RU2805364C2 - Biodegradable mesh implant for soft tissue restoration, in particular hernioplasty - Google Patents

Biodegradable mesh implant for soft tissue restoration, in particular hernioplasty Download PDF

Info

Publication number
RU2805364C2
RU2805364C2 RU2021123158A RU2021123158A RU2805364C2 RU 2805364 C2 RU2805364 C2 RU 2805364C2 RU 2021123158 A RU2021123158 A RU 2021123158A RU 2021123158 A RU2021123158 A RU 2021123158A RU 2805364 C2 RU2805364 C2 RU 2805364C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mesh
polymer
implant
fibroblasts
support
Prior art date
Application number
RU2021123158A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021123158A (en
Inventor
Ганс Ульрих БЕР
Original Assignee
Ганс Ульрих БЕР
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 Ганс Ульрих БЕР filed Critical Ганс Ульрих БЕР
Publication of RU2021123158A publication Critical patent/RU2021123158A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2805364C2 publication Critical patent/RU2805364C2/en

Links

Abstract

FIELD: surgery.
SUBSTANCE: group of inventions can be used for the restoration of soft tissues in surgical hernioplasty, for the healing of chronic wounds or for the surgical healing of fistulas in the patient’s body. The group includes a biodegradable mesh implant, a method of producing a mesh implant, and a kit. A biodegradable mesh implant contains a porous, hydrophilic, biodegradable polymer support mesh and fibroblasts on or within the polymer support mesh. The supporting mesh contains a spongy structure with interconnected pores of different sizes, and has a contact angle of less than 75° and is made of at least a polymer that includes polylactic acid as a main component. The kit contains a biodegradable mesh implant and an additional polymer support mesh.
EFFECT: obtaining biodegradable mesh implant for soft tissue restoration, in particular hernioplasty.
18 cl, 6 dwg

Description

[001] Настоящее изобретение относится к биоразлагаемому сетчатому имплантату, содержащему полимерную несущую сетку, засеянную фибробластами, для применения при восстановлении мягких тканей в целом и, в частности, при хирургической герниопластике, как заявлено в пункте 1 формулы изобретения. Настоящее изобретение также относится к способу получения сетчатого имплантата и к набору, содержащему сетчатый имплантат согласно настоящему изобретению и дополнительную полимерную опорную сетку. [001] The present invention relates to a biodegradable mesh implant containing a polymeric support mesh seeded with fibroblasts for use in soft tissue repair in general and, in particular, in surgical hernia repair, as claimed in claim 1 of the claims. The present invention also relates to a method for producing a mesh implant and to a kit containing a mesh implant according to the present invention and an additional polymeric support mesh.

[002] Заживление ран представляет собой сложный процесс, который включает оркестровку ряда взаимосвязанных клеточных событий и каскадов цитокинов. Основные фазы заживления ран включают образование фибринового сгустка с последующими инфильтрацией воспалительных клеток и фибробластов, образованием грануляционной ткани и ангиогенезом, а также реэпителизацией. Важную роль играют факторы роста и цитокины, которые сначала снабжаются дегранулирующими тромбоцитами, а затем фибробластами и воспалительными клетками, в частности нейтрофилами и макрофагами. Вследствие своей сложной природы процесс заживления ран также является хрупким и восприимчив к прерыванию или патологии, что приводит к образованию хронических ран, заживление которых серьезно затрудняется. Следовательно, в зависимости от размера и типа дефекта мягких тканей может потребоваться хирургическое восстановление, с тем чтобы способствовать процессу заживления ран и снизить риск осложнений.[002] Wound healing is a complex process that involves the orchestration of a number of interconnected cellular events and cytokine cascades. The major phases of wound healing include fibrin clot formation followed by infiltration of inflammatory cells and fibroblasts, granulation tissue formation and angiogenesis, and reepithelialization. Growth factors and cytokines play an important role, which are first supplied by degranulating platelets and then by fibroblasts and inflammatory cells, in particular neutrophils and macrophages. Due to its complex nature, the wound healing process is also fragile and susceptible to interruption or pathology, resulting in the formation of chronic wounds that are severely hampered in healing. Therefore, depending on the size and type of soft tissue defect, surgical repair may be required to promote the wound healing process and reduce the risk of complications.

[003] В области хирургического восстановления мягких тканей часто применяется сетчатый имплантат, состоящий из рассасывающегося или нерассасывающегося материала, который вставляется так, чтобы покрыть область дефекта ткани. Сетчатый имплантат применяется в качестве механического закрытия дефекта и для обеспечения опорной структуры для регенерирующей ткани, т.е. для растущих клеток, которые образуют сильную рубцовую волокнистую ткань вокруг сетчатого имплантата.[003] In the field of surgical reconstruction of soft tissues, a mesh implant consisting of an absorbable or non-absorbable material is often used, which is inserted to cover the area of the tissue defect. The mesh implant is used as a mechanical closure of the defect and to provide a supporting structure for regenerating tissue, i.e. for growing cells that form strong fibrous scar tissue around the mesh implant.

[004] Помимо хронических ран, сетчатые имплантаты часто применяется при хирургическом вмешательстве для герниопластики грыжевых дефектов, в частности, в брюшной стенке, которые могут быть результатом травмы, резекции опухоли или пролапса. В общих чертах грыжа может быть описана как прохождение органов или частей органов из полости природного тела через предварительно сформированный или приобретенный зазор. Наиболее часто встречающимися типами грыжи являются паховая грыжа или грыжа бедренной кости, грыжа диафрагмы, пупочная грыжа и послеоперационная грыжа, последняя представляет собой грыжу, которая проталкивается через прошлый хирургический разрез или операцию. При хирургической герниопластике сетчатый имплантат вводят так, чтобы покрыть область дефекта в брюшной стенке для достижения безнатяжного закрытия - со сшиванием или без сшивания окружающих мышц и фасций. Это может быть сделано под местной или общей анестезией с применением техники открытого разреза или лапароскопа при малоинвазивной процедуре.[004] In addition to chronic wounds, mesh implants are often used surgically to repair hernia defects, particularly in the abdominal wall, which may be the result of trauma, tumor resection, or prolapse. In general terms, a hernia can be described as the passage of organs or parts of organs from a natural body cavity through a preformed or acquired gap. The most common types of hernia are inguinal or femoral hernia, hiatal hernia, umbilical hernia and incisional hernia, the latter being a hernia that has pushed through a past surgical incision or operation. In surgical hernia repair, a mesh implant is inserted to cover the area of the defect in the abdominal wall to achieve tension-free closure - with or without suturing the surrounding muscles and fascia. This can be done under local or general anesthesia using an open incision technique or a laparoscope in a minimally invasive procedure.

[005] Причины, по которым возникают грыжи, еще до конца не изучены. Одна из предлагаемых теорий в этой области состоит в том, что некоторые пациенты вследствие нарушений метаболизма коллагена имеют генетическую предрасположенность к развитию рецидивирующих грыж, особенно у пожилых пациентов. Считается, что измененное соотношение коллагена типов I и III у этих пациентов с увеличением коллагена типа III снижает механическую прочность соединительных тканей. Вполне вероятно, что снижение прочности на разрыв коллагена типа III играет ключевую роль в развитии послеоперационных грыж, см. KLINGE, U. et al. Abnormal collagen I to III distribution in the skin of patients with incisional hernia (Аномальноераспределение коллагена I-III в коже пациентов с послеоперационной грыжей). Eur Surg Res. 2000, vol. 32, no. l, стр. 43-48. Также считается, что нарушение выработки коллагена является фактором, способствующим развитию хронических ран, т.е. ран, которые не заживают должным образом и открываются снова и снова, особенно у пациентов с сахарным диабетом и пациентов с сосудистыми нарушениями.[005] The reasons why hernias occur are not yet fully understood. One proposed theory in this area is that some patients, due to disorders of collagen metabolism, have a genetic predisposition to develop recurrent hernias, especially in older patients. The altered ratio of collagen types I and III in these patients, with an increase in collagen type III, is thought to reduce the mechanical strength of connective tissues. It is likely that decreased tensile strength of type III collagen plays a key role in the development of incisional hernias, see KLINGE, U. et al. Abnormal collagen I to III distribution in the skin of patients with incisional hernia. Eur Surg Res. 2000, vol. 32, no. l, pp. 43-48. Impaired collagen production is also thought to be a contributing factor to the development of chronic wounds, i.e. wounds that do not heal properly and open again and again, especially in patients with diabetes and patients with vascular disorders.

[006] Коммерчески доступные сетки, применяемые сегодня при хирургическом восстановлении мягких тканей, являются либо неразлагающимися, либо полностью разлагаются и через конкретное время рассасываются в теле пациента.[006] Commercially available meshes used today in surgical repair of soft tissues are either non-degradable or completely degradable and are absorbed into the patient's body after a specific time.

[007] Нерассасывающиеся сетчатые имплантаты чаще всего изготавливаются из различных пластиков, которые, как известно, остаются биостабильными и безопасными в течение нескольких лет после имплантации. Однако введение инородного материала в организм человека или животного может сопровождаться побочными эффектами, такими как миграция сетки, хроническое воспаление, риск инфекции и т.д. Введение в организм относительно большого пластикового куска также может вызвать реакцию на инородное тело, вызванную системой иммунной защиты организма. В результате сетчатый имплантат может смяться и утратить функцию поддержки ткани. Еще одна проблема заключается в том, что пластиковые материалы, применяемые для сеток, например полипропилен, проявляют ограниченное стимулирующее действие на рост клеток. Поэтому врастание клеток в дефект часто ограничено, а заживление раны затягивается.[007] Non-absorbable mesh implants are most often made from a variety of plastics that are known to remain biostable and safe for several years after implantation. However, the introduction of foreign material into the human or animal body may be accompanied by side effects such as mesh migration, chronic inflammation, risk of infection, etc. Injecting a relatively large piece of plastic into the body can also cause a foreign body reaction caused by the body's immune defense system. As a result, the mesh implant may become wrinkled and lose its tissue support function. Another problem is that plastic materials used for meshes, such as polypropylene, have a limited effect on stimulating cell growth. Therefore, cell ingrowth into the defect is often limited, and wound healing is delayed.

[008] С другой стороны, полностью рассасывающиеся (биоразлагаемые) сетки имеют то преимущество, что в теле не остается инородных тканей. Было показано, что некоторые полностью биоразлагаемые материалы, такие как полимолочная кислота (poly-lactic acid, PLA/ПМК) или коллаген, способствуют фиброгенезу, т.е. врастанию клеток в дефект мягких тканей, что важно для быстрого и устойчивого заживления ран. Тем не менее, если сетка разлагается и рассасывается слишком быстро, рубцовая бляшка, которая постепенно строится поверх дефекта ткани, еще не сможет выдерживать нагрузки, приложенные к репарированной мягкой ткани во время повседневной деятельности. Это особенно важно в случае герниопластики, так как рубцовая бляшка, покрывающая дефект, должна выдерживать внутрибрюшное давление, в противном случае рецидив грыжи практически гарантирован. Кроме того, сетки, изготовленные, например, из полимолочной кислоты, имеют недостаток, заключающийся в том, что они являются довольно хрупкими и имеют тенденцию к разрушению при складывании или свертывании для введения сетки с помощью лапароскопического инструмента.[008] On the other hand, fully absorbable (biodegradable) meshes have the advantage that no foreign tissue remains in the body. Some fully biodegradable materials, such as poly-lactic acid (PLA) or collagen, have been shown to promote fibrogenesis, i.e. ingrowth of cells into a soft tissue defect, which is important for rapid and sustainable wound healing. However, if the mesh degrades and resolves too quickly, the scar plaque that gradually builds over the tissue defect will not yet be able to withstand the stresses placed on the repaired soft tissue during daily activities. This is especially important in the case of hernioplasty, since the scar plaque covering the defect must withstand intra-abdominal pressure, otherwise recurrence of the hernia is almost guaranteed. In addition, meshes made from, for example, polylactic acid have the disadvantage that they are quite fragile and tend to break when folded or rolled up for mesh insertion using a laparoscopic instrument.

[009] Таким образом, проблема, решаемая настоящим изобретением, состоит в обеспечении сетчатого имплантата, который позволяет быстро, безопасно и стабильно закрывать дефекты мягких тканей, в частности хронические раны, свищи или грыжевые дефекты. В то же время компоненты сетчатого имплантата должны быть простыми и недорогостоящими в производстве и выполненными с возможностью их применения с использованием традиционных способов открытого и лапароскопического хирургического вмешательства.[009] Thus, the problem solved by the present invention is to provide a mesh implant that allows rapid, safe and stable closure of soft tissue defects, in particular chronic wounds, fistulas or hernia defects. At the same time, the components of the mesh implant must be simple and inexpensive to manufacture and capable of being used using traditional open and laparoscopic surgical techniques.

[0010] Указанную проблему решают с помощью сетчатого имплантата по пункту 1, способа получения по пункту 11 и набора для имплантата по пункту 15 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления являются объектом зависимых пунктов формулы изобретения.[0010] This problem is solved using the mesh implant according to claim 1, the production method according to claim 11 and the kit for the implant according to claim 15. Preferred embodiments are the subject of the dependent claims.

[0011] В соответствии с настоящим изобретением обеспечен сетчатый имплантат для применения при восстановлении мягких тканей, в частности при хирургической герниопластике или хирургическом заживлении свищей, или при заживлении хронических ран, в теле пациента. Сетчатый имплантат содержит пористую гидрофильную биоразлагаемую полимерную несущую сетку, изготовленную по меньшей мере из первого полимера, содержащего полимолочную кислоту в качестве основного компонента. Термин "основной компонент", таким образом, означает, что содержание полимолочной кислоты в первом полимере выше, чем содержание любого дополнительного полимера, который включает первый полимер.[0011] In accordance with the present invention, a mesh implant is provided for use in soft tissue repair, particularly in surgical hernia repair or surgical fistula repair, or in the healing of chronic wounds, in a patient's body. The mesh implant contains a porous hydrophilic biodegradable polymer support mesh made from at least a first polymer containing polylactic acid as a main component. The term "main component" thus means that the content of polylactic acid in the first polymer is higher than the content of any additional polymer that includes the first polymer.

[0012] Полимерная несущая сетка (которая может в дальнейшем также называться "несущей сеткой") имеет губчатую структуру с соединенными между собой порами разного размера и краевой угол смачивания менее 75°, что означает, что она является гидрофильной. Сетчатый имплантат (который в дальнейшем также может называться "имплантатом") согласно настоящему изобретению дополнительно содержит фибробласты, которые присутствуют на несущей сетке или внутри нее.[0012] The polymer support network (which may hereinafter also be referred to as a "support network") has a spongy structure with interconnected pores of different sizes and a contact angle of less than 75°, which means that it is hydrophilic. The mesh implant (which may hereinafter also be referred to as an "implant") according to the present invention further comprises fibroblasts that are present on or within the supporting mesh.

[0013] Одним из ключевых элементов настоящего изобретения является то, что несущая сетка является гидрофильной, несмотря на то, что она содержит -предпочтительно в качестве основного компонента - поли(молочную кислоту) (обычно обозначаемую сокращенно "PLA" (polylactic acid) или, в случае поли-L-молочной кислоты, "PLLA" (poly-L-lactic acid)), т.е. биоразлагаемый синтетический полимер, который по своей природе в целом является гидрофобным. Благодаря конкретным этапам обработки при получении несущей сетки, которые будут подробно описаны ниже, несущей сетке могут быть приданы гидрофильные свойства, которые важны для содействия проникновению клеток и их адгезии.[0013] One of the key elements of the present invention is that the support network is hydrophilic even though it contains, preferably as a major component, poly(lactic acid) (usually abbreviated as "PLA" (polylactic acid) or, in the case of poly-L-lactic acid, "PLLA" (poly-L-lactic acid)), i.e. a biodegradable synthetic polymer that is generally hydrophobic in nature. Through specific processing steps in preparing the support network, which will be described in detail below, the support network can be imparted with hydrophilic properties that are important for promoting cell penetration and adhesion.

[0014] Другим ключевым элементом настоящего изобретения является то, что несущая сетка несет фибробласты. Неожиданно было обнаружено, что образование новой ткани, особенно рубцовой ткани, для закрытия дефекта мягкой ткани может быть вызвано введением дополнительных фибробластов (любого происхождения, например аутологичных, гетерологичных, ксенофильных) в область дефекта. Таким образом, вместо того, чтобы фокусироваться на стимулировании прорастания тканей, например, гладкомышечных клеток и фибробластов из прилегающей ткани в дефект мягких тканей, например, в хроническую рану, свищ или грыжу, в имплантате согласно настоящему изобретению применяется разлагаемая несущая сетка, с тем чтобы принести увеличенное количество фибробластов в область дефекта. Фибробласты способствуют образованию ткани внеклеточного матрикса и коллагеновых волокон различных типов, тем самым формируя рубцовую бляшку, закрывающую дефект мягкой ткани. Таким образом, рубцовая бляшка будет образовывать прочное соединение между разлагаемой (и, следовательно, временной) полимерной несущей сеткой и краями дефекта, а также другими окружающими структурами (например, брюшной стенкой в случае брюшной грыжи) для обеспечения желаемой поддерживающей функции путем создания дополнительной рубцовости.[0014] Another key element of the present invention is that the supporting mesh carries fibroblasts. Surprisingly, it has been discovered that the formation of new tissue, especially scar tissue, to close a soft tissue defect can be caused by the introduction of additional fibroblasts (of any origin, eg, autologous, heterologous, xenophilic) into the area of the defect. Thus, rather than focusing on promoting tissue ingrowth, such as smooth muscle cells and fibroblasts, from adjacent tissue into a soft tissue defect, such as a chronic wound, fistula, or hernia, the implant of the present invention utilizes a degradable support mesh so that bring an increased number of fibroblasts to the defect area. Fibroblasts promote the formation of extracellular matrix tissue and collagen fibers of various types, thereby forming a scar plaque that covers the soft tissue defect. In this way, the scar plaque will form a strong connection between the degradable (and therefore temporary) polymer support mesh and the edges of the defect, as well as other surrounding structures (for example, the abdominal wall in the case of an abdominal hernia) to provide the desired supportive function by creating additional scarring.

[0015] В настоящей заявке применяются следующие определения:[0015] For the purposes of this application, the following definitions apply:

[0016] Термин "биоразлагаемый" означает, что сетка может рассасываться с течением времени, если ее поместить в живой организм, в котором она окружена текучими средами организма.[0016] The term "biodegradable" means that the mesh can dissolve over time if placed in a living organism in which it is surrounded by body fluids.

[0017] Термин "сетка", используемый в данной заявке, относится к трехмерной опоре, т.е. к матрице, что означает структуру, подобную каркасу или губке, которая подходит для колонизации клетками. В этом смысле сетка служит в качестве трехмерной основы, которая может быть заселена клетками или тканью. Эта колонизация может происходить in vitro или in vivo. Кроме того, применительно к трансплантациям указанная сетка служит для определения местоположения трансплантата, а также в качестве метки-заполнителя для ткани, которая постепенно формируется in vivo.[0017] The term "mesh" as used in this application refers to a three-dimensional support, i.e. to matrix, which means a scaffold or sponge-like structure that is suitable for colonization by cells. In this sense, the mesh serves as a three-dimensional scaffold that can be populated by cells or tissue. This colonization can occur in vitro or in vivo. In addition, in relation to transplantations, the specified mesh serves to determine the location of the graft, and also as a placeholder for tissue that is gradually formed in vivo.

[0018] Термин "пористый", таким образом, относится к структуре, содержащей поры, т.е. полости или пустотные области. Эти поры могут иметь круглую форму и/или угловую форму в 2-мерном сечении и/или наклонную форму, если смотреть в 3-х измерениях. Форма пор также может характеризоваться расширениями так, что ее можно сравнить с формой нервных клеток. Хотя в целом термин "поры" также относится к полостям, образованным филаментами, окружающими пустотные области, поры в рамках значения согласно настоящему изобретению представляют собой полости, образованные в трехмерной губчатой структуре. Таким образом, полости закрываются стенками, как в естественных губках или кораллах. Эти поры или полости также могут быть соединены между собой, что означает, что стенки пор между двумя соседними порами могут содержать отверстия, образующие соединение между указанными соседними порами. В этом отношении следует отметить, что поры также могут быть образованы пустотными областями между гранулами гидрогеля.[0018] The term "porous" thus refers to a structure containing pores, i.e. cavities or void areas. These pores may be circular and/or angular in 2D and/or oblique when viewed in 3D. The shape of the pores can also be characterized by extensions so that they can be compared to the shape of nerve cells. Although in general the term "pores" also refers to cavities formed by filaments surrounding void regions, pores within the meaning of the present invention are cavities formed in a three-dimensional sponge structure. Thus, the cavities are closed with walls, as in natural sponges or corals. These pores or cavities may also be interconnected, which means that the pore walls between two adjacent pores may contain openings forming a connection between said adjacent pores. In this regard, it should be noted that pores can also be formed by void regions between hydrogel granules.

[0019] Как упоминалось выше, полимерная несущая сетка согласно настоящему изобретению имеет трехмерную пористую губчатую структуру, содержащую поры разных размеров. В этом отличие от вязаной сетчатой конструкции. По меньшей мере некоторые из пор благодаря этому соединены между собой так, что они разделяют пространство с образованием соединенной по текучей среде межуточной сети. Таким образом, фибробласты могут распространяться по сетчатой структуре.[0019] As mentioned above, the polymeric support network according to the present invention has a three-dimensional porous sponge structure containing pores of different sizes. This is different from a knitted mesh construction. At least some of the pores are thereby connected to each other so that they share a space to form a fluid-connected interstitial network. In this way, fibroblasts can spread throughout the mesh structure.

[0020] По смыслу настоящей заявки термин "гидрофильный" или "гидрофильность", применяемый в контексте настоящего изобретения, относится к краевому углу смачивания площади гидрофильной поверхности непосредственно на несущей сетке, составляющему менее 75°. Предпочтительно, он относится к краевому углу смачивания менее 60°.[0020] As used herein, the term “hydrophilic” or “hydrophilicity” as used in the context of the present invention refers to a contact angle of less than 75° of the hydrophilic surface area directly on the support mesh. Preferably, it refers to a contact angle of less than 60°.

[0021] Как уже упоминалось, биоразлагаемые синтетические полимеры, такие как полигликолиевая кислота или полимолочная кислота, обычно являются гидрофобными, и поверхности пористых каркасов или сеток, полученных из этих полимеров, поэтому обычно также являются гидрофобными. Было обнаружено, что гидрофильные свойства полимерной сетки, содержащей полимолочную кислоту в качестве основного компонента, могут быть улучшены с помощью способов последующей обработки, таких как плазменная обработка (т.е. обработка ионизированной газовой плазмой) и/или покрытие поверхности пористой структуры каркаса природным полимером, таким как коллаген или желатин.[0021] As already mentioned, biodegradable synthetic polymers such as polyglycolic acid or polylactic acid are typically hydrophobic, and the surfaces of porous scaffolds or networks derived from these polymers are therefore typically hydrophobic as well. It has been found that the hydrophilic properties of a polymer network containing polylactic acid as a major component can be improved by post-treatment methods such as plasma treatment (i.e., ionized gas plasma treatment) and/or coating the surface of the porous structure of the framework with a natural polymer such as collagen or gelatin.

[0022] Термин "биосовместимые полимеры" относится к полимерам, которые являются биологически переносимыми и не вызывают отторжения при попадании в живой организм. Для настоящего изобретения биосовместимые полимеры также охватывают полимеры, которые распознаются хозяином как чужеродные, но отторжение которых может быть подавлено соответствующей иммуносупрессией.[0022] The term "biocompatible polymers" refers to polymers that are biologically tolerable and do not cause rejection when introduced into a living organism. For the purposes of the present invention, biocompatible polymers also include polymers that are recognized by the host as foreign, but whose rejection can be suppressed by appropriate immunosuppression.

[0023] Выражение "биоразлагаемый" относится к материалу, который может превращаться в метаболизируемые продукты в живых организмах (или текучих средах организма или культурах клеток, полученных из живых организмов). Биологически разлагаемые полимеры включают, например, полимеры, которые являются саморассасывающимися и/или биоэродируемыми. "Биоэродируемый" означает способность растворяться или суспендироваться в биологических текучих средах. Саморассасывающийся означает способность поглощаться клетками, тканями или текучими средами живого организма.[0023] The expression "biodegradable" refers to a material that can be converted into metabolizable products in living organisms (or body fluids or cell cultures derived from living organisms). Biodegradable polymers include, for example, polymers that are self-resorbable and/or bioerodible. "Bioerodible" means the ability to dissolve or suspend in biological fluids. Self-resorbable means the ability to be absorbed by cells, tissues or fluids of a living organism.

[0024] В предпочтительном варианте осуществления полимерная несущая сетка имеет краевой угол смачивания менее 40°, предпочтительно менее 25°, более предпочтительно менее 15°, наиболее предпочтительно краевой угол смачивания гидрофильной поверхности несущей сетки находится в диапазоне от 0° до 10°, и, таким образом, несущая сетка является "супергидрофильной".[0024] In a preferred embodiment, the polymeric support network has a contact angle of less than 40°, preferably less than 25°, more preferably less than 15°, most preferably the contact angle of the hydrophilic surface of the support network is in the range of 0° to 10°, and, thus, the support network is “superhydrophilic”.

[0025] Термин "угол смачивания", применяемый в тексте настоящего изобретения, относится к углу смачивания воды на поверхности, т.е. к углу, образованному на границе раздела, где вода соприкасается с поверхностью. Таким образом, "вода", применяемая для измерения угла смачивания, относится к чистой воде, в особенности к сверхчистой воде. В частности, измерение угла смачивания осуществляют методом лежащей капли (например, с помощью устройства типа EasyDrop DSA20E от фирмы Kruss GmbH), используя размер капли 0,3 мкл. В общем случае, углы смачивания вычисляют путем подгонки функции кругового сегмента к контуру капли, помещенной на поверхность.[0025] The term "contact angle" as used throughout the present invention refers to the contact angle of water on a surface, i.e. to the corner formed at the interface where the water comes into contact with the surface. Thus, the “water” used to measure the contact angle refers to pure water, especially ultrapure water. In particular, the contact angle measurement is carried out using the sessile drop method (for example, using a device like EasyDrop DSA20E from Kruss GmbH), using a drop size of 0.3 μl. In general, contact angles are calculated by fitting a circular segment function to the contour of a drop placed on a surface.

[0026] Было обнаружено, что несущая сетка, обладающая гидрофильными свойствами, способствует врастанию ткани, например, гладкомышечных клеток и фибробластов, из прилегающей ткани грыжевого дефекта и обеспечивает равномерное распределение клеток на сетке и по всей сетке. Кроме того, пористая природа несущей сетки обеспечивает среду, стимулирующую рост клеток, которые способствуют образованию ткани внеклеточного матрикса и коллагеновых волокон различных типов, тем самым формируя рубцовую бляшку, закрывающую грыжу. Образование рубцовой бляшки создаст прочное соединение между разлагаемой (и, следовательно, временной) полимерной несущей сеткой и краями грыжевого дефекта, а также брюшной стенкой или другими окружающими структурами. Пока продолжается разложение несущей сетки, вновь образованная рубцовая ткань будет обеспечивать необходимую опорную функцию путем создания дополнительного рубцевания, предотвращая, тем самым, образование рецидивной грыжи. В конце концов, после полного разложения несущей сетки, т.е. когда полимерные компоненты сетки рассосались, в теле пациента не останется постоянного инородного материала.[0026] It has been found that a support mesh having hydrophilic properties promotes the ingrowth of tissue, such as smooth muscle cells and fibroblasts, from the adjacent tissue of the hernia defect and ensures an even distribution of cells on and throughout the mesh. In addition, the porous nature of the supporting mesh provides an environment that stimulates the growth of cells that promote the formation of extracellular matrix tissue and collagen fibers of various types, thereby forming a scar plaque that covers the hernia. The formation of a scar plaque will create a strong connection between the degradable (and therefore temporary) polymer support mesh and the edges of the hernia defect, as well as the abdominal wall or other surrounding structures. While decomposition of the supporting mesh continues, the newly formed scar tissue will provide the necessary supporting function by creating additional scarring, thereby preventing the formation of a recurrent hernia. In the end, after complete decomposition of the supporting mesh, i.e. Once the polymer components of the mesh have dissolved, there will be no permanent foreign material left in the patient's body.

[0027] В предпочтительном варианте осуществления несущая сетка имеет плоскую листообразную форму и является упруго деформируемой, что позволяет ее складывать или сворачивать. В этом варианте осуществления предпочтительно, чтобы несущая сетка была упруго деформируемой, чтобы ее можно было складывать или сворачивать, и она могла возвращать свою первоначальную форму. Это позволяет вводить свернутую или сложенную сетку через троакар при лапароскопической процедуре.[0027] In a preferred embodiment, the support mesh has a flat sheet-like shape and is elastically deformable, allowing it to be folded or rolled. In this embodiment, it is preferable that the support mesh is elastically deformable so that it can be folded or rolled up and can return to its original shape. This allows the rolled or folded mesh to be inserted through the trocar during a laparoscopic procedure.

[0028] Если несущая сетка обеспечена в форме листа, она предпочтительно имеет толщину по меньшей мере 0,1 мм, более предпочтительно по меньшей мере 0,3 мм, еще более предпочтительно примерно от 1 мм до примерно 4 мм, в некоторых случаях она может быть даже толще, например до 10 мм.[0028] If the support mesh is provided in the form of a sheet, it preferably has a thickness of at least 0.1 mm, more preferably at least 0.3 mm, even more preferably from about 1 mm to about 4 mm, in some cases it may be even thicker, for example up to 10 mm.

[0029] Если она обеспечена в форме листа, поперечное сечение несущей сетки может быть любого вида, например прямоугольным, квадратным, круглым, овальным и т.д., и затем она может быть разрезана в соответствии с формой грыжевого дефекта. Например, общая форма поперечного сечения может быть круглой или овальной.[0029] If it is provided in the form of a sheet, the cross-section of the supporting mesh can be of any shape, such as rectangular, square, round, oval, etc., and then it can be cut according to the shape of the hernia defect. For example, the overall cross-sectional shape may be round or oval.

[0030] Несущая сетка может быть в виде одной единой непрерывной структуры или может быть также обеспечена в виде множества более мелких частей сетки (т.е. "лоскутов"), которые отделены друг от друга. Эти небольшие сетчатые лоскуты могут содержаться в пастообразном, жидком или полужидком составе.[0030] The support mesh may be in the form of one single continuous structure or may also be provided as a plurality of smaller mesh pieces (ie, "flaps") that are separated from each other. These small mesh flaps may be contained in a paste, liquid or semi-liquid formulation.

[0031] В альтернативном варианте осуществления несущая сетка может быть обеспечена в виде гидрогеля, т.е. без конкретной трехмерной наружной или поперечной формы - гидрогель, в силу своей в целом гидрофильной природы, способствует росту ткани в порах, благодаря чему достигается немедленное прикрепление несущей сетки к ткани. Гидрогель также может быть смешан с другими веществами, такими как факторы роста или фармацевтически активные вещества.[0031] In an alternative embodiment, the support network can be provided in the form of a hydrogel, i.e. without a specific three-dimensional outer or transverse shape - the hydrogel, due to its generally hydrophilic nature, promotes tissue growth in the pores, thereby achieving immediate attachment of the load-bearing mesh to the tissue. The hydrogel can also be mixed with other substances such as growth factors or pharmaceutically active substances.

[0032] Что касается состава материала несущей сетки, предпочтительно, чтобы несущая сетка была выполнена только из первого полимера, который содержит полимолочную кислоту в качестве основного компонента, или из первого полимера и дополнительно природного полимера, выбранного из группы, состоящей из коллагена, желатина, ламинина, фибриногена, альбумина, хитина, хитозана, агарозы, альгината гиалуроновой кислоты и их смесей, причем коллаген является предпочтительным.[0032] Regarding the material composition of the support mesh, it is preferable that the support mesh is made of only a first polymer that contains polylactic acid as a main component, or of the first polymer and additionally a natural polymer selected from the group consisting of collagen, gelatin, laminin, fibrinogen, albumin, chitin, chitosan, agarose, hyaluronic acid alginate and mixtures thereof, collagen being preferred.

[0033] Предпочтительно губчатая структура полимерной несущей сетки состоит из первого полимера и покрыта указанным по меньшей мере одним природным полимером. Если пористая поверхность несущей сетки покрыта или накрыта природным полимером, предпочтительно, чтобы нижележащая пористая структура несущей сетки не изменялась покрытием. В частности, размер пор предпочтительно существенно не изменяется, например, путем образования дополнительных сетей в порах несущей сетки. Это гарантирует, что покрытие не оказывает отрицательного воздействия на способность фибробластов проникать в несущую сетку и распространяться внутри нее. Более подробная информация по этому поводу приведена ниже в экспериментальном разделе.[0033] Preferably, the sponge structure of the polymeric support network consists of a first polymer and is coated with said at least one natural polymer. If the porous surface of the support mesh is coated or coated with a natural polymer, it is preferable that the underlying porous structure of the support mesh is not altered by the coating. In particular, the pore size is preferably not significantly changed, for example by forming additional networks in the pores of the support network. This ensures that the coating does not negatively impact the ability of fibroblasts to penetrate and spread within the supporting mesh. More details on this are given below in the experimental section.

[0034] Кроме того, предпочтительно, чтобы природный полимер покрыл практически все доступные поверхности (за исключением поверхностей в закрытых порах) несущей сетки. Таким образом, клетки будут распространяться не только по верхней поверхности, но и внутри пористой структуры несущей сетки.[0034] In addition, it is preferable that the natural polymer covers substantially all accessible surfaces (except closed-cell surfaces) of the support network. Thus, the cells will spread not only along the upper surface, but also within the porous structure of the supporting mesh.

[0035] Предпочтительно первый полимер состоит по меньшей мере на 70% из поли(молочной кислоты), еще более предпочтительно по меньшей мере на 80% из поли(молочной кислоты). Было обнаружено, что полимолочная кислота обладает хорошей прочностью на разрыв и высоким модулем упругости. Кроме того, было обнаружено, что полимолочная кислота полезна в отношении достижения и поддержания гидрофильных свойств, полученных плазменной обработкой и/или путем покрытия структуры полимолочной кислоты природным полимером, таким как коллаген.[0035] Preferably, the first polymer is at least 70% poly(lactic acid), even more preferably at least 80% poly(lactic acid). Polylactic acid was found to have good tensile strength and high elastic modulus. In addition, polylactic acid has been found to be beneficial in achieving and maintaining hydrophilic properties obtained by plasma treatment and/or by coating the polylactic acid structure with a natural polymer such as collagen.

[0036] В рамках данной заявки термин "полимолочная кислота" (poly lactic acid, PLA) включает, например, поли-L-молочную кислоту (poly-L-lactic acid, PLLA) или поли-D,L-молочную кислоту (рацемическую смесь L- и D-лактидов; poly-D,L-lactic acid, PDLLA). Конкретным примером предпочтительного первого полимера является поли(L-лактид), который коммерчески доступен от компании Sigma Corporation (номер в каталоге PLLA Р1566) с молекулярной массой 85000-16000. Подходящей альтернативой является поли-L-молочная кислота от компании Durect Corporation (номер по каталогу Lactel® В6002-2).[0036] As used herein, the term "poly lactic acid (PLA)" includes, for example, poly-L-lactic acid (PLLA) or poly-D,L-lactic acid (racemic mixture of L- and D-lactides; poly-D,L-lactic acid, PDLLA). A specific example of a preferred first polymer is poly(L-lactide), which is commercially available from Sigma Corporation (PLLA catalog number P1566) with a molecular weight of 85,000-16,000. A suitable alternative is poly-L-lactic acid from Durect Corporation (Lactel® part number B6002-2).

[0037] В частности, было обнаружено, что для несущих сеток, изготовленных из материала с высоким содержанием полимолочной кислоты, в частности, если первый полимер состоит более чем на 50% из полимолочной кислоты, например по меньшей мере на 70% из полимолочной кислоты, гидрофильность поверхности может быть не только значительно улучшена - например, только плазменной обработкой или в сочетании с покрытием сетки природным полимером и при этом гидрофильность также может сохраняться в течение длительного времени. Фактически, гидрофильность также может поддерживаться после стерилизации несущей сетки перекисью водорода (как будет дополнительно описано ниже). Это увеличение гидрофильное™ не может быть достигнуто путем плазменной обработки сетки, содержащей, например, полигликолиевую кислоту (PGA) в качестве основного компонента.[0037] In particular, it has been found that for support networks made from a material with a high content of polylactic acid, in particular, if the first polymer consists of more than 50% polylactic acid, for example at least 70% polylactic acid, The hydrophilicity of the surface can not only be significantly improved - for example, by plasma treatment alone or in combination with coating the mesh with a natural polymer, but the hydrophilicity can also be maintained for a long time. In fact, hydrophilicity can also be maintained after sterilization of the carrier mesh with hydrogen peroxide (as will be further described below). This increase in hydrophilicity™ cannot be achieved by plasma treatment of a mesh containing, for example, polyglycolic acid (PGA) as a main component.

[0038] Хотя первый полимер может по существу состоять из чистой полимолочной кислоты, он также может быть изготовлен из смеси полимолочной кислоты с другими биоразлагаемыми материалами, такими как полигликолиевая кислота. Например, первый полимер может состоять на 75% из полимолочной кислоты и на 25% полигликолиевой кислоты (по отношению к массе первого полимера). Одна из причин использования смеси полимолочной кислоты и других биоразлагаемых материалов заключается в том, что сетки из чистой полимолочной кислоты менее устойчивы к деформации по сравнению с сетками, изготовленными из полимолочной кислоты, смешанной с другими полимерами, такими как полигликолиевая кислота (PGA). Сокращенным наименованием полигликолевой кислоты является PGA (poly-glycolic acid). Сополимеры полимолочной кислоты и полигликолевой кислоты - так называемые сополимеры полилактида и гликолиевой кислоты (PLGA или PLG, poly-lactide-co-glycolic acid) - являются привлекательными кандидатами для изготовления биоразлагаемых сеток благодаря своим гибким и четко определенным физическим свойствам и относительной биосовместимости. Кроме того, продукты их разложения представляют собой низкомолекулярные соединения, которые попадают в нормальные метаболические пути. Кроме того, сополимеры полилактида и гликолиевой кислоты обладают преимуществом широкого спектра скоростей разложения от нескольких дней до лет за счет простого изменения соотношения сополимеров молочной кислоты и гликолевой кислоты.[0038] Although the first polymer may consist essentially of pure polylactic acid, it may also be made from a mixture of polylactic acid with other biodegradable materials, such as polyglycolic acid. For example, the first polymer may consist of 75% polylactic acid and 25% polyglycolic acid (based on the weight of the first polymer). One reason for using a mixture of polylactic acid and other biodegradable materials is that meshes made from pure polylactic acid are less resistant to deformation compared to meshes made from polylactic acid mixed with other polymers such as polyglycolic acid (PGA). The abbreviated name for polyglycolic acid is PGA (poly-glycolic acid). Copolymers of polylactic acid and polyglycolic acid - so-called polylactide-co-glycolic acid copolymers (PLGA or PLG, poly-lactide-co-glycolic acid) - are attractive candidates for the production of biodegradable meshes due to their flexible and well-defined physical properties and relative biocompatibility. In addition, their decomposition products are low molecular weight compounds that enter normal metabolic pathways. In addition, PLA-glycolic acid copolymers have the advantage of a wide range of degradation rates from days to years by simply changing the ratio of lactic acid to glycolic acid copolymers.

[0039] В частности, если сетчатый имплантат предназначен для применения при лапароскопии при минимально инвазивной хирургии, он должен вводиться с помощью лапароскопического инструмента, такого как троакар. Для этих применений несущая сетка предпочтительно имеет форму пасты или гидрогеля или альтернативно имеет форму, которая может быть упруго сложена или свернута для введения через лапароскопический инструмент. Эластичные свойства могут быть обеспечены за счет использования сополимеров полилактида и гликолиевой кислоты, т.е. смеси полимолочной кислоты и полигликолевой кислоты, в качестве первого полимера.[0039] In particular, if the mesh implant is intended for use in laparoscopy for minimally invasive surgery, it must be inserted using a laparoscopic instrument such as a trocar. For these applications, the carrier mesh is preferably in the form of a paste or hydrogel, or alternatively in a form that can be elastically folded or rolled for insertion through a laparoscopic instrument. Elastic properties can be achieved through the use of copolymers of polylactide and glycolic acid, i.e. a mixture of polylactic acid and polyglycolic acid as the first polymer.

[0040] Таким образом, для складной несущей сетки первый полимер предпочтительно изготовлен из сополимеров полилактида и гликолиевой кислоты (PLGA), в частности, поли(гликолевой кислоты-молочной кислоты), имеющей содержание молочной кислоты примерно 75 мол. % и содержание гликолевой кислоты примерно 25 мол. %). Такой материал поли(D,L-лактид-со-гликолид), с соотношением составляющих 75:25, может быть приобретен, например, как RESOMER® RG 752 от компании Evonik Industries AG (Эссен, Германия) или от компании Sigma Corporation PLGA, каталожный номер Р1941. Другими предпочтительными полимерными смесями являются поли(D,L-лактид-с-гликолидом) 65:35, например RESOMER® RG 653; поли(D,L-лактид-с-гликолидом) 75:25, например RESOMER® RG 502 от компания Durect (Купертино, Калифорния, США); поли(D,L-лактид-с-гликолидом) 85:15, например RESOMER® RG 858 или абсорбируемые полимеры LACTEL®.[0040] Thus, for the foldable support mesh, the first polymer is preferably made from polylactide-glycolic acid (PLGA) copolymers, in particular poly(glycolic acid-lactic acid) having a lactic acid content of about 75 mol. % and glycolic acid content of approximately 25 mol. %). Such a 75:25 poly(D,L-lactide-co-glycolide) material can be purchased, for example, as RESOMER® RG 752 from Evonik Industries AG (Essen, Germany) or from Sigma Corporation PLGA, catalog number P1941. Other preferred polymer blends are poly(D,L-lactide-c-glycolide) 65:35, for example RESOMER® RG 653; poly(D,L-lactide-c-glycolide) 75:25, for example RESOMER® RG 502 from Durect (Cupertino, California, USA); poly(D,L-lactide-c-glycolide) 85:15, for example RESOMER® RG 858 or LACTEL® absorbable polymers.

[0041] Способы получения для получения пористых сеток из перечисленных синтетических полимеров хорошо известны в данной области техники. Один возможность заключается в применении технологии выщелачивания соли, описанной, например, в европейском патенте №2256155.[0041] Production methods for producing porous networks from the listed synthetic polymers are well known in the art. One possibility is to use salt leaching technology, as described for example in European Patent No. 2256155.

[0042] Как уже упоминалось, в предпочтительном варианте осуществления несущая сетка по существу состоит только из одного первого полимера или из первого полимера и дополнительного природного полимера, выбранного из группы, состоящей из коллагена, желатина, ламинина, фибриногена, альбумина, хитина, хитозана, агарозы, альгината гиалуроновой кислоты и их смесей. Природный полимер предпочтительно покрывает все поверхности несущей сетки. Таким образом, несущая сетка будет обеспечивать особенно гидрофильную, благоприятную для клеток среду, которая увеличивает выживаемость и скорость пролиферации клеток на сетке и внутри нее.[0042] As already mentioned, in a preferred embodiment, the support network essentially consists of only the first polymer or the first polymer and an additional natural polymer selected from the group consisting of collagen, gelatin, laminin, fibrinogen, albumin, chitin, chitosan, agarose, hyaluronic acid alginate and mixtures thereof. The natural polymer preferably covers all surfaces of the supporting mesh. In this way, the supporting mesh will provide a particularly hydrophilic, cell-friendly environment that increases the survival and rate of cell proliferation on and within the mesh.

[0043] Из вышеупомянутых природных полимеров наиболее предпочтительным является коллаген. Коллаген представляет собой биомолекулу внеклеточного матрикса (ВКМ, extracellular matrix, ЕСМ) и является основным компонентом кожи и костей. Благодаря своей нановолоконной архитектуре коллаген особенно эффективен для стимулирования клеточной адгезии, роста и дифференцированной функции в тканевых культурах. Однако также было обнаружено, что, если природный полимер содержит коллаген, гидрофильные свойства несущей сетки согласно настоящему изобретению особенно улучшаются. В этом отношении термин "коллаген", как использовано в контексте настоящего изобретения, охватывает коллагены природного происхождения и синтетически полученные коллагены, а также вещества, полученные из коллагена, такие как желатин, который представляет собой гидролизованную форму коллагена.[0043] Of the above-mentioned natural polymers, collagen is the most preferred. Collagen is a biomolecule of the extracellular matrix (ECM, extracellular matrix, ECM) and is a major component of skin and bones. Due to its nanofibrous architecture, collagen is particularly effective in promoting cell adhesion, growth, and differentiated function in tissue cultures. However, it has also been found that if the natural polymer contains collagen, the hydrophilic properties of the support network according to the present invention are particularly improved. In this regard, the term "collagen" as used in the context of the present invention covers naturally occurring collagens and synthetically produced collagens, as well as collagen-derived substances such as gelatin, which is a hydrolyzed form of collagen.

[0044] В предпочтительном варианте осуществления природный полимер по существу состоит из коллагена. В этом отношении природный полимер может состоять только из одного типа коллагена, т.е. типа I, или может состоять из смеси типов коллагена, например смеси коллагена типа I и коллагена типа IV. В последнем случае предпочтение отдается смеси, содержащей примерно равные массовые проценты белков. Коллаген типа I является наиболее предпочтительным, поскольку он легкодоступен, имеет высокую степень биосовместимости и обеспечивает дополнительную прочность на разрыв. Кроме того, он является одним из основных компонентов естественных кровеносных сосудов и обеспечивает естественное место прикрепления клеток, участвующих в процессе заживления ран. Наконец, было показано, что продукт разложения коллагена I-III типов вызывает хемотаксическое притяжение человеческих фибробластов, что особенно полезно для предполагаемого применения несущей сетки в качестве имплантата, содержащего фибробласты.[0044] In a preferred embodiment, the natural polymer consists essentially of collagen. In this regard, a natural polymer can consist of only one type of collagen, i.e. type I, or may consist of a mixture of collagen types, such as a mixture of type I collagen and type IV collagen. In the latter case, preference is given to a mixture containing approximately equal mass percentages of proteins. Type I collagen is the most preferred because it is readily available, has a high degree of biocompatibility and provides additional tensile strength. In addition, it is one of the main components of natural blood vessels and provides a natural site of attachment for cells involved in the wound healing process. Finally, the degradation product of collagen types I-III has been shown to induce chemotactic attraction to human fibroblasts, which is particularly useful for the proposed use of the carrier mesh as a fibroblast-containing implant.

[0045] Еще одним преимуществом имплантата по изобретению является возможность включения агентов в несущую сетку и последующей их доставки к участку раны, которые влияют на рост клеток, таких как коллаген типов IV и V, фибронектин, ламинин, гиалуроновая кислота и протеогликаны. Аналогичным образом, в несущую сетку также могут быть включены фармакологически активные вещества, такие как эпидермальный фактор роста, тробоцитарный фактор роста, трансформирующий фактор роста бета, фактор ангиогенеза, антибиотики, противогрибковые средства, спермицидные средства, гормоны, ферменты и/или ингибиторы ферментов.[0045] Another advantage of the implant of the invention is the ability to incorporate agents into the supporting mesh and subsequently deliver them to the wound site that affect cell growth, such as collagen types IV and V, fibronectin, laminin, hyaluronic acid and proteoglycans. Likewise, pharmacologically active substances such as epidermal growth factor, platelet-derived growth factor, transforming growth factor beta, angiogenesis factor, antibiotics, antifungals, spermicidal agents, hormones, enzymes and/or enzyme inhibitors can also be included in the carrier network.

[0046] Что касается разложения несущей сетки в организме - которое обычно происходит в результате биоабсорбции ее компонентов - предпочтительно, чтобы общее время разложения в живом организме составляло от 1 до 12 месяцев, предпочтительно от 1 до 8 месяцев, более предпочтительно примерно от 1 до 6 месяцев, наиболее предпочтительно примерно от 2 до 4 месяцев.[0046] With regard to the decomposition of the support mesh in the body - which usually occurs as a result of bioabsorption of its components - it is preferable that the total decomposition time in a living body is from 1 to 12 months, preferably from 1 to 8 months, more preferably from about 1 to 6 months, most preferably about 2 to 4 months.

[0047] Поэтому для содействия образованию рубцовой ткани предпочтительно, чтобы несущая сетка дополнительно содержала факторы роста, предпочтительно выбранные из группы, состоящей из интерлейкинов, кислого фактора роста фибробластов, основного фактора роста фибробластов, эпидермального фактора роста, инсулиноподобного фактора роста, белка, связывающего инсулиноподобный фактор роста, тромбоцитарного фактора роста, трансформирующего фактора роста альфа, трансформирующего фактора роста бета, фактора роста эндотелия сосудов и фактора роста гепатоцитов. Эти факторы роста важны для регулирования пролиферации и дифференцировки клеток, синтеза белка и ремоделирования ВКМ (внеклеточного матрикса). В частности, было показано, что основной фактор роста фибробластов, тромбоцитарный фактор роста, фактор роста эндотелия сосудов и фактор роста гепатоцитов увеличивают грануляцию, эпителизацию и образование капилляров за счет секреции ангиогенных цитокинов. Также было доказано, что они ингибируют миграцию нейтрофилов и макрофагов к месту раны за счет секреции факторов, которые ингибируют миграцию и подавление как IL-1α, так и IL-1β, а также секретируют противовоспалительные факторы, которые предотвращают апоптоз и улучшают заживление раны.[0047] Therefore, to promote the formation of scar tissue, it is preferable that the support mesh further contains growth factors, preferably selected from the group consisting of interleukins, acidic fibroblast growth factor, basic fibroblast growth factor, epidermal growth factor, insulin-like growth factor, insulin-like growth factor growth factor, platelet-derived growth factor, transforming growth factor alpha, transforming growth factor beta, vascular endothelial growth factor and hepatocyte growth factor. These growth factors are important for regulating cell proliferation and differentiation, protein synthesis, and ECM (extracellular matrix) remodeling. In particular, basic fibroblast growth factor, platelet-derived growth factor, vascular endothelial growth factor, and hepatocyte growth factor have been shown to increase granulation, epithelialization, and capillary formation through the secretion of angiogenic cytokines. They have also been shown to inhibit the migration of neutrophils and macrophages to the wound site by secreting factors that inhibit migration and suppress both IL-1α and IL-1β, and also secrete anti-inflammatory factors that prevent apoptosis and improve wound healing.

[0048] Предпочтительно факторы роста добавляются к несущей сетке вместе с мезенхимальным секретомом плаценты. Одним предпочтительным коммерчески доступным секретомом является секретом, содержащий стволовые клетки из желе Уортона (CM-hWAO), которые культивировали в условиях гипоксии. Этот секретом стволовых клеток можно получить в Институте стволовых клеток и рака (РТ. Kalbe Farma Tbk.). Секретом применяется для стимуляции роста имплантированных клеток на несущей сетке. Учитывая его применение в качестве медицинского устройства, добавление секретома можно применять экстракорпорально в инкубаторе для стимуляции роста клеток перед имплантацией. Как только будет достигнут достаточный рост клеток, сетку можно промыть необходимой средой перед имплантацией.[0048] Preferably, growth factors are added to the support network along with the placental mesenchymal secretome. One preferred commercially available secretome is a secretome containing Wharton's jelly stem cells (CM-hWAO) that have been cultured under hypoxic conditions. This stem cell secretome can be obtained from the Institute of Stem Cells and Cancer (RT. Kalbe Farma Tbk.). The secretome is used to stimulate the growth of implanted cells on the supporting mesh. Considering its application as a medical device, secretome addition can be applied extracorporeally in an incubator to stimulate cell growth prior to implantation. Once sufficient cell growth has been achieved, the mesh can be flushed with the required media prior to implantation.

[0049] Применение секретома, содержащего стволовые клетки из желе Уортона (CM-hW JSC), которые культивировали в условиях гипоксии для стимуляции роста клеток, оказалось высокоэффективным не только для стимуляции фибробластов, но и для других клеток, в частности клеток, которые более чувствительны к обработке и культивированию, таких как клетки печени (гепатоциты). Фактически, гепатоциты обычно культивируют совместно с клетками поджелудочной железы, в частности, клетками островков Лангерганса, поскольку это показало увеличение выживаемости и скорости пролиферации гепатоцитов. При добавлении упомянутого секретома к гепатоцитам в культуральных средах рост и пролиферация гепатоцитов оказались еще лучше, чем при совместном культивировании с клетками островков Лангерганса.[0049] The use of a secretome containing Wharton's jelly stem cells (CM-hW JSC), which were cultured under hypoxic conditions to stimulate cell growth, has proven to be highly effective not only in stimulating fibroblasts, but also in other cells, in particular cells that are more sensitive to processing and cultivation, such as liver cells (hepatocytes). In fact, hepatocytes are commonly co-cultured with pancreatic cells, particularly islet cells of Langerhans, as this has been shown to increase the survival and proliferation rate of hepatocytes. When the mentioned secretome was added to hepatocytes in culture media, the growth and proliferation of hepatocytes were even better than when co-cultured with cells of the islets of Langerhans.

[0050] Фибробласты, обеспеченные на несущей сетке, предпочтительно являются аутологичными фибробластами пациента, которому имплантат предназначен для установки. Таким образом, значительно снижается риск нежелательного иммунного ответа пациента вследствие имплантации чужеродного клеточного материала.[0050] The fibroblasts provided on the support mesh are preferably autologous fibroblasts from the patient to whom the implant is intended to be installed. Thus, the risk of an unwanted immune response to the patient due to the implantation of foreign cellular material is significantly reduced.

[0051] Настоящее изобретение также относится к способу получения сетчатого имплантата, описанному выше, посредством следующих этапов:[0051] The present invention also relates to the method for producing a mesh implant described above through the following steps:

a) обеспечения биоразлагаемой полимерной несущей сетки, как описано выше;a) providing a biodegradable polymer support network as described above;

b) плазменной обработки полимерной несущей сетки плазмой окисленного газа при температуре ниже 50°С иb) plasma treatment of the polymer carrier mesh with oxidized gas plasma at a temperature below 50°C and

c) инокуляции полимерной несущей сетки фибробластами.c) inoculating the polymer support network with fibroblasts.

[0052] Было обнаружено, что плазменная обработка усиливает гидрофильные свойства поверхности, не оказывая отрицательного воздействия на стабильность или структурную целостность несущей сетки. Испытания показали, что плазменная обработка была особенно эффективной в отношении усиления, а также поддержания гидрофильных свойств, если полимерная несущая сетка имела высокое содержание полимолочной кислоты, т.е. содержала полимолочную кислоту в качестве основного компонента. С другой стороны, плазменная обработка сеток с полигликолевой кислотой не привела к значительному увеличению гидрофильности.[0052] Plasma treatment has been found to enhance the hydrophilic properties of the surface without adversely affecting the stability or structural integrity of the supporting mesh. Tests showed that plasma treatment was particularly effective in enhancing as well as maintaining hydrophilic properties if the polymer support network had a high polylactic acid content, i.e. contained polylactic acid as the main component. On the other hand, plasma treatment of meshes with polyglycolic acid did not lead to a significant increase in hydrophilicity.

[0053] Плазму ионизированного газа, применяемую для плазменной обработки, предпочтительно выбирают из группы, состоящей из гелия, аргона, азота, неона, силана, водорода, кислорода и их смесей. Предпочтительным газом для обработки является кислород.[0053] The ionized gas plasma used for plasma treatment is preferably selected from the group consisting of helium, argon, nitrogen, neon, silane, hydrogen, oxygen, and mixtures thereof. The preferred treatment gas is oxygen.

[0054] Плазменная обработка предпочтительно включает плазменную обработку при низком давлении, при которой несущая сетка подвергается воздействию плазмы ионизированного газа при температуре ниже 50°С, предпочтительно ниже 40°С. Давление предпочтительно находится в диапазоне от 10-2 до 10-6 бар, предпочтительно в диапазоне от 0,1 до 1,0 мбар.[0054] The plasma treatment preferably includes a low pressure plasma treatment in which the support mesh is exposed to an ionized gas plasma at a temperature below 50°C, preferably below 40°C. The pressure is preferably in the range from 10 -2 to 10 -6 bar, preferably in the range from 0.1 to 1.0 mbar.

[0055] Предпочтительное время обработки составляет по меньшей мере одну минуту, предпочтительно от 2 до 30 минут, более предпочтительно от 5 до 20 минут.[0055] The preferred treatment time is at least one minute, preferably 2 to 30 minutes, more preferably 5 to 20 minutes.

[0056] Таким образом, термин "плазма" в общем случае относится к возбужденному и содержащему радикалы газу, т.е. к электропроводящему технологическому газу, включающему электроны и ионы. Плазму обычно генерируют посредством электродов в вакуумной камере (так называемый "подход с высокочастотной плазмой"), однако ее также можно генерировать с применением емкостных или индуктивных способов или микроволнового излучения.[0056] Thus, the term "plasma" generally refers to an excited and radical-containing gas, i.e. to an electrically conductive process gas including electrons and ions. Plasma is typically generated through electrodes in a vacuum chamber (the so-called "high frequency plasma approach"), but it can also be generated using capacitive or inductive methods or microwave radiation.

[0057] Более предпочтительно, способ получения имплантата, как описано выше, включает этапы[0057] More preferably, a method for producing an implant as described above includes the steps

a) обеспечения биоразлагаемой полимерной несущей сетки, как описано выше;a) providing a biodegradable polymer support network as described above;

b) покрытия по меньшей мере поверхности полимерной несущей сетки природным полимером, предпочтительно коллагеном;b) coating at least the surface of the polymeric support network with a natural polymer, preferably collagen;

c) плазменной обработки полимерной несущей сетки плазмой окисленного газа при температуре ниже 50°С иc) plasma treatment of the polymer carrier mesh with oxidized gas plasma at temperatures below 50°C and

d) инокуляции полимерной несущей сетки фибробластами.d) inoculating the polymer support network with fibroblasts.

[0058] Было обнаружено, что покрытие сетки полимерного носителя природным полимером, в частности коллагеном, также усиливает гидрофильные свойства поверхности сетки и является весьма полезным с точки зрения применения сетки носителя в качестве носителя для пролиферации клеток.[0058] It has been found that coating the polymer carrier network with a natural polymer, in particular collagen, also enhances the hydrophilic properties of the surface of the network and is very useful from the point of view of using the carrier network as a carrier for cell proliferation.

[0059] Особенно предпочтительно, чтобы перед инокуляцией фибробластами полимерную несущую сетку стерилизовали путем ее обработки Н2О2 при температуре ниже 50°С.[0059] It is particularly preferred that, prior to inoculation with fibroblasts, the polymeric support network is sterilized by treating it with H 2 O 2 at a temperature below 50°C.

[0060] Этап стерилизации согласно способу получения, раскрытому в настоящем изобретении, является весьма предпочтительным для получения имплантата согласно настоящему изобретению. Неожиданно было обнаружено, что стерилизация с использованием перекиси водорода обеспечивает идеальную стерилизацию несущей сетки без использования каких-либо традиционных методов стерилизации, включающих горячий пар, гамма-лучи, облучение электронным пучком или жесткую химическую обработку, которые, как было показано, вызывают изменения или даже разрушение молекулярной структуры полимерной несущей сетки и, следовательно, не только снижает ее механическую и ферментативную стойкость, но и снижает ее гидрофильные свойства. Кроме того, способ стерилизации перекисью водорода по изобретению сохраняет любой слой коллагена, который может быть обеспечен на несущей сетке. В отличие от традиционных методов стерилизации, которые приводят к денатурализации слоев коллагена, в частности, в случае нанотолстых слоев коллагена, обработка с H2O2, как описано выше, действительно имеет этот ухудшающий эффект.[0060] The sterilization step according to the production method disclosed in the present invention is highly preferred for obtaining the implant according to the present invention. Surprisingly, it has been discovered that sterilization using hydrogen peroxide provides perfect sterilization of the carrier mesh without the use of any traditional sterilization methods including hot steam, gamma rays, electron beam irradiation or harsh chemical treatments, which have been shown to cause changes or even destruction of the molecular structure of the polymer support network and, therefore, not only reduces its mechanical and enzymatic resistance, but also reduces its hydrophilic properties. In addition, the hydrogen peroxide sterilization method of the invention preserves any collagen layer that may be provided on the support mesh. Unlike traditional sterilization methods, which result in denaturalization of the collagen layers, particularly in the case of nanothick collagen layers, treatment with H 2 O 2 as described above does have this degrading effect.

[0061] Время стерилизации сильно зависит от температуры и давления внутри камеры и концентрации раствора H2O2. Раствор H2O2 предпочтительно содержит H2O2 в количестве примерно 30% по объему или менее. Предпочтительное время обработки составляет по меньшей мере одну минуту, предпочтительно по меньшей мере 5 минут или по меньшей мере один час. При применении "более высокого" давления (например, примерно 10 мбар) и низких температур (например, ниже 40°С) или концентраций H2O2 менее 30 об.% может быть целесообразным время обработки до 10-12 часов.[0061] Sterilization time is highly dependent on the temperature and pressure inside the chamber and the concentration of the H 2 O 2 solution. The H 2 O 2 solution preferably contains H 2 O 2 in an amount of about 30% by volume or less. The preferred treatment time is at least one minute, preferably at least 5 minutes or at least one hour. When "higher" pressures (eg about 10 mbar) and low temperatures (eg below 40° C.) or H 2 O 2 concentrations of less than 30 vol.% are used, treatment times of up to 10-12 hours may be appropriate.

[0062] Среду, содержащую перекись водорода, можно получить либо путем обработки плазмой H2O2, либо путем размещения стерилизуемого субстрата в вакуумную камеру вместе с источником (обычно жидкой) перекиси водорода. При приложении вакуума внутри вакуумной камеры перекись водорода сублимируется, и создается атмосфера, содержащая перекись водорода. Кроме того, отрицательное давление, приложенное в вакуумной камере, предпочтительно находится в диапазоне от 10-6 до 10-2 бар, более предпочтительно от 0,1 до 20,0 мбар, например около 9 мбар.[0062] The hydrogen peroxide containing medium can be produced either by treatment with H 2 O 2 plasma or by placing the substrate to be sterilized in a vacuum chamber along with a source of (usually liquid) hydrogen peroxide. When a vacuum is applied inside the vacuum chamber, the hydrogen peroxide sublimates and an atmosphere containing hydrogen peroxide is created. Moreover, the negative pressure applied in the vacuum chamber is preferably in the range of 10 -6 to 10 -2 bar, more preferably 0.1 to 20.0 mbar, for example about 9 mbar.

[0063] Для способствования процессу заживления ран описанный выше способ предпочтительно включает дополнительный этап, на котором секретом, содержащий факторы роста, в частности мезенхимальный секретом, вводят на несущую сетку или внутрь нее.[0063] To promote the wound healing process, the method described above preferably includes an additional step in which a secretome containing growth factors, in particular a mesenchymal secretome, is introduced onto or into the supporting mesh.

[0064] Настоящее изобретение также относится к применению сетчатого имплантата согласно настоящему изобретению при закрытии первичной раны, например, после первичного разреза брюшной полости, с тем чтобы способствовать заживлению ран, особенно в случае хронических ран и процессов рубцевания. Кроме того, он также хорошо подходит для применения при закрытии свищей или грыж.[0064] The present invention also relates to the use of the mesh implant according to the present invention in the closure of a primary wound, for example after a primary abdominal incision, in order to promote wound healing, especially in the case of chronic wounds and scarring processes. In addition, it is also well suited for use in the closure of fistulas or hernias.

[0065] В дополнительном аспекте настоящее изобретение также относится к способу закрытия грыжи с применением имплантата, описанного выше. В целом, во время указанного способа разлагаемая полимерная несущая сетка с посеянными фибробластами будет помещена над дефектом, например брюшной стенкой (пластика паховой грыжи по Лихтенштейну), под мышечным слоем брюшной стенки (методика sublay), в качестве пластики IPOM или в любой технике, которую хирург может счесть подходящей для пластики.[0065] In an additional aspect, the present invention also relates to a method of closing a hernia using an implant as described above. In general, during this method, a degradable polymer support mesh seeded with fibroblasts will be placed over a defect such as the abdominal wall (Lichtenstein inguinal hernia repair), under the muscular layer of the abdominal wall (sublay technique), as an IPOM repair, or in any technique that the surgeon may deem it suitable for plastic surgery.

[0066] Помимо грыж, сетчатый имплантат согласно настоящему изобретению также особенно хорошо подходит для хирургического закрытия свищей. Свищ - это соединение, выстилаемое эпителиальной тканью, патологически соединяющее интраабдоминальное пространство с кожей, имеющее отверстие на уровне кожи - часто вызывающее текучую среду, протекающую через кожу - или патологическое соединение между толстым или тонким кишечником и анальной областью. Свищи трудно лечить хирургическим путем и они склонны к повторным рецидивам. До сегодняшнего дня полная резекция всей фистулы является предпочтительной терапией. Были разработаны различные материалы, которые можно вставить в резецированный канал для улучшения процесса заживления. Ни одно из них не доказало, что оно гарантирует долговременный успех. Однако было обнаружено, что введение или имплантация несущей сетки, несущей фибробласты, как описано выше, существенно увеличивает процесс заживления. Этот эффект также наблюдался при хронических ранах и свищах. В этом отношении, в соответствии с приведенным выше описанием, несущая сетка может иметь форму листа или не иметь определенной геометрической формы при выполнении в виде пасты или гидрогеля.[0066] In addition to hernias, the mesh implant of the present invention is also particularly suitable for the surgical closure of fistulas. A fistula is a junction lined by epithelial tissue that pathologically connects the intra-abdominal space to the skin, having an opening at the level of the skin - often causing fluid to leak through the skin - or an pathological connection between the large or small intestine and the anal area. Fistulas are difficult to treat surgically and are prone to recurrence. To this day, complete resection of the entire fistula is the preferred therapy. Various materials have been developed that can be inserted into the resected canal to improve the healing process. None of them have proven to guarantee long-term success. However, insertion or implantation of a fibroblast-bearing mesh, as described above, has been found to significantly enhance the healing process. This effect has also been observed in chronic wounds and fistulas. In this regard, in accordance with the above description, the supporting mesh may be sheet-shaped or may not have a specific geometric shape when implemented in the form of a paste or hydrogel.

[0067] Настоящее изобретение также относится к набору для применения при хирургическом восстановлении мягких тканей, в частности при лечении свищей или герниопластике, в теле пациента, причем набор содержит а) полимерную несущую сетку, как определено выше, и b) дополнительную, предпочтительно биоразлагаемую, опорную сетку, имеющую более низкую скорость разложения, чем полимерная несущая сетка.[0067] The present invention also relates to a kit for use in the surgical repair of soft tissue, in particular in the treatment of fistulas or hernia repair, in the body of a patient, the kit comprising a) a polymeric support mesh as defined above, and b) an additional, preferably biodegradable, a support mesh having a lower decomposition rate than a polymer support mesh.

[0068] Если опорная сетка является биоразлагаемой, она предпочтительно имеет скорость разложения в диапазоне от 4 до 12 месяцев.[0068] If the support mesh is biodegradable, it preferably has a degradation rate in the range of 4 to 12 months.

[0069] Неразлагаемая или разлагаемая опорная сетка предназначена для размещения под полимерной несущей сеткой для перекрытия грыжи после разложения полимерной несущей сетки. Это означает, что в целом опорная сетка будет обеспечивать дополнительную опорную функцию после первых трех месяцев.[0069] The non-degradable or degradable support mesh is designed to be placed under the polymer support mesh to cover the hernia after the polymer support mesh has degraded. This means that in general the support mesh will provide additional support after the first three months.

[0070] В предпочтительном варианте осуществления опорная сетка является биоразлагаемой и разлагается самое большее через 12 месяцев. Подобно несущей сетке, опорная сетка предпочтительно является по меньшей мере частично гидрофильной и, таким образом, способствует образованию рубцовой бляшки, перекрывающей грыжу.[0070] In a preferred embodiment, the support mesh is biodegradable and decomposes in at most 12 months. Like the support mesh, the support mesh is preferably at least partially hydrophilic and thus promotes the formation of a scar plaque overlying the hernia.

[0071] Наиболее предпочтительно, опорная сетка представляет собой обычную коммерчески доступную сетку.[0071] Most preferably, the support mesh is a conventional commercially available mesh.

[0072] В предпочтительном варианте осуществления полимерная опорная сетка содержит один или более полимеров, выбранных из группы, состоящей из поли(гликолевой кислоты), поли(молочной кислоты), поли(гликолевой кислоты-молочной кислоты) и их смесей. Кроме того, в этом варианте осуществления, если и полимерная несущая сетка, и опорная сетка являются биоразлагаемыми, то несущая сетка предпочтительно имеет более высокую скорость разложения, чем опорная сетка.[0072] In a preferred embodiment, the polymer support network comprises one or more polymers selected from the group consisting of poly(glycolic acid), poly(lactic acid), poly(glycolic acid-lactic acid), and mixtures thereof. Moreover, in this embodiment, if both the polymeric support mesh and the support mesh are biodegradable, then the support mesh preferably has a higher decomposition rate than the support mesh.

[0073] В другом предпочтительном варианте осуществления набор включает в качестве опорной сетки дополнительную двухслойную антиадгезионную сетку, которая содержит два отдельных или выполненных за одно целое слоя, состоящих из[0073] In another preferred embodiment, the kit includes, as a support mesh, an additional two-layer release mesh, which contains two separate or integral layers consisting of

i) гидрофильного слоя, обращенного к брюшине или обнаженной мышечной ткани или фасции живота и имеющего краевой угол смачивания меньше 75°, предпочтительно меньше 60°, иi) a hydrophilic layer facing the peritoneum or exposed muscle tissue or fascia of the abdomen and having a contact angle of less than 75°, preferably less than 60°, and

ii) гидрофобного слоя, имеющего краевой угол смачивания больше 90°.ii) a hydrophobic layer having a contact angle greater than 90°.

[0074] Этот вариант осуществления набора для имплантата обеспечивает два основных преимущества: с одной стороны, полимерная несущая сетка обеспечивает временное закрытие дефекта, в частности грыжи или свища, в то время как фибробласты образуют новую рубцовую ткань, которая возьмет на себя опорную функцию несущей сетки после ее разложения. С другой стороны, двухслойная антиадгезионная сетка, которая функционирует как опорная сетка, имеет верхний слой с гидрофильными свойствами, которые будут способствовать росту ткани на стороне, обращенной к дефекту мягких тканей, в частности пролиферацию имплантированных фибробластов, которые помогают формировать рубцовую бляшку, в конечном итоге закрывающую дефект, и нижний слой с гидрофобными свойствами, которые предотвращают прикрепление различных клеток, в частности воспалительных клеток, фибрина или дебриса, к антиадгезионной сетке с внутрибрюшинной стороны, т.е. со стороны опорной сетки, обращенной в сторону от дефекта, таким образом, что возникает воспаление и возникает рост спаечной ткани между антиадгезионной сеткой или вновь образованной рубцовой пластиной и нижележащими тканями брюшной полости.[0074] This embodiment of the implant kit provides two main advantages: on the one hand, the polymer support mesh provides temporary closure of the defect, in particular a hernia or fistula, while fibroblasts form new scar tissue that will take over the supporting function of the support mesh after its decomposition. On the other hand, the two-layer anti-adhesion mesh, which functions as a support mesh, has a top layer with hydrophilic properties that will promote tissue growth on the side facing the soft tissue defect, in particular the proliferation of implanted fibroblasts that help form the scar plaque ultimately covering the defect, and a lower layer with hydrophobic properties that prevent the attachment of various cells, in particular inflammatory cells, fibrin or debris, to the anti-adhesive mesh on the intraperitoneal side, i.e. on the side of the supporting mesh, facing away from the defect, in such a way that inflammation occurs and the growth of adhesive tissue occurs between the anti-adhesive mesh or the newly formed scar plate and the underlying tissues of the abdominal cavity.

[0075] Хотя, как говорят, опорная сетка в целом имеет более медленную скорость разложения, чем несущая сетка, также может быть так, что части опорной сетки имеют скорость разложения, аналогичную скорости разложения несущей сетки. Например, в варианте осуществления, в котором опорная сетка имеет верхний и нижний слой, как определено в предыдущих абзацах, верхний слой может иметь более высокую скорость разложения, чем нижний слой, так что, например, время разложения верхнего слоя в живом организме составляет от 1 до 3 месяцев, предпочтительно примерно 2 месяцев, а время разложения нижнего слоя в живом организме составляет от 4 до 8 месяцев, предпочтительно примерно 6 месяцев. Это означает, что в этом двухслойном варианте осуществления именно нижний слой опорной сетки обеспечивает дополнительную опорную функцию в течение первых четырех-восьми месяцев. После этого времени нижний слой также предпочтительно будет разлагаться.[0075] Although the support mesh as a whole is said to have a slower decomposition rate than the support mesh, it may also be the case that portions of the support mesh have a degradation rate similar to the decomposition rate of the support mesh. For example, in an embodiment in which the support mesh has a top and a bottom layer as defined in the previous paragraphs, the top layer may have a faster decomposition rate than the bottom layer such that, for example, the decomposition time of the top layer in a living body is between 1 up to 3 months, preferably about 2 months, and the decomposition time of the lower layer in a living body is from 4 to 8 months, preferably about 6 months. This means that in this two-layer embodiment, it is the bottom layer of the support mesh that provides the additional support function for the first four to eight months. After this time, the bottom layer will also preferentially decompose.

[0076] Учитывая их применение при герниопластике или хирургическом заживлении свищей, предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна, предпочтительно как полимерная несущая сетка, так и опорная сетка имела/имели гибкость, которая позволяет вводить ее/их в тело пациента через лапароскопический инструмент.[0076] Given their use in hernia repair or fistula repair surgery, it is preferred that at least one, preferably both the polymeric support mesh and the support mesh have/have flexibility that allows it/them to be inserted into the patient's body through a laparoscopic instrument.

[0077] Каждая из полимерной несущей сетки и опорной сетки может быть предоставлена в любой форме, например, прямоугольной, квадратной, круглой, овальной и т.д., и затем она может быть разрезана в соответствии с формой грыжевого дефекта. Например, общая форма сетки может быть круглой или овальной. В качестве альтернативы, сетки могут иметь в целом квадратную или прямоугольную форму. В качестве еще одной альтернативы, опорная сетка может иметь плоскую листообразную форму, а несущая сетка выполнена в виде пасты или гидрогеля, содержащей или содержащего фибробласты. Таким образом, опорная сетка будет удерживать несущую сетку на месте, в то время как несущая сетка может быть использована для заполнения дефекта мягких тканей.[0077] Each of the resin support mesh and the support mesh can be provided in any shape, for example, rectangular, square, round, oval, etc., and then it can be cut according to the shape of the hernia defect. For example, the overall shape of the mesh may be round or oval. Alternatively, the grids may be generally square or rectangular in shape. As yet another alternative, the support mesh may have a flat sheet-like shape and the support mesh is in the form of a paste or hydrogel containing or containing fibroblasts. In this way, the support mesh will hold the load-bearing mesh in place while the load-bearing mesh can be used to fill the soft tissue defect.

[0078] Набор для имплантата согласно настоящему изобретению при применении для закрытия грыжи может быть применен следующим образом:[0078] The implant kit of the present invention, when used to close a hernia, can be used as follows:

[0079] Во-первых, обеспечивают набор для имплантата, как описано выше. Затем через кожу и ткань пациента делают разрез для получения доступа к дефекту в брюшине. Затем полимерную опорную сетку помещают либо над дефектом, например брюшной стенкой (пластика паховой грыжи по Лихтенштейну), либо в качестве альтернативы под мышечным слоем брюшной стенки (методика sublay), либо в качестве IPOM (intraperitoneal on lay mesh, внутрибрюшинной накладной сетки) ниже брюшины перед размещением полимерной несущей сетки поверх опорной сетки. Если несущая сетка обеспечена в форме листа, она может быть дополнительно прикреплена к мышцам живота. Затем разрез закрывают.[0079] First, an implant kit is provided as described above. An incision is then made through the patient's skin and tissue to gain access to the defect in the peritoneum. A polymer support mesh is then placed either over a defect such as the abdominal wall (Lichtenstein inguinal hernia repair), or alternatively under the muscular layer of the abdominal wall (sublay technique), or as an IPOM (intraperitoneal on lay mesh) below the peritoneum before placing the polymer support mesh on top of the support mesh. If the support mesh is provided in the form of a sheet, it can be further attached to the abdominal muscles. The incision is then closed.

[0080] Грыжевой дефект обычно закрывается рубцовой бляшкой в течение 3-6 месяцев, и за это время биоразлагаемая несущая сетка постепенно теряет свою прочность и консистенцию. В конце концов, не останется постоянного инородного материала, когда компоненты сетки биопоглотятся в теле.[0080] The hernia defect usually closes with a scar plaque within 3-6 months, during which time the biodegradable support mesh gradually loses its strength and consistency. Eventually, there will be no permanent foreign material left when the mesh components are bioabsorbed into the body.

Экспериментальные данныеExperimental data

Получение несущей сеткиObtaining a supporting mesh

[0081] Твердые частицы хлорида натрия (NaCl) измельчили с использованием ступки и пестика перед просеиванием с получением частиц NaCl размером от 355 до 425 мкм. 9 г частиц NaCl поместили в центрифужную пробирку и высушили в эксикаторе. Затем частицы NaCl поместили в алюминиевый поддон.[0081] The sodium chloride (NaCl) solids were ground using a mortar and pestle before sieving to obtain NaCl particles ranging in size from 355 to 425 μm. 9 g of NaCl particles were placed in a centrifuge tube and dried in a desiccator. The NaCl particles were then placed in an aluminum pan.

[0082] Раствор поли-L-молочной кислоты, приготовленный из 1 г гранул поли-L-молочной кислоты, растворенных в 5 мл хлороформа, смешали с частицами NaCl, и затем смесь равномерно распределили в алюминиевом поддоне с образованием плоского слоя поли-L-молочной кислоты. Растворителю дали возможность испариться путем сушки на воздухе при комнатной температуре в течение от 20 до 48 часов, предпочтительно от 24 до 36 часов, наиболее предпочтительно от 28 до 32 часов. В качестве альтернативы, испарение растворителя проводили в печи с регулируемой температурой, помещенной в вытяжной шкаф для извлечения хлороформных токсичных газов.[0082] A poly-L-lactic acid solution prepared from 1 g of poly-L-lactic acid granules dissolved in 5 ml of chloroform was mixed with NaCl particles, and then the mixture was evenly distributed in an aluminum pan to form a flat layer of poly-L-lactic acid. lactic acid. The solvent was allowed to evaporate by air drying at room temperature for 20 to 48 hours, preferably 24 to 36 hours, most preferably 28 to 32 hours. Alternatively, solvent evaporation was carried out in a temperature-controlled oven placed in a fume hood to extract chloroform toxic gases.

[0083] Предварительно высушенный слой поли-L-молочной кислоты-NaCl отделили от алюминиевого поддона и высушили в вакуумной камере при отрицательном давлении 0,1 МПа в течение 3-4 дней.[0083] The pre-dried poly-L-lactic acid-NaCl layer was separated from the aluminum tray and dried in a vacuum chamber at a negative pressure of 0.1 MPa for 3-4 days.

[0084] Полученные высушенные слои поли-L-молочной кислоты-NaCl поместили в химический стакан, и частицы NaCl подвергли выщелачиванию, промывая матрицы деионизированной водой. Для этого матрицы погрузили в ddH2O (дважды денонсированную воду) и выдержали в ванне для линейного встряхивания при 25°С (комнатной температуре) при 60 об/мин в течение 48 часов. Воду в химическом стакане меняли каждые 1-2 часа. Полученные таким образом сетки из поли-L-молочной кислоты извлекли из химического стакана и высушили в вытяжном шкафу в течение ночи.[0084] The resulting dried poly-L-lactic acid-NaCl layers were placed in a beaker and the NaCl particles were leached by rinsing the matrices with deionized water. To do this, the matrices were immersed in ddH 2 O (twice denominated water) and kept in a linear shaking bath at 25°C (room temperature) at 60 rpm for 48 hours. The water in the beaker was changed every 1-2 hours. The poly-L-lactic acid meshes thus obtained were removed from the beaker and dried in a fume hood overnight.

Последующая обработка коллагеномPost-treatment with collagen

[0085] Сетки из поли-L-молочной кислоты были нарезаны с получением круглой формы диаметром 1 см. Каждую сетку из поли-L-молочной кислоты затем погружали в кислый раствор коллагена типа I (1,0 (масс./об.)%, рН 3,0, приобретенный в компании Wako) под вакуумом, так что поры сетки были заполнены раствором коллагена. Для удаления любого избыточного раствора коллагена в сетках из поли-L-молочной кислоты их поместили в центрифужную пробирку и центрифугировали в течение 10 мин при центробежном ускорении 2000 g. Было обнаружено, что ускорение более 600 g обеспечивает образование сеток из поли-L-молочной кислоты, покрытых коллагеном, вместо образования коллагеновых микрогубок в порах.[0085] Poly-L-lactic acid meshes were cut into a circular shape with a diameter of 1 cm. Each poly-L-lactic acid mesh was then immersed in an acidic solution of type I collagen (1.0 (w/v)% , pH 3.0, purchased from Wako) under vacuum so that the pores of the mesh were filled with collagen solution. To remove any excess collagen solution in the poly-L-lactic acid meshes, they were placed in a centrifuge tube and centrifuged for 10 min at 2000 g. Accelerations greater than 600 g were found to promote the formation of collagen-coated poly-L-lactic acid networks rather than the formation of collagen microsponges in the pores.

[0086] Затем сетку из коллагена-поли-L-молочной кислоты замораживали при -80°С в течение 12 часов и лиофилизировали под вакуумом <5 Па в течение дополнительных 24 часов для удаления любого растворителя с сетки.[0086] The collagen-poly-L-lactic acid mesh was then frozen at -80°C for 12 hours and lyophilized under <5 Pa vacuum for an additional 24 hours to remove any solvent from the mesh.

[0087] Если использовали сшивающий агент (который оказался несущественным для получения сетки), сетку из коллагена-поли-L-молочной кислоты дополнительно сшивали обработкой парами глутаральдегида, насыщенными 25% водным раствором глутаральдегида при 37°С в течение 4 часов. После сшивания сетку обработали 0,1 М водным раствором глицина для блокирования непрореагировавших альдегидных групп. Вместо глицина можно использовать другие блокирующие агенты, например казеин, альбумин, желатин или метанол-уксусный ангидрид. После промывки деионизированной водой и лиофилизации полимерная несущая сетка была получена в качестве конечного продукта. После лиофилизации (также известной как сублимационная сушка) сетки из коллагена-поли-L-молочной кислоты были сохранены в эксикаторе до использования.[0087] If a cross-linker was used (which was found to be unimportant for the production of the mesh), the collagen-poly-L-lactic acid mesh was further cross-linked by treating with glutaraldehyde vapor saturated with a 25% aqueous glutaraldehyde solution at 37°C for 4 hours. After cross-linking, the network was treated with a 0.1 M aqueous solution of glycine to block unreacted aldehyde groups. Other blocking agents may be used in place of glycine, such as casein, albumin, gelatin, or methanol-acetic anhydride. After washing with deionized water and lyophilization, the polymer support network was obtained as the final product. After freeze-drying (also known as freeze-drying), the collagen-poly-L-lactic acid meshes were stored in a desiccator until use.

[0088] Несущие сетки были получены с порами, имеющими диаметр в диапазоне от 50 до 900 микрометров, предпочтительно от 280 до 560 микрометров, наиболее предпочтительно от 355 до 425 микрометров.[0088] The support meshes have been prepared with pores having diameters ranging from 50 to 900 micrometers, preferably from 280 to 560 micrometers, most preferably from 355 to 425 micrometers.

[0089] Примечательно, что поры в сетках из поли-L-молочной кислоты имели по существу ту же форму, что и частицы NaCl. Коллагеновое покрытие сеток из поли-L-молочной кислоты, таким образом, изменило только смачиваемость поверхности (гидрофильность), но не изменило структуру пор.[0089] Notably, the pores in the poly-L-lactic acid networks had essentially the same shape as the NaCl particles. Collagen coating of poly-L-lactic acid meshes thus changed only the surface wettability (hydrophilicity) but did not change the pore structure.

[0090] По сравнению с сетками из поли-L-молочной кислоты без покрытия, сетка из поли-L-молочной кислоты с коллагеновым покрытием продемонстрировала как улучшенную смачиваемость, так и высокое водопоглощение.[0090] Compared to uncoated poly-L-lactic acid meshes, collagen-coated poly-L-lactic acid meshes demonstrated both improved wettability and high water absorption.

Обработка плазмой О2 O 2 plasma treatment

[0091] Несущие сетки - покрытые коллагеном или нет при необходимости подвергали плазменной обработке с использованием плазмы ионизированного газа, предпочтительно выбранной из группы, состоящей из гелия, аргона, азота, неона, силана, водорода, кислорода и их смесей. Предпочтительно, была использована плазменная обработка с применением ионизированного кислорода, водорода или газообразного азота.[0091] The support meshes, whether collagen-coated or not, are optionally subjected to plasma treatment using an ionized gas plasma, preferably selected from the group consisting of helium, argon, nitrogen, neon, silane, hydrogen, oxygen, and mixtures thereof. Preferably, plasma treatment using ionized oxygen, hydrogen or nitrogen gas was used.

[0092] Плазменную обработку проводили с применением устройства для плазменной обработки от компании Diener (Diener electronics; Plasma-Surface-Technology; Эбхаузен, Германия) в вакуумной камере в течение промежутка времени от 5 до 20 минут, предпочтительно от 8 до 15 минут. Были заданы следующие параметры обработки: давление в вакуумной камере: 0,40 мбар; мощность: 35 Вт; расход газообразного кислорода: 5 см3/мин (мин.) - 60 см3/мин (макс).[0092] Plasma treatment was carried out using a plasma treatment device from Diener (Diener electronics; Plasma-Surface-Technology; Ebhausen, Germany) in a vacuum chamber for a period of time from 5 to 20 minutes, preferably from 8 to 15 minutes. The following processing parameters were set: pressure in the vacuum chamber: 0.40 mbar; power: 35 W; oxygen gas flow: 5 cm 3 /min (min.) - 60 cm 3 /min (max).

СтерилизацияSterilization

[0093] Наконец, далее несущие сетки стерилизовали, помещая их в среду, содержащую H2O2, подвергая несущую сетку воздействию атмосферы, содержащей H2O2.[0093] Finally, the support meshes were further sterilized by placing them in an environment containing H 2 O 2 by exposing the support mesh to an atmosphere containing H 2 O 2 .

[0094] Среду или атмосферу, содержащую H2O2, создавали внутри вакуумной камеры, путем помещения несущей сетки в камеру вместе с открытой колбой, содержащей раствор H2O2, и последующего вакуумирования камеры для испарения H2O2. Раствор H2O2 содержал H2O2 в количестве 30% по объему. Время обработки сильно зависит от давления внутри камеры и концентрации раствора H2O2. Предпочтительно время стерилизации составляло от 10 до 12 часов при температуре 40°С и давлении примерно 9 мбар. Однако при более низком давлении или более высоких температурах время обработки, составляющее всего несколько минут, также оказалось эффективным.[0094] An environment or atmosphere containing H 2 O 2 was created within the vacuum chamber by placing a support mesh in the chamber along with an open flask containing a solution of H 2 O 2 and then evacuating the chamber to evaporate the H 2 O 2 . The H 2 O 2 solution contained H 2 O 2 in an amount of 30% by volume. The processing time strongly depends on the pressure inside the chamber and the concentration of the H 2 O 2 solution. Preferably, the sterilization time was from 10 to 12 hours at a temperature of 40° C. and a pressure of about 9 mbar. However, at lower pressures or higher temperatures, processing times of only a few minutes have also proven effective.

Измерения статического краевого угла, метод лежащей каплиStatic contact angle measurements, sessile drop method

[0095] Измерения краевого угла проводили для определения степени гидрофильности или гидрофобности. Обычно краевые углы сеток определяли путем измерений статического краевого угла. Статические краевые углы определяли с использованием метода лежащей капли с ультрачистой водой (EasyDrop DSA20E, Krtiss GmbH). Капли воды размером 0,3 мкл дозировали с помощью автоматизированного блока. Значения краевых углов были вычислены путем подгонки функции кругового сегмента к контуру капли, помещенной на поверхность.[0095] Contact angle measurements were performed to determine the degree of hydrophilicity or hydrophobicity. Typically, the contact angles of meshes were determined by static contact angle measurements. Static contact angles were determined using the sessile drop method with ultrapure water (EasyDrop DSA20E, Krtiss GmbH). 0.3 μL water droplets were dispensed using an automated unit. Contact angle values were calculated by fitting a circular segment function to the contour of a drop placed on the surface.

Сбор, культивирование и посев фибробластовCollection, cultivation and seeding of fibroblasts

[0096] Сбор фибробластов выполняли путем дерматологического или хирургического иссечения образца кожи полной толщины в строгих стерильных условиях размером приблизительно 2 см × 1 см. Образец поместили в стерильный контейнер и покрыли предварительно нагретым фосфатно-солевым буферным раствором, содержащим 2% антибиотика/ антимикотика (АВ/АМ). Образец был доставлен в лабораторию, где его промывали предварительно нагретым промывочным раствором/ раствором этиленгликоль тетрауксусной кислоты, содержащим 2% АВ/АМ Промытый образец кожи покрывали свежеприготовленной 200 ед/мл коллагеназой в полной минимальной эссенциальной средой Игла, модифицированной по способу Дульбекко (DMEM, Dulbecco's minimal essential medium), содержащей 10-20% фетальной бычьей сыворотки, 2% АВ/АМ, 2 мМ L-глутамина и 1 мМ раствора Na-пирувата, а затем инкубировали со стороны дермы вниз - при 37°С, 5% CO2 в течение 3-5 часов. Боковую часть дермы осторожно соскребали с помощью клеточного скребка до тех пор, пока вся часть дермы не растворится в растворе коллагеназы. Часть эпидермиса отбрасывали, суспензию клеток просеивали через нейлоновое сито с размером ячеек 100 мкм, и клетки, собранные на сите, тщательно промывали фетальной бычьей сывороткой (2% АВ/АМ) перед сбором в центрифужной пробирке. Клетки центрифугировали в течение 10 минут, супернатант отбрасывали и клетки ресуспендировали в полной среде DMEM, содержащей 10-20% FBS, 2% АВ/АМ, 2 мМ L-глутамина, 1 мМ Na-пирувата и 10 мМ N-2-гидрокси-этилпиперазин-N-2-этансульфоновой кислоты (HEPES). Ресуспендированные клетки поместили в колбу, покрытую коллагеном, и инкубировали при 37°С, 5% СО2 в течение 30 минут. Фибробласты, прикрепленные к покрытой коллагеном поверхности колбы, отделили от нефибробластов, оставшихся в культуральной среде. Подсчет клеток проводили с окрашиванием триптановым синим.[0096] Fibroblast collection was performed by dermatological or surgical excision of a full-thickness skin sample under strict sterile conditions measuring approximately 2 cm x 1 cm. The sample was placed in a sterile container and covered with pre-warmed phosphate buffered saline containing 2% antibiotic/antimycotic (AB). /AM). The sample was transported to the laboratory where it was washed with a pre-warmed wash solution/ethylene glycol tetraacetic acid solution containing 2% AB/AM. The washed skin sample was covered with freshly prepared 200 U/ml collagenase in complete Dulbecco's modified Eagle's minimal essential medium (DMEM, Dulbecco's minimal essential medium), containing 10-20% fetal bovine serum, 2% AB/AM, 2 mM L-glutamine and 1 mM Na-pyruvate solution, and then incubated from the dermis side down - at 37 ° C, 5% CO 2 within 3-5 hours. The lateral portion of the dermis was gently scraped using a cell scraper until the entire portion of the dermis was dissolved in the collagenase solution. Part of the epidermis was discarded, the cell suspension was sieved through a 100-μm nylon sieve, and the cells collected on the sieve were washed thoroughly with fetal bovine serum (2% AB/AM) before collection in a centrifuge tube. Cells were centrifuged for 10 minutes, the supernatant was discarded, and the cells were resuspended in complete DMEM containing 10–20% FBS, 2% AB/AM, 2 mM L-glutamine, 1 mM Na-pyruvate, and 10 mM N-2-hydroxy- ethylpiperazine-N-2-ethanesulfonic acid (HEPES). The resuspended cells were placed in a collagen-coated flask and incubated at 37°C, 5% CO 2 for 30 minutes. Fibroblasts attached to the collagen-coated surface of the flask were separated from non-fibroblasts remaining in the culture medium. Cell counts were performed using triptan blue staining.

[0097] При необходимости фибробласты инкубировали в среде DMEM. Несущую сетку высевали фибробластами (500000 клеток на 1 см2).[0097] When necessary, fibroblasts were incubated in DMEM. The supporting mesh was seeded with fibroblasts (500,000 cells per 1 cm2 ).

[0098] Было обнаружено, что коллагеновое покрытие увеличивает смачиваемость пористой поверхности несущей сетки и способствует проникновению раствора клеточной суспензии, что позволяет фибробластам легко проникать во внутренние поры несущей сетки.[0098] It has been found that the collagen coating increases the wettability of the porous surface of the support mesh and promotes the penetration of the cell suspension solution, which allows fibroblasts to easily penetrate into the internal pores of the support mesh.

[0099] Предпочтительные варианты осуществления в отношении структуры имплантата согласно изобретению и его размещения в теле пациента при восстановлении мягких тканей дополнительно описаны в связи с прилагаемой фигурой, на которой[0099] Preferred embodiments with respect to the structure of the implant according to the invention and its placement in the patient's body for soft tissue reconstruction are further described in connection with the accompanying figure, in which

[00100] на Фиг. 1 показано схематичное изображение разреза, проходящего через дефект мягкой ткани, репарированный с помощью набора в соответствии с настоящим изобретением.[00100] in FIG. 1 is a schematic representation of a cut through a soft tissue defect repaired using a kit in accordance with the present invention.

[00101] На схематическом изображении на Фиг. 1 показан дефект (щель) в мышечной ткани 12, который был заполнен сетчатым имплантатом 10 согласно настоящему изобретению. В частности, коммерчески доступная опорная сетка 14 была помещена под дефектную мышечную ткань 12 перед вставкой в дефект полимерной биоразлагаемой несущей сетки 10, содержащей фибробласты 16. Затем наложенную кожу 17 репарировали, т.е. закрывали с помощью швов 18. Несущая сетка обеспечивает временную опорную структуру для пролиферации фибробластов и для роста клеток из соседних тканей. В общем случае, несущая сетка 10 с фибробластами 16 будет просто вставляться в дефект или помещаться над дефектом. Благодаря опорной сетке 14 предотвращается смещение несущей сетки 10 от места имплантации.[00101] In the schematic diagram of FIG. 1 shows a defect (gap) in muscle tissue 12 that has been filled with a mesh implant 10 according to the present invention. Specifically, a commercially available support mesh 14 was placed under the defective muscle tissue 12 before a polymeric biodegradable support mesh 10 containing fibroblasts 16 was inserted into the defect. The overlying skin 17 was then repaired, i.e. closed with sutures 18. The supporting mesh provides a temporary support structure for the proliferation of fibroblasts and for the growth of cells from adjacent tissues. In general, the support mesh 10 containing the fibroblasts 16 will simply be inserted into the defect or placed over the defect. Thanks to the supporting mesh 14, displacement of the supporting mesh 10 from the implantation site is prevented.

[00102] В течение нескольких дней и недель после введения сетчатого имплантата фибробласты, нанесенные с несущей сеткой в пределах дефекта мышечной ткани, продолжали пролиферировать и распространяться в соседние ткани. Это показано фибробластами, которые распространились в соседнюю мышечную ткань и опорную сетку под дефектом. Было показано, что чужеродные фибробласты вырабатывают коллаген, который помогает наращивать рубцовую ткань, которая плотно закрывает дефект в мышечной ткани в то время, когда несущая сетка полностью разлагается.[00102] For several days and weeks after insertion of the mesh implant, fibroblasts applied with the load-bearing mesh within the muscle tissue defect continued to proliferate and spread into adjacent tissues. This is indicated by fibroblasts that have spread into the adjacent muscle tissue and supporting meshwork underneath the defect. The foreign fibroblasts have been shown to produce collagen, which helps build up scar tissue that tightly seals the defect in the muscle tissue while the supporting mesh completely degrades.

[00103] Сетчатый имплантат согласно настоящему изобретению также был протестирован in vivo на крысах, как будет описано в следующих разделах.[00103] The mesh implant of the present invention has also been tested in vivo in rats, as will be described in the following sections.

ГистологияHistology

[00104] Экспериментальная грыжа брюшной стенки у крысы была репарирована с помощью биоразлагаемого сетчатого имплантата в соответствии с настоящим изобретением, т.е. посредством несущей сетки, несущей фибробласты. В этом эксперименте грыжа в мышечной ткани брюшной стенки была заполнена опорной сеткой по изобретению, несущей многочисленные фибробласты, и секретомом, добавленным к несущей сетке. Для удержания имплантированной несущей сетки на месте были имплантированы две дополнительные опорные сетки, одна сверху и одна ниже грыжи в мышечной ткани и дополнительная опорная сетка как часть набора согласно изобретению, описанного выше. Гистологический анализ участка кожной раны показан на Фиг. 2-6А:[00104] An experimental abdominal wall hernia in a rat was repaired using a biodegradable mesh implant in accordance with the present invention, i.e. through a supporting mesh carrying fibroblasts. In this experiment, a hernia in the abdominal wall muscle tissue was filled with a support mesh according to the invention, carrying numerous fibroblasts, and a secretome added to the support mesh. To hold the implanted support mesh in place, two additional support meshes were implanted, one above and one below the hernia in the muscle tissue and an additional support mesh as part of the inventive kit described above. Histological analysis of the skin wound site is shown in Fig. 2-6A:

[00105] на Фиг. 2 показан вид сверху иссеченной части брюшной стенки, включающей бывшую ранее грыжевую область, которая была репарирована с помощью набора согласно настоящему изобретению, включающего несущую сетку, несущую фибробласты, и дополнительную опорную сетку;[00105] in FIG. 2 is a top view of an excised portion of the abdominal wall, including a former hernial area, which has been repaired using a kit according to the present invention, including a fibroblast-bearing mesh and an additional support mesh;

[00106] на Фиг. 3А показан разрез через брюшную стенку по Фиг. 2 вдоль линии A, т.е. через бывшую ранее грыжевую область;[00106] in FIG. 3A shows a section through the abdominal wall of FIG. 2 along line A, i.e. through the former hernial area;

[00107] на Фиг. 3В, 3С показаны увеличенные детальные разрезы по Фиг. 3А с увеличением 40х и 200х, соответственно;[00107] in FIG. 3B, 3C show enlarged detail sections of FIG. 3A with magnification 40x and 200x, respectively;

[00108] на Фиг. 4А показан разрез через брюшную стенку по Фиг. 2 вдоль линии B, т.е. возле бывшей ранее грыжевой области;[00108] in FIG. 4A shows a section through the abdominal wall of FIG. 2 along line B, i.e. near the former hernial area;

[00109] На Фиг. 4В показан увеличенный детальный разрез по Фиг. 4А с увеличением 40х;[00109] In FIG. 4B shows an enlarged detail section of FIG. 4A with 40x magnification;

[00110] На Фиг. 5А показан разрез через брюшную стенку по Фиг. 2 вдоль линии C, т.е. на расстоянии до бывшей ранее грыжевой области; и[00110] In FIG. 5A shows a section through the abdominal wall of FIG. 2 along line C, i.e. at a distance to the former hernial area; And

[00111] На Фиг. 6 показан увеличенный детальный разрез с увеличением 40х через брюшную стенку сравнительного примера, в котором грыжевая область была репарирована с помощью опорной сетки без фибробластов.[00111] In FIG. Figure 6 shows an enlarged, detailed section at 40x magnification through the abdominal wall of a comparative example in which the hernial area was repaired using a fibroblast-free support mesh.

[00112] Как показано на Фиг. 2, брюшная стенка включает слои эпидермиса 20, дермы 22, подкожной ткани 24 с жировыми клетками, мышечной ткани 26 и, внутри мышечной области 26, бывшей ранее грыжевой области 28, в которую были имплантированы несущая сетка и опорная сетка. Таким образом, бывшая щель в мышечной ткани 26 была заполнена несущей сеткой (и фибробластами).[00112] As shown in FIG. 2, the abdominal wall includes layers of epidermis 20, dermis 22, subcutaneous tissue 24 with fat cells, muscle tissue 26 and, within the muscular region 26, a former hernial region 28 into which a load-bearing mesh and a support mesh have been implanted. Thus, the former gap in muscle tissue 26 was filled with a supporting mesh (and fibroblasts).

[00113] На Фиг. 3А-3С показан увеличенный участок бывшей ранее грыжевой области 28. В пределах этой области 28 видна тканевая масса 29, которая заполняет бывшую ранее грыжу и состоит по меньшей мере частично из частично разложившейся несущей сетки 10. В этой массе 29 можно увидеть популяцию мезенхимоподобных клеток (удлиненных и круглых клеток) 32, расположенных в переплетенных тканых связках, а также звездчатые веретенообразные фибробласты 16 с относительно четкой границей и овальными плоскими ядрами с мелкозернистым хроматином. Считается, что мезенхимальные клетки 32 происходят из секретома, который был нанесен на несущую сетку вместе с фибробластами 16. С мезенхимальными клетками 32 смешаны коллагеновые волокна 38. Жировая ткань 30 видна ниже массы 29 фибробластов/коллагена/мезенхимально-подобных клеток. Выше массы 29 видна область реэпителизации 40, которая отделяет массу 29 от нескольких слоев эпителиальных клеток с ортокератотическим гиперкератозом и внутрикорнеальной реэпителизацией пустулезных клеток. Остатки опорной сетки 14 можно наблюдать ниже массы 29 на границе мышечной области 26 с жировой тканью 30 (Фиг. 3С).[00113] In FIG. 3A-3C show an enlarged view of the former hernial area 28. Within this area 28 is visible a tissue mass 29 that fills the former hernia and consists at least in part of a partially decomposed load-bearing mesh 10. Within this mass 29 a population of mesenchymal-like cells ( elongated and round cells) 32, located in intertwined woven ligaments, as well as stellate spindle-shaped fibroblasts 16 with a relatively clear border and oval flat nuclei with fine-grained chromatin. The mesenchymal cells 32 are believed to originate from a secretome that was deposited on the supporting mesh along with fibroblasts 16. Collagen fibers 38 are mixed with the mesenchymal cells 32. Adipose tissue 30 is visible below the mass 29 of fibroblasts/collagen/mesenchymal-like cells. Above mass 29, an area of reepithelialization 40 is visible, which separates mass 29 from several layers of epithelial cells with orthokeratotic hyperkeratosis and intracorneal reepithelialization of pustular cells. The remains of the support mesh 14 can be observed below the mass 29 at the border of the muscle region 26 with the adipose tissue 30 (Fig. 3C).

[00114] Обычно фибробласты обнаруживаются в гораздо меньшем количестве и в основном в подкожной области. Большое количество и расположение идентифицированных клеток в значительной степени подразумевает, что эти фибробластные клетки 16 в форме звездчатого веретена происходят из имплантированной несущей сетки 10.[00114] Typically, fibroblasts are found in much smaller numbers and mainly in the subcutaneous area. The large number and arrangement of identified cells strongly implies that these stellate spindle-shaped fibroblast cells 16 originate from the implanted scaffolding mesh 10.

[00115] Подтверждение вышеприведенных выводов приведено на Фиг. 4А-6А: На Фиг. 4А и 4В показан разрез через репарированную брюшную стенку, показанную на ФИГ. 3А-С, однако разрез выполнен не через бывшую грыжу 28, а рядом с ней. В этой расположенной рядом области присутствует только опорная сетка 14, поскольку она имеет размер, чтобы покрыть не только грыжевую область 28, но и области, расположенные рядом и вокруг нее. Опорная сетка 14 все еще хорошо видна над и под мышечной областью 26. В отличие от разрезов, показанных на Фиг. 3А-3С, несущая сетка отсутствует.[00115] Confirmation of the above findings is shown in FIG. 4A-6A: In FIG. 4A and 4B show a section through the repaired abdominal wall shown in FIG. 3A-C, however, the incision was made not through the former hernia 28, but next to it. In this adjacent area, only the support mesh 14 is present, as it is sized to cover not only the hernial area 28, but also the areas adjacent to and around it. The support mesh 14 is still clearly visible above and below the muscle area 26. Unlike the sections shown in FIG. 3A-3C, there is no supporting mesh.

[00116] С другой стороны, на Фиг. 5А показан разрез через ткань на расстоянии от грыжевой области, т.е. через нормальную ткань брюшной стенки. Как и ожидалось, здесь нет ни опорной сетки, ни какой-либо несущей сетки.[00116] On the other hand, in FIG. 5A shows a cut through the tissue at a distance from the hernial area, i.e. through normal tissue of the abdominal wall. As expected, there is no support grid or any kind of load-bearing grid.

[00117] На Фиг. 6А показаны результаты контрольного эксперимента, в котором была имплантирована несущая сетка 10 без фибробластов для закрытия дефекта мягких тканей в брюшной стенке крысы. Этот контрольный эксперимент подтвердил, что звездчатые веретенообразные клетки, идентифицированные в разрезах ткани, показанных на Фиг. 3А-3С (и отсутствующих на Фиг. 6А), являются фибробластами, из которых ткань не вырабатывается. Таким образом, гистологические результаты подтверждают, что присутствие фибробластов связано не с нормально протекающими процессами заживления ран и воспалением, а с тем, что фибробласты возникают в результате имплантации. Кроме того, было обнаружено, что фибробласты, введенные в дефект мягкой ткани с помощью сетчатого имплантата согласно изобретению, не только остаются на месте расположения несущей сетки, но и активно мигрируют в соседнюю питающую ткань, где они поддерживают образование коллагена, что, как полагают, в конечном итоге приводит к улучшению образования рубцов.[00117] In FIG. 6A shows the results of a control experiment in which a scaffolding mesh 10 without fibroblasts was implanted to close a soft tissue defect in the abdominal wall of a rat. This control experiment confirmed that the stellate spindle cells identified in the tissue sections shown in FIG. 3A-3C (and absent in Fig. 6A) are fibroblasts, from which tissue is not produced. Thus, the histological results confirm that the presence of fibroblasts is not due to normal wound healing processes and inflammation, but to the fact that fibroblasts arise as a result of implantation. In addition, it was found that fibroblasts introduced into a soft tissue defect using the mesh implant according to the invention not only remain in place of the supporting mesh, but also actively migrate into the adjacent nourishing tissue, where they support the formation of collagen, which is believed to ultimately leading to improved scar formation.

[00118] Таким образом, гистологический анализ не только подтвердил распределение имплантированных фибробластов в пределах дефекта мягких тканей и в пределах несущей сетки, но и показал врастание и миграцию фибробластов в соседние ткани.[00118] Thus, histological analysis not only confirmed the distribution of implanted fibroblasts within the soft tissue defect and within the supporting mesh, but also showed ingrowth and migration of fibroblasts into adjacent tissues.

Claims (35)

1. Биоразлагаемый сетчатый имплантат для применения при восстановлении мягких тканей, заживлении хронических ран или хирургическом заживлении свищей в теле пациента, при этом сетчатый имплантат содержит1. A biodegradable mesh implant for use in soft tissue repair, chronic wound healing or surgical fistula healing in a patient's body, wherein the mesh implant contains пористую гидрофильную биоразлагаемую полимерную несущую сетку иporous hydrophilic biodegradable polymer support mesh and фибробласты на полимерной несущей сетке или внутри нее,fibroblasts on or within a polymer support mesh, причем несущая сетка содержит губчатую структуру с соединенными между собой порами разного размера,wherein the supporting mesh contains a sponge structure with interconnected pores of different sizes, имеет краевой угол смачивания менее 75° иhas a contact angle of less than 75° and изготовлена по меньшей мере из первого полимера, содержащего полимолочную кислоту в качестве основного компонента,made from at least a first polymer containing polylactic acid as a main component, где полимерная несущая сетка подвергнута плазменной обработке и/или губчатая структура полимерной несущей сетки покрыта по меньшей мере одним природным полимером.wherein the polymer support network is subjected to plasma treatment and/or the sponge structure of the polymer support network is coated with at least one natural polymer. 2. Имплантат по п. 1, в котором полимерная несущая сетка имеет краевой угол смачивания менее 40°, предпочтительно менее 25°, более предпочтительно менее 15°, наиболее предпочтительно в диапазоне от 0° до 10°.2. The implant of claim 1, wherein the polymer support network has a contact angle of less than 40°, preferably less than 25°, more preferably less than 15°, most preferably in the range from 0° to 10°. 3. Имплантат по п. 1 или 2, в котором несущая сетка имеет плоскую листообразную форму и является упруго деформируемой, что позволяет ее складывать или сворачивать.3. The implant according to claim 1 or 2, in which the supporting mesh has a flat sheet-like shape and is elastically deformable, which allows it to be folded or rolled up. 4. Имплантат по одному из пп. 1-3, в котором первый полимер состоит по меньшей мере на 70% из поли(молочной кислоты), более предпочтительно по меньшей мере на 80% из поли(молочной кислоты) или по существу состоит из поли(молочной кислоты).4. Implant according to one of paragraphs. 1-3, wherein the first polymer consists of at least 70% poly(lactic acid), more preferably at least 80% poly(lactic acid), or substantially consists of poly(lactic acid). 5. Имплантат по одному из пп. 1-4, в котором полимерная несущая сетка состоит только из первого полимера или из первого полимера и по меньшей мере одного природного полимера, выбранного из группы, состоящей из коллагена, желатина, ламинина, фибриногена, альбумина, хитина, хитозана, агарозы, альгината гиалуроновой кислоты и их смесей, причем коллаген является предпочтительным.5. Implant according to one of paragraphs. 1-4, in which the polymer support network consists of only the first polymer or of the first polymer and at least one natural polymer selected from the group consisting of collagen, gelatin, laminin, fibrinogen, albumin, chitin, chitosan, agarose, hyaluronic alginate acids and mixtures thereof, with collagen being preferred. 6. Имплантат по п. 5, в котором губчатая структура полимерной несущей сетки покрыта коллагеном.6. The implant according to claim 5, in which the spongy structure of the polymer supporting mesh is covered with collagen. 7. Имплантат по одному из пп. 1-6, в котором несущая сетка имеет общее время разложения в живом организме от 1 до 12 месяцев, предпочтительно от 1 до 8 месяцев, более предпочтительно примерно от 1 до 6 месяцев, наиболее предпочтительно примерно от 2 до 4 месяцев.7. Implant according to one of paragraphs. 1-6, wherein the supporting mesh has a total in vivo decomposition time of 1 to 12 months, preferably 1 to 8 months, more preferably about 1 to 6 months, most preferably about 2 to 4 months. 8. Имплантат по одному из пп. 1-7, в котором фибробласты являются аутологичными фибробластами пациента, которому имплантат предназначен для установки.8. Implant according to one of paragraphs. 1-7, in which the fibroblasts are autologous fibroblasts from the patient to whom the implant is intended to be installed. 9. Имплантат по одному из пп. 1-8, дополнительно содержащий факторы роста, предпочтительно выбранные из группы, состоящей из интерлейкинов, кислого фактора роста фибробластов, основного фактора роста фибробластов, эпидермального фактора роста, инсулиноподобного фактора роста, белка, связывающего инсулиноподобный фактор роста, тромбоцитарного фактора роста, трансформирующего фактора роста альфа, трансформирующего фактора роста бета, фактора роста эндотелия сосудов и фактора роста гепатоцитов.9. Implant according to one of paragraphs. 1-8, further comprising growth factors preferably selected from the group consisting of interleukins, acidic fibroblast growth factor, basic fibroblast growth factor, epidermal growth factor, insulin-like growth factor, insulin-like growth factor binding protein, platelet-derived growth factor, transforming growth factor alpha, transforming growth factor beta, vascular endothelial growth factor and hepatocyte growth factor. 10. Имплантат по п. 8, в котором факторы роста представляют собой факторы роста в мезенхимальном секретоме плаценты.10. The implant of claim 8, wherein the growth factors are growth factors in the mesenchymal secretome of the placenta. 11. Способ получения сетчатого имплантата по пп. 1-10 посредством11. Method for producing a mesh implant according to claims. 1-10 via a) обеспечения биоразлагаемой полимерной несущей сетки, содержащей губчатую структуру с соединенными между собой порами разного размера, имеющей краевой угол смачивания менее 75° и изготовленной по меньшей мере из первого полимера, содержащего полимолочную кислоту в качестве основного компонента;a) providing a biodegradable polymeric support network containing a sponge structure with interconnected pores of different sizes, having a contact angle of less than 75° and made from at least a first polymer containing polylactic acid as a main component; b) плазменной обработки полимерной несущей сетки плазмой окисленного газа при температуре ниже 50°С иb) plasma treatment of the polymer carrier mesh with oxidized gas plasma at a temperature below 50°C and c) инокуляции полимерной несущей сетки фибробластами.c) inoculating the polymer support network with fibroblasts. 12. Способ по п. 11, включающий этапы12. The method according to claim 11, including the steps a) обеспечения биоразлагаемой полимерной несущей сетки, изготовленной из первого полимера, содержащего губчатую структуру с соединенными между собой порами разного размера, имеющего краевой угол смачивания менее 75° и изготовленного по меньшей мере из первого полимера, содержащего полимолочную кислоту в качестве основного компонента;a) providing a biodegradable polymeric support network made from a first polymer comprising a sponge structure with interconnected pores of different sizes, having a contact angle of less than 75° and made from at least a first polymer containing polylactic acid as a main component; b) покрытия по меньшей мере поверхности полимерной несущей сетки природным полимером, предпочтительно коллагеном;b) coating at least the surface of the polymeric support network with a natural polymer, preferably collagen; c) плазменной обработки полимерной несущей сетки посредством обработки полимерной несущей сетки плазмой окисленного газа при температуре ниже 50°С иc) plasma treatment of the polymer support mesh by treating the polymer support mesh with oxidized gas plasma at a temperature below 50°C and d) инокуляции полимерной несущей сетки фибробластами.d) inoculating the polymer support network with fibroblasts. 13. Способ по одному из пп. 11 и 12, согласно которому перед инокуляцией фибробластами полимерную несущую сетку стерилизуют путем ее обработки H2O2 при температуре ниже 50°C.13. Method according to one of paragraphs. 11 and 12, according to which, before inoculation with fibroblasts, the polymer carrier mesh is sterilized by treating it with H 2 O 2 at a temperature below 50°C. 14. Способ по п. 13, согласно которому этап стерилизации проводят путем обработки полимерной несущей сетки плазмой H2O2 или путем воздействия на несущую сетку атмосферой, содержащей H2O2, при давлении в диапазоне от 10-2 до 10-6 бар, предпочтительно в диапазоне от 0,1 до 20,0 мбар, в течение по меньшей мере 1 минуты, предпочтительно по меньшей мере 5 минут.14. The method according to claim 13, according to which the sterilization step is carried out by treating the polymer carrier mesh with H 2 O 2 plasma or by exposing the carrier mesh to an atmosphere containing H 2 O 2 at a pressure in the range from 10 -2 to 10 -6 bar , preferably in the range from 0.1 to 20.0 mbar, for at least 1 minute, preferably at least 5 minutes. 15. Способ по одному из пп. 11-14, дополнительно включающий этап добавления секретома, содержащего факторы роста, на несущую сетку.15. Method according to one of paragraphs. 11-14, further comprising the step of adding a secretome containing growth factors to the support mesh. 16. Набор для имплантата для применения при хирургическом восстановлении ран в теле пациента, причем набор для имплантата включает16. An implant kit for use in surgical repair of wounds in a patient's body, wherein the implant kit includes сетчатый имплантат, включающий биоразлагаемую полимерную несущую сетку, несущую фибробласты, по одному из пп. 1-10 иmesh implant, including a biodegradable polymer carrier mesh carrying fibroblasts, according to one of paragraphs. 1-10 and полимерную опорную сетку, содержащую один или более полимеров, выбранных из группы, состоящей из поли(гликолевой кислоты), поли(молочной кислоты), поли(гликолевой кислоты-молочной кислоты) и их смесей;a polymer support network containing one or more polymers selected from the group consisting of poly(glycolic acid), poly(lactic acid), poly(glycolic acid-lactic acid) and mixtures thereof; причемand полимерная несущая сетка имеет более высокую скорость разложения, чем опорная сетка.The polymer support mesh has a higher decomposition rate than the support mesh. 17. Набор для имплантата по п. 16, дополнительно включающий антиадгезионную сетку, содержащую два отдельных или выполненных за одно целое слоя, состоящих из гидрофильного слоя, обращенного к мышечной ткани живота и имеющего краевой угол смачивания меньше 75°, предпочтительно меньше 60°, и гидрофобного слоя, имеющего краевой угол смачивания больше 90°.17. The implant kit of claim 16, further comprising an anti-adhesive mesh comprising two separate or integral layers consisting of a hydrophilic layer facing the abdominal muscle tissue and having a contact angle of less than 75°, preferably less than 60°, and a hydrophobic layer having a contact angle greater than 90°. 18. Набор для имплантата по п. 16 или 17, в котором опорная сетка имеет плоскую листообразную форму, а полимерная несущая сетка выполнена в виде пасты или гидрогеля, содержащей или содержащего фибробласты.18. A kit for an implant according to claim 16 or 17, in which the support mesh has a flat sheet-like shape, and the polymer support mesh is made in the form of a paste or hydrogel containing or containing fibroblasts.
RU2021123158A 2019-03-04 2020-03-03 Biodegradable mesh implant for soft tissue restoration, in particular hernioplasty RU2805364C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19160452.9 2019-03-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021123158A RU2021123158A (en) 2023-04-04
RU2805364C2 true RU2805364C2 (en) 2023-10-16

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2538688C2 (en) * 2009-07-06 2015-01-10 Колопласт А/С Biodegradable frame for soft tissue regeneration and use thereof
RU2577155C2 (en) * 2011-06-22 2016-03-10 Биофарм Гезелльшафт Цур Биотехнологишен Энтвиклунг Фон Фармака Мбх Bioresorbable wound dressing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2538688C2 (en) * 2009-07-06 2015-01-10 Колопласт А/С Biodegradable frame for soft tissue regeneration and use thereof
RU2577155C2 (en) * 2011-06-22 2016-03-10 Биофарм Гезелльшафт Цур Биотехнологишен Энтвиклунг Фон Фармака Мбх Bioresorbable wound dressing

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEN GUOPING et al. "Culturing of skin fibroblasts in a thin PLGA-collagen hybrid mesh", BIOMATERIALS, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS BV., BARKING, GB, (20040911), vol. 26, no. 15. HALBERSTADT C.R. et al. "The in Vitro Growth of a Three-Dimensional Human Dermal Replacement Using a Single-Pass Perfusion System", BIOTECHNOLOGY AND BIOENGINEERING, WILEY, (19940405), vol. 43, no. 8. YUE GAO et al. "Methodology of fibroblast and mesenchymal stem cell coating of surgical meshes: A pilot analysis : Cell Coating of Surgical Meshes: A Pilot Analysis", JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH. PART B: APPLIED BIOMATERIALS, US, (20131021), vol. 102, no. 4. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Thurber et al. In vivo bioresponses to silk proteins
US8663675B2 (en) Injectable matrix having a polymer and a stem cell niche composed of cup-shaped nanoparticles containing growth factors or physiological agents for organ reconstruction
US9421307B2 (en) Biohybrid composite scaffold
EP3934707B1 (en) Biodegradable mesh implant for soft tissue repair, in particular hernia repair
CN114377204A (en) Bioerodible coverings and uses thereof
WO1996010426A1 (en) Osteoplastic graft
WO2008109407A2 (en) Extracellular matrix-derived gels and related methods
JP2010519996A (en) Mesh with ECM
MX2013009891A (en) Non-woven fabric containing bone prosthetic material.
US20090136553A1 (en) Triggerably dissolvable hollow fibers for controlled delivery
Van Wachem et al. Myoblast seeding in a collagen matrix evaluated in vitro
JP7439119B2 (en) Bilayer biodegradable matrix for preventing adhesions after surgery, especially in hernia repair
EP3218021B1 (en) Compositions for use in a method for the prevention and/or reduction of scarring
US7803393B2 (en) Preparing an implant by gas-plasma treatment of a substrate to couple cells
RU2805364C2 (en) Biodegradable mesh implant for soft tissue restoration, in particular hernioplasty
AU2004231307A1 (en) A seeded tear resistant scaffold
Ring et al. Analysis of neovascularization of PEGT/PBT-copolymer dermis substitutes in balb/c-mice
Ring et al. Improved neovascularization of PEGT/PBT copolymer matrices in response to surface modification by biomimetic coating
KR100644078B1 (en) Dermal substitute consisting of amnion and biodegradable polymer, the preparation method and the use thereof
Markowicz et al. Enhanced dermal regeneration using modified collagen scaffolds: experimental porcine study
US7976860B2 (en) Implant and process for its production
Thomas et al. Tissue Engineering Systems
RU2707964C1 (en) Functionally active biodegradable vascular patch for arterial reconstruction
Vasileva et al. In vivo assessment of the biocompatible properties of resorbable porous materials for pleural implantation
Valente et al. Biodegradable Polymer (D, L-Lactide-ε-Caprolactone) in Aortic Vascular Prosthesis: Morphological Evaluation in an Animal Model