DE69527203T2

DE69527203T2 - Wirkstoff zur stimulation von hartem gewebe

Info

Publication number: DE69527203T2
Application number: DE69527203T
Authority: DE
Inventors: Hans-Arne Hansson; Gunilla Johansson-Ruden; Olle Larm
Original assignee: Medicarb AB
Current assignee: Medicarb AB
Priority date: 1994-07-19
Filing date: 1995-07-13
Publication date: 2003-01-09
Anticipated expiration: 2015-07-14
Also published as: AU696183B2; IS4409A; AU3089595A; IS1793B; PL318326A1; NZ290219A; CZ289981B6; HU220770B1; JP3492377B2; KR100395724B1; FI970202A7; US5894070A; HU9700160D0; MX9700443A; CN1157568A; NO310223B1; DK0771206T3; DE69527203D1; BR9508322A; ATE219678T1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft neue Techniken zur Stimulierung oder Beschleunigung der Regeneration von hartem Gewebe in Verbindung mit der sogenannten Osseointegration, beispielsweise der gewünschte Effekt bei der Implantation von Fremdimplantaten in hartes Gewebe, insbesondere Knochengewebe. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Durchführung solcher Osseointegration unter Anwendung der neuen erfindungsgemäßen Techniken. Zudem betrifft die Erfindung die Bildung von neuem Knochen in Bezug auf Knochengewebedefekte oder anderweitigen Bedarf an Knochengewebe.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Implantate, die zur Verankerung in hartem Gewebe vorgesehen sind, insbesondere Knochengewebe, erfreuen sich einer immer weiter verbreitenden Verwendung in der Odontologie, Orthopädie, Neurochirurgie, Handchirurgie und plastischer und rekonstruktiver Chirurgie. Eine langfristige Verankerung von Implantaten in Knochen wird mit Titan erreicht und es kann angenommen werden, dass Titan basierende Materialien auch in der Zukunft in großem Umfang als Material der Wahl für Implantate und Prothesen verwendet werden wird.
Ein klinisches Problem im Umgang mit der sogenannten Osseointegration ist die Tatsache, dass das Implantat keiner Belastung ausgesetzt werden kann, bevor eine ausreichende Knochenverankerung erreicht wurde, welche bis zu 6 bis 9 Monate benötigen kann. Es ist daher klinisch von größter Bedeutung, den Heilungsprozess durch das Bereitstellen stimulierter Knochenformation in Verbindung mit den Implantaten zu beschleunigen. Es gibt auch einen Bedarf zur Regeneration von Knochen, um Brückendefekte oder Abschnitte, in denen Knochenresorption stattgefunden hat, z. B. in zahnlosen Teilen des Kiefers oder worin Knochengewebe verloren gegangen ist durch z. B. Trauma, Tumor oder Chirurgie.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die hauptsächliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Wachstum von Zellen in hartem Gewebe zu stimulieren, z. B. Knochenzellen, so dass das Volumen des harten Gewebes sich erhöht.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist das zur Verfügung stellen von Mitteln, die in der Ausbildung von regeneriertem Knochengewebe des hauptsächlich lamellaren, kompakten Typs resultieren, wobei das Ausmaß der Bildung von Narbengewebe minimiert wird.
Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Medikament zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, in Zusammenhang mit Implantaten in hartem Gewebe die Regeneration von hartem Gewebe zu stimulieren, z. B. Knochengewebe. Im Weiteren wird dieses Medikament ein Agens genannt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist das zur Verfügung stellen von Implantaten, die mit einem Agens zur Stimulation der Regeneration von hartem Gewebe behandelt wurden.
Für diese und andere Aufgaben, die sich klar aus der folgenden Offenbarung ergeben, wird durch die Erfindung eine neue Verwendung von Chitosan und einem darauf immobilisierten, unter Heparin, Heparansulfat, Chondroitinsulfaten und Dextransulfat ausgewählten Polysaccharid zur Verfügung gestellt. Diese neue Verwendung betrifft die Herstellung eines Agens, das in der Lage ist, die stimulierte Regeneration von hartem Gewebe zur Verfügung zu stellen. Eine solche stimulierte Regeneration kann beispielsweise in Verbindung mit Implantaten in hartem Gewebe, wie Knochengewebe, zur Verfügung gestellt werden.
Das Polysaccharid kann auf der Chitosanmatrix auf mehrere Arten immobilisiert werden, z. B. durch ionische Bindung, durch kovalente Bindung von Multipunkt- oder Endpunkt- Bindung, oder durch mechanische Fixierung in der Chitosanmatrix in Verbindung mit der Präzipitation des Chitosans aus Lösung. Ionische Bindungen und kovalente Bindungen sind bevorzugte Immobilisierungsformen.
Das hartes Gewebe stimulierende Agens gemäß der Erfindung kann in verschiedenen physikalischen Formen vorliegen, z. B. als eine Membran, ein Pulver, ein Gel, Perlen oder als Lösung. In dem Fall, in dem ein Implantat vorgesehen ist, kann der Teil des Implantats welcher zur Integration in das harte Gewebe vorgesehen ist, zur Applikation des Agens auf dem Implantat getaucht werden. Das Agens kann natürlich auch auf das harte Gewebe per se z. B. in einem Hohlraum im Knochengewebe aufgebracht werden.
Das zur Implantation bevorzugte Material ist Titan, aber andere Implantationsmaterialien können auch verwendet werden.
Chitosan ist ein lineares 1,4-gebundenes Polysaccharid, aufgebaut aus β-D-Glucoseamin-Einheiten. Das Chitosan wird hergestellt durch N-Deacetylierung von Chitin, einem Polymer, das die Schale von Insekten und Schalentieren inter alia ausbildet. Kommerziell wird Chitin aus Krebs- und Krabbenschalen gewonnen, welche Abfallprodukte der Fischindustrie sind. Durch die Kontrolle der alkalischen Behandlung von Chitinen können Chitosane von unterschiedlichen N-Acetylierungsgraden hergestellt werden. Wenn Chitin mit konzentrierter Alkali, normalerweise Natriumhydroxid, behandelt wird, findet N-Deacetylierung statt, d. h., Acetamidogruppen werden in Aminogruppen umgewandelt, um Chitosan zu bilden.
Die physikalischen Eigenschaften von Chitosan, die seinen Nutzen betreffen, hängen vom Grad der N-Acetylierung, dem Molekulargewicht und der Homogenität ab. Chitosan ist biologisch abbaubar, sowohl durch Chitinasen im Verdauungssystem wie auch durch Lysozym und andere Enzyme in dem Körper.
In Verbindung mit der Verwendung der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass das Chitosan einen Grad an N-Acetylierung von maximal ungefähr 90% und vorzugsweise von maximal ungefähr 50% aufweist. Es ist besonders bevorzugt, dass der Grad an N-Acetylierung weniger als ungefähr 25% beträgt.
Das bevorzugte Polysaccharid zur Immobilisierung auf der Chitosanmatrix ist Heparin oder Heparansulfat. Eine spezielle Technik zur kovalenten Kopplung von Heparin an Matrizen, die Aminogruppen enthalten, wird in dem US-Patent Nr. 4,613,665 beschrieben.
Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Stimulierung und/oder Beschleunigung der Regeneration von hartem Gewebe, z. B. in Verbindung mit der sogenannten Osseointegration zur Verfügung. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass vor der Implantation eine zur Stimulation geeignete Menge eines definierten Agens auf das Implantat und/oder das harte Gewebe appliziert wird, das aus Chitosan und einem darauf immobilisierten Polysaccharid hergestellt ist, ausgewählt aus Heparin, Heparansulfat, Chondroitinsulfate und Dextransulfat. Osseointegration ist die optimale Form zur langfristigen Verankerung eines Implantats von nicht autologen und verschiedenen Fremdmaterialien in hartes Gewebe, insbesondere Knochengewebe.
In Verbindung mit der Ausführung dieses Verfahrens kann das Agens in der Form eines Pulvers, einer Lösung, eines Gels, Perlen, eines Films oder einer Membran appliziert werden. Alternativ kann das Agens durch Eintauchen des Teils des Implantats appliziert werden, der zur Integration in das harte Gewebe vorgesehen ist, in eine Lösung der geeigneten Inhaltsstoffe Chitosan und eines darauf immobilisierten Polysaccharids.
Die Erfindung umfasst auch Implantate, die zur Integration in hartem Gewebe vorgesehen sind, insbesondere Knochengewebe. In solchen Implantaten wird der zur integrierende Teil des Implantats mit einem Agens, das die Regeneration von hartem Gewebe stimuliert, beschichtet, das Chitosan und ein auf dem Chitosan immobilisiertes Polysaccharid enthält, und welches ausgewählt ist aus Heparin, Heparansulfat, Chondroitinsulfaten und Dextransulfat. Es ist besonders bevorzugt, dass das Implantat Titan enthält.

BEISPIELE DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden durch nicht einschränkende Beispiele illustriert. In diesen beziehen sich Prozentangaben und Teile auf Gewicht, wenn dies nicht anders angegeben ist.

BEISPIEL 1

Beschichten einer Titanschraube mit Chitosan

Titanschrauben werden in eine 2%ige Essigsäurelösung von Chitosan (1% w/v) getaucht und in dieser Lösung für 15 Minuten belassen. Das Chitosan ist Sea Cure 313, (Pronova Biopolymer, 15% N-Acetylierung). Die behandelten Titanschrauben werden dann in einem Trockenschrank für 16 Stunden bei 70ºC getrocknet und dann in 1 M NaOH neutralisiert und wiederholt mit destilliertem Wasser abgespült und wiederum in einem Hitzeschrank getrocknet. Die Schrauben werden in eine Verpackung des Typs "aufziehbar" verpackt und mit Ethylenoxid sterilisiert.

BEISPIEL 2

Titanschrauben mit ionisch gebundenem Heparin

Gemäß Beispiel 1 mit Chitosan beschichtete Schrauben werden in eine Lösung transferiert, die 125 mg Heparin (Pig Mucosa, Kabivitrum) in 500 ml destilliertem Wasser enthält, in der sie für 16 Stunden verbleiben, wonach sie in destilliertem Wasser abgespült werden und bei Raumtemperatur getrocknet werden. Diese Schrauben werden in eine Verpackung des Typs "aufziehbar" verpackt und mit Ethylenoxid sterilisiert. Die Menge an immobilisiertem Heparin beträgt ungefähr 2 ug/cm².

BEISPIEL 3

Titaniumschrauben mit kovalent gebundenem Heparin (Endpunkt-Befestigung)

Heparin wird in Wasser gelöst (300 ml). Die Lösung wird auf 0ºC in Eiswasser gekühlt und kalt gehalten. Zuerst wird Natriumnitrit (NaNO&sub3;, 10 mg) und dann Essigsäure (2 ml) zur Lösung unter Rühren hinzugefügt. Die Reaktionsmischung wird bei 0ºC für 2 Stunden gehalten, dialysiert und gefriergetrocknet. Die Ausbeute beträgt 0,7 g.
Gemäß Beispiel 1 mit Chitosan beschichtete Titanschrauben werden in eine Lösung, die 125 mg des oben Nitrit abgebauten Heparins, 15 mg NaCNBH&sub3; in 500 ml destilliertem Wasser enthält, transferiert und der pH wird mit 0,1 M HCl auf 3,9 eingestellt. Die Reaktionsmischung wird für ungefähr 16 Stunden bei Raumtemperatur belassen. Die Schrauben werden dann in destilliertem Wasser abgespült und bei Raumtemperatur getrocknet. Die behandelten Titaniumschrauben werden in eine Verpackung des Typs "aufzubar" verpackt und mit Ethylenoxid sterilisiert. Die Menge an immobilisiertem Heparin beträgt ungefähr 1,5 ug/cm².

BEISPIEL 4

Titanschrauben mit kovalent gebundenem Heparin (Mehrpunkt-Befestigung)

Eine Lösung aus Sodiumperiodat oxidiertem Natriumheparin wird in folgender Weise hergestellt: 1 Gramm Natriumperiodat NaIO&sub4; wird in 200 ml destilliertem Wasser aufgelöst. 10 Gramm Natriumheparin werden zu der Lösung hinzugefügt und die Lösung über Nacht im Dunkeln gerührt. Die resultierende Lösung wird nach dem Hinzufügen von 10 ml Glycerin und 2 stündigem Rühren gegen Wasser dialysiert. Das Wasser wird jede zweite Stunde ausgetauscht. Dieses resultiert in einer Lösung, die Periodat oxidiertes Heparin in einer Konzentration von ungefähr 19 mg/ml enthält.
Gemäß Beispiel 1 mit Chitosan beschichtete Titaniumschrauben werden in eine Lösung transferiert, die 125 mg des oben Periodat oxidierten Heparins, 15 mg NaCNBH&sub3; in 500 ml destilliertem Wasser enthält. Die Reaktion wird dann in genau der gleichen Weise wie in Beispiel 3 beschrieben, durchgeführt.

BEISPIEL 5

Herstellung von Chitosanfilmen

5 g Hydrochloridsalz von Chitosan (50% Grad der Acetylierung, Pronova) werden in destilliertem Wasser (0,5 l,1% v/w) aufgelöst. 10 ml der so hergestellten Lösung werden auf eine Petri-Schale transferiert und ein Chitosanfilm wird durch Verdunsten und Trocknen in einem Hitzeschrank bei 70ºC für 24 Stunden hergestellt. Der so hergestellte Film wird dann durch das Hinzufügen eines Natriumphosphatpuffers, 0,2 M, pH 9,0, neutralisiert. Der Film wird in der Petri-Schale in diesem Puffer bei Raumtemperatur für 2 bis 4 Stunden belassen, wird dann 3- bis 4-mal mit Wasser gewaschen und trocknen gelassen.

BEISPIEL 6

Filme mit kovalent gebundenem Heparin (Endpunkt-Befestigung)

Zu einem neutralisierten Chitosanfilm, hergestellt gemäß Beispiel 1, werden 20 ml einer Lösung, enthaltend 125 mg Nitrit abgebautes Heparin, hergestellt wie in Beispiel 3, gelöst in 0,5 I Wasser und enthaltend 4,4 g NaCl, hinzugefügt. Zu der Lösung werden 15 mg Natriumcyanoborhydrid hinzugefügt. Der pH der Lösung wird auf 3,9 unter Verwendung von 0,5 M Salzsäure oder einer anderen Säure eingestellt. Die den Chitosanfilm enthaltende Lösung wird 15 Stunden bei Raumtemperatur stehen gelassen und der behandelte Film wird dann 3- bis 4-mal mit Wasser gewaschen und trocknen gelassen.

BEISPIEL 7

Filme mit ionisch gebundenem Heparin

Zu einem neutralisierten Chitosanfilm, hergestellt gemäß Beispiel 1, werden 20 ml einer Lösung, enthaltend 125 mg Heparin, gelöst in 0,5 I Wasser, enthaltend 4,4 g NaCl, hinzugefügt. Die den Chitosanfilm enthaltende Lösung wird dann bei Raumtemperatur für 14 Stunden stehen gelassen und der behandelte Film wird 3- bis 4-mal mit Wasser gewaschen und trocknen gelassen. Der hergestellte Film kann zu einem Pulver zur Verwendung in der Osseointegration gemäß der Erfindung gerieben werden.

BEISPIEL 8

Biologischer Versuch

Als Versuchstiere werden erwachsene Kaninchen verwendet, welche anästhetisiert und für die Operation unter sterilen Bedingungen vorbereitet wurden, wobei das Haar in der Knieregion des Kaninchens entfernt wurde.
Eine distale Hautsektion im Kniegelenk mit einer Länge von 35 bis 40 mm wird gegen den proximalen Teil der epiphysischen Knorpelregion der Tibia durchgeführt. Das Periostum wird durchtrennt und unter Kühlung mittels einer kontinuierlich fließenden sterilen gepufferten Salzlösung wird bei geringer Umdrehungsgeschwindigkeit ein Loch durch das kompakte Bein bis zum Markhohlraum, unter Verwendung eines 3,5 mm Bohrers, gebohrt. Dann wird eine 4 mm lange Titanschraube mit einem hexagonalen Kopf proximal eingeschraubt und 6 mm distal davon eine weitere Titanschraube, beide mit einem Durchmesser von 3,5 mm. Facia und die Hautwunde werden mit Einzelstichen genäht. In den Experimenten werden zusätzlich zu den gemäß Beispiel 1 bis 3 behandelten Titanschrauben auch unbehandelte Titanschrauben verwendet.
Nach jeweils 4 und 12 Wochen wurden die Kaninchen wiederum anästhesiert. Das Haar in der Knieregion wurde weggeschnitten und Hauteinschnitte wurden distal des Kniegelenks zur Tibia hin durchgeführt. Die Schrauben werden freigelegt und identifiziert und der Schraubendrehmoment beim Herausdrehen der proximalen Schrauben bestimmt. Die distalen Schrauben werden für die Lichtmikroskopie vorbereitet, wobei das Implantat in dem Knochen in situ verbleibt.

BEISPIEL 9

Titanpulver mit und ohne Heparinbeschichtung

Die Beschichtung von Titanpulver mit Chitosan wird im Wesentlichen durchgeführt wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt und die Immobilisierung wird wie in Beispiel 3 beschrieben durchgeführt.
Die Fibula von beiden Hinterbeinen wird freigelegt und deren Muskelgewebe entlang einem ungefähr 10 mm langen Abschnitt auf dem Mittelknochen abgelöst. Ein 6 mm langes Abschnitt der freigesetzten Fibula wird entfernt, sowohl der Knochen wie auch dessen Periostium und der Defekt zwischen den Knochenenden wird mit Titanpulver gefüllt. Ein Membranfilter, hergestellt aus PTFE wird herumgewickelt, um den Defekt zu überbrücken und granulierendes Gewebe von der Einwanderung in diese Region abzuhalten. Auf der einen Seite wird mit Heparin beschichtetes Titanpulver positioniert und auf der anderen Seite nicht beschichtetes Titanpulver. Die Wunden werden anschließend geschlossen. Den Ratten wird eine uneingeschränkte Bewegung während der 3 Wochen vor der zweiten Untersuchung und dem Opfern eingeräumt. Die Untersuchung der Defekte in der Fibula auf beiden Seiten zeigt, dass cancellöser und lamellarer Knochen beide Defekte überbrückt. Jedoch findet die ausgeprägteste Knochenbildung am und entlang dem heparinisierten Titanpulver statt. Zudem wird mehr lamellarer, i. e. gut organisierter Knochen zwischen dem heparinisierten Titanpulver festgestellt.
Demnach stimuliert mit Heparin beschichtetes Titanpulver die Neubildung von Knochen sogar in Abwesenheit von Periostum.

BEISPIEL 10

Osteogene Aktivität einer ionisch heparinisierten Chitosanmembran, wie durch die Fibula-Spalt-Überbrückungstechnik untersucht

Die Fibula auf beiden Hinterläufen wird bei anästhesierten Ratten freigelegt und deren Muskelgewebe entlang eines ungefähr 10 mm langen Abschnitts auf dem mittleren Schaftknochen abgelöst. Ein 6 mm langes Segment der freigelegten Fibula wird entfernt, sowohl der Knochen wie auch dessen Periostium und der Defekt zwischen den Knochenenden wird mit einem Chitosanfilm umwickelt.
Auf der linke Seite wird eine wie in Beispiel 5 hergestellte Chitosanmembran aufgebracht (Chitosan mit 15% Acetylierung) und auf den Defekt der rechten Fibula eine heparinisierte wie in Beispiel 7 hergestellte Chitosanmembran (Chitosan mit 15% Acetylierung) aufgebracht.
Um zu verhindern, dass der Schlauch, der durch die Membranen ausgebildet wird, und den 6 mm Spalt zwischen den Knochenenden überbrückt, zusammenfällt, werden kleine Knochenfragmente entlang der Spalte positioniert.
Nach der Untersuchung nach 3 Wochen konnte eine stärker ausgebildete Bildung von Knochenmatrix und Knochen in beiden Tieren auf der rechten Seite gezeigt werden, d. h., derjenigen mit dem heparinisierten Chitosanfilm.

BEISPIEL 11

Osteogene Aktivität einer heparinisierten Chitosanmembran, wie untersucht durch die Knochenbildung in einem Loch des Calvarium

Es ist hinlänglich bekannt, dass, wenn Schäden, die bestimmte Dimensionen überschreiten, in Knochen entstehen, solche Defekte durch die Bildung einer fibrösen Narbengewebemembran geheilt werden, die den Defekt in dem Knochen überbrücken. Die kritische Größe für Löcher in dem Calvarium in erwachsenen Ratten beträgt 8 mm, d. h., Löcher von 8 mm oder größerem Durchmesser werden nicht durch Knochengewebe geschlossen.
In Ratten wird ein paramedizinischer Hauteinschnitt von der nasofrontalen Region zur äußeren occipitalen Protruberanz durchgeführt. Die Haut und die darunter liegenden Gewebe werden einschließlich des größten Teils des temporalen Muskels an beiden Seiten gelöst. Eine speziell hergestellte Trephine wird verwendet, um ein 8 mm Loch bilateral in den Schädel zu bohren. Es wird extrem darauf geachtet, dass Schäden an den Hirnhäuten und dem Gehirn vermieden werden.
Auf der rechten Seite wird eine Chitosanmembran mit ionisch gebundenem Heparin, hergestellt wie in Beispiel 9, auf die Dura platziert, mehrere Knochenfragmente auf die Membran aufgebracht und eine zusätzliche identische Membran auf den Schädel aufgebracht. Anschließend wird auf der linken Seite eine nicht heparinisierte Chitosanmembran, hergestellt wie in Beispiel 5, in der gleichen Weise mit abstandhaltenden Knochenfragmenten aufgebracht. Anschließend wird die Galea und die Haut geschlossen.
Nach 3 Wochen werden die Ratten anästhesiert und der Schädel untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass mehr osteoides und neues Knochengewebe den Defekt auf der rechten Seite im Vergleich zur linken Seite überdeckte. Zudem sind weniger auffällige Entzündungsreaktionen an den heparinisierten Chitosanmembranen vorhanden.

BEISPIEL 12

Herstellung von mit Dextransulfat oder Heparin oder Chondroitin-4-Sulfat überzogenen Chitosanperlen

Wässrige Lösungen von Chitosan (2% w/v, 18% acetyliert) werden Tropfen für Tropfen mit einer Spritze zu einer Lösung von Dextransulfat oder Heparin oder Chondroitin-4- Sulfat (0,1% w/v) in Tripolyphosphatpuffer hinzugefügt. Die resultierten Perlen werden auf einem Glasfilter wiedergewonnen und mit Wasser (1 l) abgewaschen und über Nacht bei 30ºC getrocknet.

BEISPIEL 13

Osteogene Aktivität von Chitosanperlen, wie durch die Knochenbildung nach subperiostaler Ablagerung auf dem Schädel untersucht

Die Positionierung einer auf osteogene Wirkung zu untersuchenden Verbindung unter dem Periostium des Schädels ist ein gut etabliertes Verfahren.
Perlen aus Chitosan und Heparin, mit Dextransulfat beschichtetes Chitosan und mit Chondroitin-4-Sulfat beschichtetes Chitosan, hergestellt wie in Beispiel 12 beschrieben, werden subperiostal auf dem Frontalknochen von erwachsenen Ratten positioniert. Jeweils eine dieser Perlen wird an beiden Seiten positioniert. Die Knochenbildung wird nach 3 Wochen untersucht.
Chitosan-Heparinperlen sind osteogen, wie gezeigt durch die Bildung von osteoidem und Knochengewebe auf dem Frontalknochen. Die Chondroitinsulfat beschichteten Chitosanperlen und die Dexiransulfat beschichteten zeigen auch osteogene Wirkung.
Entzündliche Zellen wurden auch in unterschiedlichem, eher geringem Ausmaß festgestellt.
Diese Beispiele zeigen, dass Chitosan zusammen mit bestimmten Polysacchariden eine osteogene Wirkung ausübt.
Eine noch bessere Stimulierung einer heilenden Wirkung kann wahrscheinlich durch die Kombination dieser Erfindung mit Wachstumsfaktoren erzielt werden.
In vitro Experimente mit einem mit 10d 125 markiertem aFGF (acidic Fibroblast Growth Factor, Bachem California) zeigen eine signifikant höhere spezifische Bindung von Wachstumsfaktor an eine heparinisierte Schraube im Vergleich zu einer nicht heparinisierten Schraube. Obwohl die Erfindung nicht auf irgend eine Theorie eingeschränkt ist, scheint es wahrscheinlich, dass endogene Wachstumsfaktoren an der Schnittstelle zwischen dem Implantat und dem umgebenden Knochen angereichert werden, wenn die Schraube mit einer Beschichtung aus Chitosan-Heparin besteht und resultieren daher in stimulierter Knochenregeneration.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern ist auf alle Formen von Implantaten anwendbar, die zur Integration in hartes Gewebe, insbesondere Knochengewebe, vorgesehen sind. Somit ist die Erfindung auf allen Gebieten anwendbar, beispielsweise Odontologie, Orthopädie, Neurochirurgie, Handchirurgie und plastische und rekonstruktive Chirurgie. Auch ist die Erfindung bezüglich dentaler Anwendungen gut verwendbar.

Claims

1. Verwendung von Chitosan und einem darauf immobilisierten, unter Heparin, Heparansulfat, Chondroitinsulfaten und Dextransulfat ausgewählten Polysaccharid zur Herstellung eines Arzneimittels, das zur Lieferung von stimulierter Regeneration von Hartgewebe befähigt ist.

2. Verwendung nach Anspruch 1, bei der die stimulierte Regeneration von Hartgewebe in Verbindung mit Implantaten in Hartgewebe, wie Knochengewebe, geliefert wird.

3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Polysaccharid durch ionische Bindungen auf dem Chitosan immobilisiert ist.

4. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Polysaccharid durch kovalente Bindungen auf dem Chitosan immobilisiert ist.

5. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der es sich bei dem Polysaccharid um Heparin oder Heparansulfat handelt.

6. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Arzneimittel in Form eines Pulvers oder einer Lösung vorliegt.

7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das Arzneimittel in Form eines Gels vorliegt.

8. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das Arzneimittel in Form von Kügelchen vorliegt.

9. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Chitosan einen N-Acetylierungsgrad von höchstens 90% und vorzugsweise höchstens 50% aufweist.

10. Verwendung nach Anspruch 9, bei der das Chitosan einen N-Acetylierungsgrad von weniger als 25% aufweist.

11. Verwendung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, bei der das Implantat Titan enthält.

12. Implantat zur Integration in Hartgewebe, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des zu integrierenden Implantats mit einem die Regeneration von Hartgewebe stimulierenden Mittel, enthaltend Chitosan und ein darauf immobilisiertes, unter Heparin, Heparansulfat, Chondroitinsulfaten und Dextransulfat ausgewähltes Polysaccharid, überzogen ist.

13. Implantat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es Titan enthält.