RU2558089C1 - Method for pre-implantation preparation of biological prostheses for cardiovascular surgery - Google Patents

Method for pre-implantation preparation of biological prostheses for cardiovascular surgery Download PDF

Info

Publication number
RU2558089C1
RU2558089C1 RU2014126259/15A RU2014126259A RU2558089C1 RU 2558089 C1 RU2558089 C1 RU 2558089C1 RU 2014126259/15 A RU2014126259/15 A RU 2014126259/15A RU 2014126259 A RU2014126259 A RU 2014126259A RU 2558089 C1 RU2558089 C1 RU 2558089C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
biological
biomaterial
preservation
oligoepoxy
Prior art date
Application number
RU2014126259/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юлия Александровна Кудрявцева
Леонид Семенович Барбараш
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НИИ КПССЗ" СО РАМН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НИИ КПССЗ" СО РАМН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НИИ КПССЗ" СО РАМН)
Priority to RU2014126259/15A priority Critical patent/RU2558089C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2558089C1 publication Critical patent/RU2558089C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: method involves sampling and washing native tissues and preserving them for 2-21 days in mixed ethylene glycol diglycyl ester and oligoepoxy compound with the branched structure of a hydrocarbon chain prepared in a 0.05-0.2 M phosphate buffer; that is followed by heparinisation of the biological tissue surface at 20-40°C for 2-14 hours.
EFFECT: method enables improving viscoelastic and thromboresistant characteristics of the biological prosthesis, increasing the sterilising effect and biomaterial resistance to calcification.
3 cl, 3 dwg, 4 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии, и может быть использовано для консервации, стерилизации и модификации биологического материала при изготовлении биопротезов сосудов и клапанов сердца.The invention relates to medicine, namely to cardiovascular surgery, and can be used for preservation, sterilization and modification of biological material in the manufacture of bioprostheses of blood vessels and heart valves.

При разработке кардиоваскулярных протезов особое значение придают физико-механическим характеристикам биоматериала, таким как прочность и эластичность, которые оценивают по значениям разрушающего напряжения и относительного удлинения при растяжении. Помимо механических характеристик биопротезы клапанов сердца и артерий должны обладать тромборезистентными свойствами, поскольку находятся в постоянном контакте с кровью. Мономерные эпоксисоединения, в частности диглициловый эфир этиленгликоля (ДЭЭ), на сегодняшний день успешно применяют для консервации кардиоваскулярных биологических протезов. Однако поиск более перспективных консервантов не теряет своей актуальности.In the development of cardiovascular prostheses, particular importance is attached to the physicomechanical characteristics of the biomaterial, such as strength and elasticity, which are evaluated by the values of breaking stress and elongation under tension. In addition to the mechanical characteristics, bioprostheses of the valves of the heart and arteries should have thromboresistant properties, since they are in constant contact with the blood. Monomeric epoxy compounds, in particular ethylene glycol diglycyl ether (DEE), have been successfully used to preserve cardiovascular biological prostheses. However, the search for more promising preservatives does not lose its relevance.

Известен способ консервации биоткани для сердечно-сосудистой хирургии, основанный на использовании консервирующего раствора диглицидилового эфира этиленгликоля (ДЭЭ) (Пат. 2008767, Рос. Федерация: МПК A01N 1/00. Способ консервирования биоткани для протезирования клапанов сердца и сосудов [Текст] / Л.С. Барбараш, С.П. Новикова, И.Ю. Журавлева и др.; патентообладатель Барбараш Л.С. (RU). - №5024513/14; заявл. 23.01.92; опубл. 15.03.94). Способ позволяет добиться высокой плотности поперечной сшивки и достаточного стерилизующего эффекта. Однако концентрация ДЭЭ на стандартном фосфатном буферном растворе снижается к 21 суткам с 5 до 0,7%. При этом pH раствора ДЭЭ к 9-м суткам достигает 11,5-12 (по сравнению с исходной 7,4-7,5), что может оказать неблагоприятное воздействие на структуру коллагена. Осмотическое давление раствора, приготовленного в соответствии с данным способом, составляет 140-145 мОсм/л, что в 2 раза ниже осмолярности плазмы крови. Низкое осмотическое давление и щелочная среда (pH 11,5-12) консервирующего и стерилизующего раствора на фосфатном буфере вызывают отек створчатой и мышечной части аортального комплекса.A known method of preserving biological tissue for cardiovascular surgery, based on the use of a preserving solution of diglycidyl ether of ethylene glycol (DEE) (Pat. 2008767, Russian Federation. IPC A01N 1/00. Method of preserving biological tissue for prosthetics of heart and blood valves [Text] / L . S. Barbarash, S.P. Novikova, I.Yu. Zhuravleva et al .; patent holder L. Barbarash (RU) - No. 5024513/14; filed January 23, 1992; published March 15, 94). The method allows to achieve a high density cross-linking and sufficient sterilizing effect. However, the concentration of DEE on a standard phosphate buffer solution decreases by 21 days from 5 to 0.7%. In this case, the pH of the DEE solution by the 9th day reaches 11.5-12 (compared with the initial 7.4-7.5), which may have an adverse effect on the structure of collagen. The osmotic pressure of the solution prepared in accordance with this method is 140-145 mOsm / l, which is 2 times lower than the osmolarity of blood plasma. Low osmotic pressure and alkaline environment (pH 11.5-12) of the preserving and sterilizing solution in phosphate buffer cause swelling of the leaf and muscle parts of the aortic complex.

Известен способ консервации и стерилизации биологических протезов, включающий обработку биоматериала раствором диглицидилового эфира этиленгликоля при температуре 5-25°C в течение 2-21 суток, при этом в качестве основы консервирующего раствора используют 0,05-0,1 M фосфат-тетраборатный буфер pH 7,4, а стерилизующий эффект обеспечивают за счет добавления 1-15%-го этилового спирта (Пат. 2350075, Рос. Федерация: МПК A01N 1/02, A61L 27/00. Способ консервации и стерилизации биологических протезов для сердечно-сосудистой хирургии [Текст] / И.Ю. Журавлева, Л.С. Барбараш, Ю.А. Кудрявцева, И.Л. Гантимурова; патентообладатель Журавлева И.Ю. (RU). - №2007125733/15; заявл. 06.07.07; опубл. 27.03.09, Бюл. 9. - 5 с.). Данная технология оказывает стерилизующий эффект за счет воздействия на биоматериал малыми концентрациями этилового спирта. Однако консервация мономерным ДЭЭ ограничивает возможность дополнительной модификации биопротезов, а прочностные свойства ДЭЭ-обработанного биоматериала значительно уступают прочности нативной ткани.A known method of preservation and sterilization of biological prostheses, comprising treating the biomaterial with a solution of ethylene glycol diglycidyl ether at a temperature of 5-25 ° C for 2-21 days, using 0.05-0.1 M phosphate-tetraborate buffer pH as the basis for the preservation solution 7.4, and the sterilizing effect is provided by adding 1-15% ethanol (Pat. 2350075, Russian Federation: IPC A01N 1/02, A61L 27/00. Method for the conservation and sterilization of biological prostheses for cardiovascular surgery [Text] / I.Yu. Zhuravleva, L.S. Barbarash, . .A Kudryavtsev, IL Gantimurova;. ZHuravleva IY patent (RU) - №2007125733 / 15; appl 06.07.07; published 27.03.09, Bulletin 9. - 5)..... This technology has a sterilizing effect due to exposure to biomaterial with small concentrations of ethyl alcohol. However, the conservation of monomeric DEE limits the possibility of additional modification of bioprostheses, and the strength properties of DEE-treated biomaterial are significantly inferior to the strength of native tissue.

Известен способ стерилизации и консервации биологических протезов для сердечно-сосудистой хирургии (заявка WO 9209309: МПК A01N 43/20, A61L 2/00, A61L 2/18 Method of liquid sterilization [Текст] / TU Roger (US); Thyagarajan Kalathi (US); Myers Harriet Chan (US); заявитель и правообладатель Baxter int (US). - PCT/US91/08900; заявл. 25.11.91; опубл. 11.06.92). Сущность способа заключается в том, что для стерилизации биологических протезов используют 2-4%-ный раствор полиэпоксидных соединений, приготовленный на 0,1 М карбонатном буфере при pH 9,5-10,0. Для усиления стерилизующего эффекта в раствор полиэпоксидных соединений добавляют до 20 частей этанола, при этом наибольший стерилизующий эффект достигают при температуре раствора от 37°C до 45°C и добавлении 20% этанола. К основным недостаткам известного способа можно отнести: применение высоких температур раствора; использование буферного раствора со щелочным значением pH, превышающим физиологическое; добавление 20% этанола, что в конечном итоге оказывает дубящее воздействие на биологическую ткань, придавая ей ригидные свойства. Все это может неблагоприятно сказаться на структурной стабильности биоматериала и привести к дисфункции протеза после имплантации.A known method of sterilization and preservation of biological prostheses for cardiovascular surgery (application WO 9209309: IPC A01N 43/20, A61L 2/00, A61L 2/18 Method of liquid sterilization [Text] / TU Roger (US); Thyagarajan Kalathi (US ); Myers Harriet Chan (US); applicant and copyright holder Baxter int (US) .- PCT / US91 / 08900; claimed 25.11.91; publ. 11.06.92). The essence of the method lies in the fact that for the sterilization of biological prostheses use a 2-4% solution of polyepoxide compounds prepared on 0.1 M carbonate buffer at a pH of 9.5-10.0. To enhance the sterilizing effect, up to 20 parts of ethanol is added to the solution of polyepoxide compounds, while the greatest sterilizing effect is achieved at a solution temperature of 37 ° C to 45 ° C and adding 20% ethanol. The main disadvantages of this method include: the use of high temperatures of the solution; the use of a buffer solution with an alkaline pH value in excess of physiological; the addition of 20% ethanol, which ultimately has a tanning effect on biological tissue, giving it rigid properties. All this can adversely affect the structural stability of the biomaterial and lead to prosthesis dysfunction after implantation.

Наиболее близким к заявляемому является способ обработки биологических протезов, при котором нативную ткань от свежезабитых животных обрабатывают смесью эпоксисоединений при температуре 4-45°C в течение 2-21 суток с последующей обработкой раствором гепарина с концентрацией не менее 75 ед/мл при температуре 20-45° в течение 2-16 ч и этилированием 70%-ным водным раствором этанола (Пат. 2122321 Рос. Федерация: МПК A01N 1/02, Способ обработки биологических протезов для сердечно-сосудистой хирургии [Текст] / И.Ю. Журавлева, Л.С. Барбараш, С.П. Новикова, И.Л. Гантимурова; заявитель Кемеровский кардиологический центр (RU); патентообладатель Журавлева И.Ю. (RU). - №96104575/14; заявл. 06.03.96; опубл. 27.11.98). К недостаткам известного способа можно отнести использование продуктов перегонки ДЭЭ, которые обладая токсическим действием, повреждают клетки биологической ткани. К тому же обработка ксенобиопротезов, предварительно модифицированных гепарином, в растворе 70%-го этилового спирта приводит к вымыванию антикоагулянта и ригидности биоматериала, что ухудшает его биомеханические характеристики.Closest to the claimed is a method of processing biological prostheses, in which the native tissue from freshly killed animals is treated with a mixture of epoxy compounds at a temperature of 4-45 ° C for 2-21 days, followed by treatment with a solution of heparin with a concentration of at least 75 u / ml at a temperature of 20- 45 ° for 2-16 hours and ethylation with a 70% aqueous solution of ethanol (Pat. 2122321 Russian Federation. IPC A01N 1/02, Method for processing biological prostheses for cardiovascular surgery [Text] / I.Yu. Zhuravleva, L.S. Barbarash, S.P. Novikova, I.L. Gantima moat; applicant Kemerovo Cardiology Center (RU); patentee I. Zhuravleva (RU). - No. 96104575/14; filed March 6, 1996; publ. 11/27/98. The disadvantages of this method include the use of distillation products of DEE, which, having a toxic effect, damage the cells of biological tissue. In addition, the treatment of xenobioprostheses pre-modified with heparin in a solution of 70% ethanol leads to leaching of the anticoagulant and rigidity of the biomaterial, which impairs its biomechanical characteristics.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение упругоэластичных и тромборезистентных характеристик биологического протеза, а также увеличение стерилизующего эффекта и устойчивости биоматериала к кальцификации.The technical result of the invention is to improve the elastic and thromboresistant characteristics of a biological prosthesis, as well as to increase the sterilizing effect and resistance of the biomaterial to calcification.

Технический результат достигается за счет дополнительного введения в раствор консерванта диглицилового эфира этиленгликоля олигоэпоксисоединений с разветвленной структурой углеводородной цепи и увеличенным количеством реакционно-способных эпоксигрупп, что позволяет дополнительно модифицировать биологическую ткань, придавая ей заданные свойства. Кроме того, технический результат достигается за счет использования в растворе консерванта буферного раствора с осмолярностью соответствующей таковой плазмы крови.The technical result is achieved due to the additional introduction of oligoepoxy compounds with a branched hydrocarbon chain structure and an increased number of reactive epoxy groups into the preservative solution of diglycyl ethylene glycol ether, which allows additional modification of biological tissue, giving it the desired properties. In addition, the technical result is achieved due to the use of a buffer solution in the preservative solution with the osmolarity of the corresponding blood plasma.

Известно, что при консервации биологических тканей раствором мономерных эпоксисоединений основная часть реакционно-способных эпоксигрупп вступает в реакцию с аминокислотами коллагеновой матрицы, что существенно снижает возможность дальнейшей иммобилизации биологически-активных веществ на поверхности биоматериала. Включение же в состав консерванта олигоэпоксисоединений позволит не только увеличить прочность и эластичность биоматериала за счет усиления химической сшивки коллагеновых волокон, но и улучшить антитромботические характеристики раствора за счет вовлечения дополнительных реакционных эпоксигрупп в процесс модификации биотканей и увеличения количества иммобилизированного гепарина на поверхности биопротеза.It is known that during the conservation of biological tissues with a solution of monomeric epoxy compounds, the majority of reactive epoxy groups react with amino acids of the collagen matrix, which significantly reduces the possibility of further immobilization of biologically active substances on the surface of the biomaterial. The inclusion of oligoepoxy compounds in the preservative will not only increase the strength and elasticity of the biomaterial by enhancing the chemical crosslinking of collagen fibers, but also improve the antithrombotic characteristics of the solution by involving additional reaction epoxy groups in the process of modifying biological tissues and increasing the amount of immobilized heparin on the surface of the bioprosthesis.

На основании проведенных исследований, включающих анализ влияния эпоксидных консервантов на структуру поверхности ксеногенного биоматериала, из синтезированных оригинальных композиций была выбрана 1,2,3,4,6-пента-O-{1-[(глицидилокси)этокси]этил}-α-D-глюкопираноза (ПЭ), при оптимальном соотношении эпоксида в смеси от 5 до 30 частей.Based on the studies, including analysis of the effect of epoxy preservatives on the surface structure of xenogenic biomaterial, 1,2,3,4,6-penta-O- {1 - [(glycidyloxy) ethoxy] ethyl} -α- was selected from the synthesized original compositions D-glucopyranose (PE), with the optimal ratio of epoxide in the mixture from 5 to 30 parts.

В качестве растворителя консервантов использовали раствор 0,05-0,2 M фосфатного буфера, приготовленного на 0,9% растворе натрия хлорида (NaCl). Значение pH полученного буферного раствора составляло 7,3-7,4, а осмолярность 280-300 мОсм/л, что аналогично осмолярности плазмы крови. Данные показатели позволяют обеспечить сохранность коллагеновых волокон, избежать отека биологической ткани и, как следствие, предупредить дисфункцию биопротезов после имплантации пациентам.As a solvent, preservatives used a solution of 0.05-0.2 M phosphate buffer prepared in a 0.9% solution of sodium chloride (NaCl). The pH of the resulting buffer solution was 7.3-7.4, and the osmolarity of 280-300 mOsm / l, which is similar to the osmolarity of blood plasma. These indicators make it possible to ensure the safety of collagen fibers, avoid swelling of biological tissue and, as a result, prevent dysfunction of bioprostheses after implantation in patients.

Приготовление фосфатного буфера осуществляли из концентрата №1 (натрий фосфорнокислый двузамещенный - 12 водный марки «хч - химически чистый») и концентрата №2 (натрий фосфорнокислый однозамещенный одноводный марки - «хч - химически чистый») предварительно растворенных в 0,9%-ном растворе натрия хлорида. При этом для приготовления 1 л буфера использовали 120 мл концентрата №1 и 880 мл концентрата №2.The phosphate buffer was prepared from a concentrate No. 1 (sodium phosphate disubstituted - 12 water grade “chemically pure”) and a concentrate No. 2 (sodium phosphate monosubstituted monohydrate brand - “chemically pure”) previously dissolved in 0.9% sodium chloride solution. At the same time, 120 ml of concentrate No. 1 and 880 ml of concentrate No. 2 were used to prepare 1 liter of buffer.

Консервирующий раствор изготавливали следующим образом: каждый из консервантов предварительно растворяли в 250 мл буферного раствора, затем размешивали и доводили объем консерванта до 1 литра буферным раствором, при этом соотношение частей ДЭЭ:ПЭ в консерванте составляло 95-70:5-30 соответственно.The preservation solution was prepared as follows: each of the preservatives was previously dissolved in 250 ml of a buffer solution, then it was stirred and the volume of the preservative was adjusted to 1 liter with a buffer solution, while the ratio of parts of DEE: PE in the preservative was 95-70: 5-30, respectively.

Консервацию и стерилизацию биологического материала предложенным раствором осуществляли при температуре 5-25°C в течение 5-21 суток. После чего биопротезы подвергали модификации в растворе нефракционированных и низкомолекулярных гепаринов в концентрации 75-150 Едмл, таких как Эноксапарин натрия (Клексан), Надропарин (Фраксипарин), Дальтепарин (Фрагмин), Ревипарин (Кливарин), Бемипарин натрий (Цибор). Гепаринизацию выполняли при температуре от 20 до 40°C в течение 2-14 часов. Проведение модификации при температуре ниже 20°C не целесообразно, т.к. значительно увеличивается время гепаринизации, а при температуре выше 40°C возникает возможность термического поражения тканей.Preservation and sterilization of biological material with the proposed solution was carried out at a temperature of 5-25 ° C for 5-21 days. After that, bioprostheses were modified in a solution of unfractionated and low molecular weight heparins at a concentration of 75-150 Edml, such as Enoxaparin sodium (Clexan), Nadroparin (Fraxiparin), Dalteparin (Fragmin), Reviparin (Klivarin), Bemiparin sodium (Zibor. Heparinization was performed at a temperature of from 20 to 40 ° C for 2-14 hours. Carrying out the modification at a temperature below 20 ° C is not advisable, because significantly increases the time of heparinization, and at temperatures above 40 ° C there is the possibility of thermal damage to tissues.

Для изучения влияния предлагаемого способа предимплантационной обработки биопротезов на структуру биоматериала было проведено гистологическое исследование створок аортального клапана свиньи, перикарда и артерий крупного рогатого скота, консервированных в опытных растворах. При визуализации гистологических образцов тканей с помощью электронной микроскопии доказано, что хранение биоматериала, обработанного предложенным консервантом, не оказывает негативного воздействия на биоматериал - коллагеновые волокна извиты, расположены более компактно по сравнению с использованием раствора ДЭЭ. А плотность расположения коллагеновых волокон увеличивается в ряду ДЭЭ < ДЭЭ + 5% ПЭ < ДЭЭ + 15% ПЭ < ДЭЭ + 30% ПЭ.To study the effect of the proposed method for preimplantation processing of bioprostheses on the structure of the biomaterial, a histological study of the valves of the aortic valve of pigs, pericardium and cattle arteries, preserved in experimental solutions, was performed. When visualizing histological tissue samples using electron microscopy, it was proved that the storage of biomaterial treated with the proposed preservative does not adversely affect the biomaterial — the collagen fibers are convoluted and are more compact compared to using a DEE solution. And the density of collagen fibers increases in the series DEE <DEE + 5% PE <DEE + 15% PE <DEE + 30% PE.

Оценка прочности и эластичности биоматериала показала, что применение консервирующих растворов, содержащих смесь ДЭЭ от 95-70% и олигоэпоксисоединения 1,2,3,4,6-пента-O-{1-[(глицидилокси)этокси]этил}-α-D-глюкопиранозы от 5% до 30%, повышает прочность на 10-62% и не оказывает негативного влияния на эластичность биоматериала (табл. 1).Assessment of the strength and elasticity of the biomaterial showed that the use of preservative solutions containing a mixture of DEE from 95-70% and oligoepoxy compounds 1,2,3,4,6-penta-O- {1 - [(glycidyloxy) ethoxy] ethyl} -α- D-glucopyranose from 5% to 30%, increases strength by 10-62% and does not adversely affect the elasticity of the biomaterial (table. 1).

Figure 00000001
Figure 00000001

Использование олигоэпоксисоединений в консервирующем растворе позволяет связывать биологически активные вещества, имеющие амино-, кабокси- или гидроксигруппы, при этом сохраняется высокий антикальцинозный эффект. Количество кальция в экспериментальных исследованиях в течение трех месяцев остается на метаболическом уровне (табл. 2).The use of oligoepoxy compounds in a preservative solution allows you to bind biologically active substances having amino, caboxy or hydroxy groups, while maintaining a high anticalcinosis effect. The amount of calcium in experimental studies for three months remains at the metabolic level (table. 2).

Figure 00000002
Figure 00000002

Кроме того, применение 1,2,3,4,6-пента-O-{1-[(глицидилокси)этокси]этил}-α-D-глюкопиранозы и выполнение гепаринизации образцов после этапа консервации позволяет увеличить количество иммобилизованного гепарина на поверхности биоматериала (табл. 3).In addition, the use of 1,2,3,4,6-penta-O- {1 - [(glycidyloxy) ethoxy] ethyl} -α-D-glucopyranose and performing heparinization of the samples after the conservation step allows increasing the amount of immobilized heparin on the surface of the biomaterial (tab. 3).

Figure 00000003
Figure 00000003

Исследование тромборезистентности биоматериала выполняли после контакта образцов с нативной кровью в течение 90 минут. Полученные результаты свидетельствуют, что добавление в состав консервирующего раствора от 5% до 30% 1,2,3,4,6-пента-O-{1-[(глицидилокси)этокси]этил}-α-D-глюкопиранозы значительно снижет количество адсорбированных на поверхности биоматериала белков крови, особенно после модификации образцов в растворе низкомолекулярного гепарина (табл. 4).The study of thrombotic resistance of the biomaterial was performed after contact of the samples with native blood for 90 minutes. The results obtained indicate that adding to the composition of the preservation solution from 5% to 30% 1,2,3,4,6-penta-O- {1 - [(glycidyloxy) ethoxy] ethyl} -α-D-glucopyranose significantly reduces the amount of blood proteins adsorbed on the surface of the biomaterial, especially after modification of samples in a solution of low molecular weight heparin (Table 4).

Figure 00000004
Figure 00000004

Увеличение тромборезистентных свойств биоматериала обусловлено не только увеличением сорбции гепарина, но и сглаживанием рельефа поверхности биоткани за счет более плотной сшивки коллагеновых волокон в процессе консервации биоматериала.The increase in the thromboresistant properties of the biomaterial is due not only to an increase in the adsorption of heparin, but also to a smoothing of the surface relief of the biological tissue due to more dense cross-linking of collagen fibers during the conservation of the biomaterial.

Предложенный способ оказывает хороший стерилизующий эффект - через сутки хранения биоматериала, контаминированного St. aureus, E. coli Ent. faecalis и грибковой флорой в растворе, приготовленном по предложенному способу, рост всех микрооганизмов полностью подавляется.The proposed method has a good sterilizing effect - after a day of storage of biomaterial contaminated with St. aureus, E. coli Ent. faecalis and fungal flora in a solution prepared by the proposed method, the growth of all microorganisms is completely suppressed.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены результаты сканирующей электронной микроскопии внутренней поверхности ксеноартерий, при увеличении ×1000. При этом на фиг. 1 представлен образец, обработанный 5%-ным раствором ДЭЭ; на фиг. 2 - образец, обработанный раствором эпоксисоединений, содержащим 70% ДЭЭ + 30% ПЭ; на фиг. 3 - образец, обработанный раствором эпоксисоединений, содержащим 70% ДЭЭ + 30% ПЭ с дополнительной модификацией в растворе Эноксапарина натрия.The invention is illustrated by drawings, which shows the results of scanning electron microscopy of the inner surface of the xenoarteries, with an increase of × 1000. Moreover, in FIG. 1 shows a sample treated with a 5% DEE solution; in FIG. 2 - a sample treated with a solution of epoxy compounds containing 70% DEE + 30% PE; in FIG. 3 - a sample treated with a solution of epoxy compounds containing 70% DEE + 30% PE with additional modification in a solution of Enoxaparin sodium.

При изучении биоматериала наблюдали изменение рельефа поверхности биоматериала, его сглаживание. Добавление в раствор консерванта олигоэпоксисоединения усиливает химическую сшивку коллагеновых волокон в процессе консервации биоматериала за счет разветвленной структуры углеводородной цепи, что оказывает влияние и на рельеф поверхности биоткани - она становится более сглаженной фиг. 2. Последующая модификация в растворе низкомолекулярного гепарина фиг. 3 позволяет усилить сглаживающий эффект на рельеф поверхности биоткани, что в совокупности с антикоагулянтными свойствами гепарина значительно увеличивает тромборезистентность биопротезов.In the study of biomaterial, a change in the surface relief of the biomaterial was observed, and its smoothing was observed. The addition of an oligoepoxy compound to the preservative solution enhances the chemical cross-linking of collagen fibers during the conservation of the biomaterial due to the branched structure of the hydrocarbon chain, which also affects the surface relief of the biological tissue — it becomes smoother than FIG. 2. Subsequent modification in a solution of low molecular weight heparin of FIG. 3 allows you to enhance the smoothing effect on the surface topography of the biological tissue, which in combination with the anticoagulant properties of heparin significantly increases the thromboresistance of bioprostheses.

Ниже приведены примеры осуществления предлагаемого способа.The following are examples of the proposed method.

Пример 1. Подготовленную по существующим методикам отбора нативные артерии ткань промывают 0,9%-ным раствором натрия хлорида, затем помещают в 2-5%-ный раствор, содержащий 95% ДЭЭ и 5% 1,2,3,4,6-пента-O-{1-[(глицидилокси)этокси]этил}-α-D-глюкопиранозы, приготовленный на 0,05-0,2 М фосфатном буфере на 0,9%-ном NaCl. По истечении 5-21 суток консервации биопротезы отмывают от консервирующего раствора трижды по 20 минут в избытке физ. раствора и погружают в раствор низкомолекулярного гепарина Эноксапарина натрия с концентрацией 75 ЕД/мл и температурой 20-40°C на 2-14 часов. Использование концентрации раствора гепарина менее 75 Ед/мл увеличит время модификации, а использование концентрации более 150 Ед/мл также нецелесообразно, т.к. количество присоединяемого препарата не увеличивается, а лишь повышается расход низкомолекулярного гепарина.Example 1. Prepared by existing methods of selection of the native artery tissue is washed with 0.9% sodium chloride solution, then placed in a 2-5% solution containing 95% DEE and 5% 1,2,3,4,6- penta-O- {1 - [(glycidyloxy) ethoxy] ethyl} -α-D-glucopyranose prepared in 0.05-0.2 M phosphate buffer in 0.9% NaCl. After 5-21 days of preservation, bioprostheses are washed from the preservation solution three times for 20 minutes in excess of physical. solution and immersed in a solution of low molecular weight heparin Enoxaparin sodium with a concentration of 75 IU / ml and a temperature of 20-40 ° C for 2-14 hours. Using a concentration of heparin solution of less than 75 Units / ml will increase the modification time, and using a concentration of more than 150 Units / ml is also impractical, because the amount of the drug to be added does not increase, but the consumption of low molecular weight heparin only increases.

Пример 2. Подготовленную по существующим методикам отбора нативные створки клапана сердца промывают 0,9%-ным раствором натрия хлорида, затем помещают в 2-5%-ный раствор, содержащий 85% ДЭЭ и 15% 1,2,3,4,6-пента-O-{1-[(глицидилокси)этокси]этил}-α-D-глюкопиранозы, приготовленный на 0,05-0,2 М фосфатном буфере на 0,9%-ном NaCl. По истечении 5-21 суток консервации биопротезы отмывают от консервирующего раствора трижды по 20 минут в избытке физ. раствора и погружают в раствор низкомолекулярного гепарина Бемипарин натрий с концентрацией 100 ЕД/мл и температурой 20-40°C на 2-14 часов.Example 2. Prepared by existing selection methods, native heart valve flaps are washed with 0.9% sodium chloride solution, then placed in a 2-5% solution containing 85% DEE and 15% 1,2,3,4,6 -penta-O- {1 - [(glycidyloxy) ethoxy] ethyl} -α-D-glucopyranose prepared in 0.05-0.2 M phosphate buffer in 0.9% NaCl. After 5-21 days of preservation, bioprostheses are washed from the preservation solution three times for 20 minutes in excess of physical. solution and immersed in a solution of low molecular weight heparin Bemiparin sodium with a concentration of 100 IU / ml and a temperature of 20-40 ° C for 2-14 hours.

Пример 3. Подготовленную по существующим методикам отбора нативный ксеноперикард промывают 0,9%-ным раствором натрия хлорида, затем помещают в 2-5%-ный раствор, содержащий 70% ДЭЭ и 30% 1,2,3,4,6-пента-O-{1-[(глицидилокси)этокси]этил}-α-D-глюкопиранозы, приготовленный на 0,05-0,2 М фосфатном буфере на 0,9%-ном NaCl. По истечении 5-21 суток консервации биопротезы отмывают от консервирующего раствора трижды по 20 минут в избытке физ. раствора и погружают в раствор низкомолекулярного гепарина Дальтепарин с концентрацией 150 ЕД/мл и температурой 20-40°C на 2-14 часов.Example 3. Prepared according to existing selection methods, native xenopericardium is washed with 0.9% sodium chloride solution, then placed in a 2-5% solution containing 70% DEE and 30% 1,2,3,4,6-penta -O- {1 - [(glycidyloxy) ethoxy] ethyl} -α-D-glucopyranose, prepared in 0.05-0.2 M phosphate buffer in 0.9% NaCl. After 5-21 days of preservation, bioprostheses are washed from the preservation solution three times for 20 minutes in excess of physical. solution and immersed in a solution of low molecular weight heparin Dalteparin with a concentration of 150 PIECES / ml and a temperature of 20-40 ° C for 2-14 hours.

Таким образом, предложенный способ предимплантационной обработки биологических протезов для сердечно-сосудистой хирургии позволяет увеличить прочность биоматериала, обеспечивает устойчивость к кальцификации биоткани и стерилизующий эффект, а использование низкомолекулярных гепаринов позволяет сглаживать рельеф поверхности и увеличивает тромборезистентность биопротезов.Thus, the proposed method for preimplantation treatment of biological prostheses for cardiovascular surgery allows to increase the strength of the biomaterial, provides resistance to calcification of the biological tissue and the sterilizing effect, and the use of low molecular weight heparins makes it possible to smooth the surface relief and increases the thromboresistance of bioprostheses.

Claims (3)

1. Способ предимплантационной обработки биологических протезов для сердечно-сосудистой хирургии, включающий забор и отмывку нативных тканей с последующей консервацией в течение 2-21 суток в растворе смеси диглицилового эфира этиленгликоля и олигоэпоксисоединения с разветвленной структурой углеводородной цепи, приготовленного на 0,05-0,2 M фосфатном буфере и последующей гепаринизацией биологической поверхности ткани при температуре 20-40°C в течение 2-14 часов, отличающийся тем, что в консервирующий раствор добавляют от 5 до 30 частей олигоэпоксисоединения от массы диэпоксида, а фосфатный буфер готовят на 0,9%-ном растворе натрия хлорида с осмолярностью 280-300 мОсм/л.1. A method for preimplantation treatment of biological prostheses for cardiovascular surgery, including sampling and washing of native tissues, followed by preservation for 2-21 days in a solution of a mixture of diglycyl ether of ethylene glycol and an oligoepoxy compound with a branched hydrocarbon chain structure prepared at 0.05-0, 2 M phosphate buffer and subsequent heparinization of the biological surface of the tissue at a temperature of 20-40 ° C for 2-14 hours, characterized in that from 5 to 30 parts of oligoepoks are added to the preservation solution isoedineniya by weight of a diepoxide, a phosphate buffer prepared in 0.9% sodium chloride solution with osmolarity of 280-300 mOsm / l. 2. Способ предимплантационной обработки биологических протезов по п. 1, отличающийся тем, что в качестве олигоэпоксисоединения в смеси используют 1,2,3,4,6-пента-О-{1-[(глицидилокси)этокси]этил}-α-D-глюкопиранозу.2. The method of preimplantation treatment of biological prostheses according to claim 1, characterized in that 1,2,3,4,6-penta-O- {1 - [(glycidyloxy) ethoxy] ethyl} -α- are used as oligoepoxy compounds in the mixture D-glucopyranose. 3. Способ предимплантационной обработки биологических протезов по п. 1, отличающийся тем, что модификацию биологической ткани осуществляют в растворе нефракционированных и низкомолекулярных гепаринов в концентрации 75-150 Ед/мл. 3. The method of preimplantation treatment of biological prostheses according to claim 1, characterized in that the modification of biological tissue is carried out in a solution of unfractionated and low molecular weight heparins at a concentration of 75-150 U / ml.
RU2014126259/15A 2014-06-27 2014-06-27 Method for pre-implantation preparation of biological prostheses for cardiovascular surgery RU2558089C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014126259/15A RU2558089C1 (en) 2014-06-27 2014-06-27 Method for pre-implantation preparation of biological prostheses for cardiovascular surgery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014126259/15A RU2558089C1 (en) 2014-06-27 2014-06-27 Method for pre-implantation preparation of biological prostheses for cardiovascular surgery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2558089C1 true RU2558089C1 (en) 2015-07-27

Family

ID=53762673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014126259/15A RU2558089C1 (en) 2014-06-27 2014-06-27 Method for pre-implantation preparation of biological prostheses for cardiovascular surgery

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2558089C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633062C1 (en) * 2016-11-21 2017-10-11 Леонид Семенович Барбараш Method of pre-implant storage of biological prostheses for cardiovascular surgery

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5080670A (en) * 1987-08-31 1992-01-14 Koken Co., Ltd. Bioprosthetic valve
RU2120212C1 (en) * 1996-01-16 1998-10-20 Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им.А.Н.Бакулева РАМН Method for carrying out pre-implantation treatment of heart vessels and valves
RU2122321C1 (en) * 1996-03-06 1998-11-27 Журавлева Ирина Юрьевна Method of treating biological prosthetic means for cardiovascular surgery
WO2003099346A2 (en) * 2002-05-24 2003-12-04 Angiotech International Ag Compositions and methods for coating medical implants

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5080670A (en) * 1987-08-31 1992-01-14 Koken Co., Ltd. Bioprosthetic valve
RU2120212C1 (en) * 1996-01-16 1998-10-20 Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им.А.Н.Бакулева РАМН Method for carrying out pre-implantation treatment of heart vessels and valves
RU2122321C1 (en) * 1996-03-06 1998-11-27 Журавлева Ирина Юрьевна Method of treating biological prosthetic means for cardiovascular surgery
WO2003099346A2 (en) * 2002-05-24 2003-12-04 Angiotech International Ag Compositions and methods for coating medical implants

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633062C1 (en) * 2016-11-21 2017-10-11 Леонид Семенович Барбараш Method of pre-implant storage of biological prostheses for cardiovascular surgery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2666485C (en) Biological tissue for surgical implantation
CA2884689C (en) Method for the preparation of biological tissue for dry use in an implant
CN1200655C (en) Calcification-resitant bioprosthetic tissue and methods of making same
US6861211B2 (en) Stabilization of implantable bioprosthetic devices
JP5120998B2 (en) Tissue, cell or organ preservation solution
JP6244031B2 (en) Cell-free collagen tissue and method for treating artificial valve membrane including cell-free collagen tissue
PT1035877E (en) METHOD FOR INHIBITING THE CALCIFICATION OF BIOPROTESIC MATERIALS FIXED BY ALDEES
JPH09505216A (en) Method for producing calcification resistant bioartificial tissue
CN108498869A (en) Polyphenols crosslinking agent and its application in preparing anticalcium biovalve
JPH04503356A (en) Reduced calcification of freshly filled grafts
JPH09502379A (en) Improved cross-linking of natural tissues
US10701928B2 (en) Method for animal tissue material disinfection and sterilization and corresponding animal tissue soak solution
KR102428676B1 (en) Solutions for increasing the stability and shelf life of an organ and tissue preservation solution
CN105536064B (en) A kind of compound soft tissue repair hydrogel and its preparation method and application
RU2558089C1 (en) Method for pre-implantation preparation of biological prostheses for cardiovascular surgery
JPH06503018A (en) Liquid sterilization method
CN107151347A (en) A kind of preparation method of inertia porous aquagel for tissue filling
RU2350075C1 (en) Method of preservation and sterilisation of biological prostheses for cardiovascular surgery
Trofimov et al. Penta-O-{1-[2-(glycidyloxy) ethoxy] ethyl}-D-glucopyranose: synthesis and application for the preservation of cardiovascular bioprostheses
RU2122321C1 (en) Method of treating biological prosthetic means for cardiovascular surgery
RU2228030C2 (en) Method for treating biological vascular prosthesis
RU2809478C2 (en) Method of preventing decomposition and degeneration of tissue used in bioprosthesis
RU2234217C1 (en) Method for structural stabilization of biotissues
RU2563251C1 (en) Method of production of pentaglycidyl ether of glucose and composition based on it for chemical linking of collagen-containing endoprostheses of biological origin
AU773150B2 (en) A method using potassium dihydrogen phosphate to reduce calcification of tissue

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200628