Способ получения костно-пластического материала

Изобретение относится к области медицины и раскрывает cпособ получения костно-пластического материала. Способ характеризуется тем, что кость очищают, распиливают на фрагменты с размером частиц 0,5-1,5 см, промывают водой, проводят делипидизацию, депротеинизацию, измельчение костных фрагментов и соединение полученной костной массы при температуре 38-40°C с коллагенсодержащим раствором в виде раствора химически чистого желатина, приготовленного на консервирующем растворе с добавлением антибактериального препарата, и стерилизацию. Изобретение может быть использовано для получения биоактивного костно-пластического материала для замещения значительных костных дефектов на основе составляющих биологического происхождения, пластичной консистенции, обладающего остеогенными свойствами, с местным антибактериальным эффектом. 1 пр.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к заготовке и консервации костной ткани, и может быть применено в работе "костных банков" для обеспечения костно-пластическим материалом учреждений здравоохранения.

Известен способ получения костного трансплантата (Э.А. Рамих, В.Т. Подорожная, Ю.В. Этитейн Авторское свидетельство СССР 1724206). Однако использование депротеинизированной губчатой кости (ДПГК), которая является карбонатгидроксилапатитом биологического происхождения, не всегда удобно, вследствие стабильной формы, сложностей ее моделирования, что приводит к повышению возможности прорезывания трансплантата через мягкие ткани и вероятности неполного заполнения костного дефекта. Период формирования регенерата достаточно продолжительный за счет отсутствия коллагеновой добавки (для стимуляции остеогенеза).

Наиболее близким к предлагаемому является способ приготовления биоактивного костно-пластического материала "депротекс" по патенту РФ №2232585 (МПК A61K 35/32, A61F 2/28, A61L 27/00, A61L 27/54, А61Р 19/00, опубл. 20.07.2004). В данном способе депротеинизированную кость после промывки стерильной дистиллированной водой измельчают до размера частиц 0,1-0,5 мм, полученную депротеинизированную костную муку соединяют при температуре 38-40°C с 9% раствором желатина, приготовленным на консервирующем растворе с добавлением антибактериального препарата, консервируют при температуре -20°C и стерилизуют. Антибактериальный препарат, например рефлин, добавляют в дозе соответствующей оптимальной местной антибактериальной.

По аминокислотному составу желатин относится к неполноценным белкам и содержит много остатков глицина, пролина, оксипролина, аланина (т.е. веществ, которые принимают участие в построении новой кости), что снижает риск возникновения иммунологических реакций. Использование материала «депротекс» позволяет повысить конечные результаты костно-пластических операций, оптимизировать процессы репарации и восстановить костную структуру, поврежденную патологическим процессом. Преимущественная область применения костно-пластического материала по патенту РФ №2232585 - замещение незначительных по объему костных дефектов, например, в стоматологии.

К недостаткам способа по патенту №2232585 следует отнести невозможность его использования при проведении костно-пластических операций на больших костных дефектах, например, в ортопедии и травматологии, онкологии. Это обусловлено использованием депротеинизированной костной муки, частицы которой могут вымываться потоками крови из значительных по объему костных дефектов. Кроме того, мелкие частицы костной муки не обеспечивают высоких прочностных свойств, необходимых при замещении больших костных дефектов.

Задача (технический результат) изобретения - получение биоактивного костно-пластического материала для замещения значительных костных дефектов на основе составляющих биологического происхождения, пластичной консистенции, обладающего остеогенными свойствами, с местным антибактериальным эффектом.

Поставленная задача решается тем, что для получения костно-пластического материала (КПМ) осуществляют очистку кости, распилку на фрагменты, промывку водой, делипидизацию, депротеинизацию, измельчение костных фрагментов и соединение полученной костной массы при температуре 38-40°C с коллагенсодержащим раствором в виде раствора химически чистого желатина, приготовленного на консервирующем растворе с добавлением антибактериального препарата, и стерилизацию. Согласно изобретению костные фрагменты измельчают до размера частиц 0,5-1,5 см, соединение костной массы с коллагенсодержащим раствором осуществляют путем равномерного перемешивания с 20-30%-ным раствором химически чистого желатина, после чего полученную костную массу соединяют с 30-35%-ным раствором химически чистого желатина, а затем костную массу формируют, подвергают лиофилизации и стерилизуют.

Измельчение костных фрагментов до размера частиц 0,5-1,5 см позволяет получить высокие прочностные свойства полученного материала и обеспечивает надежное удерживание материала внутри большого костного дефекта.

Использование 30-35% раствора химически чистого желатина предназначено для надежного скрепления крупных частиц костной ткани, что также обеспечивает его удерживание внутри костного дефекта. А предварительное равномерное перемешивание с 20-30%-ным раствором желатина обеспечивает гарантированную связь всех участков костных частиц с желатином.

Лиофилизация костной массы придает конечному материалу гидрофильность. После пропитывания полученного гидрофильного материала, например, кровью пациента или донора он становится пластичным, что позволяет моделировать его в соответствии с объемом и конфигурацией костного дефекта. Это обеспечивает максимальное заполнение всего объема костного дефекта и, следовательно, надежное удержание костно-пластического материала внутри дефекта.

Способ осуществляют следующим образом.

Кости очищают, распиливают на фрагменты и промывают водой. Осуществляют делипидизацию и депротеинизацию фрагментов кости. Измельчают костные фрагменты до размера частиц 0,5-1,5 см и путем равномерного перемешивания соединяют полученную костную массу при температуре 38-40°C с коллагенсодержащим 20-30%-ным раствором химически чистого желатина, приготовленным на консервирующем растворе с добавлением антибактериального препарата. После чего полученную костную массу соединяют с 30-35%-ным раствором химически чистого желатина, а затем костную массу формируют, подвергают лиофилизации и стерилизуют.

Пример конкретного осуществления заявляемого способа. Аллогенные или ксеногенные фрагменты головок и мыщелков бедер (эпифизмы длинных трубчатых костей) освобождают от мягких тканей и распиливают на фрагменты размером 3×2×1 см. В течение 4 часов подвергают механической очистке путем промывания холодной проточной водой, очищенной, например, через фильтр «Аквафор». Материал заливают 10% раствором перекиси водорода и помещают в термостат при 37°C на 24-48 часов со сменой раствора 2-3 раза. Отсутствие элементов костного мозга свидетельствует о полной депротеинизации костной ткани, что определяется макроскопически. Далее материал промывают в холодной проточной воде и помещают в раствор спирт-эфира в соотношении 1:1 на 6 часов, меняя реактивы каждые 2 часа, при комнатной температуре, высушивают в стерильном боксе под вентилятором 15 мин. Помещают под вентилятор на 4-6 часов в стерильном боксе. Затем с помощью костных кусачек измельчают до размеров частиц 0,5-1,5 см.

В термостойкую колбу, содержащую 0,9% раствор NaCl, вносят химически чистый желатин из расчета, чтобы получился 20-30% раствор. Колбу помещают на водяную баню и нагревают до температуры 38-40°C для полного расплавления желатина. Во время нагревания необходимо производить периодическое перемешивание содержимого колбы путем взбалтывания.

Аналогично готовят 30-35% раствор химически чистого желатина.

Раствор желатина охлаждают и смешивают с антибиотиком, например рефлином, в соотношении 0,5 мг на 10 мл 20-30% раствора. Соединяют костный материал с 20-30% раствором желатина и равномерно перемешивают. Полученную массу соединяют с 30-35% раствором желатина и снова перемешивают, охлаждают до комнатной температуры. Фасуют по 0,25 и 0,5 г. Полученную костную массу формируют, например в чашках Петри с диаметром 50 мм, размещают в морозильной камере при температуре 40°С на 2 суток с целью лиофилизации нижней поверхности конгломерата, затем упаковывают и осуществляют стерилизацию, например, газообразной окисью этилена или потоком быстрых электронов β-лучей.

Результаты экспериментального исследования предлагаемого костно-пластического материла.

В условиях in vitro с целью имитации выполнения импакционной костной пластики было произведено моделирование заполнения ацетабулярной впадины (в качестве последней выступала чаша эндопротеза тазобедренного сустава) костно-пластическим материалом, с последующей его импакцией в чаше и обработкой фрезой до гомогенной структуры, равномерно покрывающей внутренний контур чаши.

Для этого два исследуемых образца заявляемого костно-пластического материала были обработаны донорской кровью в количестве 20 мл (политы сверху, с целью смачивания и улучшения упругоэластических свойств, время экспозиции составило 2 минуты). Это привело к пропитыванию кровью материала и его переходу в пластичное состояние, позволяющее поместить его в заданный объем для восполнения дефекта костной ткани, например, в ацетабулярной впадине. В качестве модели ацетабулярной впадины в проведенном эксперименте была использована ацетабулярная чаша эндопротеза ТБС.

Затем была произведена импакция КПМ к внутренним стенкам внутреннего объема чаши эндопротеза (гладкая сторона костно-пластического материала при этом была обращена к чаше), с последующей фрезовой обработкой до получения гомогенной структуры, равномерно покрывающей внутренний контур чаши, что было сделано для моделирования процесса восстановления костного дефекта ацетабулярной впадины.

Вслед за этим было выполнено успешное нанесение на полученную из материала «Депротекс» гомогенную структуру полиметилметакрилатного цемента в количестве 40 граммов, с последующей установкой полиэтиленового вкладыша эндопротеза в чашу для имитации установки чаши (в качестве которой выступал вкладыш) в ацетабулярную впадину (роль которой выполняла собственно чаша).

Последующий осмотр образца производили спустя 3 суток. Разделение между собой чаши эндопротеза и конгломерата из импактированного костно-пластического материала и полиметилметакрилатного цемента происходит без существенного сопротивления. Измерения механико-прочностных свойств конгломерата, полученного в ходе импакции фрагментов материала, не проводили по причине их нецелесообразности, однако при субъективной оценке прочность фиксации импактированного материала такова, что требует приложения определенного усилия для отделения его фрагментов от полиметилметакрилатного цемента. Прочность адгезии полиметилметакрилатного цемента и полиэтиленового вкладыша субъективно очень прочная, требующая приложения значительного усилия для получения фрагментов (сколов) материала образца.

Таким образом, экспериментально на модели ацетабулярной впадины была подтверждена возможность достижения равномерного покрытия материалом стенок внутреннего объема чаши эндопротеза тазобедренного сустава (выступавшей в качестве модели ацетабулярной впадины) путем импакции КПМ и последующей импрегнации полиметилметакрилата и установкой полиэтиленового вкладыша, что идентично тем действиям, которые были бы произведены в условиях in vivo при восполнении дефекта костной ткани методом импакционной костной пластики в ходе ревизионного эндопротезирования с использованием полиметилметакрилатного костного цемента.

Способ получения костно-пластического материала, включающий очистку кости, распилку на фрагменты, промывку водой, делипидизацию, депротеинизацию, измельчение костных фрагментов и соединение полученной костной массы при температуре 38-40°C с коллагенсодержащим раствором в виде раствора химически чистого желатина, приготовленного на консервирующем растворе с добавлением антибактериального препарата, и стерилизацию, отличающийся тем, что костные фрагменты измельчают до размера частиц 0,5-1,5 см, соединение костной массы с коллагенсодержащим раствором осуществляют путем равномерного перемешивания с 20-30%-ным раствором химически чистого желатина, после чего полученную костную массу соединяют с 30-35%-ным раствором химически чистого желатина, а затем костную массу формируют, подвергают лиофилизации и стерилизуют.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для изготовления протезов желчных протоков. Способ изготовления трехслойного каркаса для протезирования желчного протока из биосовместимых рассасывающихся полимеров в виде трубки заключается в послойном нанесении методом электроформования трех слоев указанных полимеров.

Изобретение относится к медицине и представляет собой слоистый материал для использования в качестве защиты от прокалывания в гибких заполняемых протезах, содержащий базовый и верхний слои, образованные из эластомера, и промежуточный слой, расположенный между базовым и верхним слоем.

Изобретение относится к медицине и заключается в способе получения биоактивного покрытия на титановом имплантате. Покрытие содержит слои из по меньшей мере одного оксида металла, выбранного из оксида титана, оксида циркония, оксида гафния, оксида тантала, оксида ниобия.

Изобретение относится к медицине. Композитный внутренний фиксатор содержит внутренний фиксатор для стягивания перелома.

Изобретение относится к челюстно-лицевой хирургии и травматологии и описывает способ получения лантансодержащего покрытия. При осуществлении способа помещают порошок гидроксиапатита в раствор 0,04 LaCl3, выдерживают порошок на воздухе при комнатной температуре в течение времени, необходимого для качественной пропитки частиц гидроксиапатита раствором LaCl3, отфильтровывают осадок на воронке Бюхнера, который затем промывают горячей водой, высушивают при 200-300°С в течение 4-6 часов и отжигают при 600-700°С в течение 2-3 часов, формирование лантансодержаего покрытия производят сначала напылением титанового подслоя, а затем лантансодержащего порошка гидроксиапатита.

Настоящее изобретение направлено на улучшенный цементный порошок, полезный в качестве костного цемента, включающий органический компонент, состоящий из одного или нескольких биологически совместимых и биорассасываемых полимеров, и неорганический компонент, состоящий из одного или нескольких кальций-фосфатных соединений, в котором указанные кальций-фосфатные соединения включают по меньшей мере около 70% α-ТСР.
Изобретение относится к области медицины и фармакологии и представляет собой биоинженерный коллагеновый конструкт для восстановления или замещения поврежденной ткани, отличающийся тем, что он включает слой очищенного коллагенового тканевого матрикса, полученного из подслизистой оболочки тонкой кишки, при этом упомянутый очищенный коллагеновый тканевый матрикс является обработанным фармацевтически приемлемым противомикробным агентом и обладает противомикробными свойствами.
Изобретение относится к полимерным композиционным материалам с особыми свойствами, используемым в качестве медицинских имплантатов, трансформирующихся конструкций, термоактиваторов и других конструкций народно-хозяйственного назначения.

Изобретение относится к биосовместимым керамическим композициям, которые до отверждения обладают высокой степенью формуемости или прессуемости, а также инъецируемости и которые затвердевают или отверждаются in-situ, генерируя повышенные температуры, уровни которых можно контролировать.

Изобретение относится к области фармацевтики и медицины, а именно к способу получения не требующей предварительной регидратации суспензионной формы измельченного децеллюляризованного внеклеточного матрикса с регулируемым размером его структурных компонентов, а также к продукту, полученному указанным способом, который предназначен для стимуляции репаративной регенерации тканей.
Изобретение относится к области медицины и представляет собой способ получения биологических имплантатов, характеризующийся тем, что хирургически очищенный и механически фрагментированный исходный биоматериал из костной ткани подвергают двум-трем циклам замораживания-размораживания, проводят очистку в ультразвуковой ванне раствором 0,1 М этилендиаминтетрауксусной кислоты и 0,01 М гидроксида натрия, затем раствором 1М соляной кислоты и 1М хлорида натрия, затем обрабатывают раствором 1М хлорида натрия и 0,1 М фосфатного буфера с промывкой 0,1 М раствором фосфатного буфера до рН 7-8, затем раствором 0,1% Triton х-100 и 1% додецилсульфата натрия, а затем раствором 0,1-1% трипсина и 0,125-0,3% папаина в соотношении 1:1, после чего биоматериал подвергают обработке в ультразвуковой ванне в 3% перекиси водорода, а затем обрабатывают смесью этанол или изопропанол и диэтиловый эфир или хлороформ в соотношении 1:2, затем обработку ведут в сверхкритическом диоксиде углерода в автоклаве при давлении 75-700 атм и температуре 32-50°С с периодическим сбрасыванием давления ниже критической точки, на второй стадии в автоклав вводят дистиллированную воду и диоксид углерода в соотношении 1:(1-3) при давлении 150-350 атм и температуре 15-25°С, а после декомпрессии автоклава биоматериал подвергают лиофилизации и стерилизации.

Изобретение относится к медицине. Описан способ рецеллюляризации ex vivo матрикса ткани или органа, включающий: a) предоставление децеллюляризованного матрикса органа млекопитающего или васкуляризованной ткани, где матрикс включает интактную капсулу органа, содержит сосудистую систему и где, когда жидкость вводят в одной точке входа указанной сосудистой системы указанного децеллюляризованного матрикса, указанная жидкость выходит другим путем; и b) реэндотелизацию матрикса указанных ткани или органа путем перфузирования, в антеградном и ретроградном направлениях, указанной децеллюляризованной сосудистой системы указанного матрикса ткани или органа композицией, включающей чистую популяцию эндотелиальных клеток или эндотелиальных клеток-предшественников.
Изобретение относится к медицине, а именно к способу получения остеопластического материала. Способ включает механическую очистку кости от мягких тканей и распиловку губчатой костной ткани, обработку гипертоническим раствором хлористого натрия с концентрацией 1-10% в течение 1-8 суток, помещение материала в ультразвуковую ванну с раствором перекиси водорода с концентрацией 1-10% на 1-8 суток, глубокую очистку и делипидизацию методом сверхкритической флюидной экстракции при температуре 20-70°С и давлении 1000-10000 psi в течение 30-500 минут, деминерализацию соляной кислотой 0,5-4 М в течение 15-300 минут и лиофилизацию в течение 1-48 часов.

Изобретение относится к медицине. Описан кейдж для замещения тотальных протяженных дефектов длинных трубчатых костей, представляющий собой полый цилиндр, изготовленный из углерод-углеродного композита, стенки которого перфорированы множественными сквозными отверстиями, обеспечивающими адгезию окружающих тканей и прорастание кровеносных сосудов внутрь цилиндра.

Группа изобретений относится к фармацевтической промышленности, а именно к способу получения механоструктурированного перламутра. Способ получения механоструктурированного перламутра посредством механосинтеза из микрометрового порошка перламутра, в котором температуру перламутра сохраняют ниже 40°С.

Изобретение относится к способу прядения волокна, содержащего полипептидный полимер, а также к продуктам, включающим упомянутое полимерное волокно. Способ прядения волокна включает вытяжку волокна из прядильного раствора, содержащего полимер, предпочтительно полипептид шелка, который может быть введен в водный раствор с концентрацией, составляющей по меньшей мере 0,15 мг/мл, полиакриламид (ПАА), который увеличивает продольную вязкость прядильного раствора, и растворитель.
Изобретение относится к тканевой инженерии. Способ изготовления пластины на основе модифицированной ксеногенной подслизистой оболочки тонкой кишки включает механическую очистку тонкой кишки, обработку в гипертонических растворах хлорида натрия с одновременным воздействием ультразвука, ферментативную обработку, последовательную отмывку в растворе уксусной кислоты и гидрокарбонате натрия, обработку хлоридом натрия, дополнительную обработку ультразвуком и повторную ферментативную обработку, выдержку в растворе уксусной кислоты и растворе гидрокарбоната натрия, выдержку в антимикробном агенте и многократно заменяющихся растворах глутарового альдегида возрастающих концентраций.

Группа изобретений относится к медицине, конкретно к матриксу для костного имплантата, в состав которого входит матриксная основа, обработанная или нуждающаяся в обработке укрепляющей смесью, состоящей по меньшей мере из одного полимера и по меньшей мере из одного дополнительного компонента.

Группа изобретений касается медицинских протезов для имплантации в организм человека и способов их изготовления, в частности протеза челюстной кости, который может быть использован в косметической хирургии челюстной кости или в восстановлении челюстной кости.

Группа изобретений относится к области медицины, а именно к хирургии и трансплантологии, и предназначена для ферментативной обработки тканевых продуктов с получением бесклеточной тканевой матрицы.

Изобретение относится к области медицины и раскрывает cпособ получения костно-пластического материала. Способ характеризуется тем, что кость очищают, распиливают на фрагменты с размером частиц 0,5-1,5 см, промывают водой, проводят делипидизацию, депротеинизацию, измельчение костных фрагментов и соединение полученной костной массы при температуре 38-40°C с коллагенсодержащим раствором в виде раствора химически чистого желатина, приготовленного на консервирующем растворе с добавлением антибактериального препарата, и стерилизацию. Изобретение может быть использовано для получения биоактивного костно-пластического материала для замещения значительных костных дефектов на основе составляющих биологического происхождения, пластичной консистенции, обладающего остеогенными свойствами, с местным антибактериальным эффектом. 1 пр.

Наверх