專利名稱：：包含鍶離子的骨組織植入物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于植入到骨組織中的植入物及其制備方法。本發(fā)明還涉及噴砂粉末(blasdngpowder)和局部增加骨形成的方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)在，一期法(one-stageprocedure)通常被用于把整形外科(orth叩aedic)或牙科植入物，通常是金屬植入物，植入到骨組織中。在所述一期法中，將第一植入物部分，例如牙科固定物(dentalfixture),以外科手術(shù)的方式置于骨組織中，然后在外科手術(shù)之后，將愈合帽(healingcap)或第二植入物部分，例如橋基(abutment),直接連接到所述第一植入物部分。之后，使軟組織在所述愈合帽或第二植入物部分周圍愈合。當(dāng)使用愈合帽時，在幾周或幾個月之后不需要采用任何外科過程去除所述帽，以及將第二植入物部分，例如橋基和臨時冠，連接到所述第一植入物部分。該一期法例如在LCooper等"Amulticenter12-monthevaluationofsingle-toothimplantsrestored3weeksafter1-stagesurgery",TheInternationalJournalofOral&MaxillofacialImplants,Vol16,No2(2001)中有描述。二期法，其是另一種已知的植入方法，涉及在第一階段中以外科手術(shù)的方式將第一植入物部分，例如牙科固定物，置于骨組織中，然后在這里使其空載靜置和固定3個月或更長的愈合期，以便使骨組織生長到植入物表面上從而使植入物良好地連接到骨組織，使覆蓋植入物位置的軟組織中的切口在植入物之上愈合，和在第二階段中，打開覆蓋植入物的軟組織并且將第二植入物部分，例如牙科橋基和/或修復(fù)牙齒(restorationtooth)，連接到第一植入物部分，例如所述固定物，形成最終才直入4勿纟*4勾。^亥方';去4列長口在BrSnemark等"OsseointegratedImplantsintheTreatmentoftheEdentulousJaw,Experiencefroma10-yearperiod",Almquist&WiksellInternational,Stockholm,Sweden中有描述。然而，在愈合期間植入物不應(yīng)該被加載的事實意味著在3個月或更長的愈合期間，第二植入物部分不可以連接到第一植入物部分和/或不可以使用?？紤]到與此相關(guān)的不舒適性，期望將上述第一階段所需的時間周期最小化或甚至在一次手術(shù)中完成整個植入方法，也就是說，采用所述一期法。對于一期法和二期法，對于一些病人，可能認(rèn)為在功能性加載植入物之前等待至少3個月是更好的。然而，采用一期法的一個可選方案是在植入之后直接(立即加載)或在植入之后幾周(早期加載)就使植入物發(fā)揮功能。這些方法，例如，在DMEsposito,pp836-837,TitaniuminMedicine,MaterialScience,SurfaceScience,Engineering,BiologicalResponsesandMedicalApplication,Springer-Verlag(2001)中有描述。必不可少的是所述植入物在植入物與骨組織之間建立充分的穩(wěn)定性和結(jié)合，以使得可以實現(xiàn)以上披露的植入物立即或早期加載。也應(yīng)該注意的是，植入物的立即或早期加載可能對骨形成有益。用于骨植入物的一些金屬或合金，例如鈦、鋯、鉿、鉭、鈮，或它們的合金，能夠與骨組織形成相對強的結(jié)合，這種結(jié)合可以與骨纟且織本身一樣強，有時甚至更強。這種金屬植入物材料最著名的例子是鈦和鈦的合金，在這方面它們的性能從大約1950年起就已經(jīng)是已知的了。金屬與骨組織之間的這種結(jié)合被叫做"骨結(jié)合(osseointegration)"(AlbrektssonT,Br&nemarkPI,HanssonHA,Lindstr6mJ,"Osseointegratedtitaniumimplants.Requirementsforensuringalong-lasting,directboneanchorageinman",ActaOrthopScand,52:155-170(1981))?？梢蕴峒暗氖?，一旦與氧接觸，鈦、鋯、鉿、鉭、鈮和它們的合金立刻被薄氧化物層覆蓋。鈦植入物上的這種天然氧化物層主要由二氧化鈦(IV)(TK)2)與少量的Ti203,TiO和1^304構(gòu)成。盡管(氧化的)金屬，例如鈦，與骨組織之間的結(jié)合可能是相對強的，但仍然期望增強這種結(jié)合。到目前為止，有幾種處理金屬植入物以便獲得更好的植入物附著并由此獲得改善的骨結(jié)合的方法。這些方法中的一些涉及改變植入物的表面形貌(morphology),例如通過在植入物表面上生成不規(guī)則性以便與未處理的表面相比增加表面粗糙度。據(jù)信增加的表面粗糙度，其在植入物與骨組織之間產(chǎn)生更大的接觸和附著面積，在植入物與骨之間提供了更好的機械保持性(mechanicalretention)和強度。本領(lǐng)域中公知的6是，表面粗糙度可以通過例如等離子噴涂，噴砂或酸蝕刻來提供。用于獲得植入物對骨組織的更好附著的其它方法涉及改變植入物表面的化學(xué)性能。幾種方法涉及將陶瓷材料例如羥磷灰石的層施加到植入物表面，尤其是為了改善植入物對骨的結(jié)合，因為羥磷灰石與骨是化學(xué)相關(guān)的。然而，陶瓷涂層的一個缺點是它們可能是易碎的并且可能會從植入物表面剝落或破裂，這進(jìn)而可能導(dǎo)致植入物的最終失敗。改變植入物化學(xué)性能的其它方法涉及在植入物表面上施加氟和/或氟化物(WO94/13334,WO95/17217，WO04/008983和WO04/008984)。例如A人US4917702、US5441536、W099/53971、WO03/039609和EP1481696中已知，在施加于植入物上的含石壽酸鈣的涂層例如羥磷灰石中摻入某些離子，例如Mg2、Ca2+,Mi^+或Sr2+，以便促進(jìn)骨生長到植入物上。例如，WO01/49327和NiGX等，"Strontium-ContainingHydroxyapatite(Sr-HA)BioactiveCementforPrimaryHipReplacement:AnInVivoStudy",IncJBiomedMaterResPartB:ApplBiomater77B,pp409-415(2006);Ni等披露了生物活性骨水泥，包含含有鍶的羥磷灰石。XueW等,"OsteoprecursorCellResponsetoStrontium-ContainingHydroxyapatiteCeramics",JBiomedMaterResA,79(4),pp804-814(2006),說明含Sr的羥磷灰石比羥磷灰石更能誘導(dǎo)石舞灰石沉淀，以及鍶刺激骨前體細(xì)胞(OPC1)分化(differentiation)。此外，EP1023910描述了封裝在密封容器中的羥基化的并且親水的植入物，所述容器包含例如純水和二價陽離子，例如Mg2+,Mr^+或Sr2+。這些陽離子被描述為吸附在植入物的氧化物層上。WO2006/004297公開了骨誘導(dǎo)性金屬植入物，例如鈦或其合金，包含金屬氧化物層和形成于其上的生物活性材料層，該生物活性材料層由Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、Lu、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Ga、In、Ti、Sn和Bi中的任一種或多種構(gòu)成。通過將離子化的生物活性材料植入到所迷金屬氧化物的表面中，來形成所述生物活性材料層。然而，工作實施例僅描迷了在其鈦氧化物層中包含摻入的離子化釣的鈦植入物。也可以提及WO2002/096475,涉及在鈦氧化物層中包含釣、磷或硫的鈦植入物，和WO2005/084577,涉及在鈥氧化物層中包含鎂的鈦植入物。盡管存在提供植入物表面與骨之間相對強的結(jié)合的植入物，但是本領(lǐng)域仍然需要增強這種結(jié)合，也就是說，改善植入物在骨組織中的"骨結(jié)合"過程。因此，本領(lǐng)域需要提供這樣的植入物，其具有期望的附著速率并且其具有一旦將其植入到骨組織中就在骨與植入物之間形成機械強結(jié)合的能力。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的是滿足上述需要。因此，將提供用于植入到骨組織中的生物相容的植入物。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在骨組織中局部給予的鍶離子對骨組織中的骨形成和骨質(zhì)(bonemass)具有局部作用。還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，包含含有和/或釋放鍶離子的表面氧化物層的植入物誘導(dǎo)成骨細(xì)胞中的堿性磷酸酶的增加的生成，其對于進(jìn)一步的分化(differentiation)和礦化是至關(guān)重要的。此外，對于本發(fā)明的植入物觀測到增加的前列腺素E2(PGE2)生成。因此，可以實現(xiàn)改善的骨形成速率和改善的骨組織與植入物之間的附著速率，進(jìn)一步改善纟直入物立即或早期加載的可能性。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與包含含有例如釣或鎂離子的表面氧化物層的金屬植入物相比，包含含有和/或釋放鍶離子的表面氧化物層的植入物提供增加的成骨細(xì)胞增殖和增加的骨保護(hù)素生成。由此提供改善的骨質(zhì)，這意味著植入物與骨組織之間的更強的機械結(jié)合。因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，局部給予鍶離子改善植入物在骨組織中的骨結(jié)合過程。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過供植入到骨組織中的植入物實現(xiàn)了以上目的，所述植入物具有被氧化物層覆蓋的表面，其中所述氧化物層包含鍶離子。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了用于制備具有上述特征的骨組織植入物的方法。所述方法包含以下步驟a)提供具有植入物表面的植入物；b)形成覆蓋所述植入物表面的氧化物層；c)在所述氧化物層上形成帶負(fù)電的離子；和d)使所述氧化物層與鍶離子接觸。本發(fā)明的方法成本低廉并且易于實施，因此使得能夠大規(guī)模生產(chǎn)。此外，其易于消毒和儲存。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了包含金屬氧化物的噴砂粉末(blastingpowder),所述金屬氧化物包含鍶離子。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了局部增加骨形成的方法。所述方法包含向有需要的人給予包含鍶離子或其鹽和藥學(xué)上可接受的載體的組合物。本發(fā)明的第五方面涉及鍶離子或其鹽用于制備用于局部增加骨形成的藥物組合物的用途。本發(fā)明的第六方面涉及用于將植入物植入到骨組織中的套件(kit),所述套件包含植入物和組合物，所述組合物包含鍶離子或其鹽和藥學(xué)上可接受的載體。通過本發(fā)明的以下描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將會變得顯而易見。圖1說明在經(jīng)消毒的鈦樣品上鍶的存在(峰編號88)(得自TOF-SIMS測量)。圖2是對于在Sr(OH)2中陽極化之后的經(jīng)消毒的鈦樣品，說明鍶的存在和分布的TOF-SIMS圖像。(鍶顯示為白色。)圖3說明采用不同濃度的鍶以及不采用鍶時，在細(xì)胞處理的聚苯乙烯上，培養(yǎng)細(xì)胞3、7和14天之后，在細(xì)胞培養(yǎng)基中堿性磷酸酶的生成。圖4顯示培養(yǎng)7天之后，與沒被刺激的參比表面1和2相比，MG-63細(xì)胞在包含0.5mM和5mM鍶的參比表面1上的增殖程度。圖5顯示與沒被刺激的參比表面1和2相比，堿性磷酸酶在包含0.5mM濃度的鍶的參比表面1上的生成。圖6說明與沒被刺激的參比表面1和2相比，在包含鍶的參比表面l上培養(yǎng)細(xì)胞7和14天之后，測得的前列腺素E2(PGE2)的量。圖7是說明36h之后在參比表面1上培養(yǎng)的MG-63細(xì)胞的表面形貌的掃描電鏡圖像。圖8是說明36h之后在參比表面2上培養(yǎng)的MG-63細(xì)胞的表面形貌的掃描電鏡圖像。圖9是說明36h之后在包含鍶的參比表面1上培養(yǎng)的MG-63細(xì)胞的表面形貌的掃描電鏡圖像。圖IO說明分別包含鍶、4丐和鎂的參比表面1之間的MG-63細(xì)胞增殖的區(qū)別。圖ll顯示在分別包含鍶、鈣和鎂的參比表面1上培養(yǎng)細(xì)胞7和14天之后，測得的骨保護(hù)素的量。圖12說明與兩種對照植入物表面相比，根據(jù)本發(fā)明的包含鍶的植入物在植入兔子脛骨中6周之后的去除扭矩測試(removaltorquetest,RTQ)值。具體實施例方式本發(fā)明所用的術(shù)語"植入物"在其范圍內(nèi)包括供植入到脊推動物，特別是哺乳動物，例如人的身體中的任何裝置(device)。植入物可以用來替換anatomy和/或恢復(fù)身體的任何功能。通常，植入物由一個或幾個植入物部分構(gòu)成。例如，牙科植入物通常包含與第二植入物部分例如橋基和/或修復(fù)牙齒相連的牙科固定物。然而，供植入用的任何裝置，例如牙科固定物，可以單獨被稱作植入物，即使其它部分將要連接到其上。本發(fā)明所用的術(shù)語"用于植入到骨組織中的植入物"指的是供至少部分植入到骨組織中的植入物，例如牙科植入物，如整體植入物(one-pieceimplants)和整形外科植入物等等。用于植入到骨組織中的植入物也可以稱作骨組織植入物。本發(fā)明所用的術(shù)語"植入物表面"指的是植入物的至少一個被限定的表面區(qū)域。因此，該被限定的表面區(qū)域可以包括植入物的整個表i面積或者其某些部分。供植入到骨組織中的植入物表面的一個例子是供植入到患者頜骨中并將與骨組織接觸的牙科固定物的表面。供植入到骨組織中的植入物表面的另一個例子是供植入到患者股骨中的髖關(guān)節(jié)植入物的表面。本發(fā)明涉及一種用于植入到骨組織中的植入物，所述植入物具有表面；所述表面被氧化物層覆蓋，其中，所述氧化物層包含鍶離子。根據(jù)本發(fā)明的植入物是生物相容的，并且在骨組織中對骨形成和骨質(zhì)具有局部作用。此外，本發(fā)明的植入物引起增加的成骨細(xì)胞增殖，和骨組織中增加的堿性磷酸酶、骨保護(hù)素和前列腺素E2生成。堿性磷酸酶是成骨細(xì)胞生成的酶，其在骨礦化中起主要作用，和骨保護(hù)素是已知增加骨組織中的骨礦物密度和骨體積的細(xì)胞因子。此外，前列腺素E2對骨形成具有積極影響，并且對骨再吸收(resorption)具有抑制作用。堿性磷酸酶、骨保護(hù)素和前列腺素E2的生成清楚地表明根據(jù)本發(fā)明的植入物對骨重建具有積極作用。如通過去除扭矩(RTQ)測試測量的那樣(圖12),根據(jù)本發(fā)明的植入物提供改善的植入物穩(wěn)定性和骨組織響應(yīng)。覆蓋植入物表面的所述氧化物層包含分散在所述氧化物層的至少一部分中的鍶離子。鍶是帶正電的、無毒離子，其已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)容易分散在覆蓋植入物表面的氧化物層中。此外，已知鍶是^l骨吸收的骨贅元素。例如雷尼酸鍶(strontiumranelate)，由LesLaboratoiresServier以商品名Protelos出售，已經(jīng)使用多年來用于治療骨質(zhì)疏松癥。研究表明，將雷尼酸鍶口服給藥，不僅通過增強的成骨細(xì)胞復(fù)制而增加骨形成，而且通過降低的破骨細(xì)胞活性而降低骨再吸收。因此，實現(xiàn)新骨形成和骨礦物質(zhì)密度的改善。MeumerPJ等,"TheEffectsofStrontiumRanelateontheRiskofVertebralFractureinWomenwithPostmenopausalOsteoperosis"，NEnglJMed,vol350,pp459-468(2004);CoulombeJ等，"InVitroEffectsofStrontiumRanelateontheExtracellularCalcium-SensingReceptor",BiochemandBiophysResComm，vol323,issue4,pp1184-1190(2004);AmmannP,"StrontiumRanelate:APhysiologicalApproachforanImprovedBoneQuality",Bone,vol38,issue2,suppl1，pp15-18(2006);LiZY等,"ChemicalComposition,CrystalSizeandLatticeStructuralChangesAfterIncorporationofStrontiumintoBiomimeticApatite",Biomaterials,28(7),pp1452-1460(2006)。鍶之前已經(jīng)被用于治療骨質(zhì)疏松癥的事實暗示，全身給藥時的毒理情況和副作用是公知的。此外，鍶具有相對簡單的化學(xué)性能，并且通常是不滅的和不受例如消毒的影響。將鍶離子結(jié)合到所述氧化物中可以破壞氧化物結(jié)構(gòu)，從而使氧化物更有反應(yīng)性。當(dāng)所述氧化物層中結(jié)合有帶正電的鍶離子時，在氧化物表面(植入物表面)上提供了增加的正表面電荷密度。因此，骨組織中的富電子蛋白質(zhì)可以以電的方式被吸引到所述表面。結(jié)合的離子也可以影響所述氧化物的傳導(dǎo)性(conductivity),這可以對骨結(jié)合和血液相容性產(chǎn)生積極影響。至少部分所述氧化物層應(yīng)該包含鍶離子，并且可以通過所述離子在所述氧化物層中的存在，實現(xiàn)鍶在本發(fā)明植入物中的期望的骨誘導(dǎo)(osseoinductive)效果。然而，這也可以通過從所述氧化物層把鍶離子釋放到植入物周圍的生理流體中來實現(xiàn)。優(yōu)選，鍶離子均勻分散在氧化物層中。鍶離子在植入物表面上的均勻分布示于圖2中。根據(jù)本發(fā)明的植入物合適地是金屬植入物，例如由鈦或鈦合金制成的一直入物。然而，在實施方案中，所述植入物可以是非-金屬植入物，包括例如陶瓷、塑料或復(fù)合材料。在這類實施方案中，植入物表面是施加在所述非-金屬植入物上的金屬植入物層，從而提供了部分是金屬的植入物表面。所述金屬植入物層優(yōu)選包含鈦或鈦合金。然而，所述金屬植入物和所述金屬植入物層不限于特定金屬，而是可以由任何生物相容的金屬材料制成，例如鋯或其合金、鉿或其合金、鈮或其合金、鉭或其合金、鉻-釩合金、或這些材料的任何組合。所述覆蓋所述植入物表面的氧化物層的厚度在2-100nm的范圍內(nèi)。一旦與氧接觸，鈦、鋯、鉿、鉭、鈮和它們的合金立刻被薄氧化物層覆蓋。鈦植入物上的這種天然氧化物層主要由二氧化鈦(IV)(Ti02)和少量的1^203、TiO和Ti304構(gòu)成。在優(yōu)選的實施方案中，所述氧化物層是自發(fā)形成的氧化物層，例如與空氣接觸。這種自發(fā)形成的氧化物層的厚度在2-18nm的范圍12內(nèi)，例如在2-6nm的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的所述氧化物層隨時間不顯著長厚，并且保護(hù)下面的金屬表面，使其不與任何周圍的試劑反應(yīng)。被氧化物層覆蓋的金屬植入物表面是本領(lǐng)域已知的。然而，數(shù)篇現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)強調(diào)在植入物表面上提供厚氧化物層，優(yōu)選高于600nm的重要性(Sul等，"Resonancefrequencyandremovaltorqueanalysisofimplantswithturnedandanodizedsurfaceoxides",Clin.Oral.Impl.Res.，Vol13,pp252-259(2002);Sul等，"Qualitativeandquantitativeobservationsofbonetissuereactionstoanodisedimplants",Biomaterials,Vol23,No8,pp1809-1817(2002))。這種植入物需要附加的氧化步驟，這是因為上述厚度的氧化物層不能自發(fā)得到。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)厚度小于100nm的氧化物層，優(yōu)選具有小于18nm的天然氧化物層(也就是說，自發(fā)形成的氧化物層)厚度的氧化物層更適合用于植入到骨組織中，因為厚氧化物層可能是非常易碎的。此外，在植入物在骨組織中的較長時間植入期間，厚氧化物層可能導(dǎo)致碎裂和剝落。該發(fā)現(xiàn)與Xiropaidis等相反，Xiropaidis等認(rèn)為具有天然氧化物層的鈥植入物一皮認(rèn)為骨傳導(dǎo)性較差(lessosteoconductive)。(Xiropaidis等，"Bone-implantcontactatcalciumphosphate-coatedandporoustitaniumoxide(TiUniteTM)-modifiedoralimplants",Clin.Oral.Impl.Res,No16,pp532-539(2005))。根據(jù)本發(fā)明的氧化物層不影響或者改變植入物表面的形貌(topography)。此外，包含厚度小于100nm，例如小于18nm,例如在2-6nm之間的氧化物層的植入物是生物相容的，這使其適于結(jié)合到人體中。因此，根據(jù)本發(fā)明的包含鍶離子的氧化物層適于任何幾何形狀或任何基底。根據(jù)本發(fā)明的植入物的植入物表面優(yōu)選是金屬植入物表面，所述金屬植入物表面在其表面上包含金屬氧化物層。特別地，根據(jù)本發(fā)明的所述植入物，特別是植入物的表面包含鈦或其合金。因此，這種植入物表面被鈦氧化物層覆蓋。相應(yīng)地，在本發(fā)明的植入物中，覆蓋植入物表面的氧化物層是在植入物的金屬表面上形成的金屬氧化物層。在實施方案中，根據(jù)本發(fā)明的植入物可以進(jìn)一步在所述氧化物層之上提供有沉積物。這種沉積物可以包含骨刺激劑，例如鍶、鋰、4丐、鎂或具有骨刺激作用的任何其它離子。典型地，所述沉積物包含鍶離子。本發(fā)明所用的術(shù)語"沉積物"涉及在所述氧化物層上面提供的連續(xù)或不連續(xù)的膜。這種沉積物可以具有任何厚度并且不結(jié)合到所述氧化物層中，而是提供在所述氧化物層上。典型地，所述沉積物是包含選自鍶、鋰、鎂和釣離子中的任一種或它們的組合的鹽沉淀物(saltprecipitation)。通常，所述沉積物是鍶鹽沉淀物，也就是說，沉淀在植入物表面的氧化物層上面的鍶鹽。合適的鍶鹽的例子是氬氧化鍶、氟化鍶、氯化鍶、硫酸鍶、硝酸鍶、碳酸鍶。然而，可以使用能夠至少部分地溶解在植入物周圍的生理流體中的任何鍶鹽。這樣的鹽是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。一旦植入，包含鹽沉淀物的沉積物就容易和快速地溶解在周圍的流體中，從而從所述植入物釋放出骨刺激離子。在植入物需要更加快速地整合的情況中，例如在骨質(zhì)和骨量都很差的骨中，在其表面上具有這種沉積物的植入物可以是特別有益的。骨刺i離子例如鍶離子被容易和有效地釋放到植入物周圍的生理流體中。因此，更高劑量的骨刺激離子，例如鍶離子可以被釋放到周圍的流體中。相應(yīng)地，可以從存在于植入物表面上的氧化物層中的氧化物中的離子和從其釋放的離子這兩者，獲得鍶的期望效果。在包含鍶離子的根據(jù)本發(fā)明的植入物的實施方案中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，所述植入物表面具有至少0.5at%的平均原子濃度(averageatomicconcentration)是有利的，例如用X-射線光電子能i普法(XPS)測量。然而，因為在植入物儲存期間的可能降低，最初提供的鍶的量可能需要更高。根據(jù)本發(fā)明的植入物合適地缺乏包含磷酸鈣化合物的涂層。如
背景技術(shù)：
中概述的，這樣的植入物更易于從植入物表面剝落或破裂，這可能導(dǎo)致植入物的最終失敗。在本發(fā)明的實施方案中，在至少一部分所述植入物表面上，所述植入物表面還可以包含均方才艮^24造度(root畫mean-squareroughness,Rq和/或Sq)2250nm的微粗糙度(micro-roughness)(也就是說，包含孔徑S1ium和孔深度S500nm的孔的微粗糙度)。本發(fā)明所用的術(shù)語"納或微粗糙度"指的是包含尺寸小于1jam的表面不規(guī)則(surfaceirregularities)的表面粗糙度。這種表面粗糙度有可能帶來植入物與骨組織之間的更大接觸和附著面積，以及提供植入物與骨之間的更好的機械保持性和強度。在可選的實施方案中，在至少一部分所述植入物表面上所述才直入物表面包含氟和/或氟化物，例如0.2-20at%，以及任選地還包含均方根粗糙度(Rq和/或Sq)S250nm的微粗糙度。(macro-roughness)。本發(fā)明所用的術(shù)語"巨粗糙度"指的是包含尺寸大于1|um的表面不,見則的表面粗糙度。還應(yīng)該提及的是，所述植入物表面可以是帶螺紋的(threaded)或不帶螺紋的(unthreaded),或其可以具有其它依用途而定的形貌特征。此外，本發(fā)明涉及制備具有上面給出的特征的骨組織植入物的方法，所述方法包含以下步驟a)提供具有植入物表面的植入物；b)形成覆蓋所述植入物表面的氧化物層；c)在所述氧化物層上形成帶負(fù)電的離子；和d)使所述氧化物層與鍶離子接觸。如前面所提及的，所述植入物可以是金屬植入物，或者其可以是提供有金屬表面的非-金屬植入物。當(dāng)在本發(fā)明中采用非-金屬植入物時，可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何合適的技術(shù)提供金屬植入物表面。例如，可以〗吏用任何合適的電化學(xué)處理。覆蓋所述植入物表面的氧化物層優(yōu)選自發(fā)地形成，例如與空氣接觸。這種層是鈍態(tài)和惰性的，也就是說，它是穩(wěn)定的并且阻止下面的金屬表面發(fā)生進(jìn)一步的反應(yīng)。然而，在上述方法中可以采用任何常規(guī)的氧化技術(shù)。因此，所述方法不限于自發(fā)形成氧化物層。例如，可以通過才直入物在電解液中，例如有機酸的水溶液中的陽極氧化，在金屬植入物表面上形成氧化物層。通過在空氣中例如在150-1300。C加熱，也可以在金屬才直入物表面上形成氧化物層。此外，通過從合適的溶液在植入物表面上沉淀氧化物，可以在金屬植入物表面上形成氧化物層。如早已提及的那樣，覆蓋所述植入物表面的氧化物層優(yōu)選自發(fā)形成，這是有利的，因為實際上不需要附加的氧化步驟。關(guān)于上面給出的方法中的步驟c),通過將植入物表面置于堿性環(huán)境，可以在所述氧化物層上形成帶負(fù)電的離子。與水溶液接觸，所述金屬氧化物，例如鈦氧化物表面將分裂與其緊鄰的水分子結(jié)構(gòu)，并且根據(jù)pH的不同，變成帶正電或帶負(fù)電的。當(dāng)所述表面不帶電并且沒有離子吸附在所述表面上時，該pH稱為零電荷點pHPZC。鈦氧化物的pH，在5-7之間。因此，當(dāng)所述鈦氧化物表面被含水的堿性環(huán)境，例如pH超過7的堿性溶液包圍時，由于形成表面結(jié)合的帶負(fù)電的羥基基團(hydroxidegroup),表面變得略微帶負(fù)電?？梢源嬖谟谥車芤褐械膸д姷逆J離子，可以因此被以電的方式(electrically)吸引到所述氧化物表面(植入物表面)并由此變得結(jié)合到所述氧化物層的至少一部分中，典型地是在氧化物層的上面部分中。優(yōu)選，鍶離子均勻分布在所述氧化物層中。可以在所述氧化物的表面上局部實現(xiàn)堿性環(huán)境；也就是說，通過施加電負(fù)性超過-0.5V(morenegativethan-0.5V),典型地在-0.5至-3.5V的范圍內(nèi)的電勢，可以在所述氧化物層上形成帶負(fù)電的離子。施加這種電勢將增加水分子的分裂，導(dǎo)致氫氣和在所述植入物表面上表面結(jié)合的帶負(fù)電的羥基基團的形成?？蛇x地，通過將植入物表面置于堿性溶液中實現(xiàn)堿性環(huán)境，例如通過將植入物表面浸泡在石咸性溶液中。這種石威性溶液的pH應(yīng)該高于7，例如高于10;典型地高于11。浸泡時間可以小于30分鐘，例如'j、于20分鐘，典型地在10-15分鐘之間。然后，使所述植入物表面與帶正電的鍶離子接觸；例如通過將植入物表面置于包含鍶離子的溶液中。使所述氧化物層與鍶離子接觸的步驟可以與在所述氧化物層上形成帶負(fù)電的離子的步驟同時進(jìn)行，或在其之后進(jìn)行。優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟c)和d)同時進(jìn)行。例如，通過在包含鍶的溶液中施加-0.5V至-3.5V范圍內(nèi)的電勢，16將形成帶負(fù)電的羥基基團，引起表面結(jié)合的羥基基團與溶液中存在的鍶離子之間的靜電相互作用。該靜電相互作用導(dǎo)致鍶離子摻入到所述氧化物層中。這在實施例1中有進(jìn)一步的描述。！包含鍶離子的溶液可以是包含濃度為0.03M,其代表氫氧化鍶的溶度積，或更少的氫氧化鍶的溶液。當(dāng)Sr(OH)2的濃度超過0.03M時，將形成鹽晶體并沉淀在氧化物表面上。在根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟c)中，期望所述離子變得摻入到所述氧化物中，因此Sr(OH)2的濃度應(yīng)該不超過所述溶度積。在所述氧化物表面上形成帶負(fù)電的離子和使所述氧化物層與鍶離子接觸，從而將鍶離子結(jié)合到覆蓋植入物表面的氧化物層中的步驟不限于特定方法，而是可以通過任何合適的方法或者方法的任何組合實現(xiàn)。例如，所述植入物表面可以在包含鍶離子的堿性溶液中陽極化。實施例1說明了通過在氫氧化鍶中陽極化而摻入鍶離子。通過使所述植入物表面經(jīng)受陽極化(anodization)步驟，所述氧化物層的厚度將會受到影響。然而，由于所述陽極化優(yōu)選采用相對低的掃描速率進(jìn)行，例如低于6mV/s直至達(dá)到8V,因此所述氧化物的厚度將不會生長到厚于100nm。因此，通過在植入物表面上形成的帶負(fù)電的羥基基團與周圍的溶液中存在的帶正電的鍶離子之間的靜電相互作用，鍶離子被摻入到所述氧化物層中。任選地，根據(jù)本發(fā)明的方法可以在步驟d)之后包含漂洗和/或清潔所述植入物表面的步驟。此外，在所述漂洗步驟之后，可以將植入物表面干燥和消毒。在實施方案中，根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)一步包含在所述氧化層上形成包含骨刺激劑例如鍶、鋰、鈣、鎂的沉積物的步驟，例如通過在所述植入物的所述表面上沉淀包含以上提及的離子的鹽；也就是說，在覆蓋所述表面的氧化物層上。、所述鹽可以是以上離子的任何合適的鹽，其至少部分地可溶于植入物周圍的生理流體中。鹽在植入物表面上的沉淀將在表面上形成連續(xù)或不連續(xù)的膜。所述沉積物的厚度將取決于沉淀的鹽的量。與植入物周圍的生理流體接觸時，這種鹽沉積物容易和快速地溶解，從而通過從植入物表面釋放骨刺激離子，實現(xiàn)期望的骨刺激效果。當(dāng)所述沉積物是鍶鹽沉淀物時，通過改變在氧化物層的表面上形成帶負(fù)電的離子的上述方法，可以實現(xiàn)形成這種沉積物的步驟。例如，可以施加電負(fù)性超過-3.5V的電勢。這種負(fù)電勢引起顯著增強的氫氣生成和增加的水分子分裂。因此，在氧化物表面形成過量的帶負(fù)電的表面結(jié)合的羥基基團，導(dǎo)致在氧化物層上的沉積物，也就是說，氫氧化鍶沉淀物。進(jìn)一步的描述參見實施例2。此外，通過將植入物表面置于包含濃度高于0.03M的溶度積的氫氧化鍶的溶液中，將在氧化物表面(植入物表面)上形成鍶鹽沉積物。這也由于周圍過量的羥基基團引起的。然而，形成例如鍶鹽沉積物的步驟不限于任何特定方法，而是可以使用任何方法。其也不限于特定的鍶鹽，而是可以使用至少部分可溶于植入物周圍的生理流體中的任何鹽。此外，可以使用用于形成包含選自鍶、鋰、鎂和鈣的離子中的任一種或它們的組合的鹽沉淀物的任何方法，例如包含鍶的溶液也可以包含以上提及的離子中的任一種或它們的組合。在這種情況下，少量的這些離子也可以變得被摻入到氧化物層中。、形成沉積物的步驟也可以通過上述方法的組合進(jìn)行。然而，應(yīng)該提及的是，在本發(fā)明中也可以采用用于在植入物表面上摻入離子和形成沉積物的已知方法。這些方法包括例如-等離子體沉積，例如采用等離子體源離子注入或金屬等離子體浸沒離子注入，畫任何電化學(xué)處理，例如在包含鍶離子的電解液中的伏安法，-用包含鍶離子的水溶液和/或非水溶液處理植入物，例如通過將所述才直入物浸漬在所述溶液中，-用溶膠-凝膠技術(shù)處理植入物，-束離子注入，-真空電弧，-過濾的真空電弧，-金屬蒸汽真空電孓瓜(metalvapourvacuumarc),-離子鍍，-化學(xué)氣相沉積，-等離子體輔助的化學(xué)氣相沉積，-濺射，-激光燒蝕，-在植入物表面上提供涂層，例如含磷酸4丐的涂層或硅烷涂層，可以將鍶離子摻雜或結(jié)合到其中或其上，-這些方法的任何組合等等。根據(jù)本發(fā)明的方法可以進(jìn)一步包含在植入物表面上生成微粗糙度的步驟。在植入物表面上提供鍶離子或其鹽之前、與之同時和/或之后，可以采用以下方法任選地在植入物表面上提供納和/或微粗糙度，所述方法例如是輕蝕刻(mildetching)、微加工、陽極化、火焰噴涂(flamespraying)、電化學(xué)處理、激光、電火花侵蝕(sparkerosion),或表面修飾的任何其它合適的方法?？梢詤⒄誛O04/008983和WO04/008984,其中披露了獲得這種植入物表面的合適的方法。然而，優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的方法中在步驟a)之后提供所述納和/或微粗糙度。本發(fā)明的方法也可以包含將氟施加到植入物表面的步驟?？梢詤⒄誛O04/008983,其中披露了獲得這種植入物表面的合適方法。根據(jù)WO04/008983,在至少一部分植入物表面上提供氟和/或氟化物和均方根粗糙度(Rq和/或Sq)S250nm的微粗糙度的一種合適方法是在室溫下通過用濃度小于0.5M,例如O.lM的氫氟酸水溶液處理植入物，蝕刻時間不超過180秒，例如60秒(更多信息參見WO04/008983)。此外，在植入物表面上提供鍶離子或其鹽之前，和在任選地提供所述微粗糙度之前，可以任選地在植入物表面上提供巨粗糙度。巨粗糙度可以例如通過噴砂例如用二氧化鈥顆粒噴砂、蝕刻、樣￡加工、陽極化、火焰噴涂、任何電化學(xué)處理、激光、電火花侵蝕、機械加工、滾花(knurling)，或表面修飾的任何其它合適的方法提供。也應(yīng)該提及的是，所述植入物表面可以是帶螺紋的或不帶螺紋的，或可以具有其它依用途而定的形貌特征。用于制備根據(jù)本發(fā)明的骨組織植入物的方法不限于摻入鍶離子，而是通常也可用于將帶正電的離子摻入植入物表面中。因此，這樣的方法涉及以下步驟a)提供具有植入物表面的植入物；b)形成覆蓋所述植入物表面的氧化物層；19c)在所述氧化物層上形成帶負(fù)電的離子；和d)使所述氧化物層與帶正電的離子接觸。本發(fā)明還涉及噴砂粉末，其包含金屬氧化物，其中所述金屬氧化物包含鍶離子。所述金屬氧化物可以是選自鈦氧化物、鋯氧化物、鉿氧化物、鉭氧化物和鈮氧化物的金屬氧化物。優(yōu)選所述噴砂粉末包含其中摻有鍶離子的鈦氧化物。也可以簡單地將氧化鍶用作本發(fā)明的噴砂粉末。子摻入到覆蓋植入物表面的氧化物層中。然而，可以單獨使用噴砂粉末來將鍶離子摻入到在任何植入物表面上提供的任何氧化物層中。本發(fā)明還涉及局部增加骨形成的方法。這種方法包含向有需要的人給予包含鍶離子或其鹽和藥學(xué)上可接受的載體的組合物。優(yōu)選地，當(dāng)將植入物在植入位置處植入到骨組織中時，在將所迷植入物置于所述位置處的骨組織中的空穴(cavity)中之前、同時和/或之后在所述植入位置處給予包含鍶離子或其鹽和藥學(xué)上可接受的載體的所述組合物?？梢栽诠墙M織中的所述空穴中和/或在所述空穴附近，給予包含鍶離子或其鹽的所迷組合物。用于所述組合物中的藥學(xué)上可接受的合適載體的例子是生理鹽水溶液；蛻變(disintegrated)自體骨；脫鈣骨基質(zhì)；脂質(zhì)體；一種或多種可生物降解聚合物，例如聚乳酸(PLA)和聚乙醇酸(PGA)的納或微顆粒；透明質(zhì)酸；膠原(collagen);硫酸軟骨素；水凝膠，例如藻酸鹽；脫乙酰幾丁質(zhì)；以及聚酯和磷酸三鉀的架(scaffoldofpolyesterandtricalciumphosphate);等等。合適的載體的一個具體例子是PepGenP-15PUTTY,其是用P-15增強的羥磷灰石顆粒，P-15是模擬Type-I膠原的細(xì)胞結(jié)合區(qū)域的合成肽，懸浮在透明質(zhì)酸鈉中。根據(jù)本發(fā)明的組合物可以是速釋、緩釋或控制釋放配制劑。本發(fā)明還涉及鍶離子或其鹽用于制備用于局部增加骨形成的藥物組合物(如上面所公開的)的用途。當(dāng)將植入物在植入位置植入到骨組織中，可以在所述植入位置處局部給予所述組合物。本發(fā)明人認(rèn)為，直接將鍶離子或其鹽局部給予到骨組織中優(yōu)于全身給予。外來藥劑常常對人體具有各種影響，這些影響中有的是已知的，有的是未知的。在骨組織中局部給予鍶或其鹽是有益的，這是因為將實現(xiàn)骨刺激作用同時避免副作用。此外，本發(fā)明涉及用于將植入物植入到骨組織中的套件，所述套件包含植入物和包含鍶離子或其鹽和藥學(xué)上可接受的載體的組合物(如上面所公開的)。雖然已詳細(xì)并參照其具體實施方案描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員明白的是，可以在本發(fā)明中進(jìn)行各種改變和改進(jìn)而不背離本發(fā)明的精神和范圍?，F(xiàn)在，將通過以下非限制性實施例來說明本發(fā)明。實施例1:將鍶離子摻入到鈦氧化物層中在Sr(N03)2中還原在pH5-6,0.1MSr(N03)2中，通過電勢階躍技術(shù)(potentialsteptechnique)將鈥樣品還原。向樣品施加-3V的電勢階i夭(所有電勢都相對于雙接點(doublejimction)Ag/AgCl/KCl參比電極，相對于SHE是197mV)5分鐘，產(chǎn)生連續(xù)氬氣釋放。在該還原過程之后，在干燥和消毒之前，在MQ水中在超聲浴中將樣品漂洗2分鐘。通過X-射線光電子能譜分析(XPS分析)鑒定鍶的存在。結(jié)果示于"f面的表1中。表1:在Sr(N〇3)2中還原的樣品的XPS分析(量以at。/o給出)樣品Spec.(3-消毒ClsNlsOlsTi2pSr3d1Sr否23.1U53.320.22.02Sr否22.70.753.820.12.6Sr是,22.11.254.420.81.54Sr是22.41.754.519.81.7在Sr(OH)2中浸泡在40。C,將鈦樣品在pH〉11,0.1M的Sr(OH)2中浸泡10分鐘。在此之后，在MQ水中，在超聲浴中漂洗該樣品，直至漂洗水達(dá)到中性21pH值。在分析之前，將樣品干燥和p-消毒。通過XPS-分析鑒定鍶的存在。表2:在Sr(OH)2中浸泡的樣品的XPS分析(量以ato/o給出)<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>在堿性溶液中陽極化在pH〉11,0.1MSr(OH)2中，通過從OC(開路)到7V(所有電勢都相對于雙接點Ag/AgCl/KCl參比電極，相對于SHE是197mV)的LSV(線性掃描伏安法)，以2和/或5mV/s的掃描速率和900rpm的轉(zhuǎn)速，將鈦樣品陽極化/氧化。在該陽極化過程之后，在干燥和消毒之前，在MQ水中在超聲浴中將樣品漂洗2分鐘。通過飛4亍時間二次離子質(zhì)"i普法(Time-of-FlightSecondaryIonMassSpectrometry,TOF-SIMS)鑒定樣品表面的鍶的存在和分布，并且通過XPS分析表面的鍶的量。在圖2和3中說明鍶離子的存在和分布。表3:以2mV/s的掃描速率在Sr(OH)2中陽極化的樣品的XPS分析_(量以ato/(^會出)_<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>實施例2:從鈦植入物表面釋放鍶在pH5-6，0.1MSr(N03)2中，通過電勢階i夭技術(shù)將鈦樣品還原。向樣品施加至少-4V的電勢階3夭(所有電勢都相對于雙接點Ag/AgCl/KCl參比電極，相對于SHE是197mV)5分鐘，導(dǎo)致劇烈地氫氣釋放。在該還原過程之后，將樣品在MQ水中漂洗并且干燥。通過XPS-分析鑒定鍶的存在。表5:以電負(fù)性超過-4V的電勢在Sr(N03)2中還原的樣品的XPS分析_(量以atQ/(^會出)_<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>通過ICP(電感耦合等離子體)鑒定鍶的釋放。將四個按以上所述制備的硬幣形狀的樣品置于盛有15mlMQ水的燒杯中。在分析之前，采用20mMHN03將水酸化至pH4，然后放置90分鐘同時溫和攪拌。采用ICP分析溶液，給出50pg鍶/ml樣品的結(jié)果。參比實施例1:培養(yǎng)MG-63細(xì)胞MG-63是本領(lǐng)域常規(guī)采用的進(jìn)行成骨細(xì)胞體外研究的人細(xì)胞系(ATCCNoCRL-1427，U.S.)。MG-63來源于人骨肉瘤并且表現(xiàn)出人成骨細(xì)胞的許多顯著特征(traitcharacteristics),例如堿性磷酸酶(ALP)、前列腺素E2(PGE2)和骨保護(hù)素(OPG)。在本研究中，從第二代冷凍細(xì)胞獲得MG-63細(xì)胞，并且在37°C,在5%(302和100%濕度的氣氛中,在Dulbecco'smodifiedEagle's培養(yǎng)基(DMEM)中進(jìn)一步培養(yǎng)，所述培養(yǎng)基含有FCS5%,PEST1%,Gibco,UK)。當(dāng)細(xì)胞達(dá)到匯合(confluence)時，通過采用0.05%Trypsm-EDTA(Gibco,UK)將它們傳代培養(yǎng)，直至獲得所需量的細(xì)胞。在所有實驗中細(xì)胞成活力都.很高(>98%),并且通過采用臺盼藍(lán)進(jìn)行檢測，其中在光學(xué)顯微鏡(LM)中在Biirkerchamber中檢測死亡細(xì)胞對染色劑的吸收。參比實施例2:堿性磷酸酶(ALP)的生產(chǎn)為了研究鍶對堿性磷酸酶(ALP)的生產(chǎn)的影響，以10000個細(xì)胞/cn^的接種密度，將參比實施例1中制備的MG-63細(xì)胞傳代培養(yǎng)到24孔板中，總共為20000個細(xì)胞/孔。分別以10mM、5mM、3mM和lmM的最終濃度，將無菌的經(jīng)濾過的Sr(N03)2(pH5.2)添加到板的各孔中。使用未處理的細(xì)胞作為對照。于37°C的溫度，在5%C02和100%濕度的氣氛中，將細(xì)胞培養(yǎng)3、7和14天。在收獲時，分析細(xì)胞培養(yǎng)基的ALP含量。根據(jù)生產(chǎn)商(SenzoLyte/NPPAlkalinePhosphataseAssayKitColorimetricBioSite,Sweden)的說明，通過細(xì)胞溶解測量細(xì)胞內(nèi)ALP。通過自動酶標(biāo)儀(Vmax,MolecularDevice,UK)將吸收設(shè)置在405nm。通過將樣品的光密度與隨套件提供的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，可以測定ALP濃度。按照生產(chǎn)商的說明進(jìn)行操作(BioSite,Sweden)。與對照(沒被刺激的細(xì)胞)相比，對于所有的鍶濃度，最初ALP的生成都4艮緩慢。在7天之后，監(jiān)測到小的增加。然而，在14天之后，觀察到明顯增加的ALP水平，特別是鍶濃度為1mM和3mM時更是如此。在培養(yǎng)14天之后，采用3mM鍶獲得ALP的最高量。結(jié)果示于圖3中。參比實施例3:參比表面的制備清潔具有硬幣形狀的鈦樣品，然后浸沒在1M的草酸水溶液中，并且在80。C放置30分鐘，同時劇烈攪拌。30分鐘之后，從草酸溶液中取出樣品，并在MQ水中漂洗，然后在MQ水中在超聲浴中漂洗2分鐘。將所得表面稱作"參比表面1"。對一些樣品進(jìn)行第二氬氟酸處理。在漂洗之后大約10分鐘，在室溫將樣品浸沒在0.1M的HF水溶液中，并且攪拌直至活性溶解開始，然后是40s的附加活性處理時間。接著，從HF溶液中移出樣品，并且在MQ水中漂洗，然后在MQ水中在超聲浴中漂洗2分鐘。在消毒之前，在室溫在空氣中將樣品干燥約60分鐘。將所得表面稱作"參比表面2"。參比實施例4:參比表面上的MG-63增殖將消過毒的(P-輻照)分別具有參比表面1和2的Ti硬幣置于24孔板中。以10000個細(xì)胞/cm2的接種密度，把MG-63細(xì)胞傳代培養(yǎng)到24孔板中的硬幣上，總共是20000個細(xì)胞/孔。以5mM和0.5mM的最終濃度，將消毒的經(jīng)過濾的Sr(N03)2(pH5.2)添加到各孔中。使用未處理的細(xì)胞作為對照。于37°C的溫度，在5%C02和100%濕度的氣氛中，將細(xì)胞培養(yǎng)7天。采用NucleoCassette方法，通過NucleoCounter(ChemoMetecA/SDenmark),測定在各時期之后各孔中的細(xì)胞總數(shù)(x105)。通過在pH為1.25的"試劑A"中的細(xì)胞溶解以及隨后通過"試劑B"穩(wěn)定化，來研究細(xì)胞的數(shù)目。在NucleoCassette中，加入指示釋放的DNA的量的碘化丙啶。將盒置于NucleoCounter中，并且測得的熒光染料的量對應(yīng)于DNA的量?！箵Q照生產(chǎn)商的說明進(jìn)行操作(ChemometecA/S,Denmark)。參見圖4，在培養(yǎng)7天之后，包含鍶的參比表面誘發(fā)增加的MG-63細(xì)胞增殖。與沒被刺激的參比表面1和2相比，濃度為0.5mM的鍶誘發(fā)最高M(jìn)G-63細(xì)胞增殖。參比實施例5:在參比表面上的ALP生產(chǎn)將在包含濃度為0.5mM的鍶的參比表面1上的ALP生產(chǎn)與未被刺激的參比表面1和2進(jìn)行對比。如圖5中所示，在培養(yǎng)細(xì)胞7天之后，對于0.5mM鍶觀察到ALP生產(chǎn)增加。參比實施例6:前列腺素E2(PGE2)的生成采用具有包含鍶的參比表面1的鈦樣品，分析在7和14天之后的PGE2生成。所述結(jié)果與沒;故刺激的參比表面l和2進(jìn)行對比。為了獲得對前列腺素E2(PGE2)的定量評價，采用R&DSystemsPGE2Immunoassay的ELISA方法(R&DSystems,UK)。將各孔中的_{1清液離心至不含細(xì)胞(5分鐘，400g)并進(jìn)一步用于研究。通過將數(shù)量與生產(chǎn)商提供的標(biāo)準(zhǔn)曲線對照，測定樣品PGE2濃度。測試的靈敏度(MDD，可檢測的最小劑量)為27.5pg/ml。按照生產(chǎn)商的說明進(jìn)行操作(R&DSyst畫,UK)。在7天之后，與沒被刺激的參比表面相比，對于包含鍶的參比表面1時可以觀測到增加的PGE2生成。在培養(yǎng)14天之后，PGE2生成進(jìn)一25步增加。結(jié)果示于圖6中。參比實施例6:表面形貌制備具有(i)參比表面1、(ii)參比表面2和(iii)參比表面1+鍶的鈦樣品，用于掃描電鏡(SEM)才全測。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，在+4。C用戊二醛將樣品固定(Kanowsky's),然后采用四氧化鋨，進(jìn)行脫水，并且最終進(jìn)行鍍金。圖7、8和9示出了在36h之后各表面的表面形貌。與在未刺激的參比表面1和2上的細(xì)胞相比，包含鍶的參比表面1具有更大量的在增殖期的細(xì)胞(圖9)(圓的非伸展細(xì)胞)和大量的粘著細(xì)胞(adhesivecell)。在參比表面l(圖7)和參比表面2(圖8)上，細(xì)胞都更薄、更平坦和更力口伸展。參比表面1和2上的細(xì)胞之間的間隔可能是由于固定困難引起的，當(dāng)細(xì)胞非常薄并且伸展時經(jīng)常能看到。在包含鍶的參比表面1上培養(yǎng)的細(xì)胞的表面形貌顯示出所述細(xì)胞伸展良好，表明高活性，增殖，以及在表面上形成基質(zhì)和偽足(pseudopodia)。這表明這種表面是骨傳導(dǎo)性以及骨誘導(dǎo)性的并且有利于細(xì)胞附著、增殖和基質(zhì)形成。對比例1:在分別包含鍶、鈣和鎂的參比表面上的MG-63增殖消過毒的(P輻照)具有參比表面1和2的Ti硬幣與具有分別包含鍶、4丐和鎂的參比表面1的Ti硬幣進(jìn)行比較，并將這些硬幣置于24孔板中。以10000個細(xì)胞/cm2的接種密度，把MG-63細(xì)胞傳代培養(yǎng)到24孔板中的硬幣上，總共是20000個細(xì)胞/孔。于37。C的溫度，在5%C02和100%濕度的氣氛中，將細(xì)胞培養(yǎng)7天。采用NudeoCassette方法，通過NucleoCounter(ChemoMetecA/SDenmark),測定在各時期之后各孔中的細(xì)胞總數(shù)(x105)。通過在pH為1.25的"試劑A，，中的細(xì)胞溶解以及隨后通過"試劑A"穩(wěn)定化，來研究細(xì)胞的數(shù)目。在NucleoCassette中，加入指示釋放的DNA的量的硤化丙啶。將盒置于NucleoCounter中，并且測得的熒光染料的量對應(yīng)于DNA的量。按照生產(chǎn)商的說明進(jìn)行操作(ChemometecA/S,Denmark)。參照圖10,在培養(yǎng)細(xì)胞7天之后，包含鍶的參比表面1顯示最高M(jìn)G-63細(xì)胞增殖。該細(xì)胞增殖顯著高于包含4丐和4美的參比表面1。對比例2:在分別包含鍶、鈣和鎂的參比表面l上骨保護(hù)素的生成在7天和14天之后，在具有分別包含鍶、釣和鎂的參比表面1的Ti硬幣之間對比骨保護(hù)素(OPG)的生成。由DuoSetELISAhuman0PG/TNFRSF1IB(R&DSystems,UK)測定OPG的量。將各孔中的的上清液離心至不含細(xì)胞(5分鐘，400g)并進(jìn)一步用于研究。通過將得到的量與生產(chǎn)商提供的標(biāo)準(zhǔn)曲線對照，測定樣品OPG濃度。測試靈敏度(MDD,可檢測的最小劑量)為50pg/ml。按照生產(chǎn)商的說明進(jìn)行操作(R&DSystems,UK)。如圖11中所示，在培養(yǎng)細(xì)胞7天和14天之后，關(guān)于包含鍶的參比表面1觀測到最高OPG生成。對比例3:體內(nèi)骨組織響應(yīng)在兔模型中檢測根據(jù)本發(fā)明的植入物的整合。目標(biāo)是與市售可得的對照植入物相比，定性和定量研究根據(jù)本發(fā)明的植入物表面改性的體內(nèi)骨組織響應(yīng)。用于去除扭矩研究的植入物將具有包含鍶的參比表面1的扭矩固定物(四方頭去除扭矩設(shè)計，3.5x8.2mm)與兩種對照固定物進(jìn)行對比(l)具有參比表面l(無鍶)的扭矩固定物(3.Sx8.2mm)和(2)具有市售可得的OsseospeedTM表面的扭矩固定物(3.5x8.2mm)。才直入物插入12只成年雄性新西蘭白兔按計劃進(jìn)行外科手術(shù)。在最初的麻醉階段2只兔子死亡(#9，10)。外科手術(shù)平安無事地進(jìn)行。在連續(xù)NaCl冷卻下，進(jìn)行〗氐速鉆孔(對于鉆孔為1500rpg，對于才直入物插入為20rpm)"第一鉆頭是小的圓鉆孔錐(burr),并由此用作下一步的更大螺旋鉆(總共6個鉆頭，直徑在1.2-3.!35mm范圍)的標(biāo)記。將三個植入物("四方頭去除扭矩設(shè)計"；3.5x8.2mm)插入各粗隆27脛骨(tuburositastibia)中。為脛骨植入物設(shè)定去除扭矩測試時間。去除扭矩結(jié)果在六周之后結(jié)束研究，殺死白兔。檢查植入物和周圍的組織。脛骨rtq植入物易于定位，并且它們都顯示出骨膜骨組織生長的跡象。通過去除扭矩測試(RTQ)進(jìn)行植入物-骨界面的生物力學(xué)測試。RTQ儀器是電子設(shè)備(DetektorAB,G6teborg，Sweden),包含用于測試在骨層中的植入物穩(wěn)定性(峰值松動扭矩，Ncm)的應(yīng)變儀傳感器，并因此可以看作是粗略反應(yīng)骨組織與植入物之間的界面剪切強度的三維測試(JohanssonC.B.,AlbrektssonT.C7,"(9ra/a她to1991;2:24誦9)。在植入物的相同軸上施加線性增加的扭矩直至發(fā)生整合失敗，并且記錄峰值。如圖12中所示，與兩種缺乏鍶的對照表面相比，根據(jù)本發(fā)明的包含鍶的植入物的去除扭矩值得到顯著改善。權(quán)利要求1.用于植入到骨組織中的植入物，所述植入物具有表面；所述表面被氧化物層覆蓋，其特征在于，所述氧化物層包含鍶離子。2.如權(quán)利要求1所述的植入物，其中，所述植入物為金屬植入物。3.如權(quán)利要求2所述的植入物，其中，所述金屬植入物包含鈦或鈦合金。t,4.如權(quán)利要求1所述的植入物，其中，所述植入物為非-金屬植入物；所述表面為施加的金屬植入物層。5.如權(quán)利要求4所述的植入物，其中，所述金屬植入物層包含鈦或鈥合金。6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的植入物，其中，所述氧化物層的厚度在2-100nm的范圍。7.如權(quán)利要求6所述的植入物，其中，所述氧化物層的厚度在2-18nm的范圍。8.如權(quán)利要求6或7所述的植入物，其中，所述氧化物層的厚度在2-6nm的范圍。9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的植入物，其中，所迷氧化物層是從所迷植入物的所述表面形成的金屬氧化物層。10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的植入物，還包含在所述氧化物層上面的沉積物，其中，所述沉積物包含骨刺激劑。11.如權(quán)利要求10所迷的植入物，其中，所述骨刺激劑選自鍶、鋰、4美和鉀或它們的組合。12.如權(quán)利要求10或11所述的植入物，其中，所述沉積物是鹽沉淀物，包含選自鍶、鋰、4美和鈣的離子中的任一種或它們的組合。13.如權(quán)利要求12所述的植入物，其中，所述鹽沉淀物是鍶鹽沉淀物。14.如前述權(quán)利要求中任一項所述的4直入物，其中，所述植入物沒有包含磷酸鉀化合物的涂層。15.如前述權(quán)利要求中任一項所述的植入物，其中，所述植入物的所述表面包含微粗糙度。16.如前述權(quán)利要求中任一項所述的植入物，其中，所述植入物的所述表面包含氟。17.制備骨組織植入物的方法，所述植入物具有被包含鍶離子的氧化物層覆蓋的植入物表面，所述方法包含以下步驟a)提供具有植入物表面的植入物；b)形成覆蓋所述植入物表面的氧化物層；c)在所述氧化物層上形成帶負(fù)電的離子；和d)使所述氧化物層與鍶離子接觸。18.如權(quán)利要求所述的17方法，其中，所述氧化物層是自發(fā)形成的。19.如權(quán)利要求17或18所述的方法，其中，所述氧化物層上的所述帶負(fù)電的離子是通過將所述植入物表面置于堿性環(huán)境中而形成的。20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述堿性環(huán)境是通過將所述植入物表面置于》咸性溶液中而形成的。21.如權(quán)利要求17-19中任一項所述的方法，其中，所述氧化物層上的所述帶負(fù)電的離子是通過施加-0.5V至-3.5V范圍的電勢而形成的。22.如權(quán)利要求17-21中任一項所述的方法，其中，所述步驟c和所述步驟d是進(jìn)行同時的。23.如權(quán)利要求17-22中任一項所述的方法，其中，通過將所述氧化物層置于包含鍶離子的溶液中，使所述氧化物層與鍶離子接觸。24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述溶液包含氫氧化鍶。_25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述溶液包含濃度為0.03M或更小的氫氧化鍶。26.如權(quán)利要求17-25中任一項所述的方法，還包含在所述氧化層上面形成包含骨刺激劑的沉積物的步驟。27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述骨刺激劑選自鍶、鋰、鈣和鎂或它們的組合。28.如權(quán)利要求26或27所述的方法，其中，所述沉積物是通過在所述氧化物層上沉淀鹽而形成的，所述鹽包含選自鍶、鋰、鈣和4美的離子中的任一種或它們的組合。29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述鹽是氫氧化鍶。30.如權(quán)利要求28或29所述的方法，其中，所迷沉積物是通過施加電負(fù)性超過-3.5V的電勢而形成的。31.如權(quán)利要求29或30所述的方法，其中，所述沉積物是通過將所述植入物表面置于堿性溶液中而形成的，所述堿性溶液包含濃度大于0.03M的氫氧化鍶。32.如權(quán)利要求17-31中任一項所述的方法，還包含在步驟a)之后，在所述植入物的所述表面上產(chǎn)生微粗糙度的步驟。33.如權(quán)利要求17-32中任一項所述的方法，還包含將、氟施加到所迷植入物的所述表面的步驟。34.包含金屬氧化物的噴砂粉末，其中，所述金屬氧化物包含鍶離子。35.如權(quán)利要求34所述的噴砂粉末，其中，所述金屬氧化物為二氧化鈦。36.如權(quán)利要求34所述的噴砂粉末，其中，所述金屬氧化物為氧化鍶。37.通過向有需要的人給予包含鍶離子或其鹽和藥學(xué)上可接受的載體的組合物來局部增加骨形成的方法。38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，當(dāng)將植入物在植入位置處植入到骨組織中時，在將所述植入物在所述位置處置于骨組織中的空穴中之前、同時和/或之后，在所述植入位置處給予所述組合物。39.鍶離子或其鹽用于制備局部增加骨形成的藥物組合物的用途。40.如權(quán)利要求39所述的用途，其中，當(dāng)將植入物在植入位置處植入到骨組織中時，在所述植入位置處局部給予所述組合物。41.用于將植入物植入到骨組織中的套件，所述套件包含植入物，其特征在于，所迷套件還包含含有鍶離子或其鹽和藥學(xué)上可接受的載體的組合物。全文摘要本發(fā)明基于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)將骨組織植入物植入到所述骨組織中時，在骨組織中局部給予鍶離子可以改善骨形成和骨質(zhì)。特別地，本發(fā)明涉及骨組織植入物及其制備方法，所述骨組織植入物具有被包含鍶離子的氧化物層覆蓋的植入物表面。本發(fā)明還提供了包含鍶離子的噴砂粉末、局部增加骨形成的方法、和鍶離子或其鹽用于制備局部增加骨形成的藥物組合物的用途。文檔編號A61F2/30GK101687062SQ200880024025公開日2010年3月31日申請日期2008年7月8日優(yōu)先權(quán)日2007年7月9日發(fā)明者C·格雷策爾,I·彼得松申請人:艾斯特勒科技公司