Способ получения материала для биопластических операций и материал для биопластических операций Российский патент 2018 года по МПК A61K35/00 A61K35/20 A61L27/36 

Изобретение относится к медицине, а более конкретно к биохимии и технологии выделения биологических веществ, а также для изготовления биоматериалов, которые применяются в качестве биопластического материала при замещении костных дефектов при деструкции костной ткани, удалении кист, опухолей, а также в качестве носителя активных веществ и лекарственных средств, в пластической хирургии при восстановлении объема органа или ткани, в глазной хирургии при лечении близорукости и глаукомы.

Кость является биологическим объектом - тканью, в которой происходит постоянный процесс реорганизации, включающий одновременное разрушение и восстановление костного материала. В процессе жизнедеятельности, а также при имплантации постороннего костного материала в организме ремодулируется старая ткань, на ее месте образуется новая ткань. Между количеством убывающей и вновь образованной кости постоянно поддерживается равновесие. Этот процесс будет идти легче, если имплантированный материал по своей структуре близок к обычной кости. В некоторых случаях положительным моментом может служить увеличение пористости имплантируемого костного материала, тем более, если он используется в качестве носителя активных веществ и медикаментов или используется в качестве дренажа.

Кроме того, модификация свойств костного имплантата требуется в случае необходимости замедлить новообразование кости при использовании костного имплантата в качестве материала с барьерными функциями. Например, для отграничения слизистой полости рта от костного имплантата, помещаемого для восстановления альвеолярного отростка челюсти.

По этой причине в настоящее время предпочитают готовить материал замещения тканей естественной кости как из кадаверной человеческой, так и животного происхождения.

Хорошо известно, что вживлению костного трансплантата способствует деминерализация. Также предпринимаются различные дополнительные действия, которые представляют собой технологии полной депротеинизации кости, или для воздействия на природу протеинов, которые остаются в костной основе, или для увеличения концентрации активных протеинов или полипептидов.

Известен патент US №4394370, в котором предлагается с помощью глутаральдегида обеспечивать дополнительную поперечную связь молекул коллагена, образовывать губчатую массу лиофилизацией смеси, состоящей из порошка деминерализованной кости человеческого происхождения и разбавленного порошка водорастворимого коллагена.

В патенте US №4743259 сочетается деминерализация соляной кислотой с насыщением протеинами первой части деминерализованной кости с помощью протеинов, экстрагированных из второй части с помощью гуанидина.

Более того, в заявке на получение патента FR №2582517 предлагается подвергать обработке обломки кости, взятые у животных, точнее у домашнего скота, путем частичной деминерализации и дубления с помощью глутаральдегида. Элементы кости, которые должен имплантировать хирург, вырезают с приданием нужной формы из костей крупного рогатого скота, предварительно подвергнутых обработке, включающей операцию обезжиривания с помощью органического растворителя, такого как этанол, операции деминерализации с помощью соляной кислоты, и операции, предусматривающей дубление глутаральдегидом, а также различных промывочных операций.

Из описания патентов, указанных выше, очевидно, что процесс дубления оказывает благоприятное воздействие на свойства обработанной кости постольку, поскольку он облегчает поперечную связь макромолекулярных цепей. Однако в последнее время обнаружено, что в отличие от высказывавшихся ранее предположений обработка глутаральдегидом не ведет к значительному снижению иммуногенных свойств, а приживление имплантированной кости не происходит в полной степени. Кроме того, химические соединения типа глутаральдегида имеют существенный недостаток, за счет того, что являются токсичными и их невозможно полностью элиминировать из костных продуктов.

Известен способ получения материала для биопластических операций с целью остеопластики из костной ткани природного происхождения, включающий последовательное удаление липидов из костной ткани с помощью органического растворителя, селективную экстракцию с последующей промывкой и лиофилизацией конечного продукта, отличающийся тем, что селективную экстракцию выполняют с помощью раствора мочевины для денатурации и удаления антигенных протеинов с сохранением неденатурированного коллагена типа I в природной форме, находящейся в исходной минеральной костной структуре, и полученную структуру направляют на промывку и лиофилизацию (RU №2104703, А61К 35/32, опубл. 20.02.1998).

При этом удаление липидов проводят органическим растворителем, содержащим на 1 часть кости 10 объемов смеси хлороформ/метанол или этанол/дихлорметан при соотношении соответственно 2:3-1:3. Этап деминерализации костной ткани проводят раствором соляной кислоты с молярностью 0,1-1,0 М после этапа удаления липидов. Перед селективной экстракцией осуществляют экстракцию ионным растворителем, в частности, с помощью хлорида натрия.

Селективную экстракцию проводят 2-10 М раствором мочевины, предпочтительно 5-8 М раствором или водным раствором мочевины, содержащим 0,1-0,5 объемных % меркаптоэтанола. Промывку проводят с помощью дистиллированной воды при 30-60°C, предпочтительно 45-55°C. Или селективную экстракцию осуществляют сначала с помощью раствора мочевины, имеющего концентрацию между 2 и 10 М, преимущественно между 5 и 8 М, затем, после промывки, с помощью водного раствора мочевины, содержащего меркаптоэтанол в количестве между 0,1 и 0,5 объемных % в растворе.

Полученный таким способом материал для биопластических операций с целью остеопластики представляет собой соединение, в котором сохранена костная структура природного происхождения, содержащая неденатурированный коллаген типа I 20-40%, а именно порядка 25-35%. По данным анализа сухого материала он содержит липиды в количестве менее 15%, протеины в количестве между 25 и 45%, кальций в количестве 10-30%, фосфор в количестве 5-20%, содержащие воды в нем ниже 10%, соотношение Са/Р преимущественно находится между 1 и 2,2.

Материал для биопластических операций с целью остеопластики находится в форме параллелепипедных блоков, усеченных пирамид, пластинок, дисков, или порошка, или порошка, амальгамированного с помощью связующего, которое может быть преимущественно биологического происхождения, такого как фибрин, или синтетического происхождения, такого как, например, синтетический биоразлагаемый полимер.

Данное изобретение выбрано в качестве прототипа как для способа, так и для материала, поскольку наиболее близок по своему техническому решению к предлагаемому изобретению.

Недостатками указанного способа является то, что такая обработка хотя и сохраняет костный коллаген I типа в природной форме, но не обеспечивает полного освобождения данной ткани от антигенов - неколлагеновых белков, липидов, липопротеидов и других веществ, которые снижают биосовместимость получаемого материала. Пористость материала для биопластических операций с целью остеопластики ограничена 70%, что недостаточно для быстрой интеграции материала для биопластических операций с целью остеопластики в ткани донора и ограничивает использование костного материала для биопластических операций с целью остеопластики в качестве дренажа или носителя активных веществ и лекарств.

Задачей изобретения является повышение качества получаемого из костной ткани материала для биопластических операций, в том числе, с целью остеопластики (далее материал), содержащего костный коллаген, и получение на его основе материалов для использования в стоматологии, травматологии, ортопедии и офтальмологии путем модификации нативной структуры костного коллагена и пространственной организации костной ткани, необходимой для ее последующей клеточной колонизации, повышения приживляемости таких биоматериалов за счет снижения их антигенных характеристик и повышения пористости, повышения биосовместимости и биоинтеграции, а в некоторых случаях улучает дренажные свойства материала и повышает сродство к эпителиальным слизистым оболочкам.

Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является получение материала с высокими дренажными свойствами и высокой способностью к интеграции в ткани организма. Полученный согласно предложенному изобретению материал обладает тремя уровнями пористости: крупные поры формируются трабекулами исходного костного материала, средние поры формируются отверстиями в самих трабекулах, которые в исходном костном материале вмещают кровеносные капилляры и нервы, а мелкая пористость обеспечивается рыхлой структурой фибрилл костного коллагена. За счет этого материал может широко использоваться для получения изделий медицинского назначения для замещения костных дефектов, а также в качестве носителей биологически активных веществ и клеток, и являться основой для других изделий медицинского назначения, выполняющих функции дренажей или барьеров.

Указанный технический результат в части способа достигается тем, что после механической очистки кость разделяют на пластины толщиной от 1,0 до 25,0 мм, проводят ионную отмывку в ионном солевом растворе, затем пластины промывают деионизированной водой, обрабатывают раствором щелочи, отмывают проточной водой, удаление липидов проводят органическим растворителем, содержащим смесь полярного и неполярного растворителя, проводят деминерализацию в растворе кислоты, далее в стерильных условиях обрабатывают перекисью водорода, с помощью механической обработки доводят пластины до толщины 0,5-5,0 мм, с приданием формы в виде мембран и блоков различной высоты и ширины, отмывают водой очищенной, затем этанолом, высушивают в вакуумном шкафу, затем осуществляют нагревание в условиях, обеспечивающих стеклование материала.

Нагревание может осуществляться на теплопроводящей основе в виде металлического бруска путем придавливания нагревающим элементом на 0,5-5 секунд при температуре 60-200°C с усилием 1-30 кг/см².

Или на основе с низкой теплопроводностью в виде бруска из полимера, стекла или керамики.

Нагревание можно осуществлять с помощью инфракрасной радиации, токов высокой частоты или обдувом горячим воздухом до температуры 60-200°C, до стеклования материала.

Промывание пластины деионизированной водой обычно осуществляют четырехкратно при 20-60°C.

Обрабатывание раствором щелочи осуществляют преимущественно при комнатной температуре в течение 10-24 часов.

В качестве органического растворителя используют смесь полярного и неполярного растворителя в объемном соотношении 1:1 - 1:3.

Обрабатывание перекисью водорода осуществляют преимущественно в течение 4-24 часов. А высушивание в вакуумном шкафу осуществляют при 50-60°C.

В части материала указанный технический результат достигается тем, что материал на 90% и более представляет собой чистый костный коллаген с содержанием воды 10% и менее, в форме виде мембран и блоков различной высоты и ширины, который полностью, на всю толщу, или частично, в поверхностных слоях, находится в стекловидном состоянии. При этом он обладает тремя уровнями пористости: крупные поры формируются трабекулами исходного костного материала, средние поры формируются отверстиями в самих трабекулах, которые в исходном костном материале вмещают кровеносные капилляры и нервы, а мелкая пористость обеспечивается рыхлой структурой фибрилл костного коллагена, которая еще больше разрыхлена в материале относительно исходного костного сырья. Этот технический результат достигается тем, что коллагеновые молекулы в поверхностных слоях материала или во всей толще материала переведены из смешанного кристаллического - аморфного состояния в стекловидное, с усилением анизотропности механических свойств и с увеличением пористости на 20%.

Сырьем для получения материала может являться губчатая кадаверная кость человека или позвоночных животных, например свиней, баранов, кур, гусей и т.д. Эта ткань в основном состоит из коллагена I и III типа и характеризуется низкой устойчивостью к гидролизу в условиях живого организма. Этот тип коллагена наиболее часто используется в изделиях медицинского назначения, предназначенных для замещения тканей пациентов.

Указанные признаки как в части способа, так и в части материала существенны и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности признаков, необходимых и достаточных для получения требуемого технического результата.

Ниже рассматривается техническая сущность способа согласно настоящему изобретению и признаки полученного этим способом материала.

Согласно настоящему способу получения материала требуется очистка кости от остатков мягких тканей и крови.

Существенным признаком изобретения является порядок обработки кости. После механической очистки от мягких тканей кость распиливают на пластины толщиной от 1,0 до 25,0 мм. Минимальный размер пластин толщиной от 1,0 мм и максимальный 25,0 мм определены нами опытным путем, поскольку эти размеры являются наиболее оптимальными как при обработке костной ткани растворами, так и позволяют при дальнейшем доведении толщины материала до толщины 0,5-5,0 мм получить материал с желаемой ориентацией трабекул кости, формирующих макропоры материала необходимой для последующей термической обработки нагревающим элементом. Так, при увеличении толщины пластины возникают трудности с поступлением и направленным действием растворов на активные элементы структур материала, а также при отмывке таких пластин от применяемых в способе растворов. При уменьшении толщины пластин менее 1,0 мм возникают проблемы с сохранением механической целостности и пространственной структуры костной ткани.

Далее проводят ионную отмывку, например, в 0,9% растворе NaCl, что позволяет эффективно удалить кровь и водорастворимые белки тканевой жидкости кости. Эта операция может проводиться в ультразвуковой ванне для ускорения отмывки, при этом возможен дополнительный нагрев растворителя до температуры не выше 60°C. Затем пластины промывают, четырьмя сменами очищенной воды, при этом применяется деионизированная вода, так как она обладает максимальным моющим действием. Температура обработки предпочтительно должна находиться в пределах 20-60°C, чтобы избежать неуправляемого стеклования молекул коллагена обрабатываемого материала (при температуре выше 60°C). Температура ниже 20 градусов затрудняет отмывку жиров. Затем материал обрабатывают раствором щелочи, предпочтительно, 0,4 N NaOH при комнатной температуре в течение 10-24 часов. Эта операция позволяет провести эффективное разрушение жиров и возможно оставшихся неколлагеновых белков недеминерализованной костной ткани. Кроме того, NaOH эффективно разрушает микробные и вирусные тела, которые могут находиться в контаминированном костном сырье материала, нейтрализует эндотоксины и прионы, повышая тем самым биологическую безопасность и биосовместимость материала. Обработка менее концентрированным, чем 0,4 N раствором NaOH не позволяет в достаточной степени осуществить гидролиз неколлагеновых белков и жиров, а более концентрированный раствор может повредить коллагеновую основу материала. Время обработки материала щелочью менее 10 часов не позволяет в достаточной степени обеспечить разрушение неколлагеновых белков и жиров, а более длительное, чем 24 часа время обработки NaOH приводит к нежелательному повреждению коллагеновой основы материала. Применение именно NaOH позволяет при проведении дальнейшей деминерализации с помощью HCl получать безвредный побочный продукт в виде NaCl, который к тому же легко вымывается на этапе промывки материала. Затем материал отмывают проточной водой, обезжиривают органическим растворителем, представляющим собой смесь полярного и неполярного растворителей, например, этанол/хлороформ или ацетон/диэтиловый эфир, в объемном соотношении от 1:1 до 1:3. Такое соотношение объемов полярного и неполярного растворителей обеспечивает наиболее полное обезжиривание материала.

Затем проводят деминерализацию в 0,4-1,0 N соляной кислоте. Указанный диапазон молярности позволяет полностью деминерализовать материал и дополнительно оказать разрушающее действие на остаточные неколлагеновые белки. Дальнейшие этапы обработки проводят в стерильных условиях. Материал помещают в 1,5-3% перекись водорода в течение 4-24 часов. Этот этап, во-первых, позволяет удалить остатки неколлагеновых белков, во-вторых, разрушить ряд других соединений, таких как пигменты, оставшиеся липиды, трудно растворимые соли и т.д. Перекисью водорода 6% концентрации, как правило, обрабатывают пластины с размером толщины более 2,5 мм, а перекись водорода 1,5%-3% используют для более тонких образцов материала, чтобы не повредить их структуру. Далее доводят пластины до толщины 0,5-5,0 мм, с приданием формы пластин и блоков, различной высоты и ширины или, отмывают 5-ю сменами деионизированной воды. Затем промывают этанолом, высушивают в вакуумном шкафу предпочтительно при 50-60°C, затем осуществляют нагревание до стеклования материала. Нагревание может осуществляться на теплопроводящей основе в виде полированного бруска из бронзы или серебра или на основе менее теплопроводной подложки в виде бруска полированного фторопласта путем придавливания нагревающим элементом с полированной поверхностью на 0,5-5 секунд при температуре 60-200°C с усилием 1-30 кг/см². Придавливание материала на время менее 0,5 секунд не позволяет даже при максимальной температуре провести процесс стеклования молекул коллагена, а придавливание на время более 5 секунд при максимальной температуре ведет к необратимой термодеструкции материала. Варьируя время придавливания материала и температуру нагревательного элемента, и материал подложки управляем глубиной стеклования материала. Температура 200°C, время 0,5 сек и использование теплопроводной подложки позволяет получить материал с интенсивным поверхностным стеклованием. Этот материал оптимален для использования в качестве барьера между замещающим кость материалом и слизистой оболочкой полости рта укутывающей зону операции. Увеличение времени придавливания и уменьшение теплопроводности подложки увеличивает глубину стеклования, что позволяет получить материал с увеличенной пористостью по всему объему. При увеличении температуры от 60 до 200°C увеличивается скорость стеклования материала и, соответственно с увеличением времени этого процесса увеличивается степень стеклования материала. При температуре менее 60°C не достигается эффект модификации материала, а при температуре выше 200°C начинается термодеструкция материала. Необходимо отметить, что нагревание материала может проводиться и без сдавливания с помощью инфракрасной радиации, токов высокой частоты, обдувом горячим воздухом. Может также сочетаться с обработкой ультрафиолетовыми лучами диапазонов А, В и С как самостоятельно, так и в присутствии фотомедиаторов кросслинкинга молекул коллагена, например рибофлавина. Сила давления менее 1 кг/см² не позволяет получить достаточно плотный контакт с пористым материалом и термическая обработка идет неравномерно, а давление более 30 кг/см² вызывает механическое повреждение тонких структур коллагеновых волокон и нарушает пористость материала.

Полученный материал имеет практически полную сохранность нативной пространственной структуры костной ткани, что в особенности необходимо для хорошей интеграции, биосовместимости и дренирующейся функции материала, однако опытным путем было доказано, что меняются геометрические параметры материала с одновременным увеличением пористости на 20% (см. таблицу 1). Пористость материала измеряли по количеству физиологического раствора, который поглощали образцы материала. Дренирующую способность измеряли по количеству проходящего через стандартный образец материала физиологического раствора под давлением.

На конечном этапе приготовления материала полученный костный коллаген отмывают в 5 сменах воды очищенной, затем отмывают этанолом, высушивают при комнатной температуре, упаковывают либо в консервирующем растворе во флаконы, либо в сухом виде в двойные стерильные пакетики. При этом возможна дополнительная радиационная стерилизация сухого материала в пакетиках.

Изобретение поясняется примерами конкретного выполнения.

Пример 1. От донорской бедренной кости отделили эпифиз, очистили его от остатков мышц, связок и сухожилий, распилили ленточной пилой на пластины толщиной 25,0 мм, поместили на сутки в 0,9% раствор NaCl, через сутки слили промывную воду и четырехкратно промыли деионизированной апирогенной водой при 60°C, после чего на 24 часа поместили в 0,4 N раствор NaOH при комнатной температуре. Затем материал отмыли проточной водой и поместили в емкость наполненную смесью Этанол/хлороформ в соотношении 1:1. После обезжиривания поместили материал в емкость, наполненную 1,0 N раствором соляной кислоты. После окончания деминерализации в стерильных условиях поместили материал в 6% раствор перекиси водорода на 24 часа, затем с помощью бритвы довели материал до размеров: толщина 5,0 мм с шириной 5,0 и длиной 20,0 (мм), отмыли водой очищенной и этанолом. Полученные материал в виде блоков помещается в вакуумную печь и при температуре 60°C высушили его. Затем поместили материал на бронзовый полированный брусок и прижали его нагревателем с полированной поверхностью с усилием 30 кг/см² при температуре 200°C на 5 секунд. При этом материал поменялся в размерах, которые становятся следующими: толщина 2,0, ширина 4,0, длина 15,0 (мм). Материал имплантировали в нижнюю челюсть с целью восстановления высоты альвеолярного отростка в качестве подготовки к имплантации металлического имплантата, через год проведена успешная установка дентального имплантата.

Пример 2. От донорской бедренной кости отделили эпифиз, очистили его от остатков мышц, связок и сухожилий, распилили ленточной пилой на пластины толщиной 1,0 мм, поместили на сутки в 0,9% раствор NaCl, через сутки слили промывную воду и четырехкратно промыли деионизированной апирогенной водой при 20°C, после чего на 10 часов поместили в 0,4 N раствор NaOH при комнатной температуре. Затем материал отмыли проточной водой и поместили в емкость наполненную смесью Этанол/хлороформ в соотношении 1:3. После обезжиривания поместили материал в емкость, наполненную 1,0 N раствором соляной кислоты. После окончания деминерализации в стерильных условиях поместили материал в 3% раствор перекиси водорода на 24 часа, затем с помощью лезвия бритвы довели материал до размеров: толщина 1,0 мм с шириной 20,0 и длиной 20,0 (мм), отмыли водой очищенной и этанолом. Полученные материал в виде блоков поместили в вакуумную печь и при температуре 50°C высушили его. Затем поместили материал на бронзовый полированный брусок и прижали его нагревателем с полированной поверхностью с усилием 30 кг/см² при температуре 180°C на 0,5 секунд. При этом материал поменялся в размерах, которые становятся следующими: толщина 0,2, ширина 15,0, длина 15,0 (мм). Материал с барьерной целью имплантировали в нижнюю челюсть под слизистую оболочку с целью обертывания материала в виде блока помещенного в нижнюю челюсть для восстановления высоты альвеолярного отростка в качестве подготовки к имплантации металлического имплантата, через год проведена успешная установка дентального имплантата.

Пример 3. От бедренной кости быка отделили эпифиз, очистили его от остатков мышц, связок и сухожилий, распилили ленточной пилой на пластины толщиной 2,5 мм, поместили на сутки в 0,9% раствор NaCl, через сутки слили промывную воду и четырехкратно промыли деионизированной апирогенной водой при 20°C, после чего на 10 часов поместили в 0,4 N раствор NaOH при комнатной температуре. Затем материал отмыли проточной водой и поместили в емкость наполненную смесью Этанол/хлороформ в соотношении 1:1. После обезжиривания поместили материал в емкость, наполненную 0,4 N раствором соляной кислоты. После окончания деминерализации в стерильных условиях поместили материал в 1,5% раствор перекиси водорода на 4 часа, затем с помощью бритвы доводят материал до размеров: толщина 0,5 мм с шириной 1,0 и длиной 2,0 (мм), отмывают водой очищенной и этанолом. Полученные материал в виде блоков помещается в вакуумную печь и при температуре 50°C высушили его. Затем поместили материал на серебряный полированный брусок и прижали его нагревателем с полированной поверхностью с усилием 15 кг/см² при температуре 180°C на 0,5 секунд. При этом материал поменялся в размерах, которые становятся следующими: толщина 0,2, ширина 0,8 длина 3,5 (мм). Материал с целью дренирования внутриглазной жидкости имплантировали в зону антиглаукоматозной операции. Внутриглазное давление в послеоперационном периоде было нормализовано.

Пример 4. От бедренной кости быка отделили эпифиз, очистили его от остатков мышц, связок и сухожилий, распилили ленточной пилой на пластины толщиной 1,0 мм, поместили на сутки в 0,9% раствор NaCl, через сутки слили промывную воду и четырехкратно промыли деионизированной апирогенной водой при 20°C, после чего на 10 часов поместили в 0,4 N раствор NaOH при комнатной температуре. Затем материал отмыли проточной водой и поместили в емкость наполненную смесью ацетон/хлороформ в соотношении 1:1. После обезжиривания поместили материал в емкость, наполненную 0,4 N раствором соляной кислоты. После окончания деминерализации в стерильных условиях поместили материал в 3% раствор перекиси водорода на 4 часа, затем с помощью бритвы довели материал до размеров: толщина 0,5 мм с шириной 1,0 и длиной 2,0 (мм), отмыли водой очищенной и этанолом. Полученные материал в виде блоков поместили в вакуумную печь и при температуре 50°C высушили его. Затем поместили материал на фторопластовый полированный брусок и прижали его нагревателем с полированной поверхностью с усилием 1 кг/см² при температуре 60°C на 5 секунд. При этом материал поменялся в размерах, которые становятся следующими: толщина 0,5, ширина, 9,0, длина 18 (мм). Материал с целью лечения прогрессирующей миопии имплантировали в виде четырех лоскутов к заднему полюсу глаза. Прогрессирующая миопия перешла в стационарную форму.

Пример 5. От бедренной кости быка отделили эпифиз, очистили его от остатков мышц, связок и сухожилий, распилили ленточной пилой на пластины толщиной 2,5 мм, поместили на сутки в 0,9% раствор NaCl, через сутки слили промывную воду и четырехкратно промыли деионизированной апирогенной водой при 20°C, после чего на 10 часов поместили в 0,4 N раствор NaOH при комнатной температуре. Затем материал отмыли проточной водой и поместили в емкость наполненную смесью этанол/диэтиловый эфир в соотношении 1:1. После обезжиривания поместили материал в емкость, наполненную 0,4 N раствором соляной кислоты. После окончания деминерализации в стерильных условиях поместили материал в 1,5% раствор перекиси водорода на 4 часа, затем с помощью бритвы доводят материал до размеров: толщина 0,5 мм с шириной 1,0 и длиной 2,0 (мм), отмывают водой очищенной и этанолом. Полученные материал в виде блоков помещается в вакуумную печь и при температуре 50°C высушили его. Затем поместили материал на серебряный полированный брусок и прижали его нагревателем с полированной поверхностью с усилием 15 кг/см² при температуре 180°C на 0,5 секунд. При этом материал поменялся в размерах, которые становятся следующими: толщина 0,2, ширина 0,8 длина 3,5 (мм). Материал с целью дренирования внутриглазной жидкости имплантировали в зону антиглаукоматозной операции в глаз экспериментального кролика. Через 3 месяца кролика вывели из эксперимента, зону операции выделили и окрасили гемотоксилин-эозином.

При световой микроскопии отмечено полное отсутствие соединительнотканной капсулы вокруг материала, поры свободны, по краям имеется фиксирующее частичное врастание соединительной ткани в крупные поры, средние поры полностью свободны, материал не резорбирован на уровне мелкой структурной пористости. Это говорит о хорошей пропускной способности материала по отношению к внутриглазной жидкости и о его состоятельности в качестве антиглаукоматозного дренажа.

Пример 6. От донорской бедренной кости отделили эпифиз, очистили его от остатков мышц, связок и сухожилий, распилили ленточной пилой на пластины толщиной 1,0 мм, поместили на сутки в 0,9% раствор NaCl, через сутки слили промывную воду и четырехкратно промыли деионизированной апирогенной водой при 20°C, после чего на 10 часов поместили в 0,4 N раствор NaOH при комнатной температуре. Затем материал отмыли проточной водой и поместили в емкость наполненную смесью Этанол/хлороформ в соотношении 1:1. После обезжиривания поместили материал в емкость, наполненную 1,0 N раствором соляной кислоты. После окончания деминерализации в стерильных условиях поместили материал в 1,5% раствор перекиси водорода на 24 часа, затем с помощью бритвы довели материал до размеров: толщина 1,0 мм диаметром 10,0 мм, отмыли водой очищенной и этанолом. Полученные материал в виде кружочков поместили в вакуумную печь и при температуре 50°C высушили его. Затем поместили материал на бронзовый полированный брусок и прижали его нагревателем с полированной поверхностью с усилием 30 кг/см² при температуре 180°C на 0,5 секунд. При этом материал поменялся в размерах, которые становятся следующими: толщина 0,2, диаметр 8,0. Четыре лоскута имплантировали экспериментальному кролику на задний отрезок глазного яблока в косых меридианах до упора со зрительным нервом. Через 3 месяца животное вывели из эксперимента. Глаза энуклеировали, фиксировали в формалине, области имплантированного материала вырезали и окрасили гематоксилин-эозином, под световым микроскопом определяется отсутствие инкапсуляции, полная интеграция материала с эписклерой, обеспеченная врастанием соединительной ткани в мелкие и средние поры. Это указывает на эффективность использования материала для склероукрепления при прогрессирующей близорукости или далекозашедшей глаукоме. Мелкие поры обеспечивают транспорт тканевой жидкости, обеспечивающий нормальную трофику всего образовавшегося после имплантации материала тканевого блока.

Пример 7. От донорской бедренной кости отделили эпифиз, очистили его от остатков мышц, связок и сухожилий, распилили ленточной пилой на пластины толщиной 1,0 мм, поместили на сутки в 0,9% раствор NaCl, через сутки слили промывную воду и четырехкратно промыли деионизированной апирогенной водой при 20C°, после чего на 10 часов поместили в 0,4 N раствор NaOH при комнатной температуре. Затем материал отмыли проточной водой и поместили в емкость наполненную смесью Этанол/хлороформ в соотношении 1:1. После обезжиривания поместили материал в емкость, наполненную 1,0 N раствором соляной кислоты. После окончания деминерализации в стерильных условиях поместили материал в 1,5% раствор перекиси водорода на 24 часа, затем с помощью бритвы довели материал до размеров: толщина 1,0 мм с шириной 20,0 и длиной 20,0 (мм), отмыли водой очищенной и этанолом. Полученные материал в виде блоков поместили в вакуумную печь и при температуре 50°C высушили его. Затем поместили материал под струю теплого воздуха температурой 100°C на 10 секунд. При этом материал поменялся в размерах, которые становятся следующими: толщина 0,2, ширина 15,0, длина 15,0 (мм). Материал с барьерной целью имплантировали в нижнюю челюсть под слизистую оболочку с целью обертывания материала в виде блока помещенного в нижнюю челюсть для восстановления высоты альвеолярного отростка в качестве подготовки к имплантации металлического имплантата, через год проведена успешная установка дентального имплантата.

Пример 8. От бедренной кости быка отделили эпифиз, очистили его от остатков мышц, связок и сухожилий, распилили ленточной пилой на пластины толщиной 2,5 мм, поместили на сутки в 0,9% раствор NaCl, через сутки слили промывную воду и четырехкратно промыли деионизированной апирогенной водой при 20C°, после чего на 10 часов поместили в 0,4 N раствор NaOH при комнатной температуре. Затем материал отмыли проточной водой и поместили в емкость наполненную смесью Этанол/хлороформ в соотношении 1:1. После обезжиривания поместили материал в емкость, наполненную 0,4 N раствором соляной кислоты. После окончания деминерализации в стерильных условиях поместили материал в 1,5% раствор перекиси водорода на 4 часа, затем с помощью бритвы доводят материал до размеров: толщина 0,5 мм с шириной 1,0 и длиной 2,0 (мм), отмывают водой очищенной и этанолом. Полученный материал в виде блоков помещается в вакуумную печь и при температуре 50°C высушили его. Затем поместили материал в высокочастотную печь при температуре 100°C на 5 секунд. При этом материал поменялся в размерах, которые становятся следующими: толщина 0,2, ширина 0,8 длина 3,5 (мм). Материал с целью дренирования внутриглазной жидкости имплантировали в зону антиглаукоматозной операции. Внутриглазное давление в послеоперационном периоде было нормализовано.

Пример 9. От бедренной кости быка отделили эпифиз, очистили его от остатков мышц, связок и сухожилий, распилили ленточной пилой на пластины толщиной 1,0 мм, поместили на сутки в 0,9% раствор NaCl, через сутки слили промывную воду и четырехкратно промыли деионизированной апирогенной водой при 20°C, после чего на 10 часов поместили в 0,4 N раствор NaOH при комнатной температуре. Затем материал отмыли проточной водой и поместили в емкость наполненную смесью Этанол/хлороформ в соотношении 1:1. После обезжиривания поместили материал в емкость, наполненную 1 N раствором лимонной кислоты. После окончания деминерализации в стерильных условиях поместили материал в 3% раствор перекиси водорода на 4 часа, затем с помощью бритвы довели материал до размеров: толщина 0,5 мм с шириной 1,0 и длиной 2,0 (мм), отмыли водой очищенной и этанолом. Полученные материал в виде блоков поместили в вакуумную печь и при температуре 50°С° высушили его. Затем поместили материал под источник инфракрасного излучения на 5 секунд при температуре 100°С°. При этом материал поменялся в размерах, которые становятся следующими: толщина 0,5, ширина, 9,0, длина 18 (мм). Материал с целью лечения прогрессирующей миопии имплантировали в виде четырех лоскутов к заднему полюсу глаза. Прогрессирующая миопия перешла в стационарную форму.

Изобретение относится к области биотехнологии и медицины, а именно к способу получения материала для биопластических операций из костной ткани природного происхождения, включающему разделение кости на пластины толщиной от 1,0 до 25,0 мм; проведение ионной отмывки в ионном солевом растворе; промывание пластины деионизированной водой; обрабатывание раствором щелочи; отмывание проточной водой; обезжиривание, которое осуществляют органическим растворителем; проведение деминерализации в растворе кислоты; обрабатывание в стерильных условиях перекисью водорода; доведение с помощью механической обработки пластины до толщины 0,5-5,0 мм с приданием формы в виде мембран и блоков различной высоты и ширины; отмывание очищенной водой, затем этанолом; высушивание в вакуумном шкафу и нагревание в условиях, обеспечивающих стеклование материала. Изобретение обеспечивает высокие дренажные свойства материала и высокую способность к интеграции в ткани организма. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 табл., 9 пр.

1. Способ получения материала для биопластических операций из костной ткани природного происхождения, включающий разделение кости на пластины толщиной от 1,0 до 25,0 мм, проведение ионной отмывки в ионном солевом растворе, промывание пластины деионизированной водой, обрабатывание раствором щелочи, отмывание проточной водой, обезжиривание органическим растворителем, проведение деминерализации в растворе кислоты, обрабатывание в стерильных условиях перекисью водорода, доведение с помощью механической обработки пластины до толщины 0,5-5,0 мм с приданием формы в виде мембран и блоков различной высоты и ширины, отмывание очищенной водой, затем этанолом, высушивание в вакуумном шкафу, и нагревание в условиях, обеспечивающих стеклование материала.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагревание осуществляют путем придавливания нагревающим элементом на 0,5-5 секунд при температуре 60-200°С с усилием 1-30 кг/см² к теплопроводящей основе в виде металлического бруска.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагревание осуществляют путем придавливания нагревающим элементом на 0,5-5 секунд при температуре 60-200°С с усилием 1-30 кг/см² к основе в виде бруска из полимера, стекла или керамики.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагревание осуществляют с помощью инфракрасной радиации, токов высокой частоты или обдувом горячим воздухом до стеклования материала.

5. Способ по п. 1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что промывание пластины деионизированной водой осуществляют четырехкратно при 20-60°С.

6. Способ по п. 1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что обрабатывание раствором щелочи осуществляют при комнатной температуре в течение 10-24 часов.

7. Способ по п. 1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя используют смесь полярного и неполярного растворителя в объемном соотношении 1:1-1:3.

8. Способ по п. 1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что обрабатывание перекисью водорода осуществляют в течение 4-24 часов.

9. Способ по п. 1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что высушивание в вакуумном шкафу осуществляют при 50-60°С.

10. Материал для биопластических операций, содержащий коллаген и воду, отличающийся тем, что он получен по способу согласно п. 1 и на 90% и более представляет собой чистый костный коллаген с содержанием воды 10% и менее в виде мембран и блоков различной высоты и ширины, который полностью или в поверхностных слоях находится в стекловидном состоянии.

11. Материал для биопластических операций по п. 10, отличающийся тем, что он обладает тремя уровнями пористости: крупные поры, сформированные трабекулами исходного костного материала, средние поры сформированы отверстиями в самих трабекулах, которые в исходном костном материале проводят кровеносные капилляры и нервы, и мелкая пористость обеспечена рыхлой структурой фибрилл костного коллагена.