Способ получения композиции биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля Российский патент 2025 года по МПК A61K38/39 A61K35/12 A61K35/57 A61K47/60 

Описание патента на изобретение RU2832796C1

Изобретение относится к области медицины, в частности, к способу получения нового резорбируемого биополимерного гидрогеля биомедицинского назначения и может быть использовано в технологиях тканевой инженерии для временного замещения функций внеклеточного матрикса, а также в лучевой терапии в качестве имплантируемого барьерного и биоактивного гидрогеля для защиты здоровых тканей.

Биорезорбируемые биосовместимые синтетические и природные полимеры активно используются для изготовления широкого спектра имплантируемых материалов и изделий в различных областях медицины (Bioresorbable Polymers for Biomedical Applications From Fundamentals to Translational Medicine. Edited by Giuseppe Perale and J€ons Hilborn, 2017, Elsevier. United Kingdom, P.601), включая реконструктивную и пластическую хирургии, в технологиях тканевой инженерии для временного замещения функций поврежденных органов и тканей и радиационных методах лечения. К резорбируемым относятся биосовместимые полимеры, которые абсорбируясь тканями организма, затем полностью ими поглощаются в результате биохимических реакций или метаболизма без каких-либо побочных отрицательных эффектов. При этом скорость резорбции имплантата должна соответствовать длительности выполнения им определенных функций в каждом конкретном случае. Этот процесс, в идеале, должен приводить к репаративной регенерации тканей в области повреждения с полной интеграцией с окружающими тканями организма того же типа (Degradation rate of bioresorbable materials. Prediction and evaluation. Edited by Fraser Buchanan. 2018, Woodhead Publishing Limited, United Kingdom, P. 414).

Имплантируемые резорбируемые материалы для восстановительной (регенеративной медицины), заместительной и пластической хирургии должны обладать следующими принципиально важными свойствами (Biomedical Materials, 2021, Edited by Roger Narayan, 2021. Springer, Switzerland, P.720; Трансплантология и искусственные органы под ред. Готье С.В. М.: «Лаборатория знаний». 2018. 319 с):

- многофункциональностью (выполнять одновременно функции каркаса, подложки и питательной среды для клеточных культур);

- механической прочностью и эластичностью, достаточной для хирургических манипуляций;

- биосовместимостью на белковом и клеточном уровне;

- способностью стимулировать пролиферацию и дифференциацию клеток;

- пористой структурой, обеспечивающей процессы неоваскуляризации;

- возможностью стерилизации стандартными способами без изменения их физико-химических и биохимических характеристик.

В последние десятилетия непрерывно растет интерес к резорбируемым гидрогелевым материалам из природных полимеров - биополимерам, таким как альгинаты, коллаген, желатин, хитозан, фиброины шелка, полиэфиры бактериального происхождения и др. Такие материалы, помимо высокой степени биосовместимости с организмом, являются высокоэффективными биостимуляторами [Atala A., Lanza R., Thompson J., Nerem R. Principles of regenerative medicine. Academic Press is an imprint of Elsevier, First edition, 2008, 1473 p.; Шумаков В.И., Севастьянов В.И. Биополимерные матриксы для искусственных органов и тканей. Здравоохранение и медицинская техника. 2003, №4, с.30-33; Kim B.-S., Baez C.E., Atala A., Biomaterials for tissue engineering. World J. UroL, 2000, v.18(4), p.2-9]. Промежуточными продуктами резорбции биоматериалов могут быть вещества, включаемые в метаболизм клеток, например, моносахара, молочная, гликолевая и β-оксимасляная кислоты, либо вещества, не метаболизируемые клетками и тканями. Продуктами полной резорбции являются углекислый газ и вода.

Среди природных материалов следует обратить внимание на коллаген, являющийся основным компонентом внеклеточного матрикса, его денатурированную форму - желатин, альгинат (природный полисахарид), имеющий сходство с гликокомпонентами внеклеточного матрикса, раствор которого способен образовывать гидрогели в присутствии двухвалентных ионов, а также хитозан и гиалуроновую кислоту. [Сургученко В.А., Матриксы для тканевой инженерии и гибридных органов. В книге: Биосовместимые материалы. Под ред. В.И. Севастьянова и М.П. Кирпичникова. Изд-во «МИА», М., 2011 г., Часть II, глава 1, с. 199-228; Хенч Л., Джонс Д., Биоматериалы, искусственные органы и инжиниринг тканей. Серия «Мир биологии и медицины», Москва, Техносфера, 2007, 305 c.].

Коллаген обладает исключительно низкими антигенными свойствами, а также проявляет чрезвычайно слабое анафилактогенное и токсическое действие. Однако, наряду с перечисленными преимуществами, серьезным недостатком коллагеновых имплантатов является нерегулируемое время биорезорбции и ограниченный срок функционирования коллагенсодержащих изделий (до 1 месяца) в условиях живого организма, что недостаточно для полного восстановления и приводит к формированию рубцовой ткани.

Известен способ получения средства, стимулирующего репаративные процессы (RU 2065745,кл. А61К 35/36, А61К 35/48, А61К 35/34, 1996 г), включающий измельчение конечностей цыплят в возрасте не более 9 недель, обработку сырья при комнатной температуре 1%-ным раствором уксусной кислоты при соотношении 1:1, отделение надосадочной жидкости, промывку водой, повторную обработку 1% раствором уксусной кислоты в течение 30 мин, отделение целевого продукта центрифугированием с последующим его фильтрованием и сушкой. После измельчения сырье замораживают при температуре не выше 18°С, в результате целевой продукт дополнительно обладает влагоудерживающим, омолаживающим косметическим действием.

Недостатком известного способа также является быстрая скорость резорбции полученного продукта, что обусловливает незначительный срок его функционирования и, тем самым, недостаточную эффективность.

Для уменьшения скорости резорбции были разработаны способы формирования гетерогенной надмолекулярной структуры гидрогелей, содержащих основные компоненты внеклеточного матрикса сельскохозяйственных животных.

Известен способ получения универсального гетерогенного коллагенового матрикса для имплантации (RU 2249462, кл. А61К 38/39, А61К 35/12, 2005 г), включающий приготовление раствора коллагена млекопитающего (РКМ) и денатурированного раствора коллагена птицы (РКП), при этом используют 0,3 М уксусную кислоту, в конечной концентрации для РКМ ~0,5-1,5%, а для РКП ~3,0-5,0%, а затем РКМ обрабатывают γ - облучением в дозе 10 кГр и гомогенизируют до получения микросфер. Затем отмывают РКМ и РКП дистиллированной водой до рН не менее 6,0, дополнительно промывают фосфатным буферным раствором и смешивают отмытые коллаген млекопитающих и коллаген птиц в соотношении 1:1 с получением матрикса. В полученный матрикс дополнительно вносят антибактериальные и/или антивирусные компоненты, а также стимуляторы регенерации тканей и антиагрегационные препараты. Полученный матрикс стерилизуют γ - облучением в дозе 0,5 Мрад на 1 мл.

Биодеградируемый биополимерный гидрогель, полученный известным способом, обладает недостатками, которые делают невозможным его применение, например, в качестве спейсера для снижения лучевой нагрузки на прямую кишку при лечении рака предстательной железы, из-за быстрого уменьшения объема имплантируемого материала на ранних сроках имплантации. Кроме того полученный гидрогель ограничен в применении для замещения больших дефектов мягких тканей.

Известен также способ получения инъекционного гетерогенного упругоэластичного биодеградируемого биополимерного гидрогеля для заместительной и регенеративной хирургии (RU 2433828, кл. А61К 38/39, А61К 35/12, 2011 г), включающий измельчение исходного сырья - эмбриональных или постнатальных коллагенсодержащих тканей животного происхождения, исключая человека, после чего полученную массу замораживают при температуре не выше минус 18°С на срок от 10 до 90 суток, затем размораживают, обрабатывают 1%-ным раствором ледяной уксусной кислоты при соотношении 1:1 по массе при температуре не более 60°С, отделяют надосадочную жидкость, выполняют промывку водой и последующую повторную обработку при комнатной температуре 0,5%-ным раствором гидроксида натрия в соотношении 1:1 по массе в течение 30-40 мин. Затем осуществляют центрифугирование полученного гидролизата тканей животных в виде гидрогелевой массы с последующим ее фильтрованием. Часть полученного гидролизата обрабатывают γ - облучением в дозе 1,0 кГр в газовой среде и гомогенизируют до получения микрочастиц размером не более 100 мкм, отмывают фосфатным буферным раствором и смешивают с оставшимся объемом исходного гидролизата тканей животных. Полученный гетерогенный гидрогель стерилизуют γ-облучением в дозе 15 кГр. В качестве коллагенсодержащих тканей могут использовать ткани здоровых цыплят в 5-8 суточном возрасте или эмбрионов свиней на сроках гестации не более 120 суток.

Несмотря на достаточно широкое экспериментальное и клиническое применение имплантируемых материалов на основе гетерогенного гидрогеля, основным его недостатком является быстрая диффузия жидкой составляющей (гидролизата) в прилегающие к имплантату мягкие ткани. Это является причиной быстрого, практически двукратного, уменьшения объема имплантируемого материала на ранних сроках имплантации при используемом соотношении 1:1 жидкой (гидролизат) составляющей и сшитых γ - облучением эластичных микрочастиц коллагена, что делает невозможным его применение, например, в качестве спейсера для снижения лучевой нагрузки на прямую кишку при лечении рака предстательной железы. Ускорение резорбции микрочастиц коллагена за счет быстрой убыли гидролизата, выполняющего барьерную функцию при макрофагальной воспалительной реакции организма на имплантируемый материал, также ограничивает применение микрогетерогенного гидрогеля для замещения больших дефектов мягких тканей, требующих функционирование имплантатов в течение длительного периода времени.

Проблемой, на которую направлено изобретение, является разработка нового способа получения композиции биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля с повышенной плотности.

Техническим результатом изобретения является увеличение длительности сохранения объема и функционирования имплантируемой композиции микрогетерогенного гидрогеля при его использовании для восстановления существенного объема мягких тканей в качестве имплантируемого материала в реконструктивной и восстановительной хирургии.

Поставленная проблема и заявленный технический результат достигается тем, что способ получения композиции биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля (БМКГ), включающий приготовление концентрированного раствора гидролизата из ткани птицы и предварительно радиационно-сшитого и микронизированного коллагена из ткани млекопитающего с последующим смешиванием микрочастиц «сшитого» коллагена млекопитающих и концентрированного раствора гидролизата из ткани птиц в соотношении 1:1 и стерилизацию γ - облучением полученной композиции. Согласно изобретению, для приготовления раствора концентрированного гидролизата из ткани птицы, фрагменты ткани птицы предварительно замораживают при температуре - 18°С в течение от 10 до 90 суток, затем размораживают и обрабатывают 1% водным раствором ледяной уксусной кислоты в соотношении 1:1 по массе в течение от 8 до 12 ч при температуре 60°С, затем раствор подвергают трехкратной циклической обработке путем замораживания при - 18°С и размораживания при + 22°С. Микрочастицы коллагена из ткани млекопитающего получают путем инкубации фрагментов ткани млекопитающего при комнатной температуре в 10% растворе сульфата натрия в течение двух суток, после чего в полученную массу, предварительно обработанную 3% раствором борной кислоты, добавляют 0,5 % водный раствор ледяной уксусной кислоты с последующей инкубацией в течение 48±1 часов при комнатной температуре. Перед смешиванием полученный коллаген из ткани млекопитающего обрабатывают γ - облучением в дозе 10 кГр и микронизируют до получения коллагеновых микрочастиц размером от 200 до 450 мкм, а в концентрированный гидролизат из ткани птиц добавляют 1,5 - 2,0 % полиэтиленоксид 400 в соотношении 1 : 0,015 в масс %. Полученную композицию после смешивания структурируют, подвергая ее γ - облучению в дозе 1кГр, а затем стерилизуют γ - облучением в дозе 15 кГр.

Концентрированный раствор гидролизата из ткани птицы получают из коллагенсодержащих тканей здоровых цыплят трехмесячного возраста, а микрочастицы «сшитого» коллагена тканей млекопитающего получают из тканей половозрелых бычков.

Для получения концентрированного раствора гидролизата из ткани птицы, перед трехкратной циклической обработкой раствора путем замораживания при - 18°С и размораживания при + 22°С его центрифугируют и фильтруют.

После обработки полученной массы микрочастиц коллагена ткани млекопитающего 3%-м раствором борной кислоты ее, перед введением 0,5 % водного раствора ледяной уксусной кислоты, отмывают дистиллированной водой.

Ткани птицы и млекопитающего для получения экстракта коллагенсодержащего гидролизата из ткани птицы и микрочастиц коллагена млекопитающего предварительно измельчают до частиц от 4 до 10 мм.

По сравнению с прототипом композиция БМКГ имеет увеличенный средний размер «сшитых» микрочастиц коллагена с 145 ±30 мкм до 350 ± 25 мкм, а также за счет получения концентрированного раствора гидролизата из ткани птицы путем его центрифугирования и фильтрования, химического структурирования гидролизата путем введения в ее состав 1,5-2,0 % полиэтиленоксид 400 и предварительной (до стерилизации) физического структурирования путем обработки полученной композиции γ-облучением дозой 1 кГр, увеличивается концентрации композиции с 4,2 - 4,6% до 5,7 -5,8 % (по сухому остатку), что значительно улучшает ее свойства, расширяющие возможности использования композиции в качестве имплантируемого материала в реконструктивной и восстановительной хирургии.

Микронизирование полученной упруго-эластичной массы «сшитого» коллагена до получения коллагеновых микрочастиц размером в диапазоне от 200 до 450 мкм с последующей промывкой в фосфатном буферном растворе от «несшитого» коллагена и от уксусной кислоты обеспечивает достижение повышенной плотности композиции с сохранением ее способности к инъекционному введению.

При добавлении в гидролизат до его смешивания с микрочастицами коллагена 1,5-2,0 % полиэтиленоксид 400 происходит структурирование (химическая сшивка) гидролизата, что приводит к увеличению концентрации гидролизата за счет снижения содержания несвязанной воды.

Предварительное до стерилизации структурирование полученной композиции путем γ - облучением в дозе 1кГр дополнительно уменьшает ее водонабухаемость и, тем самым, повышает ее плотность.

Заявленный способ позволяет получить новую композицию БМКГ, отличительной характеристикой которой является ее повышенная плотность, что увеличивает длительность сохранения объема и функционирования имплантируемой композиции микрогетерогенного гидрогеля.

Приоритетной областью применения композиции БМКГ повышенной плотности является использование ее для восстановления объема мягких тканей в качестве имплантируемого материала в реконструктивной и восстановительной хирургии, в технологиях тканевой инженерии для временного замещения функций внеклеточного матрикса, а также в лучевой терапии в качестве имплантируемого барьерного и биоактивного гидрогеля (спейсера) для защиты здоровых тканей.

Способ иллюстрируется следующими иллюстрационными материалами, где на фиг. 1 - представлена фазово-контрастная оптическая микроскопия микрогетерогенной фазы композиции биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля повышенной плотности (БМКГ ПП); на фиг. 2 - культивирование стромальных фибробластов подобных клеток в присутствии БМКГ ПП, флуоресцентная оптическая микроскопия с витальным красителем. А - 3 суток культивирования; на фиг. 3 - Б - 7 суток культивирования; на фиг. 4 - представлена деградация ткани при имплантации в подкожно-жировую клетчатку крысы: гистологическая картина после имплантации в подкожно-жировую клетчатку на сроке 9 месяца (ув.х200), окрашивание гематоксилин - эозин составляет около одной четверти от исходной; на фиг. 5 - отсутствие признаков деградации на том же сроке при имплантации БМКГ ПП в подкожно-жировую клетчатку крысы.

Способ получения композиции биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля повышенной плотности иллюстрируется следующими примерами.

ПРИМЕР 1.

Исходным сырьем для получения композиции БМКГ ПП являются коллагенсодержащие ткани здоровых цыплят трехмесячного возраста, и коллагенсодержащие ткани половозрелых бычков, которые измельчали до частиц от 4 до 10 мм. Данный размер частиц является оптимальным для получения раствора гидролизата из ткани цыплят и раствора коллагена из ткани половозрелых бычков.

Для получения концентрированного раствора гидролизата ткани цыплят предварительно замораживали при - 18°С в течение 10 суток, затем размораживали и обрабатывали 1% водным раствором ледяной уксусной кислоты в соотношении 1:1 по массе в течение 8 ч при температуре 60°С. Полученный раствор гидролизата центрифугировали и фильтровали. Очищенный раствор гидролизата подвергали трехкратной циклической обработке путем замораживания при - 18°С и размораживания при + 22°С. После чего в раствор гидролизата добавляли 1,5 % полиэтиленоксид 400 в соотношении 1 : 0,015 в масс %.

Микрочастицы коллагена тканей бычков получали путем инкубации фрагментов ткани при комнатной температуре в 10% растворе сульфата натрия в течение двух суток. Полученную массу обрабатывали 3% раствором борной кислоты, после чего отмывали массу дистиллированной водой и добавляли в нее 0,5% водный раствор ледяной уксусной кислоты с последующей инкубацией в течение 48 часов при комнатной температуре.

Перед смешиванием растворов гидролизата и коллагена, раствор коллагена обрабатывали γ-облучением в дозе 10 кГр и микронизировали до получения микрочастиц «сшитого» коллагена со средним размером 350 ± 25 мкм. Приготовленные микрочастицы «сшитого» коллагена отмывали дистиллированной водой от свободного («несшитого») коллагена и уксусной кислоты до значений рН не менее 6,0 с последующей отмывкой фосфатным буферным раствором.

Перед смешиванием растворов в гидролизат добавляли 1,5% полиэтиленоксид 400.

Смешивали растворы гидролизата и коллагена в соотношении 1:1 и подвергали смесь растворов γ-облучением в дозе 1 кГр. Полученный продукт помещали в одноразовые шприцы с номинальным объемом 2,0. 5,0 или 6,0 мл и стерилизовали γ-облучением в дозе 15 кГр. Значение рН готового продукта БМКГ ПП должна быть в пределах 6,0-7,0.

ПРИМЕР 2

Способ получения композиции БМКГ ПП осуществляют аналогично примеру 1, за исключением того, что для получения раствора гидролизата ткани цыплят предварительно замораживали при - 18°С в течение 45 суток, затем размораживали и обрабатывали 1% водным раствором ледяной уксусной кислоты в соотношении 1:1 по массе в течение 10 ч при температуре 60°С. после трехкратной заморозки/разморозки в экстракт коллагенсодержащего гидролизата добавляли 2,0 % полиэтиленоксид 400 в соотношении 1 : 0,015 в масс %.

Раствор коллагена после обработки γ-облучением в дозе 10 кГр микронизировали до получения коллагеновых микрочастиц со средним размером 390 ± 35 мкм.

ПРИМЕР 3.

Способ получения композиции БМКГ ПП осуществляют аналогично примеру 1, за исключением того, что для получения гидролизата ткани цыплят предварительно замораживали при - 18°С в течение 90 суток, затем размораживали и обрабатывали 1% водным раствором ледяной уксусной кислоты в соотношении 1:1 по массе в течение 12 ч при температуре 60°С. после трехкратной заморозки/разморозки в экстракт коллагенсодержащего гидролизата добавляли 1,7 % полиэтиленоксид 400 в соотношении 1 : 0,015 в масс %.

А раствор коллагена после обработки γ-облучением в дозе 10 кГр микронизировали до получения коллагеновых микрочастиц со средним размером 210±15 мкм.

Методом фазово-контрастной оптической микроскопии была проведена визуализация микрочастиц коллагена - микрогетерогенной фазы биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля повышенной плотности (БМКГ ПП), полученных в Примере 1. Размер более 95% частиц был в диапазоне 200-450 мкм (фиг. 1)

Были проведены испытания безопасности композиции биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля повышенной плотности in vitro.

- Стерильность: Испытанные образцы стерильны.

- Цитотоксичность композиции биополимерного микрогетерогенного гидрогеля повышенной плотности определяли на фибробластах мыши линии 3Т3 клона SC-1.

- Морфология клеток была аналогичной контролю, количество клеток отличалось от контроля в пределах допустимой погрешности. Токсического действия не выявлено.

- Гемолитическое действие гидрогеля было проверено на изолированных эритроцитах человека. Степень гемолиза составила 0,010±0,002 % при допустимом значении показателя не более 2%.

- Раздражающего эффекта при однократной инсталляции в конъюнктивальный мешок глаза кролика нет. По оценочной шкале реакция соответствовала нулевой степени.

- Исследования реакций общей анафилаксии и активной кожной анафилаксии на морских свинках показали отсутствие аллергических реакций анафилактического типа.

- Сенсибилизирующего действия на белых крысах не выявлено, реакция дегрануляции тучных клеток отрицательная.

Имплантация выполнена на крысах (внутримышечно). Срок наблюдения 3 месяца.

Пирогенность: Экстракты, приготовленные на 0,9% растворе натрия хлорида для инъекций, пирогенных реакций при внутривенном введении кроликам не показали.

Суммарное повышение температуры не превысило 1,3°С.

Были проведены лабораторные испытания биологических свойств композиции биополимерного микрогетерогенного гидрогеля повышенной плотности (БМКГ ПП).

Матриксные (клеточные) свойства образцов БМКГ ПП были исследованы in vitro на примере их способности поддерживать адгезию и пролиферацию стромальных фибробластоподобных клеток человека с визуализацией этого процесса, используя витальный краситель Live/Dead. Жизнеспособные клетки окрашивали зеленым, погибшие - красным. На 3 сутки культивирования поверхность микрочастиц наблюдали значительное количество адгезированных жизнеспособных фибробластоподобных клеток с последующим формированием сплошного монослоя жизнеспособных клеток. Выявлены единичные погибшие клетки.

Полученная гистологическая картина (фиг. 2). Культивирование стромальных фибробластов подобных клеток в присутствии БМКГ ПП. Флуоресцентная оптическая микроскопия с витальным красителем. А - 3 суток культивирования; Б - 7 суток культивирования (фиг. 3) свидетельствует о перспективности использования БМКГ ПП в качестве искусственного матрикса при создании клеточно - и тканеинженерных конструкций для замещения функций поврежденных или утраченных органов и тканей.

При внутримышечной в объеме 5 мл образцов по патенту RU 2433828 и Сферо®ГЕЛЬ (АО «БИОМИР сервис») аутбредным половозрелым крысам (самкам) визуально видимое уменьшение их объема на ранних сроках имплантации (30 суток) не обнаружено.

Оценка скорости биодеградации композиции БМКГ ПП при имплантации. Имплантацию проводили 5 крысам линии Вистар. Образцы композиции гетерогенного имплантируемого геля Сферо®ГЕЛЬ (АО «БИОМИР сервис») и БМКГ ПП вводили внутримышечно в левую и правую бедренную мышцу в объеме 2 мл, соответственно, одновременно каждому животному. Срок имплантации 9 месяцев. Эксперименты in vivo подтвердили, что повышение плотности композиции приводит к уменьшению скорости ее резорбции. После 9 месяцев имплантации отмечается фрагментация образца Сферо®ГЕЛЬ. Потеря массы фиг. 4 Деградация БМКГ ПП при имплантации в подкожно-жировую клетчатку крысы: гистологическая картина после имплантации в подкожно-жировую клетчатку на сроке 9 месяца (ув.х200), окрашивание гематоксилин - эозин составляет около одной четверти от исходной. В то же время, на этом же сроке при имплантации БМКГ ПП в подкожно-жировую клетчатку крысы не было обнаружено признаков деградации (фиг. 5).

На базе НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова Минздрава России (Санкт-Петербург) проведена апробация различных биополимеров отечественного производства, включая БМКГ ПП (15 пациентов с ракам предстательной железы) в качестве радиотерапевтических спейсеров [Новиков С.Н., Новиков Р.В., Ильин Н.Д. и др. Первый опыт клинического применения спейсера на основе животного коллагена отечественного производства для оптимизации лучевого лечения рака предстательной железы: показания, методика и осложнения. Вопросы онкологии. 2022; 68(6): 797-804]. Работа осуществлялась с разрешения локального этического комитета НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова Минздрава России. В отличие от коллагенсодержащих гидрогелей низкой плотности Сферо®ГЕЛЬ LIGHT и Сферо®ГЕЛЬ MEDIUM введение композиция БМКГ ПП в парапростатическую клетчатку позволило увеличить расстояние от передней стенки прямой кишки до простаты до 10 мм и более, что привело к снижению лучевой нагрузки на переднюю стенку прямой кишки на 40% -60%

На базе Московского научно-исследовательского онкологического института им. П.А. Герцена - филиал ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Минздрава России (Москва) проведено удаление образования правой молочной железы. Для устранения дефицита тканей в полость сформированной операционной раны введено 5 мл композиция БМКГ ПП с последующим завершением ее зашивания рассасывающимся шовным материалом без оставления дренажа.

Послеоперационный период протекал без осложнений, средняя длительность пребывания в стационаре составило 2,5 суток, длина послеоперационного рубца 4 см.

Контроль осуществляли с помощью УЗИ (в первые сутки, через 1 неделю и 2 месяца после операции) для оценки резорбции БМКГ ПП, а также МРТ молочных желез с в/в контрастированием (через 7-14 суток, 4 месяца и 1 год после операции).

По данным МРТ молочных желез с в/в контрастированием через 4 месяца после секторальной резекции справа с заполнением полости БМКГ ПП в области структурного дефекта произошла полная интеграция БМКГ ПП с окружающими тканями.

По данным МРТ молочных желез с в/в контрастированием через 1 год после секторальной резекции справа с заполнением полости БМКГ ПП, ранее определяемые через 4 месяца регионарные зоны гиперинтенсивного сигнала, соответствующие участкам введения гидрогеля, не определяются. Структура железистой ткани не отличается от таковой в смежных отделах железы без признаков формирования рубцовой ткани, что свидетельствует о высокой биоактивности БМКГ ПП относительно стимулирования репарационной регенерации железистой ткани.

Таблица - Сравнительные результаты проведенных исследований*

Название образца Плотность
г/см3
Сухой остаток
%
Набухаемость
%
рН Средний размер микрочастиц, ммк
Пример 1 0,99±0,03 5,79 ± 0,87 1786 ± 142 6,7 ± 0,2 350 ± 25 Пример 2 0,96±0,02 5,69 ± 0,85 1847 ± 129 6,8 ±0,2 210 ± 15 Пример 3 0,97±0,02 5,75 ± 0,86 1906 ± 114 6,5 ± 0,1 390 ± 35 Композиция гетерогенного имплантируемого геля Сферо®ГЕЛЬ (партия М3021019,АО «БИОМИР сервис») 0,87±0,01 4,42 ± 0,62 2628 ± 187 7,0 ± 0,2 145 ± 30

*Плотность композиций биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля повышенной плотности (БМКГ ПП), изготовленной по способу (Примеры 1, 2, 3) и по патенту RU 2433828 и Сферо®ГЕЛЬ (АО «БИОМИР сервис») (партия М3021019) измеряли методом пикнометрии. Сухой остаток объектов исследования, который получали методом лиофилизации с последующим вакуумированием до постоянного веса - методом взвешивания. Степень сшивки характеризовали по степени набухаемости в дистиллированной воде методом взвешивания.

Похожие патенты RU2832796C1

название год авторы номер документа
ИНЪЕКЦИОННЫЙ ГЕТЕРОГЕННЫЙ БИОПОЛИМЕРНЫЙ ГИДРОГЕЛЬ ДЛЯ ЗАМЕСТИТЕЛЬНОЙ И РЕГЕНЕРАТИВНОЙ ХИРУРГИИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2010
  • Севастьянов Виктор Иванович
  • Перова Надежда Викторовна
RU2433828C1
БИОАКТИВНЫЙ РЕЗОРБИРУЕМЫЙ ПОРИСТЫХ 3D-МАТРИКС ДЛЯ РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЫ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2013
  • Севастьянов Виктор Иванович
  • Попов Владимир Карпович
RU2533457C1
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ГЕТЕРОГЕННЫЙ КОЛЛАГЕНОВЫЙ МАТРИКС ДЛЯ ИМПЛАНТАЦИИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2003
  • Севастьянов В.И.
  • Брюховецкий А.С.
  • Шумаков В.И.
  • Перова Н.В.
  • Порунова Ю.В.
  • Ярыгин В.Н.
  • Кузнецов Р.Е.
  • Тихоньких О.А.
RU2249462C1
БИОПОЛИМЕРНЫЙ МАТРИКС ДЛЯ ПРОЛИФЕРАЦИИ КЛЕТОК И РЕГЕНЕРАЦИИ НЕРВНЫХ ТКАНЕЙ 2011
  • Беклемышев Вячеслав Иванович
  • Махонин Игорь Иванович
  • Мауджери Умберто Орацио Джузеппе
  • Абрамян Ара Аршавирович
  • Солодовников Владимир Александрович
  • Филиппов Константин Витальевич
RU2478398C1
ИМПЛАНТИРУЕМАЯ НЕЙРОЭНДОПРОТЕЗНАЯ СИСТЕМА, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ РЕКОНСТРУКТИВНОЙ НЕЙРОХИРУРГИЧЕСКОЙ ОПЕРАЦИИ 2008
  • Брюховецкий Андрей Степанович
  • Севастьянов Виктор Иванович
RU2394593C2
СТЕРИЛЬНЫЙ ПРОЗРАЧНЫЙ КОНЦЕНТРИРОВАННЫЙ РАСТВОР БИОСОВМЕСТИМОГО КОЛЛАГЕНА, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ 2019
  • Осидак Егор Олегович
  • Домогатский Сергей Петрович
  • Осидак Мария Сергеевна
RU2715715C1
Тканеспецифический матрикс для тканевой инженерии паренхиматозного органа и способ его получения 2016
  • Готье Сергей Владимирович
  • Севастьянов Виктор Иванович
  • Шагидулин Мурат Юнусович
  • Немец Евгений Абрамович
  • Басок Юлия Борисовна
RU2693432C2
СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ПЕЧЕНОЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ 2015
  • Готье Сергей Владимирович
  • Шагидулин Мурат Юнусович
  • Онищенко Нина Андреевна
  • Крашенинников Михаил Евгеньевич
  • Никольская Алла Олеговна
  • Башкина Людмила Валентиновна
  • Севастьянов Виктор Иванович
RU2586952C1
Способ лечения печеночной недостаточности 2016
  • Готье Сергей Владимирович
  • Шагидулин Мурат Юнусович
  • Онищенко Нина Андреевна
  • Никольская Алла Олеговна
  • Севастьянов Виктор Иванович
RU2618989C1
ИМПЛАНТИРУЕМЫЙ МАТРИКСНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЫ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2013
  • Кумейко Вадим Владимирович
  • Щеблыкина Анна Владимировна
  • Дюйзен Инесса Валерьевна
  • Хотимченко Юрий Степанович
RU2597085C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 832 796 C1

Реферат патента 2025 года Способ получения композиции биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу получения композиции биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля. Способ получения композиции биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля включает приготовление концентрированного раствора гидролизата из ткани птицы и предварительно радиационно-сшитого и микронизированного коллагена из ткани млекопитающего с последующим смешиванием микрочастиц «сшитого» коллагена млекопитающих и концентрированного раствора гидролизата из ткани птиц в соотношении 1:1 и стерилизацию гамма-облучением полученной композиции, причем для приготовления раствора концентрированного гидролизата из ткани птицы фрагменты ткани птицы предварительно замораживают при температуре -18°С в течение от 10 до 90 суток, затем размораживают и обрабатывают 1 % водным раствором ледяной уксусной кислоты в соотношении 1:1 по массе в течение от 8 до 12 ч при температуре 60°С, затем раствор подвергают трехкратной циклической обработке путем замораживания при -18°С и размораживания при +22°С, а микрочастицы коллагена из ткани млекопитающего получают путем инкубации фрагментов ткани млекопитающего при комнатной температуре в 10 % растворе сульфата натрия в течение двух суток, после чего в полученную массу, предварительно обработанную 3 % раствором борной кислоты, добавляют 0,5 % водный раствор ледяной уксусной кислоты с последующей инкубацией в течение 48±1 ч при комнатной температуре, перед смешиванием полученный коллаген из ткани млекопитающего обрабатывают гамма-облучением в дозе 10 кГр и микронизируют до получения коллагеновых микрочастиц размером от 200 до 450 мкм, а в концентрированный гидролизат из ткани птиц добавляют 1,5-2,0 % полиэтиленоксид 400 в соотношении 1:0,015, мас. %, полученную композицию после смешивания структурируют, подвергая ее гамма-облучению в дозе 1 кГр, а затем стерилизуют гамма-облучением в дозе 15 кГр. Изобретение позволяет увеличить длительность сохранения объема и функционирования имплантируемой композиции микрогетерогенного гидрогеля при его использовании для восстановления существенного объема мягких тканей в качестве имплантируемого материала в реконструктивной и восстановительной хирургии. 4 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл., 3 пр.

Формула изобретения RU 2 832 796 C1

1. Способ получения композиции биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля, включающий приготовление концентрированного раствора гидролизата из ткани птицы и предварительно радиационно-сшитого и микронизированного коллагена из ткани млекопитающего с последующим смешиванием микрочастиц «сшитого» коллагена млекопитающих и концентрированного раствора гидролизата из ткани птиц в соотношении 1:1 и стерилизацию γ-облучением полученной композиции, отличающийся тем, что для приготовления раствора концентрированного гидролизата из ткани птицы, фрагменты ткани птицы предварительно замораживают при температуре -18°С в течение от 10 до 90 суток, затем размораживают и обрабатывают 1 % водным раствором ледяной уксусной кислоты в соотношении 1:1 по массе в течение от 8 до 12 ч при температуре 60°С, затем раствор подвергают трехкратной циклической обработке путем замораживания при -18°С и размораживания при +22°С, а микрочастицы коллагена из ткани млекопитающего получают путем инкубации фрагментов ткани млекопитающего при комнатной температуре в 10 % растворе сульфата натрия в течение двух суток, после чего в полученную массу, предварительно обработанную 3 % раствором борной кислоты, добавляют 0,5 % водный раствор ледяной уксусной кислоты с последующей инкубацией в течение 48±1 ч при комнатной температуре, перед смешиванием полученный коллаген из ткани млекопитающего обрабатывают γ-облучением в дозе 10 кГр и микронизируют до получения коллагеновых микрочастиц размером от 200 до 450 мкм, а в концентрированный гидролизат из ткани птиц добавляют 1,5-2,0 % полиэтиленоксид 400 в соотношении 1:0,015, мас. %, полученную композицию после смешивания структурируют, подвергая ее γ-облучению в дозе 1 кГр, а затем стерилизуют γ-облучением в дозе 15 кГр.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раствор коллагена из ткани птицы получают из коллагенсодержащих тканей здоровых цыплят трехмесячного возраста, а микрочастицы коллагена тканей млекопитающего получают из коллагенсодержащих тканей половозрелых бычков.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед трехкратной циклической обработкой концентрированного раствора гидролизата из ткани птиц его центрифугируют и фильтруют.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после обработки полученной массы микрочастиц коллагена ткани млекопитающего 3 % раствором борной кислоты ее, перед введением 0,5 % водного раствора ледяной уксусной кислоты, отмывают дистиллированной водой.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ткани птицы и млекопитающего для получения экстракта коллагенсодержащего гидролизата из ткани птицы и микрочастиц коллагена млекопитающего предварительно измельчают до частиц от 4 до 10 мм.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2025 года RU2832796C1

ИНЪЕКЦИОННЫЙ ГЕТЕРОГЕННЫЙ БИОПОЛИМЕРНЫЙ ГИДРОГЕЛЬ ДЛЯ ЗАМЕСТИТЕЛЬНОЙ И РЕГЕНЕРАТИВНОЙ ХИРУРГИИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2010
  • Севастьянов Виктор Иванович
  • Перова Надежда Викторовна
RU2433828C1
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ГЕТЕРОГЕННЫЙ КОЛЛАГЕНОВЫЙ МАТРИКС ДЛЯ ИМПЛАНТАЦИИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2003
  • Севастьянов В.И.
  • Брюховецкий А.С.
  • Шумаков В.И.
  • Перова Н.В.
  • Порунова Ю.В.
  • Ярыгин В.Н.
  • Кузнецов Р.Е.
  • Тихоньких О.А.
RU2249462C1
БИОРАССАСЫВАЕМАЯ КОЛЛАГЕНОВАЯ МАТРИЦА, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ 2007
  • Сафоян Ашот Агабегович
  • Нестеренко Сергей Владимирович
  • Нестеренко Владимир Георгиевич
  • Алексеева Наталья Юрьевна
RU2353397C2
US 7846487 B2, 07.12.2010
ILIC-STOJANOVIC, S., et al
A Review of Patents and Innovative Biopolymer-Based Hydrogels
Электромагнитный прерыватель 1924
  • Гвяргждис Б.Д.
  • Горбунов А.В.
SU2023A1
CIULLA, M.G., et al
Recent Advances in the Development of Biomimetic Materials
Электромагнитный прерыватель 1924
  • Гвяргждис Б.Д.
  • Горбунов А.В.
SU2023A1

RU 2 832 796 C1

Авторы

Севастьянов Виктор Иванович

Перова Надежда Викторовна

Даты

2025-01-09Публикация

2024-10-16Подача