Способ консервации донорских тканей для офтальмохирургии
Изобретение относится к области медицины. Способ консервации донорских тканей для офтальмохирургии включает воздействие пониженной температурой и измененным давлением, используют пониженное 0,5 атмосфер давление и температуру +2...+4°С. Оптимальными являются следующие сроки консервации для разных тканей: до 3 суток - для тканей роговой оболочки, до 10 суток - для твердой мозговой оболочки, до 30 суток - для тканей аорты. Способ прост и экономичен, обеспечивает длительное сохранение жизнеспособности тканей в условиях глазных клиник, не требует применения сложного и дорогого оборудования. 6 ил.
Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и предназначено для длительной консервации донорских тканей в лечебно-профилактических учреждениях (ЛПУ).
Современные технологии в офтальмохирургии повышают потребность в жизнеспособных донорских тканях, полностью сохраняющих биофизические и биохимические свойства в условиях длительного хранения.
Наиболее распространенным способом консервации склеры, роговой оболочки в условиях глазных клиник является метод умеренной гипотермии во влажной камере /прототип - Филатов В.П. Оптическая пересадка роговицы и тканевая терапия // М.: Медгиз, 1945, с.232/. Стерильный бюкс с глазным яблоком помещается в бытовой холодильник, в котором поддерживается температура +2...+4°С. Способ прост и доступен.
Однако в указанных условиях роговица сохраняет свою жизнеспособность 16-18 часов, а другие ткани глаза - не более суток. С третьего дня хранения наступают деструктивные изменения. Ограниченность срока хранения при указанном способе обусловлена размножением бактерий, процессами аутолиза, перекисным окислением липидов.
Решаемая предлагаемым изобретением задача и ожидаемый технический результат заключаются в повышении эффективности способа консервации донорских тканей для офтальмохирургии за счет увеличения сроков их гистологической сохранности (жизнеспособности), дающей возможность их использования как в эксперименте, так и в клинике. Значительные сроки хранения донорских тканей обеспечены предотвращением размножения бактерий и замедлением процессов аутолиза и перекисного окисления липидов.
Поставленная задача решается тем, что в способе консервации донорских тканей для офтальмохирургии при пониженной температуре +2°С +4°С донорские ткани выдерживают при давлении 0,5 атм в течение от трех до тридцати суток.
Заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретательского уровня, так как автором впервые предложено использование для консервации донорских тканей для офтальмохирургии пониженного давления.
Известен способ консервации костей /патент РФ №2026617, A01N 1/00, опубл. 20.01.1995/, согласно которому полученную от трупа кость механически очищают от мягких тканий, мозга и надкостницы, обрабатывают в дезинфицирующем растворе, перемещают в стерильный пакет и покрывают термоизоляционным футляром. Для лучшей сохранности пространство вокруг кости вакуумируют либо заполняют гозообразным консервантом.
Однако целесообразность применения пониженного давления при консервации донорских тканей для офтальмохирургии не описана и не очевидна.
Способ осуществляется следующей последовательностью операций.
1. Донорский материал (трансплантат) укладывают на дно стерильного бюкса, который устанавливают на сетку, расположенную на дне пластмассового контейнера с крышкой с силиконовой прокладкой. В центре крышки имеется отверстие с клапаном, к которому присоединяется вакуумный насос.
Оптимальные размеры контейнера в миллиметрах: основание - 210×130; высота - 85. В такой контейнер можно поместить, например, 3-6 стерильных бюксов с трансплантатом.
Контейнер стеклянный. Крышка из поликарбоната LEXAN. Материал вакуумной системы не токсичен, устойчив к перепадам температур и к воздействию агрессивных химикатов, легко стерилизуется. Сетка, укладываемая на дно контейнера, изготавливается из эластомера и выполняет роль не только подставки под бюксы, но и служит для отделения влаги из тканей.
2. Откачивают воздух из контейнера до 0,5 атм.
3. Отсоединяют контейнер от насоса и помещают в бытовой холодильник, где поддерживают температуру порядка +2°С...+4°С.
Эффективность предлагаемого способа контролировалась гистологическим анализом тканей, консервированных в разные сроки - от 3 дней до 30 дней.
Примеры конкретного осуществления способа
Пример 1. Консервация роговицы в течение 3 суток.
Исследован гистопрепарат. Окраска: перйодат калия и реактив Шифера.
Ув. об. 8, ок. 10 (здесь и далее: Ув. - увеличение, об. - объектив, ок. - окуляр).
Гистологические исследования роговицы, подверженной экспозиции в вакууме 0,5 атм в течение 3 суток, не показали существенных структурных изменений ее эпителиальных и соединительнотканных элементов. Передний эпителий, собственное вещество роговицы, передняя и задняя пограничные мембраны, а также эндотелий сохранили типичную структурную организацию.
Пример 2. Консервация роговицы в течение 7 суток.
На фиг.1 - Гистопрепарат. Окраска: перйодат калия и реактив Шифера.
Ув. об. 8, ок. 10.
Зона А - передний эпителий.
Зона Б - собственное вещество роговицы.
Зона В - эрозивные изменения десцеметовой мембраны и заднего эпителия роговицы.
Через 7 суток передний эпителий (фиг.1, зона А), собственное вещество роговицы (фиг.1, зона Б), передняя и задняя пограничные мембраны, а также эндотелий сохранили типичную структурную организацию. Определены признаки дискомплексации десцеметовой мембраны (оболочки) роговицы, что проявилось в ее разрыхлении и локальной складчатости. Это сочеталось с эрозивными изменениями клеток заднего эпителия (фиг.1, зона В). Боуменова мембрана при этом не повреждена на всем протяжении.
Пример 3. Консервация роговицы в течение 14 суток.
На фиг.2 - Гистопрепарат собственного вещества роговицы. Окраска: перйодат калия и реактив Шифера. Ув. об. 40, ок. 10.
Через 14 суток указанные выше явления деструкции десцеметовой оболочки нарастали. К ним добавились процессы некробиоза и лизиса многослойного плоского неороговевающего эпителия, прилежащих к нему участков боуменовой мембраны, а также существенные разрыхления (с признаками лизирования соединительнотканных пластинок собственного вещества роговицы (фиг.2)).
В своей совокупности эти процессы приводили к уменьшению на 25% толщины роговицы. Это происходит, главным образом, за счет утраты деструктивно измененных волокнистых и аморфных компонентов.
Поэтому оптимальным сроком консервации роговицы является 3-7 суток.
Пример 4. Консервация аорты в течение 30 суток.
На фиг.3 - Гистопрепарат аорты, консервированной в условиях 30-суточной экспозиции в вакууме 0,5 атм.
Окраска: гематоксилин Майера и эозин.
Ув. об. 8, ок. 10.
На фиг.4 - Гистопрепарат фрагмента средней оболочки аорты, консервированной в условиях 30-суточной экспозиции в вакууме 0,5 атм.
Окраска: периодат калия и реактив Шифера, контроль с амилазой.
Ув. об. 40, ок. 10.
Области Г - ядра гладких миоцитов.
Области Д - эластические мембраны.
Анализ гистопрепаратов показал, что оптимальным сроком консервации для аорты является 30 суток. В эти сроки аорта (ее средняя оболочка) имеет сохранный эластический каркас, без признаков разволокнений, разрыхлений и деструкции (фиг.3).
Гладкие мышечные клетки с пикноморфными ядрами и узким ободком цитоплазмы единичны. Аморфный матрикс, расположенный между эластическими мембранами, содержит амилазоустойчивые гликопротеины (фиг.4) и сульфатированные фракции гликозаминогликанов.
В более ранние сроки консервации гистоструктура эластического каркаса и гистохимический состав аорты аналогичны.
Между мембранами располагается значительное число гладких миоцитов. Они имеют крупные ядра с деконденсированным хроматином, большой ободок базофильной цитоплазмы, что свидетельствует об их цитофизиологической сохранности, а следовательно, и о высокой иммуногенности.
Пример 5. Консервация твердой мозговой оболочки (ТМО) в течение 10-30 суток.
На фиг.5 - Гистопрепарат ТМО, консервированной в условиях 10-суточной экспозиции в вакууме 0,5 атм.
Окраска: гематоксилин Майера и эозин.
Ув. об. 40, ок. 10.
На фиг.6 - Гистопрепарат ТМО, консервированной в условиях 30-суточной экспозиции в вакууме 0,5 атм.
Окраска: гематоксилин Майера и эозин.
Ув. об. 40, ок. 10.
Участки А - участки разволокнения пучков соединительнотканных волокон.
ТМО имеет оптимальную гистоструктуру только в сроки 10 дней консервации (фиг.5). В эти сроки она состоит из плотной волокнистой соединительной ткани, богатой эластическими волокнами. Основная масса пучков соединительнотканных волокон ориентирована продольно, меньшая часть - косопоперечно. Клеточные элементы (типа фиброцитов) единичны. В аморфном межклеточном веществе идентифицированы гликопротеины и гликозаминогликаны, количество которых визуально начинает значительно снижаться через 10 суток консервации.
Следует особенно подчеркнуть, что через 14 и особенно через 30 суток консервации в ТМО происходят процессы дискомплексации волокнистых структур, а углеводные биополимеры не определяются. Это, в свою очередь, приводит к разрыхлению пучков соединительнотканных волокон, их микроповреждениям, разволокнениям с формированием значительных дефектов стромы.
Выводы
Установлено, что сохранение гистологической фибриллоархитектоники и мукополисахаридного состава аморфного матрикса, являющегося индуцибельным фактором репаративных гистогенезизов, зависит от вида донорских тканей и сроков их консервации.
При реализации предлагаемого способа - в условиях поддержания степени вакуумирования 0,5 атм и температуры +2°С...+4°С - обеспечивается сохранность гистологической структуры консервированных тканей, которая доказывает их жизнеспособность и возможность их использования как в эксперименте, так и в клинике.
Оптимальными являются следующие сроки консервации для разных тканей:
до 3-7 суток - для тканей роговой оболочки,
до 10 суток - для твердой мозговой оболочки,
до 30 суток - для тканей аорты.
Консервация донорских тканей предлагаемым способом проста и экономична, обеспечивает длительное сохранение их гистологической структуры (жизнеспособности) в условиях глазных клиник, без применения сложного и дорогого оборудования.
Способ консервации донорских тканей для офтальмохирургии при пониженной температуре +2...+4°С, отличающийся тем, что донорские ткани выдерживают при давлении 0,5 атм в течение от трех до тридцати суток.
