СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ БИОТКАНИ ДЛЯ ПРОТЕЗИРОВАНИЯ Российский патент 2014 года по МПК A01N1/00 

Описание патента на изобретение RU2523879C2

Изобретение относится к области медицины, в частности к протезированию пораженных участков органов и тканей в травматологии, кардиохирургии, стоматологии, офтальмологии, полостной хирургии.

Известно несколько способов обработки биоткани с целью подавления ее иммуногенности и минерализации.

Один из способов включает в себя обработку биоткани 2-5% раствором диглицидилового эфира этиленгликоля с дальнейшей обработкой гепарином с концентрацией не менее 100 МЕ/мл (Пат. РФ 2008767 C1, МКИ 6 A01N 1/100, 1994). Недостаток данного метода обработки состоит в том, что диглицидиловый эфир этиленгликоля образует дополнительные сшивки между волокнами коллагена только на поверхности биоткани, и любое ее повреждение приведет к нарушению этого «защитного» слоя, следствием чего будет являться развитие кальцификации трансплантата.

Предложен способ химической обработки ксеноперикарда, включающий химическую стабилизацию ксеноперикарда 0,625% раствором глутарового альдегида и последующую обработку 1% раствором додецилсульфата натрия, при этом химически стабилизированный ксеноперикард дополнительно обрабатывают 0,05÷0,25% водным раствором хитозана или металлсодержащего хитозана. Недостатком данного метода является тот факт, что из биоткани не удаляются клеточные элементы, что гарантированно не обеспечивает снижения иммуногенности (Пат. РФ 2384348 C2, МПК, A61L 27/36, 2008).

Близким к заявляемому способу модификации биоткани является способ подготовки биоткани к ксенопротезированию, по которому биоткань перед ферментативной обработкой выдерживают в течение 15-72 ч в гипертоническом растворе хлорида натрия 1-10%-ной концентрации, обрабатывают ферментом в боратном буферном растворе при 32-37°C, отмывают сначала в 0,6-6%-ном растворе уксусной кислоты, затем в растворах гидрокарбоната натрия и хлорида натрия, выдерживают в многократно заменяемом растворе глутарового альдегида в буферном растворе с возрастающей концентрацией и стерилизуют (Пат. РФ 2197818 C1, МПК7, A01N 1/100, 2001).

Недостатками данного способа являются высокая концентрация используемого фермента и длительная ферментативная обработка, а также использование в качестве растворителя террилитина боратного буферного раствора, что может привести к разрушению коллагеново-эластической структуры биоткани в ходе обработки и повышению степени ее минерализации.

Предлагаемый способ позволит устранить эти недостатки.

Целью данного способа является снижение риска разрушения коллагеново-эластической структуры биоткани при ферментативной обработке и, как следствие, снижение ее минерализации.

Сущность способа состоит в том, что биоткань перед ферментативной обработкой помещают в гипертонические растворы хлорида натрия, во время которой биоткань подвергают воздействию ультразвука, по крайней мере, однократно, в течение 20-300 минут, затем обрабатывают ферментом террилитином в концентрации 0,1-10 ПЕ на 1 грамм ткани, отмывают в растворе уксусной кислоты и гидрокарбонате натрия, выдерживают в многократно заменяющихся растворах глутарового альдегида возрастающих концентраций и стерилизуют.

Отличие предлагаемого способа заключается в том, что при предварительной обработке в гипертонических растворах хлорида натрия биоткань подвергается ультразвуковой обработке, по крайней мере, однократно в течение 20-300 минут, а ферментативную обработку проводят в ацетатном буферном растворе, количество используемого фермента при этом снижается до 0,1-10 ПЕ на один грамм ткани.

Времени обработки, меньшего, чем 20 минут, не достаточно для эффективного разрушения клеточных элементов, а время более 300 минут является не целесообразным, т.к. процесс разрушения клеточных элементов будет окончен. При воздействии ультразвука на биоткань в указанном временном диапазоне разрушения коллагеново-эдастической структуры не происходит.

Ферментативная обработка гарантированно обеспечивает разрушение оставшихся после ультразвуковой обработки клеточных элементов биоткани и гликозамингликанов как основных носителей антигенности. Замена боратного буферного раствора на ацетатный позволит снизить риск разрушения коллагеново-эластической структуры биоткани.

Концентрация террилитина от 0,1 до 10 протеолитических единиц на один грамм влажной биоткани объясняется тем, что концентрация фермента менее 0,1 ПЕ не достаточна для разрушения оставшихся клеток ткани, а концентрация более 10 ПЕ приведет к разрушению коллагеновых и эластических волокон.

Для того чтобы остановить воздействие террилитина на биоткань, необходима его инактивация. Для этого нужно изменить параметры, от которых напрямую зависит активность фермента, а именно температуру ацетатного буферного раствора, уровень рН, концентрацию фермента в зоне его действия. Поэтому биоткань выдерживают в охлажденном кислотном растворе, а затем промывают в проточной дистиллированной воде.

С целью инактивации оставшихся после промывания на биоткани кислотных групп биоткань помещают в раствор гидрокарбоната натрия. Затем выдерживают в гипертонических растворах солей для извлечения продуктов протеолиза клеток из ткани и промывают дистиллированной водой.

Обработка биоматериала растворами глутарового альдегида возрастающих концентраций необходима для стабилизации ткани и снижения ее иммуногенности.

Способ модификации биоткани для протезирования пораженных участков органов и тканей осуществляется следующим образом.

Биоткань помещают в тару с гипертоническим раствором хлорида натрия в концентрации 1-10% и оставляют на 24-76 ч, меняя каждый день гипертонический раствор в таре. Во время проведения этой обработки биоткань подвергают воздействию ультразвука в течение 60 минут. После окончания обработки в гипертонических растворах хлорида натрия биоматериал промывают в дистиллированной воде. Далее проводят ферментативную обработку. Для этого рассчитывают количество террилитина, необходимого для процесса: 0,1-10 ПЕ на 1 грамм влажной биоткани - и растворяют его в ацетатном буферном растворе, нагретом до 37°C. После ферментативной обработки биоматериал выдерживают в инактивирующем растворе (6-60 г уксусной кислоты, 100 г хлорида натрия, 840-894 г дистиллированной воды) не менее чем 20 минут, промывают в дистиллированной воде и помещают в 0,1 М раствор гидрокарбоната натрия и снова промывают дистиллированной водой. Затем проводят постферментативную обработку гипертоническими растворами солей 2%-ной и 7%-ной концентрации в течение 17 и 6 ч соответственно, и промывают в проточной дистиллированной воде, помещают в раствор глутарового альдегида. Проводят смену раствора глутарового альдегида на раствор с более высокой концентрацией и стерилизуют.

Пример 1.

Биоткань помещают в тару с гипертоническим раствором хлорида натрия в концентрации 2% и оставляют на 72 ч, меняя каждый день гипертонический раствор в таре, затем проводят смену на 7%-ный раствор хлорида натрия и оставляют биоматериал на 6 часов. Во время данной обработки биоткань однократно подвергают воздействию ультразвука в течение 120 минут. По истечении времени предварительной обработки образцы промывают в дистиллированной воде и проводят ферментативную обработку. Для этого рассчитывают количество террилитина, необходимого для процесса: 1 ПЕ на 1 грамм влажной биоткани - и растворяют его в ацетатном буферном растворе, нагретом до 37°C. После ферментативной обработки биоматериал выдерживают в инактивирующем растворе (6-60 г уксусной кислоты, 100 г хлорида натрия, 840-894 г дистиллированной воды) не менее чем 20 мин, промывают в дистиллированной воде и помещают в 0,1 М раствор гидрокарбоната натрия и снова промывают дистиллированной водой. Затем проводят постферментативную обработку гипертоническими растворами солей в концентрациях 2% и 7% в течение 17 и 6 ч соответственно и промывают в проточной дистиллированной воде, помещают в раствор глутарового альдегида. Проводят смену раствора глутарового альдегида на раствор с более высокой концентрацией и стерилизуют.

Пример 2.

Отличается от примера 1 тем, что биоткань помещают в тару с гипертоническим раствором хлорида натрия в концентрации 2% на 48 ч, а затем в 7% гипертонический раствор на 12 ч, подвергают действию ультразвука в течение 60 минут, ферментативную обработку проводят с концентрацией террилитина 5 ПЕ на 1 грамм влажной биоткани.

Пример 3.

Отличается от примера 1 тем, что биоткань подвергают действию ультразвука в течение 100 минут, ферментативную обработку проводят с концентрацией террилитина 5 ПЕ на 1 грамм влажной биоткани.

Применение заявляемого способа модификации биоткани для протезирования позволит гарантированно сохранить коллагеново-эластическую структуру биоткани, снизить степень ее минерализации, сократить расход используемых для обработки реактивов, получить неиммуногенный, прошитый по всему объему, биоматериал.

Источники информации

1. Патент РФ №2008767.

2. Патент РФ №2384348.

3. Патент РФ №2197818.

Похожие патенты RU2523879C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТИНЫ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОЙ КСЕНОГЕННОЙ ПОДСЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ТОНКОЙ КИШКИ 2013
  • Фуки Валентина Константиновна
  • Живаева Любовь Владимировна
  • Венедиктов Алексей Александрович
  • Евдокимов Сергей Васильевич
RU2542432C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ БИОТКАНИ ДЛЯ КСЕНОПРОТЕЗИРОВАНИЯ 2001
  • Бурцев П.Ю.
  • Бурцева Е.В.
RU2197818C1
Способ предимплантационной обработки биологических протезов для сердечно-сосудистой хирургии 2023
  • Кудрявцева Юлия Александровна
  • Овчаренко Евгений Андреевич
  • Резвова Мария Александровна
  • Барбараш Леонид Семенович
RU2827028C1
СПОСОБ ПРЕДИМПЛАНТАЦИОННОГО ХРАНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОТЕЗОВ ДЛЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ ХИРУРГИИ 2016
  • Барбараш Леонид Семенович
  • Кудрявцева Юлия Александровна
RU2633062C1
БИОМАТЕРИАЛ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОТЕЗОВ КЛАПАНОВ СЕРДЦА И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАТЕРИАЛА 2018
  • Чернышева Мария Григорьевна
  • Бадун Геннадий Александрович
  • Синолиц Артем Вадимович
  • Чащин Иван Сергеевич
RU2711544C1
БИОМАТЕРИАЛ ДЛЯ ХИРУРГИИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2021
  • Шангина Ольга Ратмировна
  • Хасанов Руслан Алмазович
  • Кадыров Радик Завилович
  • Родионов Олег Вячеславович
  • Мусина Ляля Ахияровна
RU2780831C1
СПОСОБ СТЕРИЛИЗАЦИИ И ПРЕДИМПЛАНТАЦИОННОГО ХРАНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОТЕЗОВ ДЛЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ ХИРУРГИИ 2007
  • Журавлева Ирина Юрьевна
  • Барбараш Леонид Семенович
  • Кудрявцева Юлия Александровна
  • Гантимурова Ирина Леонидовна
  • Леванова Райма Хайдаргалеевна
RU2357766C2
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 получения текстильного материала с иммобилизованными ферментами 1990
  • Щербакова Людмила Никаноровна
  • Игнатюк Татьяна Евгеньевна
  • Рыльцев Владимир Валентинович
  • Филатов Владимир Николаевич
  • Лизанец Михаил Николаевич
  • Толстых Петр Иванович
  • Брюсов Павел Георгиевич
SU1811854A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КСЕНОТРАНСПЛАНТАТА С МОДУЛИРУЕМЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ЖЕСТКОСТИ ДЛЯ ОФТАЛЬМОХИРУРГИИ 2018
  • Бикбов Мухаррам Мухтарамович
  • Халимов Азат Рашидович
  • Шевчук Наталья Евгеньевна
  • Зайдуллин Ильдар Саитгалиевич
  • Гильманшин Тимур Риксович
  • Бикметов Ильдар Радикович
RU2698041C1

Реферат патента 2014 года СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ БИОТКАНИ ДЛЯ ПРОТЕЗИРОВАНИЯ

Изобретение относится к медицине. Биоткань перед ферментативной обработкой помещают в гипертонические растворы хлорида натрия и подвергают воздействию ультразвука в течение 20-300 минут. Затем обрабатывают ферментом террилитином в концентрации 0,1-10 ПЕ на 1 грамм ткани, отмывают в растворе уксусной кислоты и гидрокарбонате натрия, выдерживают в многократно заменяющихся растворах глутарового альдегида возрастающих концентраций и стерилизуют. Изобретение позволяет гарантированно сохранить коллагеново-эластическую структуру биоткани, снизить степень ее минерализации, сократить расход используемых для обработки реактивов, получить неиммуногенный, прошитый по всему объему, биоматериал. 1 з.п. ф-лы, 3 пр.

Формула изобретения RU 2 523 879 C2

1. Способ модификации биоткани для протезирования пораженных участков органов и тканей, включающий предварительную обработку в гипертонических солях хлорида натрия, обработку биоткани ферментом в буферном растворе, последовательную отмывку в растворе уксусной кислоты и гидрокарбонате натрия, выдержку в растворах глутарового альдегида и стерилизацию, отличающийся тем, что во время предварительной обработки в гипертонических растворах хлорида натрия биоткань подвергается воздействию ультразвука, по крайней мере, однократно, в течение 20-300 минут; ферментативную обработку проводят в ацетатном буферном растворе с концентрацией фермента 0,1-10 ПЕ на один грамм биоткани.

2. Способ модификации биоткани по п.1, отличающийся тем, что на этапе постферментативной обработки биоткань выдерживают в гипертонических растворах солей.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2014 года RU2523879C2

СПОСОБ СТРУКТУРНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ БИОТКАНЕЙ 2003
  • Гавриленков В.И.
  • Маслевцов Д.В.
RU2234217C1
БИОСОВМЕСТИМЫЙ ГИДРОГЕЛЬ 1995
  • Павлык Борис Иванович[Us]
RU2067873C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ БИОТКАНИ ДЛЯ КСЕНОПРОТЕЗИРОВАНИЯ 2001
  • Бурцев П.Ю.
  • Бурцева Е.В.
RU2197818C1
US 8128984 B2 06.03.2012

RU 2 523 879 C2

Авторы

Фуки Валентина Константиновна

Живаева Любовь Владимировна

Венедиктов Алексей Александрович

Евдокимов Сергей Васильевич

Даты

2014-07-27Публикация

2012-11-23Подача