloy-based composite protective multifunction coating
WO2002078759A1 (en) 2001-04-02 2002-10-10 Stratec Medical Ag Bioactive surface layer, particularly for medical implants and prostheses
EP1372749B1 (en) * 2001-04-02 2004-10-06 Stratec Medical AG Bioactive surface layer, particularly for medical implants and prostheses
WO2002096475A1 (en) 2001-05-29 2002-12-05 Mediteam Dental Ab Modified oxide
US20040158330A1 (en) 2001-06-15 2004-08-12 Mueller Wolf-Dieter Surface treated metallic implant and blasting material
WO2003094774A1 (en) 2002-05-10 2003-11-20 Plasma Coatings Limited A dental or orthopaedic implant
EP1527790A1 (en) 2003-10-27 2005-05-04 Straumann Holding AG Implant with a ceramic coating
DE102004008687A1 (en) 2004-02-21 2005-09-15 Alexander Dr. med. Schuh Titanium or titanium alloy prosthesis, e.g. for hip replacement, has surface (partly) treated by blasting with dry ice particles
WO2005084577A1 (en) 2004-03-04 2005-09-15 Young-Taek Sul Osseoinductive magnesium-titanate implant and method of manufacturing the same
WO2005087982A1 (en) 2004-03-13 2005-09-22 Accentus Plc Metal implants
WO2007073213A1 (en) 2005-12-20 2007-06-28 Auckland Uniservices Limited Micro-arc assisted electroless plating methods
WO2007090433A2 (en) 2006-02-09 2007-08-16 Plus Orthopedics Ag Purified oxides with novel morphologies formed from ti-alloys
CN1974876A (en) 2006-11-02 2007-06-06 华南理工大学 Bioactive film on titanium metal surface and its sand blasting-micro arc oxidizing compounding process

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Zhu, X. et al."Anodic oxide films containing Ca and P of titanium biomaterials (2001), 22(16), 2199-2206 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009147044A1 (en) 2009-12-10

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