СПОСОБ ПРЕДИМПЛАНТАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОТЕЗОВ СОСУДОВ И КЛАПАНОВ СЕРДЦА Российский патент 1998 года по МПК A01N1/02 

Изобретение относится к медицине, а именно к производству биологических протезов сосудов и клапанов сердца.

Известен способ химической обработки биоткани для изготовления биопротезов, используемых в сердечно-сосудистой хирургии (патент США N 4402697, 1983; патент США N 4405327, 1983) с использованием глутарового альдегида, различных типов поверхностно-активных веществ и несодержащего фосфор буфера Hepes. Основная цель использования поверхностно-активных веществ в данной технологии - профилактика кальцификации биоткани, (являющейся серьезным осложнением при клиническом использовании биопротеза).

В качестве поверхностно-активных веществ, ингибиторов кальциноза в данном случае используют додецил-сульфат натрия, лаурил-сульфат натрия, тритон X-100 и другие.

По литературным данным нет принципиальной разницы в получаемом антикальциевом эффекте в случае использования разных видов поверхностно-активных веществ.

Основы известных технологий заключаются в следующем: свежая биоткань в течение 7 суток обрабатывается в 0,6% растворе глутарового альдегида (на буфере Hepes), далее 24 часа в поверхностно-активном веществе и затем вновь в течение 7 суток в глутаровом альдегиде.

Однако есть сообщения, указывающие на неэффективность использования поверхностно-активных веществ при обработке ксеноперикардиальной ткани. Ксеноперикардиальная ткань является широко используемым материалом для изготовления различных биопротезов (биопротезов клапанов, моностворок, кондуитов, пластических материалов, биопротезов сосудов большого диаметра).

Задачей изобретения является повышение антикальциевого эффекта способа обработки ксеноперикардиальной ткани.

Поставленная задача достигается частой сменой раствора при обработке рабочего раствора методом интенсивного встряхивания. Известно, что соединения, содержащие сульфогруппу, блокируют процессы кальцификации. Успешно применяют природные соединения этого типа, такие как хондраитин-сульфат, гепарин и т. д.

Известно, что сходным действием обладает додецил-сульфат натрия (SDS) - поверхностно-активное соединение, которое легко проникает в биоткань, сорбируется на коллагене и протеогликонах, способствует разрушению межмолекулярных связей, за исключением ковалентных, и образованию дополнительных свободных аминогрупп.

Ингибирующее действие SDS на процессы кальциноза биоткани связывают с активацией фиксации ионов кальция из среды с образованием защитного кальциевого слоя и с его способностью удалять из биоткани кислые фосфолипиды (Levy R. Y. , Schoen F. Y. Prenvention of experimental bioprosthetie heart valve calcification. - Trans. Soc. Biomater, 1984, vol. 7, p. 195).

Предлагаемый способ заключается в следующем. Выполняют фиксацию ксеноперикардиальной ткани 0,625% глутарового альдегида на буфере Hepes, обрабатывают ткань 1% раствором SDS в буфере Hepes, причем обработку производят с частой сменой раствора SDS, по меньшей мере 4 - 5 раз, в режиме интенсивного встряхивания рабочего раствора.

Была проведена серия экспериментов in vitro с ксеноперикардом теленка и аллососудом.

В известных способах обработку биоткани 1% раствором SDS проводят в течение 72 часов. Первоначально наблюдали зависимость количества вымываемых кислых фосфолипидов (КФЛ) от времени экстракции биоткани раствором SDS. О количестве КФЛ судили по концентрации их в экстрагирующем растворе. Концентрацию КФЛ определяли фотометрически с использованием наборов реактивов фирмы "Берингер Макхейм" Германия, через 6, 24, 48 и 72 часа без смены растворителя.

Результаты представлены в табл. 1.

Приведенные в таблице данные позволяют предположить, что традиционный режим обработки биоткани с 24-часовой экстракции раствором SDS, очевидно обеспечивает лишь частичное вымывание КФЛ из биоткани. Дальнейшее увеличение времени экстракции позволило получить более высокие значения извлеченных из биоткани КФЛ в экстракте.

Для усиления влияния SDS на экстракции КФЛ использовали экстракцию с SDS с частой сменой раствора. В этом случае концентрацию КФЛ определяли в каждой порции экстракта через 24, 48 и 72 часа (серия 1) и через 6, 24, 30, 48 и 72 часа (серия 2).

На чертеже представлены кривые суммарных концентраций КФЛ.

Результаты эксперимента также представлены в таблице 2 и 3.

Таким образом увеличение частоты смены экстракта приводит к более полному вымыванию КФЛ из биоткани.

Исследование склонности биоткани к кальцификации, приведенные на модели подкожной имплантации, показали эффективность обработки ксеноперикарда додецил-сульфатом натрия при частой смене раствора в режиме интенсивного встряхивания. В табл. 4 представлена зависимость содержания кальция в сухой ткани от вида обработки этой ткани.

Таким образом, предлагается использование додецил-сульфата натрия, с частой сменой раствора при интенсивном встряхивании, чем достигается эффект дополнительного (более эффективного) удаления фосфолипидов с последующим антикальциевым эффектом.

Способ включает обработку биоткани в растворе глутарового альдегида и поверхностно-активного вещества, при обработке последним проводят интенсивное встряхивание рабочего раствора при многократной его смене. Способ обеспечивает эффективность использования поверхностно-активных веществ при обработке ксеноперикардиальной ткани. 4 табл., 1 ил.

Способ предимплантационной обработки биопротезов сосудов и клапанов сердца, включающий обработку биоткани в растворе глутарового альдегида с последующей обработкой поверхностно-активным веществом, отличающийся тем, что поверхностно-активное вещество используют в режиме интенсивного встряхивания при многократной смене рабочего раствора, по меньшей мере четырехкратной.