Способ удаления костного мозга из губчатых костных имплантатов

Изобретение относится к биологии и медицине, а именно к заготовке костных имплантатов для целей реконструктивно-восстановительной хирургии и проведения морфологических исследований. Костный имплантат помещают в 2-5%-ный раствор трипсина при температуре 30-40°С на 6-8 час, затем осуществляют промывку костного имплантата поочередно физиологическим раствором и 2-5%-ным раствором трипсина при той же температуре. Кратность чередования зависит от степени окончательной очистки костного имплантата, которую определяют морфологически. Окончательную отмывку проводят физиологическим раствором. Способ обеспечивает улучшение пластических свойств костного имплантата, полное удаление из него костного мозга и клеток, покрывающих кость, сокращение времени подготовки имплантатов к клиническому использованию или морфологическому исследованию. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к биологии и медицине, а именно к обработке костных имплантатов, их заготовке для целей реконструктивно-восстановительной хирургии, а также получению костных образцов для проведения морфологических исследований.

Для получения костно-пластического материала, эквивалентного по качеству аутокости, наиболее эффективными являются непосредственные воздействия на аллогенный пластический материал физическими и химическими факторами, в результате которых добиваются снижения антигенной активности имплантатов и уменьшения риска тканевой несовместимости за счет полного удаления из них костного мозга и покрывающих кость клеток.

В настоящее время наиболее эффективной считается пересадка губчатых имплантатов, освобожденных от костного мозга. При аллопластике костей костный мозг, в отличие от костного вещества, не принимает участия в репаративных процессах, обладает резко выраженными антигенными свойствами, вызывает иммунологический конфликт, что обуславливает необходимость удаления его механическими, физическими или химическими воздействиями.

Известен способ удаления костного мозга из аллотрансплантата с помощью растворителя (пат. ФРГ №961654, 1957 г.). Однако при этом способе в результате мацерации происходит денатурация белков и основного вещества кости под влиянием воздействия на него химических реактивов, что отрицательно сказывается на пластических свойствах трансплантата.

Известен способ обработки ксенокости перекисью водорода, эфиром, ацетоном и этилендиамином (Савельев В.И. и др. Реакция организма на трансплантацию костной ткани. Новосибирск, 1985, с.74). Однако и этот способ не обеспечивает получения так называемой "чистой кости".

Известен способ отмывки костных образцов от костного мозга, заключающийся в удалении водорастворимых белков и жира из костной ткани, используя в качестве рабочей жидкости смеси пергидроля и ацетона (Актуальные проблемы трансплантации тканей. СПб МОРСАР АВ 2001, 152 с.).

Авторами экспериментально было установлено, что и при этом способе механические характеристики образца претерпевают значительные изменения.

Известен комбинированный химико-физический способ удаления костного мозга из губчатых костных трансплантатов, основанный на воздействии на них химическими веществами и отмывке проточной водой (пат. РФ №2166252). При этом предварительно отмытые проточной водой костные трансплантаты липосистемами и перекисью водорода воздействуют низкочастотными ультразвуковыми колебаниями, после чего снова отмывают трансплантат проточной водой и помещают в спиртоэфирный раствор на 0,5-1,5 часа.

Наиболее близким техническим решением является способ удаления костного мозга из трансплантата, включающий промывку образцов струями физиологического раствора с температурой 30-40°С (авт. свид. СССР №628888), но при этом степень чистоты аллотрансплантата крайне низок, возможна отмывка образцов малых размеров.

Целью заявленного технического решения является повышение качества костных имплантатов, улучшение его пластических свойств, полное удаление костного мозга и клеток, покрывающих кость, сокращение времени подготовки имплантатов к клиническому использованию или костных образцов к исследованию.

Поставленная цель достигается использованием способа удаления костного мозга из имплантата, включающего промывку образцов при температуре 30-40°С струями физиологического раствора, при этом предварительно образец помещают в 2-5%-ный раствор трипсина при температуре 30-40°С на 6-8 час, затем осуществляют промывку образцов поочередно физиологическим раствором и 2-5%-ным раствором трипсина при температуре 30-40°С, а окончательную отмывку проводят физиологическим раствором.

Кроме того, для обеспечения оптимальной продолжительности отмывки с учетом размеров внутрикостных пространств (ячеек) отмывка может осуществляется при подаче струй при давлении 2-5 атм.

Трипсин - один из основных ферментов пищеварения. В медицинской практике трипсин используется в хирургии для лечения гнойных и длительно не заживающих ран. Выпускается в промышленности в кристаллическом виде (Машковский М.Д. Лекарственные средства, т.2, стр.108, М., 2000 г.).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Из полученного от донора фрагмента (компактное и губчатое вещество диафиза и эпифиза бедренной кости) вырезают заготовку длиной 7-15 см, шириной 3-5 см и толщиной 0,4-0,8 мм. Осуществляют предварительную отмывку от костного мозга струей физиологического раствора, нагретого до 30-40°С, в течение 5-7 минут. После этого фрагмент кости помещают на 6-8 часов в предварительно приготовленный 2-5%-ные растворы трипсина, нагретого до 30-40°С. Раствор готовили путем растворения в воде при 30-40°С кристаллического трипсина. Далее на образец для удаления остатков костного мозга из труднодоступных мест направляют поочередно в течение 4-6 мин струю раствора трипсина, а затем струю физиологического раствора. Растворы подаются при температуре 30-40°С. Кратность чередования струй зависит от степени окончательной очистки образца. Окончательную промывку осуществляют струей физиологического раствора в течение 2-4 мин.

Контроль полноты удаления из костного образца костного мозга и покрывающих кость клеток осуществляли морфологически по результатам изучения структуры образцов методом сканирующей микроскопии. Анализ биохимических исследований (оценка показателя микротвердости по Виккерсу), а также физических - на основании данных акустической микроскопии (по величине скорости прохождения ультразвука в костной ткани) не выявил механических изменений в образцах. Достигнута 99,9-100% степень чистоты образцом при отмывки заявляемым способом.

Полученные результаты сведены в таблицу 1

Пример 2.

Осуществлен аналогично примеру 1 за исключением подачи струй растворов при различных давлениях. При давлении 2 атм время обработки около 7 часов, при давлении 3,5 атм время обработки 6,5 часов, при давлении 5 атм время обработки около 5 часов.

В контроле при отмывке методом погружения в 2-5% раствор трипсина без применения давления продолжительность отмывки составила около 2 суток. Изменений механических характеристик образцов при использовании растворов с различным давлением не выявлено. Степень чистоты 100%.

Таблица 1
Характеристика образцов	Показатели чистоты	Показатель микротвердости по Виккерсу (МПа)	Продольная скорость распространения ультразвука (Cl, м/с)
Исходный %	Оконча тельный, %	Исходный, %	Окончательный, %	Исходный, %	Окончательный, %
Фрагмент бедренной кости человека (7×3×0,8) см	0	99,9
Фрагмент бедренной кости быка (10,0×5×0,9) см	0	100
Фрагмент бедренной кости быка (2,0×2,5×2,9) см	0	99.9			-	-

1. Способ удаления костного мозга из костного имплантата, включающий промывку костного имплантата при температуре 30-40°С струями физиологического раствора, отличающийся тем, что предварительно костный имплантат помещают в 2-5%-ный раствор трипсина при температуре 30-40°С на 6-8 ч, затем осуществляют промывку костного имплантата поочередно физиологическим раствором и 2-5%-ным раствором трипсина при той же температуре, при этом кратность чередования зависит от степени окончательной очистки костного имплантата, которую определяют морфологически, и окончательную отмывку проводят физиологическим раствором.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отмывку осуществляют при давлениях струй растворов 2-5 атм.