ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области техники гемостатических (кровеостанавливающих) композиций, в частности, к полученным способом печати гемостатическим изделиям, например, трехмерному (3D) гемостатическому изделию, и к способу изготовления трехмерного гемостатического изделия.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Раны, как наружные, так и внутренние, полученные в результате травмы или хирургическим путем, часто приводят к кровотечению. Кровотечение может быть более или менее существенным. Кровотечение предотвращается и останавливается в результате совокупности физиологических явлений, называемой "гемостазом". Гемостаз способствует сращиванию поврежденных сосудов и, в целом, обеспечивает поддержание целостности сосуда и ткани.
При повреждении кровеносного сосуда запускается естественный многоступенчатый механизм, который приводит к остановке кровотечения. Сначала происходит сужение кровеносных сосудов, которое замедляет кровотечение и длится в течение времени, составляющего от 15 до 60 секунд, запуская сложный каскад реакций. Вокруг тромбоцитарной бляшки образуется волокнистая сеть, состоящая из фибриновых форм: образуется готовый тромб, который защищен от преждевременного рассасывания фактором XIII, который стабилизирует фибрин. Наконец, фибриновая сетка уплотняется (ретракция), и края раны соединяются: рана уменьшается. Внутри стабильного, сшитого поперечными связями фибрина затем могут прорастать фибробласты, которые организуются внутри тромба в соединительную матрицу и, наконец, закрывают рану.
В кровеносной системе твердый фибрин отсутствует; если бы он там находился, он бы немедленно закупорил жизненно важные сосуды. Однако в ней присутствует предшественник фибрина, фибриноген. Под действием тромбина, синтез которого активируется факторами свертывания крови, фибриноген превращается в нерастворимый фибрин.
Наконец, в течение нескольких суток или недель после успешного заживления раны фибриновый кластер разрушается в результате фибринолиза.
Несмотря на рассмотренный биохимический феномен, особенно в случае обширных ран или в случае диффузного кровотечения, часто имеется необходимость "искусственного" проведения гемостаза.
Для осуществления гемостаза имеются "механические" решения проблемы, такие как давление, лигирование и электрокоагуляция, которые применяют в качестве первоочередного лечения. Однако в ряде случаев, таких как диффузные капиллярные кровотечения, кровотечения гиперваскуляризированных органов, таких как селезенка или печень, кровотечения, приводящие к диффузным кровотечениям, например, костей, и/или при нейрохирургических вмешательствах, эти решения имеют низкую или нулевую эффективность.
Кроме того, существуют "химические" решения, в частности, лежащие в основе некоторых имеющихся в настоящее время гемостатических изделий. Компоненты таких химических решений обычно представляют собой компоненты "абсорбционного" или "активного" типа.
Гемостатические изделия абсорбционного типа, которые, как известно, включают полисахариды, такие как регенерированная окисленная целлюлоза или альгинаты, действуют в основном через механическое воздействие и простую абсорбцию. Их недостатком часто является чрезмерное набухание. Если набухание приводит к быстрому поглощению жидкости, в частности, крови, то при применении в "закрытом" окружении, например, при контакте с твердой мозговой оболочкой или при применении в урологии оно также может приводить к возникновению нежелательного давления.
Кроме того, некоторые изделия, которые, как следует отметить, включают растительные полисахариды, такие как целлюлоза или альгинаты, при их резорбции могут дополнительно вызывать воспалительные реакции, и/или наличие указанных компонентов может приводить к разрушению изделия, которое не признает организм хозяина. Вследствие этого такие изделия необходимо удалять, чтобы они не оставались в организме и, таким образом, не приводили к негативным последствиям.
Активные гемостатические изделия, такие как изделия, содержащие тромбин или фибрин, часто представляют собой продукты, полученные из крови. Недостатком таких изделий является риск развития аллергий и передачи заболеваний, в частности, в том случае, если вектор заболевания не может быть инактивирован классической обработкой. Кроме того, последующие обработки обычно сложны и/или отличаются высокой стоимостью. Наконец, перед применением они обычно могут требовать подготовки, что может являться ограничением и даже неудобством в случае экстренной ситуации.
Кроме того, действие изделий, содержащих фибрин и тромбин, основывается на взаимодействии между двумя полученными из крови продуктами, включенными в изделие. Иногда реакция может протекать без взаимодействия с кровью, и в этом случае говорят, что изделия всплывают. Другими словами, изделие выталкивается кровью, которая продолжает течь, возможно, вызывая разбавление или коагуляцию изделия, которое образует гель поверх массы крови - и в этой ситуации поток крови не блокируется. Таким образом, гемостаз может не происходить.
Гемостатический порошок, способ его получения и способ его применения были рассмотрены в международной патентной заявке WO 2012/146655, опубликованной 1 ноября 2012 г., содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.
Указанный гемостатический порошок имеет удовлетворительную поглотительную способность, хорошую кровоостанавливающую (гемостатическую) способность, почти не вызывает негативных побочных эффектов, имеет хорошую способность закрепляться на краях раны и удовлетворительное проникновение в кровоток в месте наложения и/или ограниченное набухание.
Кроме упомянутых хороших гемостатических свойств, преимуществом указанного гемостатического порошка является очень высокая текучесть, позволяющая распылять его на участок кровотечения. Порошок может быть нанесен при большинстве хирургических процедур, таких как лапаротомия, лапароскопия, целиоскопия и роботизированные хирургические методики.
Гемостатический порошок может быть непосредственно нанесен на участок кровотечения без специальной подготовки, проводимой хирургом, что также является преимуществом.
Для облегчения нанесения гемостатического порошка на конкретный участок кровотечения в некоторых случаях может потребоваться применение специальных дозирующих устройств (диспенсеров) для порошка.
Задача настоящего изобретения состоит в предоставлении простого в использовании гемостатического изделия, которое, в частности, не требует сложной подготовки, которое дополнительно может быть легко нанесено на определенную область для полного перекрытия целевого участка кровотечения.
Другая задача настоящего изобретения состоит в предоставлении гемостатического изделия, имеющего высокую гемостатическую эффективность, более высокую по сравнению с существующими гемостатическими изделиями.
Другая задача настоящего изобретения состоит в предоставлении гемостатического изделия, которое может быть адаптировано к конкретным нуждам пациента и которое может быть легко изготовлено.
Другая задача настоящего изобретения состоит в предоставлении гемостатического изделия, которое может быть применено при множественных кровотечениях и/или если площадь кровотечения имеет сложную форму.
Задачей настоящего изобретения также является предоставление удобного для проведения способа изготовления трехмерного гемостатического изделия, который позволяет формировать сложное трехмерное гемостатическое изделие.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для решения поставленных задач предложено многомерное гемостатическое изделие, способ его изготовления и применение гемостатического текучего материала, раскрытого в прилагаемых пунктах формулы изобретения.
В частности, предложено трехмерное гемостатическое изделие, состоящее из пачки слоев, расположенных один поверх другого, считая от первого наружного слоя до второго наружного слоя, где соседние слои соединены друг с другом; гемостатическое изделие отличается тем, что по меньшей мере один слой из первого и второго наружных слоев пачки слоев получен из гемостатической текучей смеси, состоящей из:
- коллагена фибриллярного типа, который предпочтительно не сшит поперечными связями и в котором содержание волокнистого коллагена и/или фибриллярного коллагена составляет по меньшей мере 70% масс. от общей массы коллагена;
- по меньшей мере одного моносахарида; и
- по меньшей мере одного гликозаминогликана.
Предпочтительные, но не ограничивающие аспекты трехмерного гемостатического изделия, которые могут быть осуществлены по отдельности или в комбинации, включают следующее:
- первый и второй наружные слои пачки слоев имеют одинаковый состав.
- периферическая часть каждого слоя пачки слоев получена из текучей смеси, идентичной текучей смеси по меньшей мере одного слоя, выбранного из первого и второго наружных слоев.
- все слои в пачке слоев имеют одинаковый состав.
Изобретение также относится к применению гемостатического текучего материала в качестве печатной краски (материала для печати) для трехмерного принтера, где гемостатический текучий материал получен из гемостатического порошка, смешанного с солевым раствором, и композиция гемостатического порошка включает:
- не сшитый поперечными связями коллаген фибриллярного типа, в котором содержание волокнистого коллагена и/или фибриллярного коллагена составляет по меньшей мере 70% масс. от общей массы коллагена;
- по меньшей мере один моносахарид; и
- по меньшей мере один гликозаминогликан.
Изобретение также относится к способу изготовления трехмерного гемостатического изделия с помощью трехмерного аддитивного принтера, где способ включает следующие этапы:
- предоставление трехмерной модели для трехмерного аддитивного принтера, где трехмерная модель соответствует форме изготовляемого трехмерного гемостатического изделия, и обработку трехмерной модели для определения шаблона для печати, включающего совокупность слоев, сконструированных для размещения в виде пачки один поверх другого с формированием пачки слоев, соответствующей трехмерной модели;
- подачу гемостатического текучего материала в трехмерный аддитивный принтер для применения в качестве печатной краски, где текучий материал получен из гемостатического порошка, смешанного с солевым раствором, и композиция гемостатического порошка включает:
не сшитый поперечными связями коллаген фибриллярного типа в котором содержание волокнистого коллагена и/или фибриллярного коллагена составляет по меньшей мере 70% масс. от общей массы коллагена;
по меньшей мере один моносахарид; и
по меньшей мере один гликозаминогликан,
- осаждение гемостатического текучего материала с помощью трехмерного аддитивного принтера, что приводит к формированию по меньшей мере одного из наружных слоев пачки слоев.
В таком способе изготовления трехмерного гемостатического изделия гемостатический текучий материал предпочтительно используют для получения всех слоев пачки слоев, получая трехмерное гемостатическое изделие (10).
Предпочтительные, но не ограничивающие аспекты гемостатического текучего материала, рассмотренные выше, которые могут быть осуществлены по отдельности или в комбинации, включают следующее:
- в композиции гемостатического порошка:
коллаген содержится в количестве, составляющем от 80% до 90% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка;
по меньшей мере один моносахарид содержится в количестве, составляющем от 1% до 12,5% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка; и
по меньшей мере один гликозаминогликан содержится в количестве, составляющем от 2% до 25% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка.
- в композиции гемостатического порошка:
коллаген содержится в количестве, составляющем от 80% до 90% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка;
по меньшей мере один моносахарид содержится в количестве, составляющем от 2,5% до 7,5% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка; и
по меньшей мере один гликозаминогликан содержится в количестве, составляющем от 5% до 12,5% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка.
- в композиции гемостатического порошка:
коллаген содержится в количестве, составляющем от 84% до 88% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка;
по меньшей мере один моносахарид содержится в количестве, составляющем от 4% до 6% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка; и
по меньшей мере один гликозаминогликан содержится в количестве, составляющем от 8% до 10% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка.
- в композиции гемостатического порошка по меньшей мере один моносахарид представляет собой глюкозу, и по меньшей мере один гликозаминогликан представляет собой хондроитинсульфат.
- в композиции гемостатического порошка по меньшей мере один гликозаминогликан выбран из хондроитинсульфата, дерматансульфата, гилауроновой кислоты и их смесей.
- композиция гемостатического порошка дополнительно включает по меньшей мере один фактор свертывания крови в количестве менее 0,1% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка.
- фактор свертывания крови представляет собой тромбин.
- солевой раствор включает или состоит из дистиллированной воды и хлорида натрия, где хлорид натрия содержится в количестве, составляющем от 0,5% до 1,5% масс. от общей массы солевого раствора, наиболее предпочтительно в количестве 0,9% масс. от общей массы солевого раствора.
- масса солевого раствора в от 2 до 10 раз превышает массу гемостатического порошка, и предпочтительно в от 4 до 5 раз превышает массу гемостатического порошка.
- гемостатический текучий материал получают смешиванием количества гемостатического порошка, составляющего от 1 г до 2 г, с количеством солевого раствора, составляющим от 4 мл до 10 мл, предпочтительно от 5 мл до 10 мл солевого раствора.
- гемостатический текучий материал получают смешиванием 1,65 г гемостатического порошка, смешанного с 7 мл чистого солевого раствора, или в любом другом аналогичном соотношении.
Изобретение также относится к полученному способом печати (напечатанному) гемостатическому изделию, имеющему по меньшей мере три измерения и состоящему из пачки слоев, расположенных один поверх другого, считая от первого наружного слоя до второго наружного слоя, где соседние слои пачки слоев соединены друг с другом, и по меньшей мере один слой из пачки слоев включает по меньшей мере одну часть, полученную из гемостатического текучего материала, состав которого включает:
- не сшитый поперечными связями коллаген фибриллярного типа, в котором содержание волокнистого коллагена и/или фибриллярного коллагена составляет по меньшей мере 70% масс. от общей массы коллагена; и
- по меньшей мере один моносахарид.
Предпочтительные, но не ограничивающие аспекты полученного способом печати гемостатического изделия, которые могут быть осуществлены по отдельности или в комбинации, включают следующее:
- по меньшей мере один слой пачки слоев включает несколько частей, полученных из гемостатических текучих материалов, имеющих различающиеся составы.
- по меньшей мере один слой пачки слоев полностью изготовлен из одного гемостатического текучего материала.
- все слои в пачке слоев имеют одинаковый состав.
- полученное способом печати гемостатическое изделие включает совокупность соседних слоев, где каждый слой совокупности соседних слоев включает по меньшей мере одну часть, полученную из гемостатического текучего материала.
- по меньшей мере один слой из первого и второго наружных слоев пачки слоев включает часть, полученную из гемостатического текучего материала.
- по меньшей мере один слой из первого и второго наружных слоев полностью изготовлен из одного гемостатического текучего материала.
- первый и второй наружные слои пачки слоев имеют одинаковый состав.
- каждый из слоев пачки слоев имеет периферическую часть, полученную из текучей смеси, идентичной текучей смеси по меньшей мере одного слоя, выбранного из первого и второго наружных слоев.
- по меньшей мере один из слоев пачки слоев включает часть, полученную из гемостатического текучего материала, имеющего способность к набуханию, отличающуюся от способности к набуханию других слоев, содержащихся в пачке слоев.
- содержание коллагена в композиции гемостатического текучего материала составляет от 70% до 99% масс. от общей массы композиции, предпочтительно от 75% до 96% масс., и более предпочтительно от 80% до 90% масс.
- содержание моносахарида в композиции гемостатического текучего материала составляет от 1% до 12,5% масс. от общей массы композиции, предпочтительно от 2% до 8% масс., предпочтительнее - от 2,5% до 7,5% масс. и более предпочтительно - от 4% до 6% масс.
- композиция гемостатического текучего материала включает по меньшей мере один гликозаминогликан.
- содержание гликозаминогликана составляет от 1% до 30% масс. от общей массы композиции, предпочтительно от 2% до 25% масс., предпочтительно от 4% до 15% масс., предпочтительнее - от 5% до 12,5% масс. и более предпочтительно - от 8% до 10% масс.
- гликозаминогликан выбран из хондроитинсульфата, дерматансульфата, гилауроновой кислоты и их смесей.
- композиция гемостатического текучего материала включает по меньшей мере один фактор свертывания крови, в частности, тромбин.
- фактор свертывания крови содержится в количестве, составляющем от 0,01 МЕ/мг до 20 МЕ/мг композиции, предпочтительно составляет от 0,05 МЕ/мг до 10 МЕ/мг композиции, предпочтительно составляет от 0,1 МЕ/мг до 5 МЕ/мг композиции и более предпочтительно составляет от 0,2 МЕ/мг до 2 МЕ/мг композиции.
- гемостатический текучий материал получают из гемостатического порошка, состав которого включает:
коллаген фибриллярного типа, в котором содержание волокнистого коллагена и/или фибриллярного коллагена составляет по меньшей мере 70% масс. от общей массы коллагена, причем коллаген содержится в порошке в количестве, составляющем от 75% до 96% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно от 80% до 90% масс.;
по меньшей мере один моносахарид в количестве, составляющем от 1% до 12,5% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно в количестве, составляющем от 2,5% до 7,5% масс., и более предпочтительно в количестве, составляющем от 4% до 6% масс.
- гемостатический порошок дополнительно включает по меньшей мере один гликозаминогликан в количестве, составляющем от 1% до 30% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно от 2% до 25% масс, предпочтительно в количестве, составляющем от 4% до 15% масс., предпочтительнее в количестве, составляющем от 5% до 12,5% масс., и более предпочтительно в количестве, составляющем от 8% до 10% масс.
- гемостатический порошок дополнительно включает по меньшей мере один фактор свертывания крови в количестве менее 0,5% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно в количестве менее 0,1% масс.
Изобретение дополнительно относится к применению гемостатического текучего материала в качестве печатной краски для трехмерного принтера, где гемостатический текучий материал получен из гемостатического порошка, смешанного с солевым раствором, и композиция гемостатического порошка включает:
- не сшитый поперечными связями коллаген фибриллярного типа, в котором содержание волокнистого коллагена и/или фибриллярного коллагена составляет по меньшей мере 70% масс. от общей массы коллагена;
- по меньшей мере один моносахарид.
Предпочтительные, но не ограничивающие аспекты применения гемостатического текучего материала в качестве печатной краски, которые могут быть осуществлены по отдельности или в комбинации, включают следующее:
- содержание коллагена в композиции гемостатического порошка, содержащегося в гемостатическом текучем материале, составляет от 70% до 99% масс. от общей массы композиции, предпочтительно от 75% до 96% масс. и более предпочтительно от 80% до 90% масс.
- содержание моносахарида в композиции гемостатического порошка, содержащегося в гемостатическом текучем материале, составляет от 1% до 12,5% масс. от общей массы композиции, предпочтительно составляет от 2% до 8% масс., предпочтительнее - от 2,5% до 7,5% масс. и более предпочтительно - от 4% до 6% масс.
- композиция гемостатического порошка, из которого образован гемостатический текучий материал, включает по меньшей мере один гликозаминогликан.
- содержание гликозаминогликана составляет от 1% до 30% масс. от общей массы композиции, предпочтительно составляет от 2% до 25% масс., предпочтительно от 4% до 15% масс., предпочтительнее - от 5% до 12,5% масс. и более предпочтительно - от 8% до 10% масс.
- гликозаминогликан выбран из хондроитинсульфата, дерматансульфата, гилауроновой кислоты и их смесей.
- композиция гемостатического порошка, из которого образован гемостатический текучий материал, включает по меньшей мере один фактор свертывания крови, в частности, тромбин.
- фактор свертывания крови содержится в количестве, составляющем от 0,01 МЕ/мг до 20 МЕ/мг композиции, предпочтительно составляет от 0,05 МЕ/мг до 10 МЕ/мг композиции, предпочтительнее составляет от 0,1 МЕ/мг до 5 МЕ/мг композиции и более предпочтительно составляет от 0,2 МЕ/мг до 2 МЕ/мг композиции.
- солевой раствор включает по меньшей мере один фактор свертывания крови, в частности, тромбин.
- фактор свертывания крови содержится в количестве, составляющем от 10 МЕ/мл до 5000 МЕ/мл солевого раствора, предпочтительно от 25 МЕ/мл до 2500 МЕ/мл солевого раствора, предпочтительнее - от 50 МЕ/мл до 1000 МЕ/мл солевого раствора и более предпочтительно - от 100 МЕ/мл до 500 МЕ/мл солевого раствора.
- композиция гемостатического порошка, из которого образован гемостатический текучий материал, включает:
коллаген фибриллярного типа, в котором содержание волокнистого коллагена и/или фибриллярного коллагена составляет по меньшей мере 70% масс. от общей массы коллагена, где коллаген содержится в количестве, составляющем от 75% до 96% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно составляет от 80% до 90% масс.;
по меньшей мере один моносахарид в количестве, составляющем от 1% до 12,5% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно в количестве, составляющем от 2,5% до 7,5% масс., и более предпочтительно в количестве, составляющем от 4% до 6% масс.
- композиция гемостатического порошка, из которого образован гемостатический текучий материал, дополнительно включает по меньшей мере один гликозаминогликан в количестве, составляющем от 1% до 30% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно от 2% до 25% масс, предпочтительно в количестве, составляющем от 4% до 15% масс., предпочтительнее в количестве, составляющем от 5% до 12,5% масс., и более предпочтительно в количестве, составляющем от 8% до 10% масс.
- гемостатический порошок, из которого образован гемостатический текучий материал, дополнительно включает по меньшей мере один фактор свертывания крови в количестве менее 0,5% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно в количестве менее 0,1% масс.
- масса солевого раствора, применяемого для получения гемостатического текучего материала, в 2-10 раз превышает массу гемостатического порошка и предпочтительно в 4-5 раз превышает массу гемостатического порошка.
- гемостатический порошок, из которого образован гемостатический текучий материал, включает по меньшей мере 80% масс. частиц, размер которых составляет от 20 мкм до 300 мкм.
- гемостатический порошок, из которого образован гемостатический текучий материал, включает по меньшей мере 90% масс. частиц, размер которых составляет менее 350 мкм.
Наконец, изобретение относится к способу изготовления гемостатического изделия, имеющего по меньшей мере три измерения, с помощью трехмерного аддитивного принтера, где способ включает следующие этапы:
a) предоставление трехмерной модели для трехмерного аддитивного принтера, где трехмерная модель соответствует структуре изготавливаемого гемостатического изделия, и обработку трехмерной модели для определения шаблона для печати, включающего совокупность слоев, сконструированных для размещения в виде пачки один поверх другого с формированием пачки слоев, соответствующей трехмерной модели;
b) подачу в трехмерный аддитивный принтер по меньшей мере одного гемостатического текучего материала, который применяют в качестве печатной краски, где текучий материал получен из гемостатического порошка, смешанного с солевым раствором, и композиция гемостатического порошка включает:
не сшитый поперечными связями коллаген фибриллярного типа, в котором содержание волокнистого коллагена и/или фибриллярного коллагена составляет по меньшей мере 70% масс. от общей массы коллагена; и
по меньшей мере один моносахарид,
c) печать гемостатического изделия с помощью трехмерного аддитивного принтера путем нанесения печатной краски для последовательного нанесения одного слоя поверх другого, где формирование) включает нанесение гемостатического текучего материала с помощью трехмерного аддитивного принтера, что приводит к формированию по меньшей мере одной части по меньшей мере одного слоя из пачки слоев.
Предпочтительные, но не ограничивающие аспекты способа изготовления гемостатического изделия, которые могут быть осуществлены по отдельности или в комбинации, включают следующее:
- по меньшей мере один слой пачки слоев полностью изготовлен осаждением гемостатического текучего материала.
- при получении гемостатического изделия (10) гемостатический текучий материал применяют для формирования нескольких слоев, содержащихся в пачке слоев.
- при получении гемостатического изделия (10) гемостатический текучий материал применяют для формирования всех слоев, содержащихся в пачке слоев.
- на этапе b) в трехмерный аддитивный принтер подают совокупность гемостатических текучих материалов, которые применяют в качестве печатных красок, и эти гемостатические текучие материалы имеют различающиеся составы.
- композиция гемостатического порошка, из которого образован гемостатический текучий материал, включает:
коллаген фибриллярного типа, в котором содержание волокнистого коллагена и/или фибриллярного коллагена составляет по меньшей мере 70% масс. от общей массы коллагена, где коллаген содержится в количестве, составляющем от 75% до 96% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно от 80% до 90% масс;
по меньшей мере один моносахарид в количестве, составляющем от 1% до 12,5% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно в количестве, составляющем от 2,5% до 7,5% масс., и более предпочтительно в количестве, составляющем от 4% до 6% масс.
- композиция гемостатического порошка, из которого образован гемостатический текучий материал, дополнительно включает по меньшей мере один гликозаминогликан в количестве, составляющем от 1% до 30% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно в количестве, составляющем от 2% до 25% масс., предпочтительно в количестве, составляющем от 4% до 15% масс., предпочтительнее в количестве, составляющем от 5% до 12,5% масс., и более предпочтительно в количестве, составляющем от 8% до 10% масс.
- композиция гемостатического порошка, из которого образован гемостатический текучий материал, дополнительно включает по меньшей мере один фактор свертывания крови в количестве менее 0,5% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно в количестве менее 0,1% масс.
- солевой раствор, используемый при получении гемостатического текучего материала, включает по меньшей мере один фактор свертывания крови, и фактор свертывания крови содержится в количестве, составляющем от 10 МЕ/мл до 5000 МЕ/мл солевого раствора, предпочтительно от 25 МЕ/мл до 2500 МЕ/мл солевого раствора, предпочтительнее - от 50 МЕ/мл до 1000 МЕ/мл солевого раствора и более предпочтительно - от 100 МЕ/мл до 500 МЕ/мл солевого раствора.
- масса солевого раствора, применяемого для получения гемостатического текучего материала, в от 2 до 10 раз превышает массу гемостатического порошка, и предпочтительно в от 4 до 5 раз превышает массу гемостатического порошка.
- этап печати с) проводят в естественной атмосфере, предпочтительно при обычной температуре.
- после выполнения этапа с) печати, приводящего к формированию гемостатического изделия, выполняют этап d) нанесения покрытия, в котором на наружную поверхность гемостатического изделия наносят покрытие из раствора, включающего фактор свертывания крови, в частности, тромбин.
- этап d) нанесения покрытия выполняют распылением раствора, включающего фактор свертывания крови, на наружную поверхность гемостатического изделия.
- после выполнения этапа с) печати, приводящего к формированию гемостатического изделия, выполняют этап е) вымачивания, в котором производят вымачивания гемостатического изделия в растворе, включающем фактор свертывания крови, в частности, тромбин.
- последний этап изготовления гемостатического изделия состоит в выдерживании полученного способом печати гемостатического изделия в естественной атмосфере в течение заданного периода выдерживания, где заданный период выдерживания предпочтительно составляет менее 10 минут, предпочтительнее менее 5 минут и более предпочтительно менее 1 минуты.
- весь способ выполняют в естественной атмосфере без какой-либо стимуляции гемостатического изделия, в частности, без фотостимуляции или тепловой стимуляции.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Другие характеристики и преимущества изобретения станут более очевидными после прочтения приведенного ниже описания, которое приведено в иллюстративных, но не ограничивающих целях, и которое сопровождается следующими графическими материалами, где:
На Фиг. 1 схематично представлен процесс изготовления трехмерного (3D) гемостатического изделия с помощью 3D аддитивного принтера, в котором в качестве печатной краски применяют по меньшей мере гемостатический текучий материал;
На Фиг. 2 представлен пример результатов электрофореза, рассмотренного в Примере 10.
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Авторами настоящего изобретения неожиданно было обнаружено, что трехмерное (3D) гемостатическое изделие может быть изготовлено посредством применения в качестве печатной краски для трехмерного принтера гемостатического текучего материала, несмотря на то, что для образования гемостатического текучего материала с солевым раствором смешивают гемостатическую порошкообразную композицию, полученную из коллагена, не сшитого поперечными связями.
Как показано в приведенном ниже описании, гемостатический текучий материал имеет структуру, которая позволяет легко наносить этот материал с помощью 3D принтера и обеспечивает высокую прочность сцепления внутри изделия, сформированного из последовательно нанесенных один поверх другого слоев, естественным образом соединенных друг с другом.
В приведенном ниже описании, если не указано иное, массовые процентные доли указаны по отношению к общей массе сухого вещества композиции, содержащейся в одном изделии, например, в гемостатическом порошке или в гемостатическом текучем материале или в гемостатическом изделии, рассмотренных в настоящем описании.
В контексте настоящего изобретения термин "общая масса сухого вещества композиции гемостатического порошка" относится к общей массе композиции гемостатического порошка, не содержащей растворителя, в частности, воды, и, таким образом, к общей массе в пересчете на массу безводного изделия.
Аналогично, в контексте настоящего изобретения термин "общая масса сухого вещества композиции гемостатического текучего материала" относится к общей массе композиции гемостатического текучего материала, не содержащей растворителя, в частности, воды, и, таким образом, к общей массе в пересчете на массу безводного изделия.
Аналогично, в контексте настоящего изобретения термин "общая масса сухого вещества композиции гемостатического изделия" относится к общей массе композиции гемостатического изделия, не содержащей растворителя, в частности, воды, и, таким образом, к общей массе в пересчете на массу безводного изделия.
Кроме того, массы компонентов и полученные процентные содержания (доли) могут соответствовать массе безводного вещества в этих компонентах, другими словами, массе компонента за исключением массы воды, которую он может содержать. Это также может относиться к полученным процентным содержаниям (долям).
Содержание коллагена в композиции гемостатического порошка, применяемой для получения гемостатического текучего материала, может быть больше или равно 70% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка, в частности, больше или равно 75% масс., в частности, больше или равно 77% масс, предпочтительно больше или равно 80% масс.
Кроме того, содержание коллагена в композиции гемостатического порошка может быть меньше или равно 99% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка, в частности, меньше или равно 96% масс., в частности, меньше или равно 93% масс., предпочтительно меньше или равно 90% масс.
Таким образом, содержание коллагена в композиции гемостатического порошка может составлять от 70% до 99% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка, в частности, от 75% до 96% масс., в частности, от 77% до 93% масс., предпочтительно от 80% до 90% масс. Предпочтительно, содержание коллагена составляет приблизительно 86% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка.
Коллаген представляет собой основной структурный белок в организме млекопитающих. Коллаген состоит из молекул тропоколлагена (ТК), длина которых составляет приблизительно от 280 до 300 нм, и диаметр составляет приблизительно 1,5 нм.
Термин "волокнистый коллаген" относится к коллагену в виде волокна, соответствующего совокупности фибрилл. Диаметр волокон обычно составляет от 1 мкм до 10 мкм. Термин "фибриллярный коллаген" относится к коллагену в виде фибрилл. В частности, диаметр фибрилл обычно составляет от 10 нм до 1 мкм. Таким образом, фибриллы образуются из неравномерно расположенных массивов молекул тропоколлагена, и такие фибриллы могут образовывать коллагеновые волокна. Волокнистый и/или фибриллярный коллаген обычно нерастворим, в то время как нефибриллярный коллаген хорошо растворим.
В частности, в качестве определений волокнистого коллагена и фибриллярного коллагена могут быть приняты определения, данные Markus Buehler в публикации "Nature designs tough collagen: explaining the nanostructure of collagen fibrils (Природа создает жесткий коллаген: разъяснение наноструктуры фибрилл коллагена)", PNAS, 15 августа 2006 г., т.103, No. 33, стр. 12285-12290.
В настоящее время известно более 28 различных типов коллагена, которые подразделяются на 3 основные категории: коллагены фибриллярного типа, коллагены нефибриллярного типа и FACIT-коллагены (Fibril Associated Collagens with Interrupted Triple Helices - ассоциированные с фибриллами коллагены с прерывистыми тройными спиралями).
Коллагены фибриллярного типа представляют собой коллагены, которые в основном включают фибриллярные и/или волокнистые коллагены и практически не включают нефибриллярные коллагены (например, коллаген типа I). Аналогично, коллагены нефибриллярного типа представляют собой коллагены, которые в основном включают нефибриллярные коллагены. Некоторые коллагены нефибриллярного типа могут состоять только из нефибриллярных коллагенов (например, коллаген типа IV или V).
Промышленная экстракция и очистка коллагена обычно состоит в деструкции исходных тканей для 1) удаления всех или большинства загрязняющих белков и 2) для достижения уровня структуризации, требуемого для последующего применения готового изделия. Экстракцию коллагена обычно проводят в кислотных или щелочных условиях, которые способствуют солюбилизации нефибриллярного мономолекулярного растворимого коллагена. Получаемый коллаген неизбежно содержит смесь фибриллярного/волокнистого коллагена и нефибриллярного коллагена. Соотношение фибриллярного/волокнистого коллагена и нефибриллярного коллагена зависит от типа ткани, выбранной для извлечения и экстракции.
Получаемый продукт отличается от коллагена, получаемого искусственным смешиванием только фибриллярного коллагена и только нефибриллярного коллагена. В статье, озаглавленной "Extraction of collagen from connective tissue by neutral salt solutions (Экстракция коллагена из соединительной ткани нейтральными солевыми растворами)" (Proceedings of the National Academy of Sciences, том 41 номер I, 15 января 1955 г., Jerome Gross, John H. Highberger, Francis O. Schmitt), показаны различия между фибриллярным и нефибриллярным коллагеном, получаемым после специальной экстракции, которая, как рассмотрено выше, приводит к образованию смеси указанных двух типов коллагена.
В гемостатическом порошке, из которого получают гемостатический текучий материал, находится коллаген фибриллярного типа, который включает волокнистый и/или фибриллярный коллаген в количестве, составляющем по меньшей мере 60% масс, в частности, по меньшей мере 70% масс, в частности, по меньшей мере 75% масс, предпочтительно по меньшей мере 80% масс. от общей массы коллагена.
В частности, коллаген включает по меньшей мере 85%, в частности, по меньшей мере 90%, в частности, по меньшей мере 95%, предпочтительно по меньшей мере 98% масс. волокнистого и/или фибриллярного коллагена от общей массы коллагена в композиции гемостатического порошка.
Предпочтительно содержание волокнистого и/или фибриллярного коллагена в композиции составляет от 85% до 95% масс. от общей массы коллагена в композиции, и наиболее предпочтительно от 85% до 90% масс.
Это означает, что, таким образом, в предпочтительном примере осуществления содержание нефибриллярного коллагена в композиции гемостатического порошка составляет от 5% до 15% масс. от общей массы коллагена в композиции, и наиболее предпочтительно от 10% до 15% масс.
Весьма предпочтительной, в частности, для применения в качестве гемостатического порошкового препарата, является композиция с указанными отношениями волокнистого и/или фибриллярного коллагена к нефибриллярному коллагену. Действительно, волокнистый и/или фибриллярный коллаген должен присутствовать в количестве, достаточном для гемостаза, и нефибриллярный коллаген также должен присутствовать в количестве, достаточном для обеспечения прочности сцепления в изделии, но не в слишком большом количестве, чтобы избежать избыточного набухания.
Коллаген может быть выбран из коллагенов I типа или коллагенов I и III типа. Коллаген может быть извлечен из различных тканей, в частности, кожи (шкуры) и/или сухожилий, любых организмов, в частности, различных видов свиней, коров или лошадей.
Коллаген по большей части может состоять из волокнистого коллагена, полученного из организма свинообразных, извлеченного из кожи (шкуры) и/или сухожилий. В случае коллагена, извлеченного из сухожилий, извлечение может быть проведено как рассмотрено в международной патентной заявке WO 2010/125086.
Вышеуказанный коллаген, в частности, волокнистый и/или фибриллярный коллаген, может быть извлечен кислотной или щелочной экстракцией. Согласно одному из конкретных примеров осуществления, коллаген получают щелочной экстракцией. Согласно одному из конкретных примеров осуществления, коллаген может представлять собой коллаген, рассмотренный в патентной заявке FR 2944706.
Предпочтительно коллаген получают щелочной экстракцией, которая позволяет получать максимальное содержание волокнистого и/или фибриллярного коллагена в извлеченном коллагене. Дополнительно может быть произведена оптимизация щелочной экстракции с целью регулирования отношения фибриллярного/волокнистого коллагена и нефибриллярного коллагена в извлеченном коллагене. В отличие от кислотной экстракции при щелочной экстракции протекает гидролиз протеогликанов. Он приводит к деструкции ткани и отделению волокон без модификации их формы. В кислотных условиях при проведении способа набухание внутренних молекул коллагена в волокнах приводит к их частичной деструкции с высвобождением больших количеств нефибриллярного растворимого коллагена.
Коллаген может быть применен в том виде, в котором он получен в результате экстракции, т.е. без дополнительной обработки, или он может быть сшит поперечными связями, в частности, классическими способами образования поперечных связей, такими как термическая дегидратация, применение перекрестносшивающих агентов, например, формальдегида и/или глутаральдегида, окисленных полисахаридов, например, в соответствии со способом, рассмотренным в международной патентной заявке WO 2010/125086, и/или применение окисленных амилопектинов или гликогена. Однако сшивка коллагена нежелательна, поскольку она усложняет способ изготовления, но не обязательно повышает эффективность гемостаза.
Таким образом, добавляемый в композицию коллаген предпочтительно не подвергается дополнительной обработке и, в частности, не сшит поперечными связями. Явным преимуществом применения не сшитого поперечными связями коллагена является упрощение способа изготовления.
Включение не сшитого поперечными связями коллагена в гемостатический текучий материал, который может быть использован для получения гемостатического изделия, также имеет много преимуществ, поскольку оно ограничивает выщелачивание химических веществ во время разложения изделия, которое может повышать токсичность изделия. Это также ускоряет резорбцию готового изделия и исключает образование токсичных промежуточных продуктов во время резорбции.
Композиция гемостатического порошка, применяемая для получения гемостатического текучего материала, дополнительно включает по меньшей мере один моносахарид, как таковой или в смеси с другими моносахаридами. Моносахариды могут быть выбраны из рибозы, сахарозы, фруктозы, глюкозы и их смесей. Моносахаридом, присутствующим в гемостатической композиции, как таковым или в смеси с моносахаридами, в частности, является глюкоза.
Содержание моносахарида в композиции гемостатического порошка может составлять от 1% до 12,5% масс. от общей массы композиции, в частности, от 1,5% до 10% масс., в частности, от 2% до 8% масс. и особенно предпочтительно от 2,5% до 7,5% масс. Наиболее предпочтительно, содержание моносахарида составляет приблизительно 5% масс. от общей массы композиции.
Массовое отношение коллаген/моносахарид в композиции гемостатического порошка может составлять от 5 до 100, в частности, от 7 до 65, в частности, от 10 до 50 и более предпочтительно от 11 до 40. Наиболее предпочтительно, массовое отношение коллаген/моносахарид в композиции составляет приблизительно 19.
Моносахарид, в частности, рибоза, сахароза, фруктоза, глюкоза и их смеси, и, в частности, глюкоза, способствует получению частиц, в основном включающих волокнистый и/или фибриллярный коллаген и моносахариды с требуемыми характеристиками, в частности, с требуемым размером и плотностью. Введение моносахарида в смесь коллагена дополнительно позволяет уменьшать электрические заряды в композиции, что позволяет получать порошок, подходящий для помещения в контейнеры, такие как пробирки, устройства пневматической подачи, дозирующие устройства для распыления или нанесения. Это также облегчает образование гемостатического текучего материала при смешивании гемостатического порошка с солевым раствором, и получаемый гемостатический текучий материал имеет свойства, особенно подходящие для его применения в качестве печатной краски для 3D аддитивного принтера.
Так, присутствие моносахарида позволяет проще и/или дешевле получать частицы требуемой плотности и/или размера, в частности, с целью улучшения гемостатических свойств порошкообразной композиции.
Размалывание коллагеновых волокон в отсутствие добавок приводит к уменьшению размера волокон и снижает плотность порошка. Кроме того, готовый препарат имеет значительный электрический заряд, который препятствует проведению операций с готовым продуктом. Добавление моносахарида до размалывания коллагена приводит к отверждению препарата с образованием смеси, которая может быть быстро размолота (ограничение денатурации), что позволяет получать порошок с пониженным электрическим зарядом (подходящим для помещения порошка в контейнеры, такие как дозирующие устройства) и конечной плотностью, подходящей для нанесения и восстановления композиции. Как было отмечено выше, это также позволяет получать из гемостатического порошка гемостатические текучие материалы, имеющие определенные свойства, предпочтительно подходящие для аддитивной печати, в частности, подходящие по размерам и плотности частиц, а также по реологии гемостатического текучего материала.
В отличие от того, что могло бы ожидаться, такое добавление моносахарида не оказывает влияния на активность готового изделия. В частности, добавление моносахарида не изменяет биоактивность готового изделия. Моносахарид не обладает гемостатическим действием.
Кроме того, добавляемый моносахарид не действует как вспенивающий агент, как это показано в документе WO 01/97873. Согласно данным, приведенным в документе WO 01/97873, нагревание разбавленного раствора приводит к образованию желатина. Для получения очень концентрированного раствора могут быть введены высокие концентрации желатина, но в этом случае готовое изделие содержит желатин, а не коллаген. Известно, что желатин обладает меньшей гемостатической активностью, чем коллаген, поскольку для агрегации тромбоцитов требуется наличие фибрилл коллагена и структуры природного коллагена, которая отсутствует в желатине.
Согласно одному из примеров осуществления, композиция включает, предпочтительно состоит из частиц, включающих, предпочтительно состоящих из коллагена и моносахарида, в частности, выбранного из рибозы, сахарозы, фруктозы, глюкозы и их смесей, в частности, глюкозы.
Композиция может включать по меньшей мере один фактор свертывания крови. Факторы свертывания крови хорошо известны специалистам в данной области техники. Предпочтительно, один из факторов свертывания крови представляет собой тромбин. Более предпочтительно, композиция гемостатического порошка в качестве фактора свертывания крови включает только тромбин.
Фактор свертывания крови, в частности, тромбин, может быть получен из источников животного происхождения (выделен из тканей и физиологических жидкостей животных) или из рекомбинантных источников (выработан культурами генетически модифицированных клеток). Фактор свертывания крови может, например, представлять собой тромбин, выделенный из тканей и физиологических жидкостей человека.
Если присутствует фактор свертывания крови, в частности, тромбин, то его содержание предпочтительно составляет менее 0,5% масс. от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно менее 0,1% масс.
В случае тромбина обычно используют международные единицы (ME). Таким образом, содержание тромбина в композиции может составлять от 0,01 МЕ/мг до 20 МЕ/мг композиции, в частности, от 0,05 МЕ/мг до 10 МЕ/мг, в частности, от 0,1 МЕ/мг до 5 МЕ/мг, предпочтительно от 0,2 МЕ/мг до 2 МЕ/мг. Наиболее предпочтительно содержание тромбина - если он присутствует - составляет приблизительно 0,83 МЕ/мг композиции.
Кроме смеси коллагена и моносахарида композиция может включать по меньшей мере еще одно углеводное соединение, которое может быть гликозаминогликаном. Углеводное соединение может быть частью композиции, содержащей или не содержащей фактор свертывания крови, такой как тромбин.
Гликозаминогликан может быть выбран из хондроитинсульфатов, дерматансульфата, гилауроновой кислоты и их смесей, в частности, из хондроитинсульфатов.
Гликозаминогликаны могут способствовать повышению скорости поглощения крови гемостатической композицией. В частности, гликозаминогликаны могут ускорять контакт между кровью и гемостатическим и материалами, в частности, коллагеном и тромбином.
Содержание гликозаминогликана в композиции может составлять от 1% до 30% масс. от общей массы композиции, в частности, от 2% до 25% масс, в частности, от 3% до 20% масс, в частности, от 4% до 15% масс., предпочтительно от 5% до 12,5% масс. Наиболее предпочтительно содержание гликозаминогликана - если он присутствует - составляет приблизительно 9% масс. от общей массы композиции.
Массовое отношение коллаген/гликозаминогликан в композиции может составлять от 2,5 до 50, в частности, от 3,5 до 35, в частности, от 5 до 25 и предпочтительно от 6,5 до 20.
Согласно одному из примеров осуществления, композиция включает по меньшей мере один, в частности, один, моносахарид и по меньшей мере один, в частности, один, гликозаминогликан, в частности, такой, как указано выше, и, в частности, в количествах, указанных выше.
Углеводными соединениями предпочтительно являются моносахариды и гликозаминогликаны.
Содержание углевода в композиции может составлять от 2% до 25% масс. от общей массы композиции, в частности, от 5% до 23% масс., в частности, от 7% до 21% масс., предпочтительно от 10% до 18% масс.
Массовое отношение коллаген/углеводное соединение в композиции может составлять от 2 до 40, в частности, от 2,5 до 30, в частности, от 3 до 20 и предпочтительно от 3,5 до 15.
Выражение "общая масса углеводных соединений" относится к суммарной массе указанных выше моносахаридов и массе других углеводных соединений, упоминаемых выше.
Согласно одному из примеров осуществления, композиция включает, предпочтительно состоит из:
- коллагена, в основном включающего волокнистый и/или фибриллярный коллаген, в котором содержание волокнистого и/или фибриллярного коллагена составляет по меньшей мере 50% масс. от общей массы коллагена, и
- по меньшей мере одного, в частности, одного моносахарида.
Предпочтительно композиция включает, предпочтительно состоит из:
- коллагена, в частности, в количестве, составляющем от 70% до 99% масс. от общей массы композиции, в частности, в количестве, составляющем от 75% до 96% масс., в частности, в количестве, составляющем от 77% до 93% масс., предпочтительно в количестве, составляющем от 80% до 90% масс., где содержание волокнистого и/или фибриллярного коллагена в коллагене составляет по меньшей мере 50% масс. от общей массы коллагена, и
- по меньшей мере одного моносахарида, в частности, глюкозы, в количестве, составляющем от 1% до 12,5% масс. от общей массы композиции, в частности, от 1,5% до 10% масс., в частности, от 2% до 8% масс. и предпочтительно от 2,5% до 7,5% масс.
Согласно другому примеру осуществления, композиция включает, предпочтительно состоит из:
- коллагена, в основном включающего волокнистый и/или фибриллярный коллаген, где содержание волокнистого и/или фибриллярного коллагена в коллагене составляет по меньшей мере 50% масс. от общей массы коллагена;
- по меньшей мере одного, в частности, одного моносахарида;
- по меньшей мере одного, в частности, одного фактора свертывания крови.
Предпочтительно, композиция включает, предпочтительно состоит из:
- коллагена, в частности, в количестве, составляющем от 70% до 99% масс. от общей массы композиции, в частности, в количестве, составляющем от 75% до 96% масс., в частности, в количестве, составляющем от 77% до 93% масс., предпочтительно в количестве, составляющем от 80% до 90% масс., где содержание волокнистого и/или фибриллярного коллагена в коллагене составляет по меньшей мере 50% масс. от общей массы коллагена;
- по меньшей мере одного моносахарида, в частности, глюкозы, в количестве, составляющем от 1% до 12,5% масс. от общей массы композиции, в частности, в количестве, составляющем от 1,5% до 10% масс., в частности, в количестве, составляющем от 2% до 8% масс., и предпочтительно в количестве, составляющем от 2,5% до 7,5% масс., и
- по меньшей мере одного, в частности, одного фактора свертывания крови, в частности, тромбина, в количестве, составляющем от 0,01 МЕ/мг до 20 МЕ/мг композиции, в частности, от 0,05 МЕ/мг до 10 МЕ/мг, в частности, от 0,1 МЕ/мг до 5 МЕ/мг, предпочтительно от 0,2 МЕ/мг до 2 МЕ/мг.
Согласно другому примеру осуществления, композиция включает, предпочтительно состоит из:
- коллагена, в основном включающего волокнистый и/или фибриллярный коллаген, где содержание волокнистого и/или фибриллярного коллагена в коллагене составляет по меньшей мере 50% масс. от общей массы коллагена;
- по меньшей мере одного, в частности, одного моносахарида, и
- по меньшей мере одного, в частности, одного гликозаминогликана.
Предпочтительно, композиция включает, предпочтительно состоит из:
- коллагена, в частности, в количестве, составляющем от 70% до 99% масс. от общей массы композиции, в частности, в количестве, составляющем от 75% до 96% масс., в частности, в количестве, составляющем от 77% до 93% масс., предпочтительно составляет от 80% до 90% масс., где содержание волокнистого и/или фибриллярного коллагена в коллагене составляет по меньшей мере 50% масс. от общей массы коллагена;
- по меньшей мере одного моносахарида, в частности, глюкозы, в количестве, составляющем от 1% до 10% масс. от общей массы композиции, в частности, в количестве, составляющем от 1% до 12,5% масс., в частности, в количестве, составляющем от 1,5% до 10% масс., в частности, в количестве, составляющем от 2% до 8% масс., и предпочтительно в количестве, составляющем от 2,5% до 7,5% масс., и
- по меньшей мере один гликозаминогликана, в частности, хондроитинсульфата, в количестве, составляющем от 1% до 30% масс. от общей массы композиции, в частности, в количестве, составляющем от 2% до 25% масс., в частности, в количестве, составляющем от 3% до 20% масс., в частности, в количестве, составляющем от 4% до 15% масс., предпочтительно в количестве, составляющем от 5% до 12,5% масс.
Согласно другому примеру осуществления, композиция включает, предпочтительно состоит из:
- коллагена, в котором содержание волокнистого и/или фибриллярного коллагена составляет по меньшей мере 50% масс. от общей массы коллагена;
- по меньшей мере одного, в частности, одного моносахарида;
- по меньшей мере одного, в частности, одного фактора свертывания крови, и
- по меньшей мере одного, в частности, одного гликозаминогликана.
Предпочтительно, композиция включает, предпочтительно состоит из:
- коллагена, в частности, в количестве, составляющем от 70% до 99% масс., в частности, в количестве, составляющем от 75% до 96% масс., в частности, в количестве, составляющем от 77% до 93% масс., предпочтительно в количестве, составляющем от 80% до 90% масс. от общей массы композиции, в частности, от массы сухого вещества в композиции, где содержание волокнистого и/или фибриллярного коллагена в коллагене составляет по меньшей мере 50% масс. от общей массы коллагена;
- по меньшей мере одного моносахарида, в частности, глюкозы, в количестве, составляющем от 1% до 10% масс. от общей массы композиции, в частности, в количестве, составляющем от 1% до 12,5% масс., в частности, в количестве, составляющем от 1,5% до 10% масс., в частности, в количестве, составляющем от 2% до 8% масс., и предпочтительно в количестве, составляющем от 2,5% до 7,5% масс.;
- по меньшей мере одного фактора свертывания крови, в частности, тромбина, в количестве, составляющем от 0,01 МЕ/мг до 20 МЕ/мг композиции, в частности, от 0,05 МЕ/мг до 10 МЕ/мг, в частности, от 0,1 МЕ/мг до 5 МЕ/мг, предпочтительно от 0,2 МЕ/мг до 2 МЕ/мг, и
- по меньшей мере одного гликозаминогликана, в частности, хондроитинсульфата, в количестве, составляющем от 1% до 30% масс. от общей массы композиции, в частности, в количестве, составляющем от 2% до 25% масс., в частности, в количестве, составляющем от 3% до 20% масс., в частности, в количестве, составляющем от 4% до 15% масс., предпочтительно в количестве, составляющем от 5% до 12,5% масс.
Согласно одному из предпочтительных примеров осуществления, композиция включает, предпочтительно состоит из:
- коллагена фибриллярного типа, в основном включающего волокнистый и/или фибриллярный коллаген, где коллаген фибриллярного типа получен, например, экстракцией в щелочной среде и содержится в количестве, приблизительно составляющем 85% масс. от общей массы композиции;
- глюкозы в количестве, составляющем приблизительно 4,9% масс. от общей массы композиции;
- тромбина в количестве, составляющем от 0,2 МЕ/мг до 2 МЕ/мг композиции; и
- хондроитинсульфата в количестве, составляющем приблизительно 10% масс. от общей массы композиции.
Согласно другому конкретному примеру осуществления, композиция включает, предпочтительно состоит из:
- коллагена фибриллярного типа, в основном включающего волокнистый и/или фибриллярный коллаген, где коллаген фибриллярного типа получен, например, экстракцией в щелочной среде и содержится в количестве, приблизительно составляющем 85% масс. от общей массы композиции;
- глюкозы в количестве, составляющем 5% масс. от общей массы композиции, и
- хондроитинсульфата в количестве, составляющем 10% масс. от общей массы композиции.
В контексте настоящего описания выражение "количество, составляющее приблизительно Х%" относится к величине, отличающейся от цитируемой на 20% как в меньшую (минус), так и в большую (плюс) сторону; другими словами, количество, составляющее приблизительно 10% означает от 8% до 12%, в частности, отличие составляет плюс или минус 10%, предпочтительно плюс или минус 5%.
При добавлении фактора свертывания крови в виде порошка, в частности, тромбина, порошкообразный фактор свертывания крови предпочтительно смешивают с уже приготовленной порошкообразной гомогенной молекулярной смесью коллагена/моносахарида.
Если добавляют как гликозаминогликан (например, хондроитинсульфат), так и фактор свертывания крови (например, тромбин), то их предпочтительно сначала смешивают друг с другом, и полученную смесь добавляют в приготовленную заранее смесь коллагена/моносахарида (уже растертую в порошок).
Тромбин не стабилизируется ни углеводом, ни коллагеном. Тромбин никогда не находится в контакте с раствором моносахарида (в отличие от описанного в документе WO 98/57678), что предотвращает денатурацию белка и повторную гидратацию порошка, приводящую к невозможности полного повторного высыхания порошка.
Композиция в порошкообразной форме может, в частности, включать, или состоять из:
- частиц, включающих или состоящих из коллагена фибриллярного типа и по меньшей мере одного моносахарида, в частности, глюкозы, где, в частности, указанные частицы имеют размер, гранулометрический состав и/или плотность, указанные в настоящем описании, и
- необязательно частиц, включающих или состоящих из по меньшей мере одногозаминогликана в частности, хондроитинсульфатов, и/или по меньшей мере одного фактора свертывания крови, в частности, тромбина, где, в частности, указанные частицы имеют размер, гранулометрический состав и/или плотность, указанные в настоящем описании.
Как было указано выше, преимуществом гемостатического порошка согласно изобретению является возможность размалывания, адаптированного для применения гемостатического порошка, в частности, размалывания до образования частиц небольших размеров, в частности, менее 500 мкм, более предпочтительно менее 350 мкм.
Например, композиция гемостатического порошка предпочтительно может включать по меньшей мере 50% масс. частиц, размер которых составляет от 200 мкм до 400 мкм.
Средний гранулометрический состав частиц, составляющих гемостатический порошок, предпочтительно составляет от 10 мкм до 500 мкм, в частности, от 50 мкм до 400 мкм.
Предпочтительно по меньшей мере 90% масс., в частности, 100% масс. частиц, составляющих гемостатический порошок, могут проходить через сито с размером ячеек 500 мкм, в частности, 400 мкм.
По меньшей мере 90% масс. и, в частности, по меньшей мере 95% масс. частиц, составляющих гемостатический порошок, могут удерживаться ситом с размером ячеек 10 мкм, в частности, 20 мкм, предпочтительно 30 мкм, предпочтительно 50 мкм. Например, по меньшей мере 90% масс. и предпочтительно 90% масс. частиц, составляющих гемостатический порошок, имеют размер, превышающий 20 мкм, и могут удерживаться ситом с размером ячеек 20 мкм.
Согласно одному из конкретных примеров, получают композицию гемостатического порошка, которая включает по меньшей мере 50% масс. частиц, размер которых составляет менее 200 мкм, 90% масс. частиц, размер которых составляет менее 350 мкм, и 98% масс. частиц, размер которых составляет менее 400 мкм. В этом случае частицы, составляющие гемостатический порошок, предпочтительно имеют средний гранулометрический состав в диапазоне от 20 мкм до 300 мкм, предпочтительно от 25 мкм до 270 мкм. Например, 80% масс. частиц, составляющих гемостатический порошок, имеют гранулометрический состав в диапазоне от 20 мкм до 300 мкм. Такой конкретный пример гемостатического порошка особенно предпочтителен для получения гемостатического текучего материала, который применяют в 3D аддитивном принтере, более подробно рассмотренном ниже.
Повторное разделение порошка предпочтительно выбрано для того, чтобы порошок можно было гидратировать. Если размер частиц порошка слишком мал, то порошок не образует гидратарованной матрицы, удовлетворяющей требуемым свойствам и аспектам.
Гемостатическая композиция в порошкообразной форме, в частности, включает:
- частицы, включающие коллаген и моносахарид, и
- необязательно, по меньшей мере гликозаминогликан и/или фактор свертывания крови, такой как тромбин.
Композиция гемостатического порошка может включать:
- частицы, включающие коллаген, моносахарид и необязательно по меньшей мере один гликозаминогликан и/или фактор свертывания крови;
- частицы, включающие коллаген, моносахарид, необязательно фактор свертывания крови и необязательно частицы гликозаминогликана;
- частицы, включающие коллаген и моносахарид, и частицы, включающие по меньшей мере один гликозаминогликан и/или фактор свертывания крови.
В контексте настоящего изобретения выражение "сухой порошок" означает, что композиция включает ограниченное содержание растворителя, в частности, воды. Такое ограниченное содержание может составлять менее 5% масс., в частности, менее 3% масс. и предпочтительно менее 1% масс. от общей массы композиции.
Такая сухая форма может быть получена простым испарением применяемого растворителя, обезвоживанием под действием органических растворителей.
Как было указано выше, рассмотренный гемостатический порошок получают из не сшитого поперечными связями коллагена, поскольку его применение упрощает способ изготовления, и было показано, что он имеет высокую гемостатическую эффективность, несмотря на то, что содержащийся в порошке коллаген не сшит поперечными связями.
Авторами настоящего изобретения неожиданно было обнаружено, что, несмотря на то, что коллаген не был сшит поперечными связями, смешивание рассмотренного выше гемостатического порошка с солевым раствором позволяет получать гемостатический продукт, реологические свойства которого, в частности, вязкость, позволяют применять его для формирования сложного 3D гемостатического изделия, применяя, например, гемостатический текучий материал в качестве исходного материала, последовательно осаждаемого в виде слоев с помощью 3D аддитивного принтера.
Это открытие было неожиданным, поскольку, напротив, было известно, что для получения рабочей и стабильной пасты гемостатического коллагена из смеси порошка на основе коллагена и солевого раствора требовался сшитый коллаген. В частности, это было указано в патенте США, опубликованном 2 января 1990 г. под номером US 4891359. Действительно, известно, что образование поперечных связей обеспечивает молекулам стабильность за счет дополнительных химических связей в молекулярной структуре, и такие дополнительные химические связи обычно требуются для перевода молекул в водный раствор (перехода в гидратированную форму).
Также не ожидалось, что гемостатический текучий материал может быть непосредственно введен в 3D принтер для изготовления 3D гемостатического изделия без необходимости проведения адаптации способа печати традиционных 3D аддитивных принтеров, в частности, экструзионных 3D принтеров.
Соответственно, согласно одному из предпочтительных примеров осуществления, рассмотренный выше сухой гемостатический порошок, в котором коллаген не сшит поперечными связями, таким образом, подвергают гидратации, например, добавлением солевого раствора или воды, что приводит к образованию гемостатического текучего материала, который применяют в качестве печатной краски для 3D принтера.
Употребляемый в нестоящей работе термин "текучий материал" относится к композициям, консистенция которых в отсутствие деформирующего усилия позволяет композиции поддерживать некоторую форму, но под действием деформирующего усилия, такого как давление, композиция деформируется. Минимальное напряжение сдвига, требуемое для инициации течения изделия, соответствует нижнему пределу текучести.
Текучий материал не является ни жидкостью, ни губкой, ни порошком, а, скорее, представляет собой некую пасту, гель или матрицу, имеющую определенную вязкость, которая зависит от напряжения, прикладываемого к текучему материалу.
Предпочтительно вязкость текучего материала составляет от 20 Па⋅с до 10000 Па⋅с (что соответствует диапазону текучести от 0,0001 (Па⋅с)-1 до 0,05 (Па⋅с)-1) в отсутствие напряжения или при низком приложенном напряжении (например, менее 10 Па). Однако при более высоком напряжении текучий материал может иметь более высокую вязкость, например, от 1000 Па⋅с до 1000000 Па⋅с.
Термин "текучий" относится к композиции, которая, например, может быть пропущена через шприц и/или трубочку. Предпочтительно, она также может быть пропущена через сопло головки 3D принтера, как рассмотрено ниже.
В настоящем описании термины "гемостатический текучий материал", "текучий гемостат" и "гемостатическая матрица" употребляются взаимозаменяемо и относятся к одной и той же конкретной композиции.
Таким образом, для получения гемостатического текучего материала, рассмотренного выше, производят смешивание гемостатического порошка и солевого раствора, при выполнении которого гемостатический порошок суспендируют в воде или в солевом растворе.
Гемостатический порошок, применяемый для изготовления гемостатического текучего материала, может быть, например, получен способом, который включает по меньшей мере следующие этапы:
a) образование водной суспензии, включающей, предпочтительно состоящей из коллагена фибриллярного типа, в основном включающего волокнистый и/или фибриллярный коллаген, и моносахарида, такого как глюкоза;
b) извлечение продукта в виде осадка, пасты или геля, в частности, центрифугированием или декантацией;
c) сушку продукта, например, испарением;
d) измельчение продукта до частиц требуемого размера, в частности, в молотковой дробилке; и
e) необязательно добавление тромбина и/или хондроитинсульфатов, в частности, в твердом виде, в частности, в порошкообразной форме.
Образование на этапе а) водной суспензии, включающей волокнистый/фибриллярный коллаген и моносахарид, приводит к гомогенному распределению моносахарида вокруг молекул коллагена. Кроме того, близкий контакт между молекулярными частицами коллагена и моносахаридом приводит, после обезвоживания, к образованию твердого осадка, подходящего для получения после размалывания порошка с требуемой высокой плотностью. Напротив, смешивание порошка коллагена и порошка глюкозы не приводит к образованию гомогенного и подходящего для распыления порошка, в частности, из-за ограничений по плотности и электрическим зарядам.
На этапе а) коллаген может присутствовать в концентрации, составляющей от 30 г/л до 150 г/л.
Моносахарид может быть добавлен в суспензию или в гомогенную пасту из коллагена в количестве, указанном в описании, в частности, составляющем от приблизительно 2% до 5% масс. от массы коллагена.
На этапе а) моносахарид может присутствовать в концентрации, составляющей от 0,3 г/л до 10 г/л.
Водная суспензия коллагена этапа а) может быть кислотной и, в частности, включать кислоту, такую как соляная кислота. Кислота может присутствовать в концентрации, составляющей от 0,01 Μ до 0,5 М, и, в частности, от 0,02 Μ до 0,1 М, предпочтительно приблизительно 0,05 М. Суспензия может представлять собой гомогенную пасту.
Этап b) может включать заливку суспензии в форму.
Этап с) выполняют таким образом, чтобы получить как можно более плотный осадок (желательно с наилучшим размером готовых частиц) с очень высокой плотностью и минимально возможным количеством пузырьков воздуха (менее 5%) внутри осадка.
После этапа d) может быть выполнен этап просеивания порошка, в частности, для получения частиц требуемого размера.
Согласно одному из предпочтительных примеров осуществления, этап а) состоит в образовании смеси, включающей 95% масс. не сшитого поперечными связями коллагена фибриллярного типа и 5% масс. моносахарида (например, глюкозы).
Как было указано выше, гликозаминогликан (например, хондроитинсульфат) может быть добавлен в смесь, образованную не сшитым поперечными связями коллагеном фибриллярного типа и моносахаридом. Предпочтительно, гликозаминогликан добавляют в смесь в массовом отношении смесь/гликозаминогликан, составляющем от 70/30 до 100/0, предпочтительно в массовом отношении 80/20 или 85/15 или 90/10 или 95/5. Указанные массовые отношения могут быть применены для смесей любого типа, образованных не сшитым поперечными связями коллагеном фибриллярного типа и моносахаридом.
Например, при массовом отношении 95/5 композиция гемостатического порошка может включать 95% масс. смеси, полученной из 95% коллагена и 5% глюкозы, и 5% масс. хондроитинсульфата. Таким образом, гемостатический порошок включает 90,25% масс. коллагена и 4,75% масс. глюкозы и 5% масс. хондроитинсульфата.
В альтернативном варианте при массовом отношении 85/15 композиция гемостатического порошка может включать 85% масс. смеси, полученной из 95% коллагена и 5% глюкозы, и 15% масс. хондроитинсульфата. Таким образом, гемостатический порошок включает 80,75% масс. коллагена, 4,25% масс. глюкозы, и 15% масс. хондроитинсульфата.
В альтернативном варианте при массовом отношении 80/20 композиция гемостатического порошка может включать 80% масс. смеси, полученной из 95% коллагена и 5% глюкозы, и 20% масс. хондроитинсульфата. Таким образом, гемостатический порошок включает 76% масс. коллагена, 4% масс. глюкозы, и 20% масс. хондроитинсульфата.
В альтернативном варианте при массовом отношении 90/10 композиция гемостатического порошка может включать 90% масс. смеси, полученной из 95% коллагена и 5% глюкозы, и 10% масс. хондроитинсульфата. Таким образом, гемостатический порошок включает 85,5% масс. коллагена, 4,5% масс. глюкозы, и 10% масс. хондроитинсульфата.
Согласно одному из конкретных примеров, композиция гемостатического порошка, используемая для получения гемостатического текучего материала, включает хондроитинсульфат, содержание которого составляет 10% масс. от общей массы смеси, и готовая композиция включает:
- коллаген: 86,36% масс. от общей массы композиции;
- глюкозу: 4,54% масс. от общей массы композиции;
- хондроитинсульфат: 9,09% масс. от общей массы композиции.
Если также добавляют тромбин, то его содержание в готовой композиции составляет менее 0,01% масс. от общей массы композиции. В приведенной выше смеси тромбин может находиться в количестве 0,083 МЕ/мг композиции.
Большие или меньшие количества могут быть добавлены во все вышеуказанные порошковые продукты в процессе измельчения при получении порошка, содержащего частицы различных размеров, соответствующих типу измельчения и его продолжительности.
Как было указано, затем гемостатический порошок суспендируют в солевом растворе. Солевой раствор предпочтительно представляет собой стандартный стерильный солевой раствор, используемый в операционных.
В состав солевого раствора могут быть включены хлоридные соли одновалентных или двухвалентных катионов, такие как хлорид кальция или хлорид натрия, в концентрации от 0 до 300 мМ, предпочтительно в концентрации от 100 до 200 мМ, в частности, в концентрации приблизительно 150 мМ.
Предпочтительно раствор состоит из дистиллированной воды, содержащей хлорид натрия в количестве, составляющем от 0,5% до 1,5% и предпочтительно приблизительно 0,9%.
Солевой раствор предпочтительно чистый, то есть состоит из смеси хлорида натрия и дистиллированной воды без добавления каких-либо других компонентов.
В альтернативном варианте солевой раствор может включать фактор свертывания крови, такой как тромбин. В этом случае гемостатический порошок, смешиваемый с солевым раствором, предпочтительно не включает фактор свертывания крови.
Например, фактор свертывания крови содержится в количестве, составляющем от 10 МЕ/мл до 5000 МЕ/мл солевого раствора, предпочтительно в количестве от 25 МЕ/мл до 2500 МЕ/мл солевого раствора, предпочтительнее в количестве от 50 МЕ/мл до 1000 МЕ/мл солевого раствора и более предпочтительно в количестве от 100 МЕ/мл до 500 МЕ/мл солевого раствора.
Солевой раствор может храниться в различных формах, таких как один объем в большом контейнере или в специальном контейнере определенного объема.
Предпочтительно, солевой раствор представляет собой часть набора для получения гемостатического текучего материала, и такой набор также включает определенное количество гемостатического порошка в контейнере.
Композиция гемостатического текучего материала, получаемая из гемостатического порошка, может включать высушенный не сшитый поперечными связями фибриллярный коллаген, содержание которого составляет от 60% до 99% масс. от общей массы композиции, в частности, от 75% до 90% масс. и предпочтительно от 83% до 88% масс.
Композиция гемостатического текучего материала, получаемая из гемостатического порошка, может включать моносахарид, в частности, глюкозу, содержание которого составляет от 1% до 10% масс. от общей массы композиции, в частности, от 3% до 7% масс. и предпочтительно от 4% до 5% масс.
Композиция гемостатического текучего материала, получаемая из гемостатического порошка, может включать гликозаминогликан (лиофилизированные частицы), в частности, хондроитинсульфат, содержание которого составляет от 1% до 30% масс. от общей массы композиции, в частности, от 5% до 12% масс. и предпочтительно от 8% до 10% масс.
Композиция гемостатического текучего материала, получаемая из гемостатического порошка, может включать фактор свертывания крови, предпочтительно тромбин, содержание которого составляет менее 1% масс. от общей массы композиции. Предпочтительно, если присутствует фактор свертывания крови, то его содержание предпочтительно составляет менее 0,5% масс. от общей массы композиции, предпочтительно менее 0,1% масс.
Необязательно композиция гемостатического текучего материала, получаемая из гемостатического порошка, может включать инициатор образования поперечных связей, в частности, окисленный гликоген или ретинол, или фотоинициатор. Такие инициаторы не являются обязательными для изготовления гемостатического изделия; напротив, их применяют на более поздних этапах для функционализации гемостатического изделия. Инициатор образования поперечных связей или фотоинициатор выбирают для создания возможности протекания реакции в гемостатическом изделии только под действием определенной стимуляции. В частности, инициатор образования поперечных связей не вызывает самопроизвольного образования поперечных связей - инициатор образования поперечных связей должен быть активирован.
Гемостатический текучий материал, полученный из гемостатического порошка, смешанный с определенным количеством солевого раствора, может быть применен в качестве гемостатического средства.
Гемостатический текучий материал также может быть применен в качестве фармацевтической композиции, в частности, гемостатического лекарственного средства.
Как уже было отмечено, гемостатический текучий материал подходит для изготовления 3D гемостатического изделия и предпочтительно может быть непосредственно подан в 3D принтер.
Предпочтительно гемостатический текучий материал подходит для применения в качестве сырья для получения печатной краски для 3D принтера любого типа, в частности, так называемого биопринтера, например, 3D принтеров, действующих на принципе экструзии подаваемого материала.
В том случае, когда 3D принтер включает несколько печатных головок, обычно применяют несколько печатных красок различного состава, и по меньшей мере одна из них является гемостатическим текучим материалом согласно изобретению. В одном из конкретных случаев в 3D принтер направляют несколько гемостатических текучих материалов различного состава, применяемых в качестве печатных красок.
Некоторые сведения о биопринтерах могут быть найдены в статье Ibrahim Т. Ozbolat и Monika Hospodiuk, озаглавленной "Current advances and future perspectives in extrusion-based bioprinting (Современные успехи и будущие перспективы экструзионной биопечати)", которая опубликована в издании Biomaterials за 2015 год (см. Biomaterials 76 (2016) 321-343), содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.
До подготовки гемостатического текучего материала для применения в 3D принтере все активные компоненты могут содержаться все вместе в порошкообразной форме в определенном контейнере. Это очень выгодно с точки зрения нескольких аспектов. Во-первых, это облегчает хранение продукта, поскольку в этом случае требуется аккуратное обращение только с контейнером, содержащим гемостатический порошок, а не с солевым раствором, который представляет собой общедоступный продукт.
Для процесса получения также очень важно то, что до отправки на хранение необходимо стерилизовать только гемостатический порошок, что, например, не выполняется в том случае, если некоторые компоненты сначала смешивают с солевым раствором (например, тромбин) и затем смешивают с гемостатическим порошком.
Следует отметить, что, если в гемостатический порошок или в солевой раствор не добавляют фактор свертывания крови, такой как тромбин, то следует добавить этот фактор свертывания крови по окончании получения гемостатического изделия.
Для этого гемостатическое изделие может быть, например, вымочено в растворе, включающем фактор свертывания крови.
Раствор, включающий фактор свертывания крови, также может быть использован для нанесения покрытия на наружную поверхность гемостатического изделия. Такое покрытие может быть, например, получено распылением раствора на наружную поверхность гемостатического изделия.
Необязательно, как будет показано ниже, гемостатический продукт, получаемый 3D-печатью, также может быть стерилизован по завершении способа изготовления, и, таким образом, гемостатический порошок стерилизовать не обязательно.
Контейнер может иметь форму картриджа, который непосредственно подходит для применения в 3D принтере.
Предпочтительно, при получении гемостатического текучего материала, из которого с помощью 3D аддитивного принтера изготавливают 3D гемостатическое изделие, масса солевого раствора, используемого для гидратации гемостатической композиции, от 2 до 10 раз превышает массу гемостатического порошка, предпочтительно от 4 до 5 раз превышает массу гемостатического порошка.
Преимуществом гемостатического текучего материала согласно изобретению является наличие реологических свойств, обеспечивающих пригодность для печатания с помощью биопринтера.
В частности, частицы гемостатического текучего материала имеют размеры, достаточно малые для прохождения через печатную головку принтера, которые позволяют не засорять сопло принтера (обычно размером менее 400 мкм).
Предпочтительно, нижний предел текучести гемостатического текучего материала составляет от 500 Па до 20000 Па, предпочтительно менее 15000 Па, более предпочтительно от 1000 Па до 3000 Па.
Количество гемостатического порошка в картридже с печатной краской может составлять от 1 г до 2 г.
Количество солевого раствора в картридже с печатной краской составляет от 4 мл до 10 мл, более предпочтительно от 5 мл до 10 мл.
Согласно одному из предпочтительных примеров, печатная краска в картридже с печатной краской представляет собой гемостатический текучий материал, полученный из 1,65 г гемостатического порошка, смешанного с 7 мл чистого солевого раствора.
Можно рассматривать создание картриджей с печатной краской, имеющих больший объем (в частности, если получаемое способом печати 3D гемостатическое изделие имеет большой объем), но соотношение между количеством гемостатического порошка и количеством солевого раствора, образующих гемостатический текучий материал, предпочтительно должно оставаться таким, как указано выше. Например, картридж с печатной краской включает гемостатический текучий материал, полученный из 16,5 г гемостатического порошка, смешанного с 70 мл чистого солевого раствора.
При добавлении солевого раствора в контейнер, содержащий гемостатический порошок, контейнер предпочтительно вращают, например, вокруг его оси для облегчения введения солевого раствора в гемостатический порошок. Если пользователь вводит солевой раствор вручную, вращение контейнера также может быть произведено вручную. При необходимости, однако, способ может быть автоматизирован.
Постукивание и/или легкое встряхивание контейнера при добавлении солевого раствора также полезно для введения солевого раствора в гемостатический порошок.
После добавления солевого раствора в контейнер, контейнер турбулизируют и встряхивают для перемешивания гемостатического порошка с солевым раствором. Турбулизация может быть выполнена перемешиванием компонентов шпателем или посредством встряхивания.
Турбулизацию предпочтительно проводят в течение времени, составляющего от 5 секунд до 60 секунд, более предпочтительно в течение по меньшей мере 30 секунд, например, 20 секунд. Однако продолжительность встряхивания, составляющая от 10 секунд до 30 секунд, например, составляющая 20 секунд, достаточна для гидратации гемостатического порошка.
Встряхивание предпочтительно выполняют вручную, но оно также может быть автоматизировано.
Перемешивание или встряхивание вручную может состоять в перемещении контейнера вверх и вниз несколько раз. Например, дозирующее устройство может быть перемещено вверх и вниз по меньшей мере от 10 до 30 раз, предпочтительно 20 раз. Для повышения эффективности перемешивания дозирующее устройство также может быть перевернуто и затем перемещено вверх и вниз несколько раз. В этой второй фазе смешивания вручную дозирующее устройство 1 также может быть перемещено вверх и вниз по меньшей мере от 10 до 30 раз, предпочтительно 20 раз.
После встряхивания контейнер, в котором заключен образующийся гемостатический текучий материал, предпочтительно оставляют в статичном состоянии по меньшей мере на 30 секунд, предпочтительно по меньшей мере на 60 секунд и более предпочтительно по меньшей мере на 90 секунд.
Наиболее вероятная продолжительность выдерживания в статичном состоянии составляет от 30 секунд до 120 секунд, предпочтительно приблизительно 90 секунд.
Период выдерживания в статичном состоянии позволяет протекать гидратации гемостатического порошка и его начальному набуханию, что приводит к образованию гидратированного гемостатического текучего материала.
Гемостатический текучий материал может быть приготовлен при комнатной температуре и выстаиваться в течение времени, составляющего от одной минуты до нескольких часов. Максимальное набухание может быть достигнуто в течение времени, составляющего менее 5 минут.
Представленное выше получение гемостатического текучего материала может быть произведено непосредственно в картридже, который устанавливают в биопринтер, или в промежуточном контейнере, до переноса гемостатического текучего материала в печатный картридж.
Преимуществом полученного таким образом гемостатического текучего материала является гомогенность. В частности, в контейнере гемостатический текучий материал имеет по существу однородную текучесть. Это особенно удобно, поскольку в результате гемостатический текучий материал будет осаждаться из контейнера с одинаковыми характеристиками как в начале работы, когда материала много, так и в конце, когда остается мало материала.
После получения гемостатического текучего материала в результате гидратации гемостатического порошка под действием солевого раствора, гемостатический текучий материал подходит для применения в течение нескольких часов, например, по меньшей мере 8 часов, без потери свойств или технических характеристик.
На Фиг. 1 схематически представлено изготовление 3D гемостатического изделия с помощью 3D аддитивного принтера 20, из конструкции которого показано только осаждающее сопло 21 и корпус контейнера 22 с печатной краской.
Печать предпочтительно производят в естественной атмосфере, при комнатной температуре.
Преимуществом такого способа печати является то, что 3D гемостатическое изделие может быть наложено, например, непосредственно в операционной. Разумеется, печать может быть также произведена в любом другом помещении, в частности, за пределами операционной, и независимо от других хирургических операций.
В альтернативном варианте 3D гемостатическое изделие может быть непосредственно получено способом печати на поверхности тела пациента, подвергаемого лечению, например, непосредственно на области кровотечения или кровоточащей ране оперируемого пациента.
Однако гемостатическое изделие не обязательно должно быть напечатано непосредственно на поверхности тела пациента, подвергаемого лечению. Печать может быть выполнена в отсутствие пациента, не на теле пациента, в частности, за пределами оперируемой области тела пациента.
Сопло 21 3D принтера 20 служит для осаждения гемостатического текучего материала 23 из контейнера 22 с печатной краской на несущую поверхность 24 и формирования последующих слоев 11 один поверх другого с формированием 3D гемостатического изделия 10.
3D принтер регулируют с целью пространственного структурирования исходного материала, включающего и предпочтительно состоящего из гемостатического текучего материала, который формуют посредством компьютеризованного послойного осаждения, что приводит к формированию 3D гемостатического изделия 10.
Предпочтительно изготовляемое 3D гемостатическое изделие имеет форму, которая может определяться трехмерной моделью, которую предоставляют в виде вводных данных в 3D аддитивный принтер 20.
3D аддитивный принтер 20 обычно включает устройство обработки данных, сконструированное с возможностью обработки 3D модели для определения шаблона для печати, включающего совокупность слоев, сконструированных для размещения в виде пачки один поверх другого с формированием пачки слоев, соответствующей 3D модели. Такой шаблон для печати также зависит от типа исходного материала, применяемого в качестве печатной краски, и природы изготовляемого 3D гемостатического изделия.
Самое простое 3D гемостатическое изделие предпочтительно получают из единственного материала, т.е. гемостатического текучего материала, располагаемого в виде пачки слоев, которые естественным образом соединены друг с другом (говорят, что слои добавляют один к другому). Фраза "естественным образом соединены друг с другом" подразумевает отсутствие необходимости проведения дополнительной активной обработки для соединения двух соседних слоев друг с другом, в частности, нет необходимости в образовании поперечных связей.
Слои, полученные напечатыванием один поверх другого, соединены друг с другом посредством самосборки. Между слоями отсутствуют сшивки поперечными связями и ковалентные связи.
Предпочтительно гемостатический текучий материал согласно изобретению, применяемый для печати гемостатического изделия, имеет высокую концентрацию полимеров (из-за концентрации коллагена), которые способствуют его самосборке.
Кроме того, гемостатический текучий материал согласно изобретению в основном состоит из не сшитого поперечными связями коллаген фибриллярного типа, который дополнительно способствует самосборке.
Наконец, гемостатический текучий материал согласно изобретению обладает тиксотропными свойствами, способствующими самосборке, то есть особенно перспективен для изготовления изделий посредством печати.
Когда биопринтер прикладывает к гемостатическому текучему материалу согласно изобретению усилие, превышающее нижний предел текучести материала, вязкость гемостатического текучего материала понижается, делая возможным процесс печати. Это явление называется сдвиговым разжижением.
После приложения принтером сдвигового напряжения, тиксотропные свойства гемостатического текучего материала согласно изобретению позволяют ему возвращаться в первоначальное, несжатое, более вязкое и стабильное состояние спустя определенное время, достаточно долгое для нанесения способом печати на первый слой другого слоя и при этом позволяющее материалам, из которых получают эти слои, смешиваться, но при этом достаточно короткое для быстрого сцепления слоев и стабилизации получаемого способом печати изделия.
Предпочтительно после осаждения гемостатический текучий материал согласно изобретению возвращается в свое первоначальное недеформированное состояние в течение времени, составляющего менее 10 минут, предпочтительно менее 5 минут, более предпочтительно менее 1 минуты или менее 30 секунд.
Изобретение также включает 3D гемостатическое изделие, в котором только один из наружных слоев пачки слоев или оба наружных слоя (верхний слой и нижний слой) получены осаждением гемостатического текучего материала, в то время как некоторые или все промежуточные слои, заключенные между наружными слоями, получены из другого материала, который также адаптирован для нанесения с помощью 3D принтера.
Например, изобретение может включать формирование с помощью 3D принтера искусственной части тела (например, части сухожилия, хрящевой ткани, мениска, межпозвоночного диска и т.д.), на которую наносят покрытие из гемостатического текучего материала, облегчающее имплантацию изделия в тело пациента и соответствующий процесс заживления.
Чтобы не только верхний и нижний слои 3D изделия имели гемостатические свойства (что происходит в тех случаях, когда только эти наружные слои изготовлены из гемостатического текучего материала), печать может быть проведена в таком режиме, чтобы каждый слой был образован из нескольких печатных красок. Таким образом, можно изготавливать промежуточные слои, периферическая часть которых изготовлена из гемостатического текучего материала. Такой способ аддитивной печати позволяет получать 3D изделие, имеющее оболочку (наружные стенки) с гемостатическим и свойствами, в то время как центральная часть 3D изделия может быть получена из другого материала.
Согласно изобретению, 3D гемостатические изделия также могут быть получены из различных печатных красок, образованных из гемостатических текучих материалов, имеющих разные составы. Это было бы полезно, например, при получении многослойных изделий, включающих слои с различающимися гемостатическими свойствами.
Предпочтительно 3D аддитивный принтер 20 может представлять собой экструзионный принтер, снабженный совокупностью дозирующих сопел, где каждое из дозирующих сопел направляет определенную печатную краску. Это позволяет удобным образом печатать 3D гемостатическое изделие, состоящее из различных слоев, каждый из которых может состоять из определенных композиций, содержащихся в разных печатных картриджах. В частности, один слой может включать несколько частей, каждая из которых напечатана определенной печатной краской, в частности, определенным гемостатическим текучим материалом.
Кроме того, каждый слой 3D гемостатического изделия может быть получен в соответствии с отличающимся от других шаблоном, и накладываемые друг на друга слои могут быть напечатаны с различными ориентациями и по разным шаблонам.
3D гемостатическое изделие 10 может быть получено наложением друг на друга двухмерных (2D) слоев.
Как было указано выше, 2D слой может быть получен из гемостатических текучих материалов разного состава, из которых получают различные части слоя.
Подходящим образом, посредством формирования нескольких частей из нескольких гемостатических текучих материалов, имеющих различающиеся гемостатические способности, может быть сформирован 2D слой, характеризующийся гемостатическим градиентом.
Как указано выше, 2D слои могут быть напечатаны в соответствии с различными шаблонами, например, в виде изогнутых линий, кругов, многоугольников, точек, волн.
Между накладываемыми друг на друга слоями или внутри слоя шаблоны могут иметь различные ориентации, например, шаблоны могут быть ориентированы перпендикулярно или по диагонали с различными углами наклона. Кроме того, расстояние между шаблонами внутри слоя также может быть различным.
Кроме того, накладываемые друг на друга слои могут иметь различные толщины, формы и размеры.
2D слой может быть сплошным или в альтернативном варианте может иметь пустоты.
В результате могут быть напечатаны гемостатические изделия сложной формы. Напечатанные гемостатические изделия также могут включать области, имеющие специфические функции, и совокупность областей с различными функциями.
Способом печати также может быть получено гемостатическое изделие, имеющее форму, которая может изменяться с течением времени, например, при гидратации. В частности, напечатанное гемостатическое изделие представляет собой 3D гемостатическое изделие, т.е. изделие, имеющее три измерения в пространстве и четвертое измерение, соответствующее трансформации изделия с течением времени. Такие напечатанные 3D изделия, имеющие четвертое измерение, также называются 4D изделиями.
Для более подробной информации можно обратиться к статье A. Sydney Gladman с соавт., озаглавленной: "Biomimetic 4D printing (Биомиметичекая 4D печать)" и опубликованной в Nature Materials в 2016 г. (см. Nature Materials, т.15, стр. 413-418 (2016)), содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.
Это позволяет получать, например, 3D гемостатическое изделие, в котором каждый слой или по меньшей мере два различных слоя могут иметь разные гемостатические свойства и/или различные способности к набуханию, например, при гидратации.
Композиция готового полученного способом печати гемостатического изделия может включать фибриллярный коллаген, предпочтительно частично фибриллярный коллаген, содержание которого составляет от 60% до 99% масс. от общей массы композиции, в частности, от 75% до 90% масс. и предпочтительно от 83% до 88% масс.
Композиция готового полученного способом печати гемостатического изделия может включать моносахарид, содержание которого составляет от 1% до 10% масс. от общей массы композиции, в частности, от 3% до 7% масс. и предпочтительно от 4% до 5% масс.
Композиция готового полученного способом печати гемостатического изделия может включать гликозаминогликан, содержание которого составляет от 1% до 30% масс. от общей массы композиции, в частности, от 5% до 12% масс. и предпочтительно от 8% до 10% масс.
Композиция готового полученного способом печати гемостатического изделия может включать фактор свертывания крови, предпочтительно тромбин, содержание которого составляет менее 1% масс. от общей массы композиции. Предпочтительно, если присутствует фактор свертывания крови, то содержание предпочтительно составляет менее 0,5% масс. от общей массы композиции, предпочтительно менее 0,1% масс.
Присутствие коллагена в гемостатическом текучем материале, применяемом для получения 3D-гемостатического изделия, необходимо для обеспечения прочности сцепления в изделии, в частности, прочности сцепления между различными слоями изделия. Особенно предпочтительно применение не сшитого поперечными связями фибриллярного коллагена. Кроме того, применение фибриллярного коллагена способствует гемостазу.
Как было указано выше, гемостатический текучий материал содержит высокую концентрацию полимеров (соответствующую концентрации коллагена), облегчающих процесс печати и позволяющих изготавливать гемостатические изделия способом изготовления с самосборкой. В частности, это позволяет способом печати изготавливать самоподдерживающиеся и стойкие гемостатические изделия, обладающие сцеплением, без проведения дополнительного этапа армирования, например, посредством естественной сшивки поперечными связями или сшивки поперечными связями, инициируемой, например, фотостимуляцией или тепловой стимуляцией.
Как было рассмотрено выше, при получении гемостатического порошка предпочтительно применяют моносахариды и, в частности, глюкозу, поскольку это приводит к снижению электрических зарядов в композиции.
Кроме того, применение моносахарида также может быть обусловлено его гидрофильностью, а также тем, что моносахариды обычно несут поляризованные заряды и могут образовывать водородные связи. Это придает молекулам моносахаридов растворимость не только в воде, но и в других полярных растворителях. Моносахарид также может вносить вклад в консервацию возможно присутствующего фактора свертывания крови.
Гликозаминогликаны и, в частности, хондроитинсульфаты также обладают высокой гидрофильностью. Регулирование относительного содержания гликозаминогликанов в композиции гемостатического текучего материала, применяемого для изготовления напечатанного гемостатического изделия, позволяет изменять способность напечатанного изделия к набуханию. В частности, оно влияет на способность к набуханию шаблона, полученного из конкретного гемостатического текучего материала.
Особенно предпочтительной может быть печать гемостатического изделия, состоящего из суперпозиции слоев с различными концентрациями хондроитинсульфатов, поскольку хондроитинсульфаты способствуют протеканию деформации изделия посредством набухания при гидратации.
Например, слои, обогащенные хондроитинсульфатами, могут набухать в большей степени, чем слои, в основном полученные из коллагена и содержащие меньшие количества хондроитинсульфатов. Различия в степени гидратации и набухания по всему объему напечатанного гемостатического изделия могут быть использованы для деформации и/или расширения гемостатического изделия при гидратации, например, для лучшего перекрытия кровоточащей раны.
Преимущество добавления гликозаминогликанов и, в особенности, хондроитинсульфатов в гемостатический текучий материал также состоит в облегчении способа печати. В частности, оказывается, что они, подобно смазочному материалу, облегчают течение гемостатического текучего материала через сопло печатной головки биопринтера.
Фактор свертывания крови, такой как тромбин, который может быть добавлен на любом этапе способа изготовления гемостатического изделия, применяют для улучшения свертывания крови. При использовании различных гемостатических текучих материалов для печати различных слоев 3D гемостатического изделия гемостатический текучий материал, содержащий фактор свертывания крови, может быть осажден при печати только в целевых зонах, например, в тех зонах, в которых требуется свертывание крови.
3D гемостатическое изделие, полученное способом 3D печати согласно изобретению, может быть применено в течение короткого времени после получения на 3D принтере, например, в течение нескольких минут. Поскольку способ изготовления на биопринтере удобен и автоматизирован, 3D гемостатическое изделие может быть напечатано для немедленного применения в соответствии с заранее заданными шаблонами, например, в соответствии с видом заживляемой раны или участка кровотечения.
Предпочтительно гемостатическое изделие может быть высушено и нанесено в сухом виде на участок кровотечения. Если 3D гемостатическое изделие необходимо применить позднее, например, намного позже указанного выше оптимального рекомендованного момента применения, то 3D гемостатическое изделие может быть высушено частично, например, в естественной атмосфере и/или в автоклаве. В этом случае гемостатическое изделие может быть повторно гидратировано перед нанесением на рану. Предпочтительно проводить повторную гидратацию 3D гемостатического изделия перед применением, хотя это не является абсолютно обязательным, поскольку изделие может гидратироваться повторно под действием крови, окружающей участок наложения изделия.
Полученное способом печати 3D гемостатическое изделие может быть высушено при комнатной температуре или высушено лиофилизацией для лучшего сохранения тройной спиралевидной структуры коллагена.
Как указано выше, преимуществом гемостатического текучего материала согласно изобретению является то, что для получения пачки соединенных между собой слоев материал не требует сшивки поперечными связями до или во время проведения аддитивной печати. Однако изобретение может включать образование поперечных связей во время печати для более точного регулирования сцепления между слоями и необязательно для выполнения печати в соответствии с более сложным макетом. Сшивка поперечными связями может быть произведена, например, под действием УФ излучения или с помощью любого адаптированного химического сшивающего средства.
Кроме того, напечатанное 3D гемостатическое изделие может быть сшито поперечными связями до или после сушки. Поперечные связи могут быть образованы локально с целью создания локальной армированной (усиленной) зоны или с целью локальной фиксации напечатанной формы. Это особенно предпочтительно при получении изделия с высокой стойкостью к проведению манипуляций и изделия, используемого при кровотечении повышенной силы. Однако следует отметить, что этап сшивки поперечными связями не является абсолютно необходимым для того, чтобы способом печати были получены плотные, самоподдерживающиеся и стойкие 3D изделия.
В альтернативном варианте для армирования (усиления) гемостатического изделия и, в частности, для замедления или ограничения его набухания и деформации, поперечные связи могут охватывать все гемостатическое изделие.
Локальная или общая сшивка поперечными связями может быть индуцирована нагреванием, действием света или любого подходящего инициатора.
Как было рассмотрено выше, в том случае, если требуется определенная сшивка поперечными связями, то инициатор образования поперечных связей предпочтительно находится в композиции гемостатического текучего материала, используемого для печати гемостатического изделия.
Если гемостатическое изделие не содержит фактора свертывания крови, то фактор свертывания крови, такой как раствор тромбина, может быть введен в изделие пропиткой, погружением, распылением до или после сушки. В альтернативном варианте фактор свертывания крови может быть введен в изделие абсорцией или осаждением.
Компоненты гемостатического текучего материала могут быть предоставлены для изготовления стерильными, но это не обязательно. В последнем случае напечатанное гемостатическое изделие может быть стерилизовано перед применением.
Высушенное стерильное гемостатическое изделие, полученное способом печати, может быть наложено на кровоточащую рану.
В альтернативном варианте до наложения на кровоточащую рану высушенное стерильное гемостатическое изделие, полученное способом печати, может быть вымочено в солевом растворе или/и растворе фактора свертывания крови.
Свойства и соответствующее применение напечатанного гемостатического изделия зависят от свойств каждого из слоев, составляющих напечатанное гемостатическое изделие.
Например, могут быть выбраны такие состав и структура напечатанного гемостатического изделия, которые позволяют изделию набухать и деформироваться для облегания кровоточащей раны.
Возможно применяемый шаблон, обогащенный фактором свертывания крови, может ускорять локальное свертывание крови.
Возможно применяемый "про-адгезионный" шаблон может улучшать локальную прочность сцепления внутри изделия или его адгезию с кровоточащей раной.
Возможно применяемый наружный слой, обогащенный водой, может успешно предотвращать приклеивание изделия к окружающим тканям.
Преимуществом применения гемостатического изделия, полученного способом печати с использованием гемостатического текучего материала, рассмотренного выше, является увеличение поверхности контакта с раной. В частности, контакт с областью кровотечения становится более плотным. В частности, это становится важным, когда область кровотечения находится в мягких тканях и паренхимальных органах.
3D гемостатическое изделие, изготавливаемое с помощью 3D аддитивного принтера, может иметь трехмерную структуру любого типа, от простой, имеющей замкнутый объем, до очень сложной, включающей множество решеток и углов.
3D гемостатическое изделие может, например, иметь форму стержня, полого цилиндра, шара и т.д. 3D гемостатическое изделие также может представлять собой повязку, имеющую ячеистую структуру, например, повязку, имеющую форму мембраны, толщиной по меньшей мере несколько миллиметров (например, от 5 мм до 50 мм).
Предпочтительно гемостатическое изделие может подвергаться резорбции, например, в течение времени, составляющего от нескольких недель до нескольких месяцев после нанесения, в зависимости от размера, толщины изделия или возможной сшивки поперечными связями.
Как было указано выше, изобретение также относится к способу гемостаза, включающему наложение напечатанного гемостатического изделия, такого, как указано выше, на кровоточащую часть организма животного, включая человека. В частности, полученное способом печати гемостатическое изделие может быть применено при хирургических процедурах, в частности, при лапаротомии, лапароскопии, целиоскопии и в роботизированных хирургических методиках.
Полученное способом печати гемостатическое изделие, рассмотренное выше, также может быть применено в качестве заживляющего средства для внутренних и наружных ран. Выражение "заживляющее средство" относится к изделию, способствующему клинически удовлетворительному заживлению тканей, контактирующих с этим средством.
ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пример 1
Протокол для определения гемостатической способности in vitro
В течение всего определения цитратную (приблизительно 0,1 М) человеческую кровь выдерживают при 37°С на водяной бане. Исследуемое изделие (10 мг) помещают в полипропиленовую пробирку емкостью 5 мл с защелкивающейся крышкой, и затем добавляют обработанную цитратом свежую кровь (2 мл). Затем добавляют такое количество CaCl2, чтобы конечная концентрация CaCl2 в крови составляла 15 мМ, и затем пробирку закрывают. Содержимое пробирки сильно перемешивают круговыми движениями (10 раз), и затем пробирку погружают в водяную баню; пробирку возвращают в вертикальное положение каждые 10 секунд. Отмечают время, прошедшее до образования сгустка, которое соответствует гемостатической способности.
Пример 2
Протокол для определения размера частиц
Известное количество продукта, в частности порошка, просеивают через сита с размерами ячеек 50 мкм, 100 мкм, 200 мкм, 300 мкм и 400 мкм в течение 2 минут (на одно сито). Взвешивают фракции, полученные в каждом из сит. Определяют долю частиц каждого размерного диапазона.
Пример 3
Протокол для оценки набухания композиции
Взвешивают колбу емкостью 15 мл (m0 в мг) и затем в нее добавляют X мг порошка сухой композиции (m0+х в мг). Добавляют 0,15 Μ водный раствор NaCl (2 мл), и композицию оставляют набухать в течение 20 минут; затем колбу центрифугируют при 1000 об./мин.
Избыток NaCl удаляют пипеткой Пастера, капли удаляют, переворачивая колбу на фильтровальную бумагу; затем взвешивают колбу с влажным порошком (m1 в мг).
Степень набухания вычисляют следующим образом: ((m1-m0)/(m0+x-m0)).
Пример 4
Получение коллагена фибриллярного типа щелочной экстракцией
Обезжиренные ацетоном куски кожи свиньи (30 кг) оставляют набухать в течение 3 часов в 100 кг 0,05 Μ раствора NaOH. Затем куски кожи мелко измельчают в ножевой мельнице, и полученную пасту разбавляют 50 литрами 0,05 Μ NaOH. Полученную смесь просеивают под давлением через сито с размером ячеек 1 мм. Полученную пасту доводят до рН 6-7,5 добавлением HCl, и полученный осадок собирают центрифугированием или фильтрованием через сито с размером ячеек 1 мм.
Ретентат обезвоживают ацетоном способами, известными специалистам в данной области техники. Обезвоженный таким образом ретентат состоит из коллагена фибриллярного типа, содержащего большое количество фибриллярного/волокнистого коллагена по сравнению с нефибриллярным коллагеном. Обычно извлеченный коллаген включает от 85% до 95% масс. фибриллярного/волокнистого коллагена от общей массы коллагена и от 5% до 15% масс. нефибриллярного коллагена от общей массы коллагена.
Пример 5
Получение гемостатического порошка #1
30 г коллагена фибриллярного типа, полученного согласно Примеру 4, добавляют в 1 л 0,02 Μ водного раствора HCl, и смесь перемешивают в течение 5 часов. Затем к полученной гомогенной пасте добавляют порошкообразную фруктозу в количестве 2% (0,6 г) масс. от массы коллагена.
Смесь гомогенизируют в течение 1 часа, затем выливают и обезвоживают. После сушки сухое изделие размалывают с производительностью 25 г/мин с помощью молотковой дробилки Фицпатрика на скорости 7000 об./мин. при регулируемом нагревании. Затем продукт просеивают с помощью механических сит для удаления частиц, размер которых превышает 400 мкм.
Затем в порошок добавляют дерматансульфат в количестве 2% масс. от массы сухого порошка (0,612 г).
Затем смесь гомогенизируют с помощью шаровой мельницы, в смесь добавляют лиофилизированный тромбин в количестве 15 МЕ/мг порошка, и наконец, смесь гомогенизируют с помощью шаровой мельницы.
Пример 6
Получение гемостатического порошка #2
7,5 кг коллагена фибриллярного типа, полученного согласно Примеру 4, добавляют в 50 л 0,05 Μ водного раствора HCl, и смесь перемешивают в течение 16 часов. Затем к полученной гомогенной пасте добавляют порошкообразную фруктозу в количестве 5% (375 г) масс. от массы коллагена.
Смесь гомогенизируют в течение 3 часов и затем распределяют по поддонам для обезвоживания. После сушки сухое изделие размалывают на фракции с производительностью 5 г/мин с помощью молотковой дробилки со скоростью 12000 об./мин. при регулируемом нагревании. Затем продукт просеивают с помощью механических сит для удаления частиц, размер которых превышает 400 мкм, и частиц, размер которых менее 50 мкм.
Определяют гранулометрический состав, устанавливая, что распределение размеров таково, что 60% массы образца имеет гранулометрический состав, в котором размер частиц превышает 200 мкм.
Затем в порошок добавляют очищенные хондроитинсульфаты в количестве 20% масс. от массы сухого порошка (1,575 кг). Смесь гомогенизируют с помощью шаровой мельницы.
Наконец, в смесь добавляют лиофилизированный тромбин в количестве 10 МЕ/мг порошка. Как и в предыдущих примерах, смесь гомогенизируют с помощью шаровой мельницы.
Пример 7
Получение гемостатического порошка #3
1000 г коллагена фибриллярного типа, полученного согласно Примеру 4, добавляют в 60 мл 0,02 Μ водного раствора HCl, и смесь перемешивают в течение 5 часов. Затем к полученной гомогенной пасте добавляют порошкообразную глюкозу в количестве 5% (50 г) масс. от массы коллагена.
Смесь гомогенизируют в течение 1 часа, затем выливают и обезвоживают. После сушки сухое изделие размалывают с производительностью 25 г/мин с помощью молотковой дробилки Фицпатрика на скорости 7000 об./мин. при регулируемом нагревании. Затем продукт просеивают с помощью механических сит для удаления частиц, размер которых превышает 400 мкм, и частиц, размер которых менее 50 мкм.
Затем в порошок добавляют хондроитинсульфат в количестве 10% масс. от массы сухого порошка (105 г). Затем смесь гомогенизируют с помощью шаровой мельницы.
Эта порошковая композиция имеет насыпную плотность, составляющую приблизительно 0,408 г/мл.
Пример 8
Получение гемостатического порошка #4
500 г коллагена фибриллярного типа, полученного согласно Примеру 4, добавляют в 30 мл 0,02 Μ водного раствора HCl, и смесь перемешивают в течение 5 часов. Затем к полученной гомогенной пасте добавляют порошкообразную глюкозу в количестве 5% (25 г) масс. от массы коллагена.
Смесь гомогенизируют в течение 1 часа, затем выливают и обезвоживают. После сушки сухое изделие размалывают с производительностью 25 г/мин с помощью молотковой дробилки Фицпатрика на скорости 7000 об./мин. при регулируемом нагревании. Затем продукт просеивают с помощью механических сит для удаления частиц, размер которых превышает 400 мкм, и частиц, размер которых менее 50 мкм.
Затем в порошок добавляют смешанный с порошкообразным тромбином хондроитинсульфат в количестве 10% масс. от массы сухого порошка (52,5 г). В смесь добавляют такое количество тромбина, чтобы его конечное количество составляло 0,85 МЕ/мг. Затем смесь гомогенизируют с помощью шаровой мельницы.
Эта порошковая композиция имеет насыпную плотность, составляющую приблизительно 0,425 г/мл.
Пример 9
Получение гемостатического порошка #5
750 г коллагена фибриллярного типа, полученного согласно Примеру 4, смешивают с 6675 мл высокочистой воды. Смесь перемешивают с первой скоростью перемешивания, составляющей 20 об./мин., в течение 10 минут, и затем со второй скоростью перемешивания, составляющей 40 об./мин., в течение 15 минут.
Смесь, полученную как указано выше, затем вновь перемешивают с первой скоростью перемешивания, составляющей 20 об./мин., вводя в смесь раствор глюкозы (37,5 г глюкозы в 300 мл воды). Количество добавляемой глюкозы соответствует 5% масс. от массы коллагена, содержащегося в смеси. Полученную смесь перемешивают со второй скоростью перемешивания, составляющей 40 об./мин., в течение 10 минут. Полученный препарат выдерживают в течение 16 часов.
Затем в препарат при перемешивании со скоростью перемешивания, составляющей 30 об./мин., добавляют 87,5 мл 1 Μ водного раствора HCl. Полученную смесь перемешивают с первой скоростью перемешивания, составляющей 35 об./мин., в течение 1 минут, затем со второй скоростью перемешивания, составляющей 40 об./мин., в течение 1 минуты, после чего проводят несколько этапов перемешивания, каждый по 5 минут, при той же скорости перемешивания, составляющей 40 об./мин., с короткими паузами между этапами перемешивания.
Полученную в предыдущей операции плотную пасту затем разделяют на несколько образцов, имеющих близкую форму и массу. Полученные образцы пасты помещают на 24 часа в герметично закрытии резервуар, заполненный атмосферой, насыщенной аммиаком. После проведения этого этапа нейтрализации образцы пасты сушат при 20°С в течение 96 часов, и сухие изделия затем размалывают с производительностью 1 кг/час в низкотемпературной (криогенной, англ. cryogenic) мельнице Forplex со скоростью 8500 об./мин. Затем порошкообразный продукт просеивают с помощью механических сит для удаления частиц, размер которых превышает 200 мкм, и частиц, размер которых составляет менее 50 мкм, получая порошок смеси коллагена и глюкозы.
Затем к порошкообразной смеси коллагена и глюкозы добавляют порошок хондроитинсульфата (ХС), состоящий из частиц, размер которых составляет от 50 мкм до 200 мкм, в количестве 10% масс. от массы сухого вещества в порошкообразной смеси коллагена и глюкозы. Например, 30 г порошка хондроитинсульфата смешивают с 300 г порошкообразной смеси коллагена и глюкозы. В этот гемостатический порошок #5 также добавляют лиофилизированный тромбин в количестве, составляющем 1000 МЕ/г. Затем смесь гомогенизируют в V-образном смесителе. Насыпная плотность готового гемостатического порошка составляет приблизительно 0,4 г/мл.
Пример 10
Характеристики коллагена: присутствие в коллагене растворимого коллагена, определение отношения между фибриллярным/волокнистым коллагеном и нефибриллярным коллагеном
Задача эксперимента состояла в определении соотношения фибриллярного/волокнистого коллагена и нефибриллярного коллагена в коллагене (извлеченный коллаген или коллаген, размолотый в порошок). Это соотношение может быть определено из соотношения нерастворимого (соответствующего фибриллярному/волокнистому коллагену) и растворимого коллагена (соответствующего нефибриллярному коллагену) в коллагене.
Эксперимент состоит в солюбилизации приблизительно 2,5 г испытуемого коллагена в 166 мл воды при рН 13 в течение 16 часов. Затем раствор центрифугируют (10000 об./мин. в течение 10 минут). Жидкость над осадком (соответствующую нефибриллярному коллагену) отделяют от остатка (соответствующего волокнистому/фибриллярному коллагену). Остаток непосредственно сушат, последовательно обрабатывая в ацетоновых банях и в регулируемом потоке воздуха. Величину pΗ жидкости над осадком доводят до рН 3 добавлением уксусной кислоты и соляной кислоты концентрацией 6 М. Твердый коллаген получают из жидкости над осадком добавлением 0,6 Μ NaCl и центрифугированием. Затем его сушат, последовательно обрабатывая в ацетоновых банях и в регулируемом потоке воздуха.
Вычисляют массы коллагена в остатке (Мостатка) и в жидкости над осадком (Мжидкости_над_осадком), и по формуле Μостатка/(Мостатков+Мжидкости_над_осадком)×100 вычисляют процентное содержание волокнистого коллагена в общем количестве коллагена.
Согласно изобретению отношение Мостатка/(Мостатков+Мжидкости_над_осадком) должно превышать 80% как в коллагене, используемом для получения порошка, так и в готовом порошкообразном коллагене. Предпочтительно это отношение превышает 85%.
Например, в описанном выше эксперименте, в котором исследовали три партии коллагена, полученные, как описано в Примере 4, были обнаружены очень близкие соотношения, составляющие 92,67%, 94,60% и 91,51%, соответственно. После измельчения коллагена, содержащегося в этих трех партиях, отношения оставались также очень близкими, составляя 91,63%, 88,02% и 88,69%, соответственно.
Другим способом обнаружения присутствия волокнистого/фибриллярного коллагена и растворимого коллагена является ДСН-ПААГ-электрофорез (электрофорез в полиакриламидном геле в присутствии додецилсульфата натрия).
На Фиг. 2 представлены результаты электрофореза образца S1, соответствующего жидкости над осадком первой партии материала (полученного из коллагена, извлеченного, как описано в Примере 4), образца S2, соответствующего остатку этой первой партии, образца S3, соответствующего жидкости над осадком второй партии материала (также полученного из коллагена, извлеченного, как описано в Примере 4), и образца S4, соответствующего остатку этой второй партии.
Результаты показывают, что в случае коллагена, полученного из остатка, большее количество волокон не может мигрировать через акриламидный гель, и они образуют окрашенный участок вблизи верхней части геля. В препарате из этого образца не происходит отщепление каждой цепочки от коллагена. Таким образом, альфа-цепочки присутствуют в очень малом количестве. Коллаген, полученный из жидкости над осадком, может полностью мигрировать в геле, в нем отсутствуют волокна, заблокированные в верхней части геля, и цепочки коллагена хорошо отщепляются при проведении электрофореза.
Цитируемая литература
- WO 2012/146655
- "Nature designs tough collagen: explaining the nanostructure of collagen fibrils," by Markus Buehler (PNAS, August 15, 2006, vol. 103, no. 33, pp. 12285-12290)
- "Extraction of collagen from connective tissue by neutral salt solutions" by 
Gross, John H. Highberger and Francis O. Schmitt (Proceedings of the NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES Volume 41 Number I January 15, 1955)
- WO 2010/125086
- FR 2944706
- WO 01/97873
- US 4891359
- "Current advances and future perspectives in extrusion-based bioprinting" by Ibrahim T. Ozbolat and Monika Hospodiuk (Biomaterials 76 (2016) 321-343)
- "Biomimetic 4D printing" by A. Sydney Gladman et al. entitled (Nature Materials volume 15, pages 413-418 (2016))
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ТЕКУЧЕЕ ГЕМОСТАТИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО | 2017 |
|
RU2795399C2 |
| ГЕМОСТАТИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО | 2019 |
|
RU2709816C1 |
| ГЕМОСТАТИЧЕСКИЕ СПРЕИ И КОМПОЗИЦИИ | 2005 |
|
RU2377022C9 |
| ГЕМОСТАТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ, ВКЛЮЧАЮЩАЯ ГИАЛУРОНОВУЮ КИСЛОТУ | 2005 |
|
RU2369408C2 |
| ГЕМОСТАТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ, ВКЛЮЧАЮЩАЯ ГИАЛУРОНОВУЮ КИСЛОТУ | 2009 |
|
RU2486921C2 |
| ГЕМОСТАТИЧЕСКИЕ КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ | 2017 |
|
RU2756891C2 |
| ГЕМОСТАТИЧЕСКОЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АБСОРБИРУЕМОЕ УСТРОЙСТВО С ПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЕМ В КАЧЕСТВЕ СВЯЗУЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА | 2012 |
|
RU2646728C1 |
| ГЕМОСТАТИЧЕСКОЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АБСОРБИРУЕМОЕ УСТРОЙСТВО С ПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЕМ В КАЧЕСТВЕ СВЯЗУЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА | 2012 |
|
RU2627426C2 |
| ГЕМОСТАТИЧЕСКИЕ КОМПОЗИЦИИ | 2016 |
|
RU2744694C2 |
| СУХАЯ КОМПОЗИЦИЯ, СОДЕРЖАЩАЯ КОМПОНЕНТ, УЛУЧШАЮЩИЙ ЭКСТРУЗИЮ | 2014 |
|
RU2678592C1 |
Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к полученному способом трехмерной аддитивной печати гемостатическому изделию, применению гемостатического текучего материала в качестве печатной краски для трехмерного аддитивного принтера и способу изготовления гемостатического изделия. Гемостатическое изделие имеет три измерения и состоит из пачки слоев, расположенных один поверх другого, считая от первого наружного слоя до второго наружного слоя, в котором соседние слои пачки слоев соединены друг с другом и в котором слой из пачки слоев включает часть, полученную из гемостатического текучего материала, состав которого включает: не сшитый поперечными связями коллаген фибриллярного типа, в котором содержание волокнистого коллагена и/или фибриллярного коллагена составляет по меньшей мере 70 мас.% от общей массы коллагена; моносахарид; и гликозаминогликан. Применение гемостатического текучего материала в качестве печатной краски для трехмерного аддитивного принтера, где гемостатический текучий материал получен из гемостатического порошка, смешанного с солевым раствором. Способ включает этап а) предоставления трехмерной модели для трехмерного аддитивного принтера, где трехмерная модель соответствует структуре изготавливаемого гемостатического изделия, и обработки трехмерной модели для определения шаблона для печати, включающего совокупность слоев, сконструированных для размещения в виде пачки один поверх другого с формированием пачки слоев, соответствующей трехмерной модели. Способ включает этап b) подачи в трехмерный аддитивный принтер по меньшей мере одного гемостатического текучего материала, который применяют в качестве печатной краски, где текучий материал получен из гемостатического порошка, смешанного с солевым раствором. Способ включает этап с) печати гемостатического изделия с помощью трехмерного аддитивного принтера путем нанесения печатной краски для последовательного нанесения одного слоя поверх другого, где формирование включает нанесение гемостатического текучего материала с помощью трехмерного аддитивного принтера, что приводит к формированию по меньшей мере одной части по меньшей мере одного слоя из пачки слоев. Техническим результатом является предоставление простого в использовании гемостатического изделия, которое, в частности, не требует сложной подготовки, которое дополнительно может быть легко нанесено на определенную область для полного перекрытия целевого участка кровотечения, имеющего высокую гемостатическую эффективность, более высокую по сравнению с существующими гемостатическими изделиями, которое может быть адаптировано к конкретным нуждам пациента и которое может быть легко изготовлено, которое может быть применено при множественных кровотечениях и/или если площадь кровотечения имеет сложную форму, предоставление удобного для проведения способа изготовления трехмерного гемостатического изделия, который позволяет формировать сложное трехмерное гемостатическое изделие. 3 н. и 44 з.п. ф-лы, 2 ил.
1. Полученное способом трехмерной аддитивной печати гемостатическое изделие, имеющее по меньшей мере три измерения и состоящее из пачки слоев, расположенных один поверх другого, считая от первого наружного слоя до второго наружного слоя, в котором соседние слои пачки слоев соединены друг с другом и в котором по меньшей мере один слой из пачки слоев включает по меньшей мере одну часть, полученную из гемостатического текучего материала, состав которого включает:
- не сшитый поперечными связями коллаген фибриллярного типа, в котором содержание волокнистого коллагена и/или фибриллярного коллагена составляет по меньшей мере 70 мас.% от общей массы коллагена;
- по меньшей мере один моносахарид; и
- по меньшей мере один гликозаминогликан.
2. Полученное способом печати гемостатическое изделие по п. 1, в котором по меньшей мере один слой пачки слоев включает различные части, полученные из гемостатических текучих материалов, имеющих различающиеся составы.
3. Полученное способом печати гемостатическое изделие по п. 1, в котором по меньшей мере один слой пачки слоев полностью изготовлен из одного гемостатического текучего материала.
4. Полученное способом печати гемостатическое изделие по п. 3, в котором все слои в пачке слоев имеют одинаковый состав.
5. Полученное способом печати гемостатическое изделие по любому из пп. 1-3, в котором по меньшей мере один из слоев пачки слоев включает часть, полученную из гемостатического текучего материала, имеющего способность к набуханию, отличающуюся от способности к набуханию других слоев, содержащихся в пачке слоев.
6. Полученное способом печати гемостатическое изделие по любому из пп. 1-5, включающее совокупность соседних слоев, где каждый слой совокупности соседних слоев включает по меньшей мере одну часть, полученную из гемостатического текучего материала.
7. Полученное способом печати гемостатическое изделие по любому из пп. 1-6, в котором по меньшей мере один слой из первого и второго наружных слоев пачки слоев включает часть, полученную из гемостатического текучего материала.
8. Полученное способом печати гемостатическое изделие по п. 7, в котором по меньшей мере один слой из первого и второго наружных слоев полностью изготовлен из одного гемостатического текучего материала.
9. Полученное способом печати гемостатическое изделие по любому из пп. 7, 8, в котором первый и второй наружные слои пачки слоев имеют одинаковый состав.
10. Полученное способом печати гемостатическое изделие по п. 9, в котором каждый из слоев пачки слоев имеет периферическую часть, полученную из текучей смеси, идентичной текучей смеси по меньшей мере одного слоя, выбранного из первого и второго наружных слоев.
11. Полученное способом печати гемостатическое изделие по любому из пп. 1-10, в котором содержание коллагена в композиции гемостатического текучего материала составляет от 70 до 99 мас.% от общей массы композиции, предпочтительно от 75 до 96 мас.% и более предпочтительно от 80 до 90 мас.%.
12. Полученное способом печати гемостатическое изделие по любому из пп. 1-11, в котором содержание моносахарида в композиции гемостатического текучего материала составляет от 1 до 12,5 мас.% от общей массы композиции, предпочтительно от 2 до 8 мас.%, предпочтительнее от 2,5 до 7,5 мас.% и более предпочтительно от 4 до 6 мас.%.
13. Полученное способом печати гемостатическое изделие по любому из пп. 1-12, в котором содержание гликозаминогликана составляет от 1 до 30 мас.% от общей массы композиции, предпочтительно от 2 до 25 мас.%, предпочтительно от 4 до 15 мас.%, предпочтительнее от 5 до 12,5 мас.% и более предпочтительно от 8 до 10 мас.%.
14. Полученное способом печати гемостатическое изделие по любому из пп. 1-13, в котором гликозаминогликан представляет собой хондроитинсульфат.
15. Полученное способом печати гемостатическое изделие по любому из пп. 1-14, в котором композиция гемостатического текучего материала включает по меньшей мере один фактор свертывания крови, в частности тромбин.
16. Полученное способом печати гемостатическое изделие по п. 15, в котором фактор свертывания крови содержится в количестве, составляющем от 0,01 до 20 МЕ/мг композиции, предпочтительно от 0,05 до 10 МЕ/мг композиции, предпочтительнее от 0,1 до 5 МЕ/мг композиции и более предпочтительно от 0,2 до 2 МЕ/мг композиции.
17. Полученное способом печати гемостатическое изделие по любому из пп. 1-10, в котором гемостатический текучий материал получен из гемостатического порошка, состав которого включает:
- коллаген фибриллярного типа, в котором содержание волокнистого коллагена и/или фибриллярного коллагена составляет по меньшей мере 70 мас.% от общей массы коллагена, где коллаген содержится в порошке в количестве, составляющем от 75 до 96 мас.% от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно составляет от 80 до 90% мас.%;
- по меньшей мере один моносахарид в количестве, составляющем от 1 до 12,5 мас.% от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно в количестве, составляющем от 2,5 до 7,5 мас.%, и более предпочтительно в количестве, составляющем от 4 до 6 мас.%; и
- по меньшей мере один гликозаминогликан в количестве, составляющем от 1 до 30 мас.% от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно от 2 до 25 мас.%, предпочтительно в количестве, составляющем от 4 до 15 мас.%, предпочтительнее в количестве, составляющем от 5 до 12,5 мас.%, и более предпочтительно в количестве, составляющем от 8 до 10 мас.%.
18. Полученное способом печати гемостатическое изделие по п. 17, в котором гемостатический порошок дополнительно включает по меньшей мере один фактор свертывания крови в количестве менее 0,5 мас.% от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно в количестве менее 0,1 мас.%.
19. Применение гемостатического текучего материала в качестве печатной краски для трехмерного аддитивного принтера, где гемостатический текучий материал получен из гемостатического порошка, смешанного с солевым раствором, и композиция гемостатического порошка включает:
- не сшитый поперечными связями коллаген фибриллярного типа, в котором содержание волокнистого коллагена и/или фибриллярного коллагена составляет по меньшей мере 70 мас.% от общей массы коллагена;
- по меньшей мере один моносахарид; и
- по меньшей мере один гликозаминогликан.
20. Применение по п. 19, в котором содержание коллагена в композиции гемостатического порошка, из которого образован гемостатический текучий материал, составляет от 70 до 99 мас.% от общей массы композиции, предпочтительно от 75 до 96 мас.% и более предпочтительно от 80 до 90 мас.%.
21. Применение по любому из пп. 19 и 20, в котором содержание моносахарида в композиции гемостатического порошка, из которого образован гемостатический текучий материал, составляет от 1 до 12,5 мас.% от общей массы композиции, предпочтительно от 2 до 8 мас.%, предпочтительнее от 2,5 до 7,5 мас.% и более предпочтительно от 4 до 6 мас.%.
22. Применение по любому из пп. 19-21, в котором содержание гликозаминогликана составляет от 1 до 30 мас.% от общей массы композиции, предпочтительно от 2 до 25 мас.%, предпочтительно от 4 до 15 мас.%, предпочтительнее от 5 до 12,5 мас.% и более предпочтительно от 8 до 10 мас.%.
23. Применение по любому из пп. 19-22, в котором гликозаминогликан представляет собой хондроитинсульфат.
24. Применение по любому из пп. 19-23, в котором композиция гемостатического порошка, из которого образован гемостатический текучий материал, включает по меньшей мере один фактор свертывания крови, в частности тромбин.
25. Применение по п. 24, в котором фактор свертывания крови содержится в количестве, составляющем от 0,01 до 20 МЕ/мг композиции, предпочтительно от 0,05 до 10 МЕ/мг композиции, предпочтительнее от 0,1 до 5 МЕ/мг композиции и более предпочтительно от 0,2 до 2 МЕ/мг композиции.
26. Применение по любому из пп. 19-23, в котором солевой раствор включает по меньшей мере один фактор свертывания крови, в частности тромбин.
27. Применение по п. 26, в котором фактор свертывания крови содержится в количестве, составляющем от 10 до 5000 МЕ/мл солевого раствора, предпочтительно от 25 до 2500 МЕ/мл солевого раствора, предпочтительнее от 50 до 1000 МЕ/мл солевого раствора и более предпочтительно от 100 до 500 МЕ/мл солевого раствора.
28. Применение по п. 19, в котором композиция гемостатического порошка, из которого образован гемостатический текучий материал, включает:
- коллаген фибриллярного типа, в котором содержание волокнистого коллагена и/или фибриллярного коллагена составляет по меньшей мере 70 мас.% от общей массы коллагена, где коллаген содержится в количестве, составляющем от 75 до 96 мас.% от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно составляет от 80 до 90 мас.%;
- по меньшей мере один моносахарид в количестве, составляющем от 1 до 12,5 мас.% от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно в количестве, составляющем от 2,5 до 7,5 мас.%, и более предпочтительно в количестве, составляющем от 4 до 6 мас.%; и
- по меньшей мере один гликозаминогликан в количестве, составляющем от 1 до 30 мас.% от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно от 2 до 25 мас.%, предпочтительно в количестве, составляющем от 4 до 15 мас.%, предпочтительнее в количестве, составляющем от 5 до 12,5 мас.%, и более предпочтительно в количестве, составляющем от 8 до 10 мас.%.
29. Применение по п. 28, в котором гемостатический порошок, из которого образован гемостатический текучий материал, дополнительно включает по меньшей мере один фактор свертывания крови в количестве менее 0,5 мас.% от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно в количестве менее 0,1 мас.%.
30. Применение по любому из пп. 19-29, в котором масса солевого раствора, применяемого для получения гемостатического текучего материала, в от 2 до 10 раз превышает массу гемостатического порошка и предпочтительно в от 4 до 5 раз превышает массу гемостатического порошка.
31. Применение по любому из пп. 19-30, в котором гемостатический порошок, из которого образован гемостатический текучий материал, включает по меньшей мере 80 мас.% частиц, размер которых составляет от 20 до 300 мкм.
32. Применение по любому из пп. 19-31, в котором гемостатический порошок, из которого образован гемостатический текучий материал, включает по меньшей мере 90 мас.% частиц, размер которых составляет менее 350 мкм.
33. Способ изготовления гемостатического изделия, имеющего по меньшей мере три измерения, с помощью трехмерного аддитивного принтера, где способ включает следующие этапы:
a) предоставление трехмерной модели для трехмерного аддитивного принтера, где трехмерная модель соответствует структуре изготавливаемого гемостатического изделия, и обработку трехмерной модели для определения шаблона для печати, включающего совокупность слоев, сконструированных для размещения в виде пачки один поверх другого с формированием пачки слоев, соответствующей трехмерной модели;
b) подачу в трехмерный аддитивный принтер по меньшей мере одного гемостатического текучего материала, который применяют в качестве печатной краски, где текучий материал получен из гемостатического порошка, смешанного с солевым раствором, и композиция гемостатического порошка включает:
- не сшитый поперечными связями коллаген фибриллярного типа, в котором содержание волокнистого коллагена и/или фибриллярного коллагена составляет по меньшей мере 70 мас.% от общей массы коллагена;
- по меньшей мере один моносахарид; и
- по меньшей мере один гликозаминогликан;
с) печать гемостатического изделия с помощью трехмерного аддитивного принтера путем нанесения печатной краски для последовательного нанесения одного слоя поверх другого, где формирование включает нанесение гемостатического текучего материала с помощью трехмерного аддитивного принтера, что приводит к формированию по меньшей мере одной части по меньшей мере одного слоя из пачки слоев.
34. Способ по п. 33, в котором по меньшей мере один слой пачки слоев полностью изготовлен осаждением гемостатического текучего материала.
35. Способ по любому из пп. 33, 34, в котором при получении гемостатического изделия (10) гемостатический текучий материал применяют для формирования части из слоев, содержащихся в пачке слоев.
36. Способ по любому из пп. 33, 34, в котором при получении гемостатического изделия (10) гемостатический текучий материал применяют для формирования всех слоев, содержащихся в пачке слоев.
37. Способ по любому из пп. 33-35, в котором на этапе b) в трехмерный аддитивный принтер подают совокупность гемостатических текучих материалов, которые применяют в качестве печатных красок, и эти гемостатические текучие материалы имеют различающиеся составы.
38. Способ по любому из пп. 33-37, в котором композиция гемостатического порошка, из которого образован гемостатический текучий материал, включает:
- коллаген фибриллярного типа, в котором содержание волокнистого коллагена и/или фибриллярного коллагена составляет по меньшей мере 70 мас.% от общей массы коллагена, где коллаген содержится в количестве, составляющем от 75 до 96 мас.% от общей массы композиции гемостатического порошка, и предпочтительно в количестве, составляющем от 80 до 90 мас.%;
- по меньшей мере один моносахарид в количестве, составляющем от 1 до 12,5 мас.% от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно в количестве, составляющем от 2,5 до 7,5 мас.%, и более предпочтительно в количестве, составляющем от 4 до 6 мас.%; и
- по меньшей мере один гликозаминогликан в количестве, составляющем от 1 до 30 мас.% от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно от 2 до 25 мас.%, предпочтительно в количестве, составляющем от 4 до 15 мас.%, предпочтительнее в количестве, составляющем от 5 до 12,5 мас.%, и более предпочтительно в количестве, составляющем от 8 до 10 мас.%.
39. Способ по п. 38, в котором композиция гемостатического порошка, из которого образован гемостатический текучий материал, дополнительно включает по меньшей мере один фактор свертывания крови в количестве менее 0,5 мас.% от общей массы композиции гемостатического порошка, предпочтительно в количестве менее 0,1 мас.%.
40. Способ по п. 38, в котором солевой раствор, используемый при получении гемостатического текучего материала, включает по меньшей мере один фактор свертывания крови и фактор свертывания крови содержится в количестве, составляющем от 10 до 5000 МЕ/мл солевого раствора, предпочтительно от 25 до 2500 МЕ/мл солевого раствора, предпочтительнее от 50 до 1000 МЕ/мл солевого раствора и более предпочтительно от 100 до 500 МЕ/мл солевого раствора.
41. Способ по любому из пп. 33-40, в котором масса солевого раствора, применяемого для получения гемостатического текучего материала, в от 2 до 10 раз превышает массу гемостатического порошка и предпочтительно в от 4 до 5 раз превышает массу гемостатического порошка.
42. Способ по любому из пп. 33-41, в котором этап с) печати проводят в условиях окружающей среды.
43. Способ по любому из пп. 33-42, в котором после выполнения этапа с) печати, приводящего к формированию гемостатического изделия, выполняют этап d) нанесения покрытия, на котором на наружную поверхность гемостатического изделия наносят покрытие из раствора, включающего фактор свертывания крови, в частности тромбин.
44. Способ по п. 43, в котором этап d) нанесения покрытия выполняют распылением раствора, включающего фактор свертывания крови, на наружную поверхность гемостатического изделия.
45. Способ по любому из пп. 33-44, в котором после выполнения этапа с) печати, приводящего к формированию гемостатического изделия, выполняют этап е) вымачивания, на котором производят вымачивание гемостатического изделия в растворе, включающем фактор свертывания крови, в частности тромбин.
46. Способ по любому из пп. 33-45, в котором последний этап изготовления гемостатического изделия состоит в выдерживании полученного способом печати гемостатического изделия в условиях окружающей среды в течение заданного периода выдерживания, где заданный период выдерживания предпочтительно составляет менее 10 минут, предпочтительнее менее 5 минут и более предпочтительно менее 1 минуты.
47. Способ по любому из пп. 33-46, в котором весь способ выполняют в условиях окружающей среды без стимуляции гемостатического изделия, в частности без фотостимуляции или тепловой стимуляции.
| US 2006159731 A1, 20.07.2006 | |||
| WO 2012146655 A1, 01.11.2012 | |||
| ГЕМОСТАТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ | 2005 |
|
RU2287333C1 |
| ГЕМОСТАТИЧЕСКАЯ КОМПРЕССИРУЮЩАЯ ПОВЯЗКА И ЛЕКАРСТВЕННАЯ ГЕМОСТАТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 2005 |
|
RU2331443C2 |
| ГЕМОСТАТИЧЕСКАЯ ГУБКА И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ | 2001 |
|
RU2198684C2 |
| RU 2013145528 A, 20.04.2015 | |||
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСКОРЕНИЯ ОСТАНОВКИ КРОВОТЕЧЕНИЯ И/ИЛИ ЗАЖИВЛЕНИЯ РАН | 2009 |
|
RU2545810C2 |
