БИОЛОГИЧЕСКИЙ ИМПЛАНТ ПЕРЕНОСИЦЫ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2013 года по МПК A61L27/38 A61F2/18 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение имеет отношение к медицинскому протезу для имплантации в человеческий организм и, в частности, к биологическому имплантату переносицы, используемому в пластической хирургии переносицы.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Пластическая хирургия носа - самая распространенная в сфере пластической хирургии, а имплантаты, которые в настоящее время используются для аугментации верхней части спинки носа, все состоят из силикона или тефлона. Хотя эти два материала являются биологически инертными и могут мирно сосуществовать в человеческом организме после имплантации, их состав и структура не являются абсолютно аналогичными человеческому организму, таким образом, они не могут стать частью ткани организма-хозяина. И в результате - имплантаты могут легко изменить местоположение, содрать и разъесть кожу, и поэтому могут быть легко обнаружены при визуальном наблюдении, наряду с прочими дефектами.

[0003] Таким образом, все еще остается потребность в имплантате переносицы, с которым можно будет избежать недостатков, описанных выше.

[0004] С целью выполнения изделий согласно настоящему изобретению, настоящее изобретение предлагает имплантат переносицы, изготовленный в соответствии со способом, включающим следующие этапы:

[0005] a) отбор материала животного происхождения из организма крупного рогатого скота или свиней, причем материалом животного происхождения могут быть либо сухожилия, либо связки;

[0006] b) извлечение клеток из материала животного происхождения;

[0007] c) придание формы материалу животного происхождения для обеспечения желаемой формы имплантата для переносицы;

[0008] d) кросслинкинг материала животного происхождения;

[0009] e) извлечение антигенов из материала животного происхождения;

[0010] f) подвергание материала животного происхождения щелочной обработке;

[0011] g) ввод в материал животного происхождения активных веществ, способствующих склеиванию ростового фактора и стволовых клеток; и

[0012] h) упаковка материала животного происхождения в контейнер, содержащий стерилизационный раствор.

[0013] Фиг.1 - вид сверху имплантата переносицы в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения.

[0014] Фиг.2 - изображение образца имплантата для переносицы.

[0015] Следующее подробное описание является одним из предпочтительных в настоящее время воплощений изобретения. Данное описание не нужно воспринимать в узком смысле, оно выполнено просто с целью иллюстрации общих принципов выполнения изобретения. Содержание изобретения наилучшим образом определяется в прилагаемой формуле изобретения.

[0016] Настоящее изобретение имеет отношение к биологическому макету имплантата для переносицы, который проходит технологическую обработку и обретение формы с использованием в качестве сырья сухожилий/связок животных. Сырье проходит вначале очистку и технологическую обработку, извлекаются клетки, а затем материал фиксируется помощью эпоксида. Затем применяются технология комплексного извлечения антигенов, технология индукции ткани и ряд других биохимических технологических процессов. По составу и конструкции, имплантат для переносицы по настоящему изобретению сходен с тканью организма человека, обладает хорошей биологической совместимостью и высокой степенью устойчивости, не подвергается разрушению легко, пассивно разрушается только тогда, когда ткань организма-хозяина начинает врастать в него и не инициирует реакцию в виде иммунологического отторжения. Имплантат согласно настоящему изобретению также способен индуцировать обновление ткани, расти вместе с тканью организма-хозяина и постепенно превращаться в ткань организма-хозяина. Имплантат ощущается как настоящий, и не вызовет смещения положения, стирания или разъедания кожи.

[0017] Настоящее изобретение предлагает способ приготовления биологического имплантата для переносицы; имплантат для переносицы создается с использованием в качестве сырья сухожилий/связок животных (предпочтительно крупного рогатого скота или свиней). Далее в отношении сырья выполняются этапы предварительной обработки, извлечения клеток, придания формы, сшивания и фиксации, комплексного извлечения антигенов, щелочной обработки, модификации поверхности активным слоем для индуцирования активности и стерилизации облучением. Точная последовательность технологии приготовления следующая:

[0018] 1. Предварительная обработка сухожилий/связок животных.

[0019] 2. Извлечение клеток.

[0020] 3. Придание формы/формовка.

[0021] 4. Кросслинкинг.

[0022] 5. Извлечение антигенов.

[0023] 6. Щелочная обработка.

[0024] 7. Модификация поверхности активным слоем для индуцирования активности.

[0025] 8. Упаковка и стерилизация.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0026] Этап 1: На этапе 1, упомянутом выше, собираются сухожилия/связки животных, базовым ингредиентом которых является коллагеновое волокно. Желательно отбирать сухожилия/связки из организма крупного рогатого скота или свиней с использованием техник, широко известных в отрасли. Используется широкий спектр дезинфицирующих средств для пропитывания и дезинфекции сырья, избыточные ткани и инородные вещества удаляются, а затем материал обрезается до желаемого размера/длины, а далее может быть отправлен на обработку по приданию формы на этапе 3, описанном ниже.

[0027] Этап 2: На этапе извлечения клеток используется ферментный способ или способ элюирования с помощью детергентов (поверхностно-активных веществ) для извлечения из сырья (сухожилие или связка) всех типов клеток. Ферменты, это могут быть трипсин и/или пепсин, используются для ферментативного расщепления клетки. Поверхностно-активные вещества, которыми могут быть Triton X100, Tween-20 или эмульсификатор OP-10, используются для деструкции и промывания клеточных стенок.

[0028] Этап 3: На этапе придания формы/формовки, желаемая форма протеза для переносицы, как представлено на чертеже Фиг.1, достигается с использованием последующего технологического процесса, широко известного в отрасли.

[0029] Этап 4: Этап кросслинкинга и фиксации включает применение фиксажа для сшивания, где используются коллагеновые белки для сшивания, придающие сырью устойчивость. Используемый фиксаж для сшивания может быть эпоксисоединением, которое имеет следующую формулу:

где R=C_nH_2n+1 - группа или

n=0, 1, 2, 3 … 12.

Концентрация реагента - 0.1-1N. Температура реакции выбирается в пределах 0-45°C (желательно не выше 50°C), время реакции может выбираться в диапазоне 2-96 часов.

[0030] Этап 5: Согласно современной иммунологической теории, антигенные свойства тканей животного являются производной преимущественно активных групп, расположенных в активных точках и в особых конформациях, и эти активные группы включают H₂*, -OH*, -SH* и др. Особые конформации, в основном, поучаются в результате образования некоторых специфических водородных связей, сформированных спирально закрученными белковыми цепочками. Активные точки и особые конформации называются «антигенными детерминантами». На этапе извлечения антигенов для блокирования активных групп и изменения особой конформации используются сложные реактивы. Реактивы, используемые для блокирования особых активных групп, являются преимущественно нуклеофильными реагентами, которые легко вступают в реакцию с H₂*, -OH*, -SH* и другими аналогичными группами. Данные реагенты включают ангидриды карбоновой кислоты, хлорангидриды, ацил-амиды, эпоксисоединения и т.д. Реагенты, которые могут быть использованными для изменения особых конформации, включают класс одного из агентов для образования сильных водородных связей, - гуанидин гидрохлорид. Поскольку особые конформации получаются преимущественно в результате образования некоторых особых водородных связей, сформированных спирально закрученными белковыми цепочками, использование агентов для образования сильных водородных связей для замены особой водородной связи делает возможным изменение особой конформации. Здесь символ * возле групп указывает на то, что они представляют собой небольшое количество особых групп, которые расположены на специфических участках и способны продуцировать ответ на сигналы иммунной системы, и они не являются стандартными группами -NH₂, -OH, -SH. Эти специфические группы пребывают в состоянии высокоэнергетической активности, предпочтительной для реакций, вызванных нуклеофильными реагентами, равно как и активный центр катализатора является предпочтительным для реактанта или реакции токсинов.

[0031] Этап 6: Щелочная обработка предназначена преимущественно для разрушения потенциально присутствующих прионов. Например, раствор гидроокиси натрия 1-4N может быть использован для погружения протеза на 60 минут при температуре 35±2°C. Эта процедура уже доказала свою эффективность для разрушения прионов во время многочисленных исследований.

[0032] Этап 7: На этапе 7, указанном выше, модификация поверхности включает процесс присоединения активных веществ, допускающих склеивание ростового фактора и стволовых клеток с материалом протеза, таким образом, протез может плотно сцеплять и обогащать ростовой фактор и стволовые клетки, вырабатываемые механизмом самовосстановления человеческого организма после имплантации, способствуя, таким образом, ростовому фактору и стволовым клеткам для высокоэффективной экспрессии в протезе на длительный период времени, а также стимулировать стволовые клетки для адаптации к восстанавливающим метроцитам такни, для повторного раздела и размножения, для восстановления новой ткани, и, в конечном счете, для получения аутологической ткани переносицы. Вводимыми активными веществами могут быть специфический полипептид или соединение гликозаминогликана. Здесь специфические полипептиды формируются преимущественно олигопептидами лизина 16 с аргинином, глицином, аспарагиновой кислотой и другими компонентами, например, полипептид, имеющий в своем составе лизин (16) - глицин-аргинин-глицин-аспарагиновая кислота-серин-пролин-цистеин, с гликозаминогликановым соединением, которым являются, в основном, гиалуроновая кислота, хондроитинсульфат, кортизона сульфат, кератина сульфат, гепарин, гепарина сульфат и др. Способ введения может быть выполнен путем сопряжения, химической адсорбции, физической адсорбции или инкапсуляции коллагеновой пленкой. Сопряжение предпочтительно, а связующие вещества, которые могут быть использованы, - это внутренние ангидриды двухосновной карбоновой кислоты, диацилхлориды, диацилдиамиды, карбодиимиды и диэпоксиды.

[0033] Этап 8: На этапе упаковки и стерилизации протез запечатывается в двухслойный пластиковый пакет, содержащий физиологический солевой раствор для хранения. Упакованный продукт далее стерилизуется γ-облучением при минимум 25 кГр. Данный способ стерилизации доказал свою эффективность для уничтожения известных патогенных микроорганизмов, за исключением прионов.

[0034] По сравнению с традиционными силиконовыми и тефлоновыми имплантатами для переносицы преимущества настоящего изобретения по биологическому макету имплантата для переносицы заключается в том факте, что он изготавливается из натурального материала без примесей, его состав в своей основе сходен с составом ткани организма человека, он обладает хорошей биологической совместимостью и не инициирует реакцию в виде иммунологического отторжения. После имплантации имплантат согласно данному изобретению может вызывать врастание ткани организма-хозяина в имплантат и заживляется с тканью организма-хозяина неразрывно, он ощущается настоящим, какие-либо раздражающие посторонние вещества отсутствуют, он не может сместиться, подвергаться коррозии, обнажаться или претерпевать другие осложнения.

ПРИМЕР.

[0035] Возьмите свежее и здоровое сухожилие/связку животного, поместите в стерилизационный раствор 0.1% бензалкония хлорида и пропитайте на протяжении 60 минут, затем удалите посторонние вещества, приведите в порядок и обрежьте до желаемого размера и длины. Далее извлеките, почистите, поместите в хлористоводородный буферный раствор трипсин-Трис при комнатной температуре для выполнения ферментативного расщепления веществ на протяжении 2-24 часов. Затем извлеките, промойте водой, разместите в 1% раствор ОР-10, содержащий 1 µM бензилового фтор-сульфидного ингибитора протеазы, пропитайте на протяжении 8 часов и снова извлеките. Во время размешивания используйте воду для трехкратного промывания, снова извлеките, выщелочите содержание воды и создайте желаемые конструкционные профили и формы, как показано на Фиг.1. Разместите в реактор для фиксации и используйте сшивающий агент для выполнения фиксации сшивания с помощью сшивающего агента, выбранного из эпоксисоединения, упомянутого выше, или адипоил хлорид концентрацией 0.1-1 N, и вызовите реакцию при комнатной температуре на протяжении 2-96 часов. После завершения реакции сшивания извлеките, почистите, поместите в антигенный реактор, добавьте один из вышеописанных нуклеофильных реагентов, и вызовите реакцию при комнатной температуре на протяжении 10-16 часов. Выберите два различных типа реагентов и дважды вызовите реакцию. Затем используйте раствор гуанидина гидрохлорида для одноразовой реакции при температуре 5-30°C с продолжительностью реакции 8-24 часов. Извлеките, почистите, поместите в раствор гидроокиси натрия 1-24 при температуре 30-35°C, пропитайте и обработайте на протяжении 60 минут, а затем удалите реакционную жидкость. Используйте разбавленную кислоту для нейтрализации остатка гидроокиси натрия, а затем почистите. Разместите в реактор специального использования для модификации поверхности, добавьте лизин (16) - полипептид глицин-аргинин-глицин-аспарагиновая кислота-серин-пролин-цистеин и связующий реагент адипоил хлорид, затем вызовите реакцию в умеренных условиях на протяжении 8-16 часов при температуре 25±2°C. Извлеките и тщательно промойте. Запечатайте, используя физиологический солевой раствор для хранения в двухслойный пластмассовый пакет, отправьте на стерилизацию облучением, и получите конечный продукт.

[0036] Когда вышеприведенное описание касается частичного осуществления настоящего изобретения, это толкуется таким образом, что допускается множество модификаций без отделения их от общей идеи. Предполагается, что формула изобретения включает такие модификации, как действительно находящиеся в пределах объема и идеи настоящего изобретения.

Изобретение относится к медицинскому протезу для имплантации в человеческий организм и, в частности, к биологическому имплантату переносицы, используемому в пластической хирургии переносицы. Имплантат переносицы изготовлен согласно способу, который включает отбор, стерилизацию и обрезку до нужного размера материала животного происхождения в виде сухожилий либо связок из организмов крупного рогатого скота или свиней; извлечение клеток из материала животного происхождения; придание формы имплантату из материала животного происхождения для создания желаемой формы переносицы; кросслинкинг материала животного происхождения; извлечение антигенов из материала животного происхождения, проведение щелочной обработки и ввод в материал животного происхождения активных веществ, способствующих склеиванию ростового фактора и стволовых клеток; упаковку импланта в контейнер, содержащий стерилизационный раствор. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

1. Способ изготовления имплантата для аугментации переносицы, включающий отбор, стерилизацию и обрезку до нужного размера материала животного происхождения в виде сухожилий либо связок из организмов крупного рогатого скота или свиней, извлечение клеток из материала животного происхождения, придание формы имплантату из материала животного происхождения для создания желаемой формы переносицы, кросслинкинг материала животного происхождения, извлечение антигенов из материала животного происхождения, проведение щелочной обработки и ввод в материал животного происхождения активных веществ, способствующих склеиванию ростового фактора и стволовых клеток, а также упаковку импланта в контейнер, содержащий стерилизационный раствор.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что извлечение клеток из материала животного происхождения осуществляется ферментным методом или методом элюирования с помощью поверхностно-активных веществ.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в ферментном методе для осуществления ферментативного расщепления веществ используется трипсин или пепсин.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что в методе элюирования с помощью поверхностно-активных веществ используются детергенты Triton X100, Tween-20 и эмульсификатор ОР-10.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что кросслинкинг выполняется с использованием в качестве сшивающего агента эпоксисоединения:

где R=C_nH_2n+1 - группы или

где n=0, 1, 2, 3…12.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что для извлечения антигенов используются нуклеофильные реагенты и связующие агенты для образования сильных водородных связей, которые легко активизируют реакцию водорода с -NH₂, -ОН, -SH и другими группами для блокирования особых групп и для изменения особых конформаций.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что нуклеофильные реагенты включают ангидриды карбоновой кислоты, хлорангидриды, ацил-амиды и эпоксиды.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что связующие агенты для образования сильных водородных связей включают соединения гуанидина.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что при щелочной обработке используется гидроксид натрия 1-4N для погружения материала животного происхождения на установленный период времени.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что активными веществами являются полипептиды, содержащие олигопептиды лизина 16 с аргинином, глицином и аспарагиновой кислотой.

11. Имплантат для аугментации переносицы, изготовленный из стерилизованного и обрезанного до нужного размера материала животного происхождения в виде сухожилий либо связок из организмов крупного рогатого скота или свиней с извлечением клеток из этого материала животного происхождения и выполненный в форме, пригодной для создания желаемой формы переносицы, с кросслинкингом материала животного происхождения, извлечением антигенов из материала животного происхождения, проведением щелочной обработки и вводом в материал животного происхождения активных веществ, способствующих склеиванию ростового фактора и стволовых клеток, упакованный в контейнер, содержащий стерилизационный раствор.

12. Имплантат по п.11, отличающийся тем, что извлечение клеток произведено ферментным способом или способом элюирования с помощью поверхностно-активных веществ.

13. Имплантат по п.11, отличающийся тем, что кросслинкинг выполнен с использованием в качестве сшивающего агента эпоксисоединения:

где R=C_nH_2n+1 - группы
или

где n=0, 1, 2, 3…12

14. Имплантат по п.11, отличающийся тем, что для извлечения антигенов используются нуклеофильные реагенты и связующие агенты для образования сильных водородных связей, которые легко активируют реакцию водорода с -NH₂, -ОН, -SH и другими группами для блокирования особых групп и изменения особых конформаций.

15. Имплантат по п.11, отличающийся тем, что при щелочной обработке использован гидроксид натрия 1-4N для погружения материала животного происхождения на установленный период времени.

16. Имплантат по п.11, отличающийся тем, что в качестве активных веществ использованы полипептиды, содержащие олигопептиды лизина 16 с аргинином, глицином и аспарагиновой кислотой.