Способ получения аутологичного тромбоцитарного геля

Изобретение относится к медицине и касается способа получения препарата для лечения воспалительных и дегенеративных процессов и для стимуляции регенерации тканей, в частности, аутологичного тромбоцитарного геля. Для получения геля используют богатую тромбоцитами плазму, которую приготавливают центрифугированием аутокрови в центрифуге с вертикальной осью вращения. Аутокровь помещают в цилиндрический стакан центрифуги, имеющий карман-ловушку. В процессе центрифугирования происходит завихрение аутокрови и разделение ее на компоненты с одновременным раздельным их накапливанием: эритроцитов - на дне стакана, а богатой и бедной тромбоцитами плазм - в кармане-ловушке. Центрифугирование выполняют со скоростью, уменьшающейся каждые три минуты, значение которой выбирают последовательно из следующих диапазонов, об/мин.: 4500-3500, 2500-1500, 1200-800. Способ позволяет повысить качество лечения и сократить его сроки за счет качества основы геля - практически беспримесной плазмы, богатой жизнеспособными тромбоцитами, содержащими большое количество факторов роста. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к медицине, в частности к способу получения аутологичного тромбоцитарного геля (АТГ), применяемого для лечения воспалительных и дегенеративных процессов и для стимуляции процесса регенерации тканей. Оно может быть использовано, например, в терапии, хирургии, стоматологии, оториноларингологии, ортопедии или косметологии.

В основе АТГ лежит использование богатой тромбоцитами плазмы (БоТП), выделяемой из крови больного (аутокрови) или донорской крови. Предпочтение отдается БоТП из аутокрови из-за возможности избежать при лечении дополнительного (к уже имеющемуся заболеванию) инфицирования больного вирусами и бактериями донорской крови.

Лечение воспалительных и дегенеративных процессов и стимуляция регенерации тканей препаратом АТГ состоит в инициировании коагуляции тромбоцитов БоТП с выделением ими факторов роста новых сосудов и факторов регенерации тканей.

Эффективность лечения в наибольшей степени зависит от качества БоТП, которая в идеале не должна содержать иных компонентов, кроме жизнеспособных, богатых факторами роста тромбоцитов при максимально возможном их числе. На практике это не достижимо и связано с отсутствием способов и технических средств, позволяющих выделить какой-либо компонент крови в отдельную беспримесную фракцию. И проблема не только в том, чтобы идеально выделить тромбоцитарную фракцию и на ее основе создать высочайшего качества АТГ, но и в том, чтобы сделать это в кратчайшие сроки, так как биологическая активность тромбоцитов вне тела ограничена по времени, а скорость распада факторов роста, высвобождающихся в процессе приготовления АТГ, очень высока.

Известен способ получения аутологичного тромбоцитарного препарата путем инициирования активатором процесса коагуляции в предварительно полученной БоТП. В качестве активатора используют смесь тромбина и хлорида кальция, при этом БоТП получают из антикоагулированной аутокрови, которую подвергают однократному центрифугированию в течение 6-8 мин с одной-единственной скоростью, выбранной из диапазона 1000-2300 об/мин (RU 2305563 С2, МПК А61К 35/16, А61К 35/14, А61М 1/36, опубл. 10.09.2007, Бюл. №25).

В известном способе выбор скорости производят из диапазона, ни нижний, ни даже верхний пределы которого не могут обеспечить качественное фракционирование аутокрови при однократном центрифугировании, тем более что используют для этого «обычную лабораторную центрифугу» с радиальным разгоном и распределением компонентов крови по их плотности без четких границ, отделяющих одни компоненты от других.

Известен способ получения препаратов на основе аутологичной БоТП, которую получают центрифугированием сначала антикоагулированной аутокрови в течение 10 мин со скоростью 1300 об/мин, затем фракции, содержащей бедную тромбоцитами плазму (БеТП) и БоТП, в течение 10 мин со скоростью 2000 об/мин с извлечением БоТП (СА 2529905 А1, МПК А61К 35/16, А61С 8/00, опубл. 12.06.2007). Общее время составляет 20 мин.

Известен также препарат на основе БоТП, полученной центрифугированием антикоагулированной аутокрови со скоростью 5600 об/мин, а после отделения БеТП - со скоростью 2400 об/мин для отделения эритроцитов от БоТП. Весь процесс занимает 20-30 мин (Роберт Маркс и др. статья из «Интернета»: http://www.dent al-az buca.ru/articles/prp last/).

В известных способах длительность процессов получения БоТП составляет 20-30 мин. Это позволяет предположить, что после этого количество жизнеспособных тромбоцитов, содержащих большое количество факторов роста, в БоТП будет небольшим, и, следовательно, качество АТГ будет невысоким. Кроме того, в процессе центрифугирования одни компоненты аутокрови от других не отделяются и, следовательно, выделяемые компоненты содержат большие примеси других компонентов.

Известен способ получения АТГ, заключающийся в центрифугировании антикоагулированной аутокрови в контейнере центрифуги, зафиксированном съемно в днище центрифуги винтовым соединением с возможностью вращения относительно вертикальной оси центрифуги, в послойном разделении аутокрови в результате центрифугирования на БеТП, БоТП и эритроциты, в выделении слоя БоТП и в ее активировании активатором, например, тромбином в присутствии хлорида кальция (US заявка 2001/0055621 А1, МПК А61К 35/16, нац. кл. 424/530, опубл. 27.12.2001).

В известном способе использован принцип вертикального вращения при центрифугировании, который должен был бы обеспечить предварительное завихрение и подъем суспендированных частиц и только потом их радиальное распределение по плотности. Однако уплощенность конструкции контейнера (как мягкого, так и жесткого) и ее удаленность от оси вращения центрифуги не допускают завихрения, а радиальное распределение компонентов аутокрови по их плотности в процессе центрифугирования происходит без изоляции их друг от друга с размытыми границами между ними. В известном способе не указан режим получения БоТП, предназначенной для АТГ.

Способ по заявке US 2001/0055621 является наиболее близким по технической сущности и выбран в качестве ближайшего аналога (прототипа).

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка упрощенного способа получения АТГ высокого качества, который позволил бы в условиях клиники быстро (в пределах 15 мин) приготовить препарат и провести лечение.

Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в повышении качества лечения при снижении времени на его проведение за счет более быстрого и эффективного приготовления АТГ с большим процентом содержания тромбоцитов, содержащих наибольшее количество факторов роста сосудов и регенерации тканей.

Для решения поставленной задачи в способе получения АТГ, заключающемся в центрифугировании в контейнере центрифуги, зафиксированном в ней съемно и с возможностью его вращения относительно ее вертикальной оси, антикоагулированной аутокрови с разделением ее на бедную тромбоцитами плазму, богатую тромбоцитами плазму и эритроциты, в выделении богатой тромбоцитами плазмы и в активировании последней активатором, согласно изобретению центрифугирование выполняют со скоростью, уменьшающейся каждые три минуты, значение которой выбирают последовательно из следующих диапазонов, об/мин: 4500-3500, 2500-1500, 1200-800 с одновременным накапливанием отдельно эритроцитов и богатой и бедной тромбоцитами плазм в вышеуказанном контейнере, выполненном в виде цилиндрического стакана, снабженного, составляющим с ним одно целое, карманом-ловушкой √-образного поперечного сечения, расположенным снаружи него, при этом эритроциты накапливают в стакане, а бедную и богатую тромбоцитами плазмы - в кармане-ловушке, причем в частных случаях использования способа в качестве антикоагулянта аутокрови используют цитрат натрия, ЦФДА-1, цитрат декстрозы или гепарин, в качестве активатора для богатой тромбоцитами плазмы используют тромбин в присутствии хлорида кальция, центрифугирование производят при температуре 24-30°С, в цилиндрическом стакане на внутренней поверхности его стенки размещают вертикальные лопатки, стакан фиксируют в центрифуге с помощью крюков-зацепов, имеющихся снаружи на его дне, которые вставляют в отверстия для них, имеющиеся в днище центрифуги.

Отличительными от прототипа признаками заявленного способа являются следующие:

а) признаки, обеспечивающие получение технического результата во всех случаях:

- выполнение центрифугирования со скоростью, уменьшающейся каждые три минуты, значение которой выбирают последовательно из следующих диапазонов, об/мин: 4500-3500, 2500-1500, 1200-800,

- одновременное с центрифугированием накапливание отдельно эритроцитов и богатой и бедной тромбоцитами плазм в вышеуказанном контейнере центрифуги,

- выполнение указанного контейнера центрифуги в виде цилиндрического стакана, снабженного, составляющим с ним одно целое, карманом-ловушкой √-образного поперечного сечения, расположенным снаружи него,

- накапливание эритроцитов в стакане, а бедной и богатой тромбоцитами плазм в кармане-ловушке;

б) признаки, обеспечивающие получение технического результата в частных случаях:

- использование в качестве антикоагулянта аутокрови цитрата натрия, ЦФДА-1, цитрата декстрозы или гепарина,

- использование в качестве активатора для богатой тромбоцитами плазмы тромбина в присутствии хлорида кальция,

- выполнение центрифугирования при температуре 24-30°С,

- размещение в цилиндрическом стакане на внутренней поверхности его стенки вертикальных лопаток,

- фиксирование стакана в центрифуге с помощью крюков-зацепов, имеющихся снаружи на его дне, которые вставляют в отверстия для них, имеющиеся в днище центрифуги.

Указанные отличительные признаки, каждый в отдельности и все совместно, направлены на решение поставленной задачи и являются существенными.

Использование совокупности этих признаков в известном уровне техники, аналогах и прототипе не обнаружено.

Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными позволяет решить поставленную задачу.

Заявленный способ обеспечивает повышенное качество лечения, так как позволяет получить АТГ на базе БоТП, имеющей максимально возможное количество жизнеспособных тромбоцитов, содержащих большое количество факторов роста. Получение БоТП такого качества стало возможным за счет использования вертикального вращения центрифугируемой аутокрови и выполнения центрифугирования со скоростью, уменьшающейся каждые три минуты, значение которой выбирают последовательно из следующих диапазонов, об/мин: 4500-3500, 2500-1500, 1200-800.

Вертикальное вращение аутокрови, разгоняемой с начальной высокой скоростью, приводит к ее быстрому завихрению и к подъему самых легких по плотности компонентов, которые требуется лишь своевременно изолировать без использования специальных дополнительных емкостей. Именно для этого была разработана конструкция контейнера в виде цилиндрического стакана с наружным карманом-ловушкой, обеспечивающая аутокрови свободу завихрения, а ее легким компонентам БеТП и БоТП автоматическое перетекание и оседание в кармане-ловушке. Переход к более низким скоростям через каждые три минуты (без остановок центрифуги) обеспечивает дальнейшее разделение аутокрови на компоненты. Весь процесс длится девять минут. БоТП, необходимую для приготовления АТГ, отделяют от БеТП, например, с помощью шприца.

Режим центрифугирования выявлен экспериментально и связан с выбором скорости и времени, необходимых и достаточных для формирования столба завихрения аутокрови, разделения его на компоненты и распределения компонентов в соответствии с их плотностью по стакану и карману-ловушке.

Процесс центрифугирования проводят при температуре 24-30°С для сохранения жизнеспособности тромбоцитов.

Карман-ловушка является неотъемлемой частью стакана, так как образован его стенкой, изогнутой √-образно. Стенка может быть изогнута частично или полностью, в соответствии с этим карман-ловушка будет окружать часть стакана или весь стакан.

Стакан изнутри снабжен еще одной неотъемлемой частью - вертикальными лопатками, которые в процессе центрифугирования препятствуют оседанию взвихренных компонентов аутокрови, обеспечивая им дополнительную возможность для более тщательного разделения.

Для удобства и быстроты обслуживания предусмотрена фиксация стакана в центрифуге с помощью крюков-зацепов, заводимых в выполненные под них отверстия в днище центрифуги. По сравнению с винтовым соединением, предложенным в прототипе, такое соединение проще и удобнее.

Все вышеперечисленное позволяет сделать вывод, что преимуществами предложенного способа перед способом по прототипу является полноценное использование принципа «завихрения» при центрифугировании аутокрови, обеспечившего при выбранном режиме центрифугирования возможность накапливания отдельных компонентов в различных емкостях в процессе центрифугирования. Именно это позволило получить БоТП более высокого качества, тем самым повысить качество АТГ и, как следствие этого, повысить качество лечения с минимальными сроками его проведения.

Конструкция цилиндрического стакана, разработанная для осуществления вышеуказанных преимуществ, представлена на чертеже, где на фиг.1 представлен заявленный стакан с частичным охватом его карманом-ловушкой, вид сбоку в разрезе, на фиг.2 - то же, вид сверху, на фиг.3 показан общий вид того же стакана и центрифуги, на фиг.4 представлен вариант конструкции стакана с полным охватом его карманом-ловушкой, общий вид с частичным разрезом.

Цилиндрический стакан 1 состоит из стенки 2, днища 3 и кармана-ловушки 4 (фиг.1, 2). На стенке 2 изнутри имеются вертикальные лопатки 5, а на дпище 3 - крюки-зацепы 6.

Карман-ловушка 4 имеет √-образное поперечное сечение, расположен снаружи стакана 1. Он может окружать весь стакан 1 (фиг.4) или только часть его (фиг.3). Он образован изгибом стенки 2.

Стакан 1 закрепляют в центрифуге 7, имеющей вертикальную ось вращения О, с помощью его крюков-зацепов 6, вставленных в отверстия 8 на днище 9 центрифуги 7 (фиг.3).

Заявленный способ осуществляют следующим образом.

Отбирают аутокровь, одновременно смешивая ее с антикоагулянтом - цитратом натрия. Переливают ее в стакан 1, закрепляют стакан 1 в центрифуге и центрифугируют аутокровь со скоростью, уменьшающейся каждые 3 минуты: сначала со скоростью 4500 об/мин, при которой происходит улавливание и оседание в кармане-ловушке 4 максимального количества «старых» форм тромбоцитов, почти не содержащих факторов роста и факторов стимуляции регенерации, затем со скоростью 2000 об/мин и 1000 об/мин, при которых происходит дальнейшее разделение аутокрови с улавливанием оставшихся «старых» тромбоцитов, тромбоцитов «со средней степенью деградации» и «молодых» тромбоцитов, содержащих большое количество факторов роста. Так происходит формирование БоТП в кармане-ловушке 4. Накапливающаяся одновременно с БоТП БеТП практически не нарушает состава БоТП. На дне стакана 1 происходит накапливание эритроцитов. Процесс центрифугирования длится 9 мин и обеспечивает практическую беспримесность всех разделенных компонентов аутокрови.

Для активирования БоТП и получения АТГ БоТП отбирают шприцем и смешивают с активатором (со смесью тромбина и раствора хлорида кальция). Это занимает 2-3 мин.

Таким образом, чистое время получения АТГ составляет 11-12 мин, на практике до 15 мин.

Высокое качество полученного геля подтверждено результатами лечения трофической язвы, сроки лечения которой сократились с 21 дня до 16 дней, также в лечении артритов и артрозов, что выражалось в сокращении сроков лечения на 15-25%, в лечении облысения, что выражалось в более быстром росте волос на 20-30%, в косметологии, что выражалось в более явном эффекте разглаживания морщин и ликвидации мешков под глазами.

Предложенный способ применим во всех клиниках. Цилиндрический стакан изготавливают промышленным методом дутья или формования.

1. Способ получения аутологичного тромбоцитарного геля, заключающийся в центрифугировании в контейнере центрифуги, зафиксированном в ней съемно и с возможностью его вращения относительно ее вертикальной оси, антикоагулированной аутокрови с разделением ее на бедную тромбоцитами плазму, богатую тромбоцитами плазму и эритроциты, в выделении богатой тромбоцитами плазмы и в активировании последней активатором, отличающийся тем, что центрифугирование выполняют со скоростью, уменьшающейся каждые три минуты, значение которой выбирают последовательно из следующих диапазонов, об/мин: 4500-3500, 2500-1500, 1200-800, с одновременным накапливанием отдельно эритроцитов и богатой и бедной тромбоцитами плазм в вышеуказанном контейнере, выполненном в виде цилиндрического стакана, снабженного составляющим с ним одно целое карманом-ловушкой √-образного поперечного сечения, расположенным снаружи него и коаксиально по отношению к нему, при этом эритроциты накапливают в стакане, а бедную и богатую тромбоцитами плазмы - в кармане-ловушке.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве антикоагулянта аутокрови используют цитрат натрия, ЦФДА-1, цитрат декстрозы или гепарин.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве активатора для богатой тромбоцитами плазмы используют тромбин в присутствии хлорида кальция.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что центрифугирование производят при температуре 24-30°С.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в цилиндрическом стакане на внутренней поверхности его стенки размещают вертикальные лопатки.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что стакан фиксируют в центрифуге с помощью крюков-зацепов, имеющихся снаружи на его дне, которые вставляют в отверстия для них, имеющиеся в днище центрифуги.