БИОЛОГИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПРОТЕЗОВ Российский патент 2011 года по МПК A61L27/38 A61F2/24 

Описание патента на изобретение RU2430746C2

Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии.

Известно использование в качестве биологического пластического материала в сердечно-сосудистой хирургии (Л.А.Бокерия, И.И.Каграманов, И.В.Кокшенев «Новые биологические материалы и методы лечения в кардиохирургии». М., Изд-во НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН, 2001 г.), в котором в качестве основы используют перикард теленка и глиссоновую капсулу печени крупного рогатого скота, которые отмывают в растворе с гепарином (25000 Ед/400 мл), выравнивают поверхность и консервируют 0,625% раствором глутарового альдегида, затем обрабатывают 1% раствором додецилсульфата натрия и фиксируют в 0,625% растворе глутарового альдегида, получая биологический материал, обладающий нейтральными иммунными свойствами при достаточно высоких физико-механических характеристиках.

Эти материалы имеют склонность к ранней кальцификации, фиброзу, дегенеративным изменениям в организме пациента. При имплантации в организм пациента перикард подвергается механическому истиранию за счет потока крови, а также образованию кристаллов гидроксиапатита на поверхности, что приводит к разрушению самой ткани.

Техническим результатом применения биологического материала в сердечно-сосудистой хирургии является уменьшение кальцификации при сохранении их физико-механических характеристик.

В качестве биологического материала в сердечно-сосудистой хирургии предлагается применение плавательного пузыря карпа.

Плавательный пузырь забирают у свежевыловленного карпа. Тупым и острым путем производят выделение пузыря. Препарат помещают в стандартный физиологический раствор с гепарином (25000 Ед/400 мл) и в течение 40 минут производят отмывание пузыря от крови, белковых, жировых включений. Далее препарат помещают между двух стекол для выравнивания поверхности под небольшим давлением в 0,625% раствор глутарового альдегида на 24 часа, затем производят консервирование полученных пластин по стандартной методике полностью погруженными в 0,625% раствор глутарового альдегида в свободном состоянии в течение 6 суток. Затем пластины вынимают из раствора глутарового альдегида и помещают их в 1% раствор додецилсульфата натрия на 1 сутки. Затем окончательно фиксируют пластины биологического материала из плавательного пузыря в течение 7 суток при комнатной температуре в 0,625% растворе глутарового альдегида. Препарат готов к применению.

Этот биологический материал может широко применяться в медицине, а именно в сердечно-сосудистой хирургии. Биологический материал из плавательного пузыря имеет меньшую подверженность кальцификации, что подтверждается результатами экспериментальных исследований.

Пример 1

Карп зеркальный выловлен. Сразу после отлова выделен плавательный пузырь, который был отмыт в физиологическом растворе с гепарином и помещен в расправленном виде между двух стекол на 24 часа в 0,625% раствор глутарового альдегида. Затем пластины биологической ткани помещены в аналогичной концентрации раствор глутарового альдегида на 6 суток. После предварительной фиксации пластины помещены в 1% раствор додецилсульфата натрия для антикальциевой обработки на 1 сутки, после чего вновь помещены в свежий 0,625% раствор глутарового альдегида на 7 суток. Готовые пластины вынуты из раствора и после их обмывания стерильным физиологическим раствором использованы для дальнейших исследований.

Изучение физико-механических свойств включало в себя: определение толщины (h), предела прочности (λ), относительного удлинения (L), запаса деформативной способности (δ), модуля упругости (Е) перикарда теленка и плавательного пузыря карпа.

Толщину образцов измеряли с помощью толщиномера TP-10-60.

Исследования проводили на разрывной машине «Instron» (Англия) с регулируемым усилением закрепления в пневмозажимах, которое выбиралось экспериментально. Скорость при испытаниях составляла 20 мм/мин, а предельное значение нагрузки F - 50 кг. Исследования проводились в двух направлениях - продольном и поперечном в зависимости от хода волокон. Высекалось по 60 образцов из каждого вида биоматериала в виде двухсторонних лопаток. Испытания проводились в соответствии с ГОСТами 9550-81 и 11262-80. Скорость раздвижения зажимов машины - 2 см/мин.

Предел прочности определяли по формуле: λ=F/S, где F - максимальная сила растяжения при нарушении сплошности материала, S - площадь поперечного сечения образца.

Относительное удлинение тканей расчитывали по формуле:

L=(L2-L1)/L1×100%, где L - относительное удлинение тканей, L1 - начальная длина образца, L2 - длина образца при нагрузке в момент начала разрыва.

Запас деформативной способности δ определяли по формуле: δ=L2/L1, где L1 - начальная длина образца, L2 - длина образца при нагрузке в момент разрыва.

Модуль упругости определяли по формуле (в МПа):

E=(F2-F1)L1/S(L2-L1).

Как показал опыт, длительная и полноценная функция материала в организме больного зависит от способности данной ткани противостоять разрушающему действию физической нагрузки. Были проведены исследования упругопрочностных характеристик описываемых биологических тканей.

При проведении упругопрочностных испытаний материал плавательного пузыря рассматривался как однородный, изотропный. Средняя толщина образцов (h), обработанных глутаровым альдегидом и додецилсульфатом натрия, составила 0,32-0,51 мм, предел прочности (λ) в среднем - 9,02-12,33 МПа, модуль упругости (Е) - 48,07-31,2 МПа, запас деформативной способности (δ) - 1,45. Для сравнения изучили упругопрочностные свойства перикарда теленка, обработанного глутаровым альдегидом (30 опытов), по данным литературы (Касьянов В.А. Современные проблемы биомеханики. - М., 1983. Выпуск 1, с.48-50), сравнили с механическими характеристиками лепестков аортального клапана человека (Тетере Г.И. Обоснование метода выбора метода обработки и формирования биопротезов клапана сердца. - Рига, 1990, дисс. на соискание степени канд. мед. наук) и глиссоновой капсулы, обработанной глутаровым альдегидом (20 опытов). Результаты испытаний приведены в таблице.

Упругопрочностные характеристики перикарда теленка, глиссоновой капсулы печени и аортального клапана человека

Ткань Модуль прочности, МПа Модуль упругости, Мпа Запас деформативной способности Перикард теленка ось* - 14,85±1,52 ось - 27,42±3,52 ось - 1,50±0,01 рад.** - 9,10±0,96 рад. - 13,02±1,56 рад. - 1,51±0,01 Глиссоновая капсула печени 10,66±0,98 61,85±4,72 1,35±0,02 Створки аллоаортального клапана ось - 4,05 ось - 28,80 ось - 1,16 рад. - 0,71 рад. - 2,88 рад. - 1,41 * Поперечное направление нагрузки, ** продольное направление нагрузки.

Результаты исследования показали, что запас деформативной способности плавательного пузыря карпа меньше, чем у перикарда теленка (в среднем на 11%), а модуль упругости выше (в среднем на 26%). В то же время плавательный пузырь по толщине примерно равен толщине перикарда теленка.

Исследования показали, что упругопрочностные свойства плавательного пузыря значительно выше, чем те же свойства аортальных створок человека. Эти данные указывают, что при длительном существовании в организме человека предлагаемого материала он успешно может противостоять физической нагрузке.

Исследование кальцификации проводили методом абсорбционной атомной спектроскопии после 2-месячной имплантации образцов перикарда теленка и плавательного пузыря карпа крысам под кожу с нагрузкой витамином D (стандартная методика). Результаты испытаний: содержание кальция в перикарде теленка - 3,3±0,2 мг/г веса сухой ткани, содержание кальция в плавательном пузыре - 0,8±0,2 мг/г веса сухой ткани.

Похожие патенты RU2430746C2

название год авторы номер документа
БИОЛОГИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПРОТЕЗОВ 1994
  • Бухарин В.А.
  • Каграманов И.И.
  • Кокшенев И.В.
RU2095034C1
БИОЛОГИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПРОТЕЗОВ 2009
  • Бокерия Леонид Антонович
  • Каграманов Испихан Исмаил-Оглы
  • Кокшенев Игорь Валерьевич
  • Бритиков Дмитрий Вячеславович
RU2418607C1
СПОСОБ ПРЕДИМПЛАНТАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ БИОПРОТЕЗОВ 2007
  • Бокерия Лео Антонович
  • Костава Вахтанг Тенгизович
  • Гамзазаде Ариф Исмаилович
  • Бакулева Наталья Петровна
  • Лютова Ирина Геннадиевна
  • Терещенкова Ирина Александровна
  • Кондратенко Жанетта Ерофеевна
RU2384309C2
СПОСОБ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КСЕНОПЕРИКАРДА 2008
  • Бокерия Лео Антонович
  • Бакулева Наталья Петровна
  • Костава Вахтанг Тенгизович
  • Гамзазаде Ариф Исмаилович
  • Галлямов Марат Олегович
  • Хохлов Алексей Ремович
RU2384348C2
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРИКАРДИАЛЬНЫЙ ПРОТЕЗ КЛАПАНА СЕРДЦА С ХИТОЗАНОВЫМ ПОКРЫТИЕМ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2012
  • Чащин Иван Сергеевич
  • Галлямов Марат Олегович
  • Хохлов Алексей Ремович
  • Бакулева Наталия Петровна
  • Костава Вахтанг Тенгизович
  • Лютова Ирина Геннадиевна
  • Залепугин Дмитрий Юрьевич
  • Тилькунова Наталия Александровна
  • Чернышова Ирина Валерьевна
  • Григорьев Тимофей Евгеньевич
RU2519219C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СОСУДИСТЫХ КСЕНОПРОТЕЗОВ СОСУДОВ И КЛАПАНОВ СЕРДЦА К ТРАНСПЛАНТАЦИИ 1988
  • Мищенко Б.П.
  • Фурсов Б.А.
  • Зайцев В.В.
  • Дятлов В.Я.
  • Зайцев Л.В.
  • Дятлова Н.М.
  • Матковская Т.А.
SU1823179A1
Способ обработки трансплантатов для сердечно-сосудистой хирургии с использованием суб- и сверхкритического диоксида углерода 2022
  • Чащин Иван Сергеевич
  • Бритиков Дмитрий Вячеславович
  • Тарасов Артём Владимирович
  • Чащин Дмитрий Сергеевич
RU2796364C1
СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ РАЗЛОЖЕНИЯ И ДЕГЕНЕРАЦИИ ТКАНИ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ В БИОПРОТЕЗАХ 2019
  • Котвала, Девешкумар Махендралал
  • Шайкх, Амирхамзах Махмадикбал
  • Миноча, Прамодкумар
RU2809478C2
СПОСОБ СТЕРИЛИЗАЦИИ И ПРЕДИМПЛАНТАЦИОННОГО ХРАНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОТЕЗОВ ИЗ КСЕНОГЕННОЙ И АЛЛОГЕННОЙ ТКАНИ ДЛЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ ХИРУРГИИ 2011
  • Костава Вахтанг Тенгизович
  • Бакулева Наталия Петровна
  • Лютова Ирина Геннадиевна
  • Анучина Неля Михайловна
  • Кондратенко Жаннета Ерофеевна
  • Зеливянская Марина Викторовна
  • Терещенкова Ирина Александровна
RU2457867C1
Способ стерилизации 2012
  • Нитлин Уилльям Моррис Леонард
RU2630979C2

Реферат патента 2011 года БИОЛОГИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПРОТЕЗОВ

Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии. Технический результат - уменьшение кальцификации при сохранении физико-механических характеристик достигается тем, что биологический материал для сердечно-сосудистой хирургии выполнен из консервированного плавательного пузыря карпа. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 430 746 C2

Биологический материал для сердечно-сосудистой хирургии, отличающийся тем, что выполнен из консервированного плавательного пузыря карпа.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2430746C2

БИОЛОГИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПРОТЕЗОВ 1994
  • Бухарин В.А.
  • Каграманов И.И.
  • Кокшенев И.В.
RU2095034C1
БИОТРАНСПЛАНТАТ И СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ИШЕМИЧЕСКОГО ИНСУЛЬТА 2004
  • Миронов Н.В.
  • Гольдштейн Д.В.
  • Горяйнова И.И.
  • Архипов С.Л.
  • Иванов С.А.
  • Миронов И.Н.
  • Шмырев В.И.
  • Репин В.С.
  • Ржанинова А.А.
  • Сабурина И.Н.
  • Шаменков Д.А.
  • Макаров А.В.
  • Фатхудинов Т.Х.
RU2258521C1
СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ХРОНИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ (ВАРИАНТЫ), СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОТРАНСПЛАНТАТА (ВАРИАНТЫ), БИОТРАНСПЛАНТАТ (ВАРИАНТЫ) 2006
  • Шумаков Валерий Иванович
  • Онищенко Нина Андреевна
  • Гуреев Сергей Васильевич
  • Темнов Андрей Александрович
RU2322248C2

RU 2 430 746 C2

Авторы

Бокерия Леонид Антонович

Каграманов Испихан Исмаил-Оглы

Кокшенев Игорь Валерьевич

Бритиков Дмитрий Вячеславович

Микодина Екатерина Викторовна

Даты

2011-10-10Публикация

2009-09-29Подача