(57)【要約】      （修正有）【課題】表面調整特性を有する医療用インプラント構造体、関節インプラント、及び医療用インプラント構造体を製造する方法の提供。【解決手段】生体物質に関する少なくとも１つの性質に関して互いに異なる少なくとも第１の表面２０および第２の表面３０を有する基板１０を含む医療用インプラント構造体。前記第１の表面および前記第２の表面は、接着、細胞増殖、生物学的活性および毒性からなる群から選択される少なくとも１つの性質に関して互いに異なり、本質的に互いの上に配置されており、少なくとも１つの表面はコーティング層によって確立されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体物質に関する少なくとも１つの性質に関して互いに異なる少なくとも第１の表面および第２の表面を有する基板（１０）を含む医療用インプラント構造体。
【請求項２】
前記第１の表面および前記第２の表面は、接着、細胞増殖、生物学的活性および毒性からなる群から選択される少なくとも１つの性質に関して互いに異なる、請求項１に記載の医療用インプラント構造体。
【請求項３】
前記第１の表面および前記第２の表面は本質的に互いの上に配置されている、請求項１または２のいずれか１項に記載の医療用インプラント構造体。
【請求項４】
少なくとも１つの表面はコーティング層によって確立されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の医療用インプラント構造体。
【請求項５】
少なくとも１つの表面はコンフォーマルなコーティング層（２０）によって確立されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の医療用インプラント構造体。
【請求項６】
前記コンフォーマルなコーティング層（２０）によって確立された前記表面は前記基板（１０）表面の上に堆積されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の医療用インプラント構造体。
【請求項７】
少なくとも１つの表面は非コンフォーマルなコーティング層（３０、４０）によって確立されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の医療用インプラント構造体。
【請求項８】
非コンフォーマルなコーティング層（３０）によって確立された少なくとも１つの表面は前記コンフォーマルなコーティング層（２０）によって確立された前記表面の上に堆積されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の医療用インプラント構造体。
【請求項９】
非コンフォーマルなコーティング層（４０）によって確立された前記少なくとも１つの表面は前記基板（１０）表面の上に堆積されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の医療用インプラント構造体。
【請求項１０】
どんなコーティング層もない前記基板（１０）表面は酸化されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の医療用インプラント構造体。
【請求項１１】
前記コンフォーマルなコーティング層（２０）は原子層堆積（ＡＬＤ）層によって確立されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の医療用インプラント構造体。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載されている医療用インプラント構造体を含む関節インプラント。
【請求項１３】
−基板（１０）を得る工程と、
−少なくとも１つのコンフォーマルなコーティング層（２０）を前記基板の上に堆積させる工程であって、前記コンフォーマルなコーティング層（２０）を原子層堆積（ＡＬＤ）層によって確立する工程と
を含む、医療用インプラント構造体を製造する方法。
【請求項１４】
非コンフォーマルなコーティング層（３０）を前記コンフォーマルなコーティング層（２０）によって確立された表面の上に堆積させる工程をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記基板の上に堆積された前記コンフォーマルなコーティング層（２０）の少なくとも一部を除去し、それにより前記基板（１０）表面の少なくとも一部を露出された状態にする工程と、非コンフォーマルなコーティング層（４０）を前記露出された基板（１０）表面に堆積させる工程とをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に医療用体内プロテーゼに関する。特に本発明は表面調整特性を有する改良された体内プロテーゼ構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
体内プロテーゼおよび体内プロテーゼシステムとは一般に、骨格異常をリモデリングおよび再構築し、関節を置き換え、かつ筋骨格障害に対処するための埋め込み可能な装置およびアセンブリを指す。従来の埋め込み可能なプロテーゼは典型的に金属（例えば、チタンおよびチタン合金、ステンレス鋼）、セラミックス、ポリマーおよびそれらの組み合わせで作られている。
【０００３】
従来の体内プロテーゼ、例えばオールチタンインプラントの利用時に生じる共通する問題は、生物組織、特に骨組織との界面で使用した場合に、インプラントが骨にあまりに強く接着する可能性があり、従って除去が困難であったり不可能でさえあったりする場合があることである。
【０００４】
例えば腰または膝関節形成術などの特定の外科的再建手術では、例えばインプラントの故障またはインプラントの過剰な摩耗は、それに応じた修正関節形成術などの修正手術を必要とする場合がある。場合によっては、修正関節形成術の適応症は、無菌性の緩みによる（感染のない状態でインプラントと骨との間の結合が失敗した場合の）インプラントの緩みである。そのような場合には、インプラントを比較的容易に除去することができ、唯一残っている問題は骨溶解により現れた骨空洞をどのように埋めるかということである。しかし時として、特にその適応症が、プロテーゼの表面にバイオフィルムの形成を引き起こすがインプラントシャフトまたは骨との界面に必ずしも影響を与えない細菌感染症、骨折、関節不安定性または外科手術（例えば関節形成術）後の可動域制限（ＲＯＭ）を含む場合、インプラントは骨と完全に一体化されている。
【０００５】
インプラントの故障を修正することを目的とする修正外科手術では、高密度の瘢痕組織が古いプロテーゼの周りに現れる。そのようなインプラントを除去するために、広範囲かつゆっくりとした準備作業が必要とされ、その後すぐに瘢痕組織が外科的介入によって除去され、かつインプラントが露出された状態になる。
【０００６】
修正外科手術は複雑かつコストが高いということに加えて、かなりの計画および専門知識を必要とする。この手術は長い回復期間をさらに特徴とし、かつ多くの場合に介入後に広範囲な合併症リスクおよび生活の質の低下を伴う。最終的に外科手術から回復するのにほぼ１年を要する場合があり、その最終結果は最初の関節形成術よりも劣る場合が多い。
【０００７】
外科医はインプラントの良好な露出と支持する靱帯、筋肉および／または骨組織を犠牲にするのを回避こととの間でバランスを保たなければならない。そのような手術での特に高齢者における問題は、骨が骨粗鬆症化していることが多く、故に脆く、そのためインプラントの除去中に幅広い支持骨を破壊する可能性が高くなることである。これは、その空洞をセメントまたは骨移植片で埋めることを必要とする。修正外科手術で使用されるインプラントは、インプラントの骨への強力な固定を可能にする延長軸および金属増強を特徴とする。
【０００８】
この点に関して、インプラントと周囲組織との生物学的相互作用を確立することにより骨とインプラントとの接触を最適化することに関連する課題に対処するために、体内プロテーゼの製造および／または前記体内プロテーゼの表面特性の修正の分野における更新がなお望まれている。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の目的は、従来の技術の限界および欠点から生じる問題のそれぞれを解決するか少なくとも軽減することにある。この目的は、その表面修正特性に関して改良された医療用インプラントの様々な実施形態によって達成される。従って本発明の一態様では、医療用インプラント構造体が独立請求項１に記載されている内容に従って提供される。
【００１０】
一実施形態では、本医療用インプラント構造体は、生体物質に関する少なくとも１つの性質に関して互いに異なる少なくとも第１の表面および第２の表面を有する基板を含む。
【００１１】
一実施形態では、第１の表面および第２の表面は、接着、細胞増殖、生物学的活性および毒性からなる群から選択される少なくとも１つの性質に関して互いに異なる。
【００１２】
一実施形態では、第１の表面および第２の表面は本質的に互いに上に配置されている。一実施形態では、少なくとも１つの表面はコーティング層によって確立されている。一実施形態では、前記少なくとも１つのコーティング層は原子層堆積（ＡＬＤ）によって堆積されている。
【００１３】
一実施形態では、少なくとも１つの表面はコンフォーマルなコーティング層によって確立されている。一実施形態では、コンフォーマルなコーティング層によって確立された表面は基板表面の上に堆積されている。
【００１４】
一実施形態では、少なくとも１つの表面は非コンフォーマルなコーティング層によって確立されている。一実施形態では、非コンフォーマルなコーティング層によって確立された少なくとも１つの表面はコンフォーマルなコーティング層によって確立された表面の上に堆積されている。一実施形態では、非コンフォーマルなコーティング層によって確立された少なくとも１つの表面は基板表面の上に堆積されている。
【００１５】
一実施形態では、どんなコーティング層もない基板表面は酸化されている。
【００１６】
一実施形態では、コンフォーマルなコーティング層は原子層堆積（ＡＬＤ）層によって確立されている。
【００１７】
一態様では、関節インプラントが独立請求項１２に記載されている内容に従って提供される。関節インプラントは本実施形態に係る医療用インプラント構造体を含む。
【００１８】
一態様では、医療用インプラント構造体を製造する方法が独立請求項１３に記載されている内容に従って提供される。
【００１９】
一実施形態では、本方法は、基板を得る工程と、少なくとも１つのコンフォーマルなコーティング層を前記基板の上に堆積させる工程とを含み、前記コンフォーマルなコーティング層は原子層堆積（ＡＬＤ）層によって確立されている。
【００２０】
一実施形態では、本方法は、非コンフォーマルなコーティング層をコンフォーマルなコーティング層によって確立された表面の上に堆積させる工程をさらに含む。
【００２１】
一実施形態では、本方法は、基板表面の少なくとも一部を露出した状態にするために当該基板の上に堆積されたコンフォーマルなコーティング層の少なくとも一部を除去する工程と、非コンフォーマルなコーティング層を露出された基板表面の上に堆積させる工程とをさらに含む。
【００２２】
特許請求の範囲の範囲および解釈を限定することなく、本明細書に開示されている例示的な実施形態の１つ以上の特定の技術的効果が以下に列挙されている。
【００２３】
本明細書によって開示されている実施形態の基礎をなす技術革新は、インプラントの表面特性を調整してインプラントに様々な機能性を与えるための手段を提供する。表面特性は、インプラントを骨に密着させて、例えば骨形成または線維形成を促進したり、骨形成または線維形成を防止したり、あるいは特定の組織への付着を直ちに減少させたりすることができるという実現性を可能にするように調整することができる。これにより高密度の瘢痕組織によって取り囲まれておらず、かつインプラントの故障の場合に修正外科手術での取り換えがより容易なインプラントの提供（すなわち露出されたインプラントの提供）を可能にする。同技術を心血管、胃腸管または泌尿器ステントなどの外科用ステントにおいて利用して、例えば望ましくない組織の内部成長を抑えながらもそれらの周囲組織との一体化を促進することができる。
【００２４】
本実施形態に係る医療用インプラント構造体は、インプラントが様々な細胞および細胞外マトリックスと柔軟かつ汎用的に相互作用するのを可能にする。その異なる接触表面により、本構造体は異なる細胞型との接触を促進する。従ってこれらの表面を変えることによって、本インプラント構造体を生物学的周囲環境によって課されることが多い特定の必要性および要求を満たすように適合させることができる。
【００２５】
本開示では、１マイクロメートル（μｍ）未満の層厚を有する材料を「薄膜」と呼ぶ。
【００２６】
本開示では、「インプラント」および「体内プロテーゼ」という用語は同義で使用される。
【００２７】
「いくつかの（ａ  ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ）」という表現は本明細書では１から開始する任意の正の整数、例えば１、２または３を指し、「複数の」という表現は本明細書では２から開始する任意の正の整数、例えば２、３または４を指す。
【００２８】
「第１の」および「第２の」という用語はどんな順序、量または重要性も示してはおらず、むしろ単にある要素を別の要素から区別するために使用されている。
【００２９】
本発明について添付の図面を参照しながら単なる一例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】コンフォーマルなコーティングとその後に非コンフォーマルなコーティングが設けられた基板表面を含む一実施形態に係る医療用インプラント構造体の（例えば骨との）界面層の微視的断面を概略的に示す。
【図２】別の実施形態に係る医療用インプラント構造体の界面層の微視的断面を概略的に示す。図２は選択的に除去されたコンフォーマルなコーティングを有する基板表面を示す。
【図３】別の実施形態に係る医療用インプラント構造体の界面層の微視的断面を概略的に示す。図３は選択的に除去されたコンフォーマルなコーティングを有し、かつコンフォーマルなコーティングのない場所に第２の非コンフォーマルなコーティングがさらに堆積されている図２の基板表面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
一態様では、本発明は表面調整特性を有する医療用インプラント構造体の提供に関する。
【００３２】
本医療用インプラント構造体は、少なくとも第１の表面および第２の表面を有する基板１０を含む。当該表面は組織および細胞などの前記インプラントを取り囲む生体物質に関する少なくとも１つの性質に関して互いに異なる。
【００３３】
当該表面間の差異は、本インプラント構造体と周囲の生体物質との相互作用を確立、維持および／または調整するためのその能力にある。従って少なくとも第１の表面および第２の表面は、前記表面と生体物質との相互作用を表す性質であって、接着、細胞増殖、生物学的活性および毒性からなる群から選択される少なくとも１つの性質を確立、維持および／または調整するためのそれらの能力に関して互いに異なる。
【００３４】
前記少なくとも第１および第２の表面間の差異はさらに、インプラントと生物組織（接着、細胞増殖）との界面を確立および／または維持するための能力における差異として表すことができる。生物学的活性は一般に、標的（生物組織）に関して特定の生物学的効果を達成し、かつ調整するための本構造体の能力として本明細書によって定められる。例えば、所定の生物学的活性が与えられた表面はインプラントの骨の中への骨結合を促進または妨害し、かつ／またはインプラントの周りでの骨組織形成を促進または妨害することができる。
【００３５】
全ての上記特性はインプラントの生体適合性の概念と互いに関連している。生体適合性は、周囲の生物組織に対する適当な宿主応答を示すためのインプラントの能力として定められる。適当な宿主応答とは一般に、インプラントがどんな有毒な物質または粒子も放出せず、すなわち過剰な免疫、炎症および／または線維形成応答を誘導すること、および／または隣接する生体物質および／または構造体を破壊または損傷することもしないことと理解される。
【００３６】
従って表面材の慎重な選択によって、上記特性のうちのいずれか１つを効率的に調整／修正することができ、かつインプラントの生体適合性を高精度に調節することができる。
【００３７】
本構造体では、第１の表面および第２の表面は本質的に互いの上に配置されている。３つ以上の表面を含む積層を同様の方法で確立することができる。
【００３８】
本医療用インプラント構造体内の少なくとも１つの表面は、原子層堆積（ＡＬＤ）または代わりとして化学気相蒸着（ＣＶＤ）など気相での化学蒸着方法によって堆積されたコーティングによって確立されている。場合によっては、当該コーティングは少なくとも１種の金属化合物を含む。
【００３９】
前記少なくとも１つのコーティングはコンフォーマルなコーティングであることが好ましい。
【００４０】
ＡＬＤ成長メカニズムの基本は当業者に公知である。ＡＬＤは少なくとも２種類の反応性前駆体種の少なくとも１つの基板への連続的導入に基づく特殊な化学蒸着方法である。但し、これらの反応性前駆体のうちの１つを、例えばフォトン強化ＡＬＤまたはプラズマ支援ＡＬＤ、例えばＰＥＡＬＤを用いた場合にエネルギーで置き換え、それにより単一の前駆体ＡＬＤプロセスを行うことができることを理解されたい。例えば金属などの純元素の堆積は１種のみの前駆体を必要とする。酸化物などの二元化合物は、前駆体化学物質が堆積される二元材料の元素の両方を含有する場合には１種の前駆体化学物質を用いて作り出すことができる。ＡＬＤによって成長された薄膜は高密度であり、ピンホールを含まず、かつ均一な厚さを有する。場合によっては、化学気相蒸着（ＣＶＤ）を利用してもよい。
【００４１】
少なくとも１つの基板を典型的には反応容器において時間的に分離された前駆体導入に曝露して、連続的自己飽和表面反応によって材料を基板表面に堆積させる。本出願の文脈ではＡＬＤという用語は、全ての適用可能なＡＬＤに基づく技術およびあらゆる同等もしくは密接に関連する技術、例えば以下のＡＬＤサブタイプ：ＭＬＤ（分子層堆積）、プラズマ支援ＡＬＤ、例えばＰＥＡＬＤ（プラズマ強化原子層堆積）およびフォトン強化原子層堆積（光ＡＬＤまたはフラッシュ強化ＡＬＤとしても知られている）などを含む。また当該プロセスはエッチングプロセスであってもよく、その一例はＡＬＥプロセスである。なお、ＰＥＡＬＤおよびフォトン強化ＡＬＤの場合、これらのアディティブ処理はこれらの放射線源に可視化能な表面に限定することができる。
【００４２】
ＡＬＤは交互の自己飽和表面反応に基づいており、ここでは非反応性（不活性）ガス状担体中の化合物または化学元素として提供される異なる反応物（前駆体）を、基板を収容する反応空間の中に連続的に導入する。反応物の堆積後に当該基板を不活性ガスでパージする。従来のＡＬＤ堆積サイクルは２つの半反応（導入ＡおよびパージＡと導入ＢおよびパージＢ）で進行し、これにより典型的には０．０５〜０．２ｎｍの厚さの材料の層が自己制御（自己飽和）的に形成される。各前駆体のための典型的な基板曝露時間は０．０１〜１秒以内の範囲である。
【００４３】
導入Ａは気相中に第１の前駆体（第１の前駆体蒸気）を含み、導入Ｂは気相中に第２の前駆体（第２の前駆体蒸気）を含む。不活性ガスおよび真空ポンプは典型的に、パージＡおよびパージＢの間に反応空間からガス状の反応副生成物および残留する反応物分子をパージするために使用される。堆積順序は少なくとも１つの堆積サイクルを含む。堆積順序により所望の厚さの薄膜またはコーティングが生成されるまで堆積サイクルを繰り返す。また堆積サイクルは、よりシンプルなものまたはより複雑なものであってもよい。例えばこのサイクルは、パージ工程によって分離された３回以上の反応物蒸気導入を含んでもよく、あるいは特定のパージ工程を省略してもよい。他方、光強化ＡＬＤはパージのための様々な選択肢と共に１種のみの活性前駆体などの様々な選択肢を有する。全てのこれらの堆積サイクルは、論理演算装置またはマイクロプロセッサーによって制御される時限堆積順序を構成する。
【００４４】
図１は、例えば骨組織などの周囲組織との界面層を有する本医療用インプラント構造体の例示的な構成の微視的断面を示す。基板１０は、金属および金属合金、セラミックス、ポリマー材料、複合材およびそれらの組み合わせなどの任意の好適な材料で作られていてもよい。コーティング層を堆積させる前に、基板１０はエッチングおよび酸化などの機械的もしくは化学的手段による前処理に供してもよい。
【００４５】
第１の表面は基板１０の上に堆積された第１のコーティング層２０によって確立されている。第１の表面（本明細書では基板１０の上に堆積された表面）を形成するコーティング層２０はコンフォーマルなコーティングによって確立されている（基板表面全体にわたって完全な穴のない被覆を生成する）ことが好ましい。
【００４６】
いくつかの構成では、コンフォーマルなコーティング層２０は原子層堆積（ＡＬＤ）コーティング層として確立されている。明確にするために、コーティング層２０は１つのＡＬＤ堆積サイクル中に形成される少なくとも１つの副層を含んでもよい。典型的にはコーティング層２０はいくつかの副層を含み、各副層は１つのＡＬＤ堆積サイクル中に形成される。
【００４７】
第２の表面は第１のコーティング層２０の上に堆積された第２のコーティング層３０によって確立されている。
【００４８】
明確にするために、「第１の表面」および「第２の表面」という用語は本開示では、それに応じた「第１のコーティング層」および「第２のコーティング層」という用語と同義で使用される。
【００４９】
図１の構成では、コンフォーマルなコーティング層２０の上に堆積された第２のコーティング層３０は非コンフォーマルなコーティングである。そのような非コンフォーマルな層３０は、フォトン強化ＡＬＤ、プラズマ強化ＡＬＤまたはＣＶＤ方法あるいは任意の非真空堆積プロセスによってコンフォーマルな層の上に生成することができる。
【００５０】
従って図１によって示されている構成では、第１の表面および第２の表面は本質的に互いの上に配置されている。
【００５１】
図１から観察することができるように、本インプラント構造体を形成する基板１０が本質的に多孔性および／または凸凹な表面を有する場合、コンフォーマルなコーティング２０は全てのこれらの凸凹を均一にコーティングするために（第１の）表面を生成する。その後に第２の表面を生成するために塗布される非コンフォーマルなコーティング３０は、凹部はコーティングしないままで、前記第１の表面のいくつかの部分、本明細書では最も突出している部分にのみ堆積させる。その結果、周囲組織に露出される異なる機能性を備えた２つの表面を有するインプラント構造体が作製される。
【００５２】
第１の表面と第２の表面との表面比は、基板プロファイルおよび反応条件（特に第２のコーティング層３０を堆積させる場合）によって異なってもよい。さらに表面プロファイルのばらつきは、本インプラント構造体の表面におけるテクスチャ、多孔度および／またはあらゆる凸凹な特徴部、例えばレリーフ形状の存在などの表面および／または材料特性により生じる。
【００５３】
例示的な構成では、コンフォーマルなコーティング層２０は酸化ハフニウム（ＩＶ）（ＨｆＯ２）であってもよい。酸化ハフニウムはとりわけ抗微生物性特性を有する。場合によっては、コンフォーマルな層２０はいくつかの化合物を含むラミネート層として提供することができる。
【００５４】
図１〜図３（概略的に示されている微視的断面）は、その界面層が非平面状であることを示している。インプラントと隣接する組織との間にこのように形成される界面は均一でない。これは、そのような界面の形成が一般に骨などの多孔性生体物質がそこに設けられていることを暗示しているからである。場合によっては、基板１０は骨などの生物組織であってもよい。
【００５５】
図２および図３は、別の構成に係る骨組織などの周囲組織への界面層を有する本医療用インプラント構造体の形成を示す。従って図２は、コンフォーマルなコーティング層２０の基板１０への堆積と、その後の前記コンフォーマルなコーティングの選択的除去とによる本インプラント構造体の界面層の形成を示す。コンフォーマルなコーティングの選択的除去は当然のことながら基板の最も高い位置１１（いわゆる「ピーク」）において行われる。除去はエッチングまたは任意の他の研磨技術によって行うことができる。
【００５６】
当業者には、コンフォーマルなコーティング２０は基板のあらゆる部分から選択的に、すなわち基板が均一である（目立った「ピーク」を含んでいない）場合には適当な選択的材料のマスキング／除去技術を利用することによって除去できることは明らかであろう。
【００５７】
どんな（図２に示すような）コーティング層もない基板表面１０は酸化させることができる。酸化は化学酸化剤によって行ってもよく、あるいはそれは周囲条件（例えば周囲組織）によるものであってもよい。酸化は図３において非コンフォーマルなコーティング４０の例示によって概略的に示すことができる（すなわちコーティング４０層の形成前に、コンフォーマルな「ライナー」コーティング２０のない表面は、図３にコーティング４０のために示されているように酸化されている）。
【００５８】
基板１０のいくつかの部分におけるコンフォーマルな層２０の選択的除去後に、本インプラント構造体の表面は、露出された基板１０の一部と交互になっている第１のコーティング２０でコーティングされた部分を含む（図２）。図３は、本インプラント構造体の表面にコンフォーマルなコーティング２０のない場所において第２の非コンフォーマルなコーティング４０を堆積させることをさらに示す。第２のコーティング４０によって作り出された第２の表面は第１のコーティング２０によって作り出された第１の表面と部分的に重なり合っていてもよい。
【００５９】
例示的な構成では、非コンフォーマルなコーティング層３０、４０は酸化チタン（ＴｉＯ２）および酸化ケイ素／ケイ素（ＳｉＯ２）などであってもよい。
【００６０】
従って図２および図３は、より高い表面特徴部を除去する（すなわちコンフォーマルなコーティング２０および任意に前記コーティングの下にある基板の選択的除去）ために、当該基板が例えば研削プロセスによって実質的に処理されてインプラントの基板領域１１が露出されている構成を示す。同じことをエッチングまたはレーザースクライビングなどのパターニングプロセスによって行うこともできる。特に本明細書の上に記載されているエッチングプロセスは、最上領域（「ピーク」１１）からの厳密にコンフォーマルなコーティング材料２０の除去を可能にするが、その下にある基板材料の除去は可能にしない。
【００６１】
開放された表面１１を少なくとも部分的に覆うための第２のコーティング層４０を塗布するためのさらなるコーティングプロセスは、有利には領域および／または基板選択的化学蒸着プロセスによって行うが、非真空プロセスを除外しない。またこのプロセスはコンフォーマルな酸化であってもよく、これは曝露された領域にのみ影響を与えてコーティング４０を前記曝露された領域にのみ生成する。
【００６２】
故に、図１はコンフォーマルな層２０（前記コンフォーマルな層の上の所定の領域）の上への非コンフォーマルなコーティング３０の形成を示し、図３はコンフォーマルな層２０が除去されている本質的に曝露された基板１０の上（本例ではピーク領域１１の上）への非コンフォーマルなコーティング４０の形成を示す。従って、本インプラント構造体はコンフォーマルな層２０の上に堆積された非コンフォーマルな層３０を含んでいてもよく、あるいは本質的に基板表面１０の上に堆積された非コンフォーマルな層４０を含んでいてもよい。
【００６３】
従って本インプラント構造体は、コンフォーマルなコーティング層２０によって確立された少なくとも１つの表面と非コンフォーマルなコーティング層３０、４０によって確立された少なくとも１つの表面とを含む。非コンフォーマルなコーティング層３０によって確立された前記少なくとも１つの表面はコンフォーマルなコーティング層２０によって確立された表面の上に堆積させることができる。あるいは、非コンフォーマルなコーティング層４０によって確立された前記少なくとも１つの表面は基板表面１０の上に堆積させることができる。
【００６４】
上記複数の実施形態では、エッチングされた表面などの一般に非平面状の基板（インプラント）の表面１０はＡＬＤなどのコンフォーマルなコーティング２０でコーティングされている。その外面は異なるコーティング材料３０、４０（非コンフォーマルなコーティング層として）でさらに塗布されている。
【００６５】
第１および第２のコーティングを塗布したら、当該プロセスは任意にエッチングと組み合わせられたさらなる堆積を続けて、選択的に第３およびそれ以上の表面コーティングを所望どおりに塗布することができる。第３のコーティング（図示せず）を使用して選択的に例えば空洞をコーティングしてもよい。
【００６６】
上記任意の実施形態に係る医療用インプラント構造体は好ましくは、骨組織と係合および一体化させるために３次元に成形された本体として構成されている。本インプラント構造体は歯科用インプラントとして構成されていてもよい。
【００６７】
複数の実施形態では、本構造体は関節インプラント、特に置換外科療法で使用される関節インプラントとして構成されている。例としてであって限定するものではないが、本構造体は腰、膝、肩、肘および足首のうちのいずれか１つのための人工関節として、あるいは指骨間関節として提供することができる。本インプラント構造体は、固定式もしくは移動式（例えば回転式）軸受部品を有する関節インプラントとして構成されていてもよい。
【００６８】
別の態様では、本発明は本実施形態に係る医療用インプラント構造体を含む関節インプラントの提供に関する。
【００６９】
本明細書によって開示されているインプラント構造体は、体内プロテーゼの周りの結合組織の制御不可能な成長が問題となる関節（体内）プロテーゼに最も有利に適用することができる。場合によっては、前記プロテーゼが修正手術を受ける場合、当該プロテーゼに到達してそれを周囲の骨組織から分離させるのが非常に難しい場合がある。
【００７０】
インプラントコーティングの従来のプロセスでは、コーティングされる表面積の拡大は典型的には、表面へのメッシュの追加、金属粉末のアニーリング、スタンピング（エンボス加工）、電気めっき、またはパターン化またはコンフォーマルにすることができるエッチングなどのサブトラクティブプロセスなどの異なる方法によって達成される。全てのこれらの手順は、骨形成を刺激することによってインプラントの骨への接着を高める。但し、関節インプラントならびに整形外科用ネイルおよびプレートの場合、上記手順は主にインプラントと骨細胞との界面のみの形成を容易するので効率的ではない。但し特に関節インプラントの場合に、用途に応じて複数の異なる細胞型との界面の形成を容易にすることは有利であり得る。そのような界面は、特定の要求に応じて骨細胞、筋細胞、線維細胞、平滑筋細胞、内皮細胞、上皮細胞および神経細胞に加えて、本インプラント構造体の接着を可能にするか少なくとも容易することができる。さらに骨組織との界面は除去可能／取り外し可能に構成されていてもよい。
【００７１】
本インプラント構造体には、例えば（開放した）孔によって形成された空洞または凹部などのその界面の所定の部分が本質的にこれらの空洞（孔）の間／上の表面によって形成された部分とは異なる表面を有するような界面をさらに与えることができる。従って、前記孔の内面には細菌および／または真菌などの有害な微生物の増殖を防止するコーティングを堆積させることができる。従って本インプラント構造体は、抗微生物性もしくは抗菌性コーティング層として構成された少なくとも１つのコーティング層を含んでいてもよい。
【００７２】
一態様では、本発明はさらに、本実施形態に係る医療用インプラント構造体を製造する方法に関する。本方法は、基板１０を得る工程と少なくとも１つのコンフォーマルなコーティング層２０を前記基板の上に堆積させる工程とを含む。コンフォーマルなコーティング層２０は好ましくは原子層堆積（ＡＬＤ）によって確立されている。本方法は、非コンフォーマルなコーティング層３０をコンフォーマルなコーティング層２０によって確立された表面の上に堆積させる工程をさらに含む。
【００７３】
いくつかの構成では、本方法は、基板１０の上に堆積されたコンフォーマルなコーティング層２０の少なくとも一部を除去して、それにより基板表面１０の少なくとも一部を露出させる工程を含む。除去は研磨またはパターニング／エッチングプロセスにより行ってもよい。その後に、非コンフォーマルなコーティング層４０を露出された基板表面１０の上に堆積させる。
【００７４】
本開示に記載されている実施形態を所望どおりに適合および組み合わせ可能であることが当業者によって理解されるであろう。従って本開示は、添付の特許請求の範囲内で当業者によって認識可能な装置および堆積方法のあらゆる可能な修正を包含することが意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2020182830.tif 000005
【外国語明細書】
2020182830000001.pdf