CZ32739U1 - Prostředek pro náhradu lidské chrupavkovité tkáně - Google Patents

Prostředek pro náhradu lidské chrupavkovité tkáně Download PDF

Info

Publication number
CZ32739U1
CZ32739U1 CZ2019-35806U CZ201935806U CZ32739U1 CZ 32739 U1 CZ32739 U1 CZ 32739U1 CZ 201935806 U CZ201935806 U CZ 201935806U CZ 32739 U1 CZ32739 U1 CZ 32739U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
composition
calcium chloride
suspension
chloride solution
cartilage tissue
Prior art date
Application number
CZ2019-35806U
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Bauer
Tomáš Groh
Vojtěch Havlas
Pavel Neckář
Original Assignee
Bioinova, S.R.O.
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 Bioinova, S.R.O. filed Critical Bioinova, S.R.O.
Priority to CZ2019-35806U priority Critical patent/CZ32739U1/cs
Publication of CZ32739U1 publication Critical patent/CZ32739U1/cs

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14Macromolecular materials
    • A61L27/20Polysaccharides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/30756Cartilage endoprostheses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14Macromolecular materials
    • A61L27/22Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products
    • A61L27/225Fibrin; Fibrinogen
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/3604Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix characterised by the human or animal origin of the biological material, e.g. hair, fascia, fish scales, silk, shellac, pericardium, pleura, renal tissue, amniotic membrane, parenchymal tissue, fetal tissue, muscle tissue, fat tissue, enamel
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/3604Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix characterised by the human or animal origin of the biological material, e.g. hair, fascia, fish scales, silk, shellac, pericardium, pleura, renal tissue, amniotic membrane, parenchymal tissue, fetal tissue, muscle tissue, fat tissue, enamel
    • A61L27/3616Blood, e.g. platelet-rich plasma
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/3641Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix characterised by the site of application in the body
    • A61L27/3645Connective tissue
    • A61L27/3654Cartilage, e.g. meniscus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/58Materials at least partially resorbable by the body
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/30756Cartilage endoprostheses
    • A61F2002/30766Scaffolds for cartilage ingrowth and regeneration

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Description

Oblast techniky
Technické řešení se týká prostředku pro mechanicky odolnou a biokompatibilní náhradu části chrupavkovité lidské tkáně.
Dosavadní stav techniky
Osteoartritida synoviálních kloubů je jedním z nejčastějších problémů produktivní a postproduktivní populace. Regenerace poškozené chrupavky její degenerací či dlouhodobým mechanickým poškozením je velmi omezená. Klinická léčba od určitého stádia onemocnění nabízí chirurgické řešení. Poškozená chrupavka může být odstraněna a nahrazena pevným fixovatelným materiálem, který přispěje k nitrokloubní hemostáze a k ochraně tkáně v místě defektu. V nejpokročilejších stádiích je provedena kompletní výměna kloubních ploch za umělou kloubní náhradu.
Při chirurgické opravě chrupavky je v závislosti na míře poškození a možnosti klinického centra zvolen léčebný způsob. Lze použít autologní štěp chrupavky z okrajové zdravé části kloubu či lze laboratorně připravit autologní diferencované chondrocyty, které j sou transplantovány do místa poškození. Další možností je zakrytí defektu biokompatibilním materiálem, který bude vytvářet vhodné prostředí pro regeneraci chrupavky. Nelze vyloučit také různé kombinace těchto postupů. Cílem jakékoli léčby osteoartritického kloubu je nezjizvené trvalé obnovení hyalinní chrupavky, která nebude vytvářet zvýšené mechanické tření v místě styku.
Kyselina hyaluronová je přírodně se vyskytující polysacharid v synoviální tekutině. Je zodpovědná za optimální fyzikálně chemické vlastnosti synoviální tekutiny, může ovlivňovat zánětlivé prostředí kloubu. Je možné jí do kloubního pouzdra aplikovat jako tekutý přípravek. Deriváty kyseliny hyaluronové jsou hojně využívané pro zvláknění a tvorbu pevného nosiče pro regenerativní medicínu.
Při chirurgickém zákroku často dochází k frézování postižené chrupavky. Takto vzniklá dutina je vyplňována biodegradabilními materiály. Na trhuje několik pevných výplní, například ChondroGide® (obsahuje prasečí kolagen), Chondrotissue® (obsahuje hyaluronan a polyglykolovou kyselinu) či Hyalofast™ (obsahuje benzyl ester kyseliny hyaluronové). Jejich použití může být kombinováno s transplantací různě diferencovaných buněk či jejich koncentrátů. Fixace takových materiálů v místě defektu je nejčastěji pomocí stehů či tkáňového lepidla.
Využití autologních kmenových buněk, zejména mesenchymálních kmenových buněk (MSCs mesenchymal stem cells), je v současné době velmi perspektivní díky jejich unikátním vlastnostem.
Izolovaná autologní frakce periferní krve - plasma bohatá na destičky obsahuje unikátní mix základních růstových faktorů a faktorů ovlivňující diferenciaci buněk. V místě poškozené chrupavky je schopná indukovat migraci a proliferaci progenitorových buněk chondrocytů. Postup izolace této frakce popisuje například Jo a kolektiv (Joumal of Oral Implantology, 2013) a různé postupy indukce tvorby fibrinové sraženiny (gelovatění) popisuje Huber a kolektiv (Journal of Stem Cells and Regenerative Medicíně, 2016). Iniciace tvorby sraženiny je možná pomocí glukonátu vápenatého či chloridu vápenatého. Gelová forma plasmy bohaté na destičky je výhodná především díky svým lýzikálním vlastnostem a také díky pozvolnému uvolňování růstových faktorů v ní obsažených.
- 1 CZ 32739 U1
Podstata technického řešení
Fyzikální a chemické nedostatky prostředků známých ze stavu techniky odstraňuje prostředek pro náhradu části lidské chrupavko vité tkáně dle tohoto technického řešení, který obsahuje směs ukotvenou autologními fibrinovými polymery na sterilní biodegradabilní polysacharidový pevný nosič z netkaných vláken, kde uvedená směs obsahuje suspenzi o koncentraci 50 000 až 500 000 mesenchymálních kmenových buněk na 1 ml autologní modifikované plasmy bohaté na mechanicky rozrušené destičky předem upravené ultracentrifůgací a mražením, a dále tato směs obsahuje v hmotnostním poměru suspenze ku roztoku chloridu vápenatého 80 : 20 až 99 : 1 k této suspenzi přidaný 10% hmota, roztok chloridu vápenatého.
Mesenchymální kmenové buňky je možné získat z kostní dřeně, tukové tkáně, periferní krve nebo z extraembryonálních tkání, například placenty, pupečníku nebo pupečníkové krve, nebo embryonálních, nervových, indukovaných nebo limbálních kmenových lidských buněk.
Mechanicky rozrušené destičky jsou rozrušené především díky ultracentrifůgací, a postupu zahrnujícímu několik cyklů šokového mražení, což podmiňuje vznik jedinečného složení podporujícího fyzikálně chemické vlastnosti prostředku, který je vhodný pro mechanicky odolnou plně biokompatibilní náhradu části chrupavkovité tkáně. Přípravek je díky tomu plastický, perfektně dokáže kopírovat defekt a odolává průplachům postiženého místa v průběhu operace či při revizi defektu. Při kroku ultracentrifugace dochází k částečnému mechanickému poškození izolovaných destiček a obohacení roztoku o důležité fragmenty růstových faktorů. Materiál stěn použitých ultracentrifugačních zkumavek je takový, aby nevázal proteiny.
Koncentrace 50 000 až 500 000 mesenchymálních kmenových buněk na 1 ml modifikované plasmy bohaté na destičky je kritická pro požadované vlastnosti výsledného přípravku. Pokud je tato koncentrace překročena, dochází v prostředku dle tohoto technického řešení k hromadění metabolitů buněk a zároveň k lokálnímu nedostatku živin. To vede během několika hodin k programované buněčné smrti takových buněk, případně k jejich nekróze, což následně vede ke změně fýzikálně chemických poměrů uvnitř ošetřeného defektu. Nižší koncentrace naopak není vhodná, protože nedostatečné množství buněk způsobuje jejich suboptimální proliferaci a diferenciaci.
Polymerace fibrinu je iniciována přidáním chloridu vápenatého. Z chemického hlediska je výhodné, pokud nosič obsahuje velké množství polysacharidových derivátů například kyseliny hyaluronové a nosič je biodegradabilní v horizontu několika dní až měsíců. Z fyzikálního hlediska je výhodné, pokud je nosič nasákavý, ohebný a lehce upravitelný chirurgickými nůžkami na požadovanou velikost chondrálního defektu.
Výhodou tohoto technického řešení následně určeného k aplikaci do lidské tkáně je způsob fixace buněk, který umožňuje intenzivní promývání rány v průběhu operace, bez rizika vyplavení aplikovaných kmenových buněk. Prostředek připravený popsaným způsobem umožňuje ideální kopírování tvaru defektu a po čase je plně resorbován. Způsob fixace také umožňuje zkrátit dobu před první rehabilitací.
Mesenchymální kmenové buňky s výhodou pochází z kostní dřeně. Odběr kostní dřeně je poměrně standardní lékařský zákrok s nízkým rizikem. Výtěžnost kmenových buněk z kostní dřeně je vysoká.
Ve výhodném provedení je suspenze mezenchymálních buněk a plazmy smíchána s komerčně dostupným 10% hmota, vodným roztokem chloridu vápenatého v poměru hmotnostních dílů suspenze ku roztoku chloridu vápenatého 90 : 10 až 99 : 1, ve zvláště výhodném provedení pak v poměru hmotnostních dílů suspenze ku roztoku chloridu vápenatého 95:5 až 99 : 1. Méně hmotnostních dílů chloridu vápenatého je nedostatečné pro finalizaci produktu, tedy tvorby gelovité struktury produktu. Naopak vyšší podíl chloridu vápenatého snižuje životaschopnost
-2CZ 32739 U1 kmenových buněk.
Prostředek je s výhodou skladován v lednici při 2 až 8 °C či v kultivačním médiu při 37 °C, tedy teplotě blízké lidskému tělu.
Použití pevného nosiče umožňuje vytvarovat přípravek do požadovaného tvaru. Pevným nosičem kmenových buněk jsou biomateriály, například biokompatibilní syntetické polymery jako je kyselina polylaktidová PLA, kyselina polyglykolová PGA, polyethylenglykol PEG a další, přírodní polymery a polysacharidy jako například kolagen typu I, hyaluronová kyselina, fibrin, celulóza, škrob a další nebo extracelulámí matrice - ECM ve formě nanovláken nebo mikrovláken.
Prostředek pro mechanicky odolnou plně biokompatibilní náhradu části lidské chrupavkovité tkáně může být dle potřeby složen v zásadě z čistě z tělu vlastních komponent, odpadá tedy možnost nežádoucí imunologické reakce.
Objasnění výkresů
Podstata technického řešení je dále objasněna na příkladech jeho uskutečnění, které jsou popsány s využitím připojeného výkresu, kde na:
obr. 1 je znázorněna mikrofotografie obarvených živých mesenchymálních kmenových buněk fixovaných na biodegradabilním nosiči obr. 2 je znázorněna optimální distribuce buněk v nosiči.
Příklady uskutečnění technického řešení
V základním příkladném provedení prostředek pro náhradu části lidské chrupavkovité tkáně obsahuje směs ukotvenou autologními fibrinovými polymery na sterilní biodegradabilní polysacharidový pevný nosič z netkaných vláken z kyseliny hyaluronové HA a kyseliny polyglykolové PGA, kde uvedená směs zahrnuje suspenzi o koncentraci 250 000 mesenchymálních kmenových buněk na 1 ml autologní modifikované plasmy bohaté na mechanicky rozrušené destičky předem upravené ultracentrifugací a mražením. Tato směs dále obsahuje v hmotnostním poměru suspenze ku roztoku chloridu vápenatého 80 : 20 až 99 : 1 k této suspenzi přidaný 10% hmota, roztok chloridu vápenatého.
Další provedení prostředku pro náhradu části lidské chrupavkovité tkáně plynou z následujícího popisu jejich přípravy, kdy plasma obohacená o destičky připravena tak, že nejprve byla autologní periferní krev odebrána do injekční stříkačky obsahující jako antikoagulant roztok ACD. Takto odebraná periferní krev byla centrifůgována první centrifůgací při 150 g po dobu 9 minut. Pro další zpracování byla odebrána horní - lehčí průhledná nažloutlá plasmatická frakce, která byla dále centrifůgována druhou centrifůgací při 750 g po dobu 16 minut. Po druhé centrifůgaci byla dále zpracována dolní třetina roztoku včetně pelety destiček, tak, že tato těžší frakce byla dále ultracentrifugována při tíhovém zrychlení 100 000 g po dobu 180 minut. Následná frakce byla dvakrát šokově zmražena na -196 °C a rozmražena. Takto připravená modifikovaná plasma bohatá na mechanicky rozrušené destičky byla následně použita pro resuspendování buněk.
-3 CZ 32739 U1
V dalších příkladných provedeních byly změněny parametry přípravy dle tab. 1.
Tabulka 1:
Příkladné provedení 1. centrifugace 2. centrifugace ultracentrifugace šokové mražení
g [tíhové zrychlení] t [min] g [tíhové zrychlení] t [min] g [tíhové zrychlení] t [min] Počet cyklů T [°C]
2 100 15 500 20 80 000 240 2 -196
3 300 5 1000 12 85 000 200 2 -200
4 130 12 700 17 90 000 180 2 -180
5 160 9 800 14 100 000 120 2 -180
V prvním příkladném provedení byla provedena izolace a kultivace mesenchymálních kmenových buněk MSCs z kostní dřeně - BM MSCs. Aspirace kostní dřeně byla provedena trepanobioptickou jehlou, která je součástí odběrového setu obsahujícího fyziologický roztok s heparinem. Po transportu kostní dřeně do prostor pro sterilní zpracování biologického materiálu byl vzorek smíchán s infuzním roztokem Gelofusinu, což je roztok obsahující ionty Na+, Cl a sukcinylovanou želatinu. Množství přidaného Gelofusinu odpovídalo 25 % objemu kostní dřeně. Směs sedimentovala 10 minut a poté z ní byla odebrána vrstva prstence mononukleámích buněk. V odebrané vrstvě buněk byla analyzována buněčnost směsi hematologickým analyzátorem. Do každé z připravených kultivačních lahví o ploše 75 cm2 bylo přidáno 10 ml kompletního kultivačního média Alpha MEM Eagle obsahující 5 % hmota, lidský destičkový lyzát a definované množství suspenze izolovaných buněk - 5 milionů jaderných buněk pro nasazení primokultury. Kultivace buněk probíhala při teplotě 37 ± 0,5 °C. V průběhu kultivace buněk probíhala průběžná výměna kompletního kultivačního média s případným oplachem buněk pomocí 10 ml pufru PBS na jednu kultivační láhev. Dle množství rostoucích buněk probíhalo jejich pasážování, tedy řízené enzymatické odloučení adherujících buněk a jejich přenesení na větší kultivační plochu. Tento proces vždy začal optickou kontrolou kultury pod mikroskopem; optimální pro růst kultury bylo dosažení 80 až 90 plošných % pokrytí buněk kultivačního dna. Pro pasážování bylo nutné odsátí kultivačního média, oplach kultury 10 ml pufru PBS a přidání 1 ml roztoku enzymu TrypLE Select CTS. Kultivační lahve byly cca 4 minuty inkubovány při 37 ± 0,5 °C. Správný průběh enzymatické reakce byl kontrolován pod mikroskopem. Pokud se buňky pohybovaly s proudící kapalinou po poklepání kultivační lahve, byl do každé lahve přidán 1 ml infůzního roztoku 20% hmota. HSA - lidský sérový albumin a 6 ml pufru PBS. Tato směs byla promíchána jemným nasátím a vysátím z pipety a byla převedena do centrifugační zkumavky a centrifůgována při 230 g po dobu 5 minut. Peleta buněk byla resuspendována v kompletním kultivačním médiu a suspenze buněk rozdělena na požadované množství kultivačních lahví. Třetím pasážováním buněk bylo dosaženo finální suspenze buněk. Ta byla navíc ještě jednou promyta pufrem PBS a centrifůgována při 230 g po dobu 5 minut. Tímto byla vytvořena peleta kultivovaných mesenchymálních buněk. V jiném příkladném provedení směs sedimentovala 30 minut, definované množství suspenze izolovaných buněk bylo 10 miliónů jaderných buněk pro nasazení primokultury a kultivace byla provedena do čtvrté pasáže.
V dalších příkladných provedeních byly mesenchymální kmenové buňky získány z tukové tkáně, periferní krve, placenty, pupečníku, pupečníkové krve, embryonálních, nervových, indukovaných nebo limbálních kmenových buněk člověka.
Pro vytvoření přípravku podle provedení tohoto technického řešení byla peleta získaná výše uvedeným postupem resuspendována v roztoku modifikované plasmy bohaté na mechanicky rozrušené destičky. Obsah kmenových buněk byl 50 000 mesenchymálních kmenových buněk na 1 ml modifikované plasmy bohaté na mechanicky rozrušené destičky. V jiném příkladném provedení byla koncentrace 500 000 mesenchymálních kmenových buněk na 1 ml modifikované plasmy bohaté na mechanicky rozrušené destičky.
-4CZ 32739 U1
V prvním příkladném provedení byla připravená suspenze mesenchymálních kmenových buněk dále smíchána s 10% hmota, roztokem chloridu vápenatého v poměru hmotnostních dílů suspenze ku roztoku chloridu vápenatého 97,5 : 2,5 a ihned nanesena na nosič z netkaných vláken kyseliny hyaluronové HA a kyseliny polyglykolové PGA. Tato směs byla poté kultivována při pokojové teplotě po dobu 15 minut, kdy proběhla fixace buněk na nosič. Takto připravený nosič je možné přímo aplikovat na daný defekt. Další příkladná provedení se změněnými parametry uvádí tabulka 2.
Tabulka 2:
Příkladné provedení Konc. CaCl2 [hmota. %] Hmota, poměr suspenze: CaCf 10% hmota. Doba kultivace t[min] Teplota kultivace T[°C]
2 10 80 : 20 10 20 °C
3 10 99 : 1 30 21 °C
4 10 95 : 5 20 30 °C
5 10 90 : 10 10 22 °C
V dalších příkladných provedeních byl jako nosič kmenových buněk použit vždy některý z následujícího výčtu: kyselina polylaktidová PLA, kyselina polyglykolová PGA, polyethylenglykol PEG, kolagen typu I, hyaluronová kyselina, fibrin, celulóza, škrob nebo extracelulámí matrice - ECM ve formě nanovláken nebo mikrovláken, a jejich kombinace.
Pro stanovení metabolické aktivity buněk fixovaných na nosič byla suspenze buněk fixovaných na vláknitý nosič kultivována při 37 °C v kompletním kultivačním médiu Alpha MEM Eagle obsahujícím 5% hmota, lidský destičkový lyzát po dobu pěti dní. Následně byl nosič přenesen do malé Petriho misky včetně 500 μΐ kompletního média. Bylo přidáno 250 μΐ roztoku MTT, což je 3-[4,5-dimetylthiazol-2-yl]-2,5-difenyltetrazolium bromid; 2 mg/ml zásobní roztok vPBS, a směs kultivována dvě hodiny při 37 °C. Žluté MTT se mitochondriálními enzymy dýchacího řetězce živých buněk redukuje na fialový formazanový derivát, který zůstává uvnitř buněk ve formě nerozpustných granulí. Vyhodnocení proběhlo makroskopicky, tedy kontrolou zabarvení nosiče, ten byl po ukončení detekce kompletně tmavě fialový. Proběhla také mikroskopická analýza vzorku, kdy bylo možné sledovat jednotlivé buňky v blízkosti vláken nosiče, viz. obr. 1. Buňky fixované na nosič jsou tedy dlouhodobě životaschopné a zároveň ve formě mechanicky odolné biokompatibilní matrice vhodné pro náhradu.
Pro důkaz optimální distribuce mesenchymálních kmenových buněk v přípravku byla provedena následující metodika. K připravené suspenzi byla přidána červená fluorescenční barva PKH26, v tomto příkladném provedení PKH26 Red Fluorescent Cell Linker Kits, která barví membrány buněk. Nadbytek barvy byl odmyt a poté byly buňky smíchány s roztokem modifikované plasmy bohaté na mechanicky rozrušené destičky. K 1,4 ml obarvených buněk o koncentraci 5xl06 buněk/ml bylo přidáno 36 μΐ roztoku Calcium chloratum Biotika, tj. 10% roztok chloridu vápenatého. Po smíchání bylo vše převedeno na Chondrotissue®, kde celá směs zatuhla. Poté byly buňky fixovány 4% paraformaldehydem a pořízeny řezy na mikrotomu, tj. 10 μιη řezy, každý šestý byl dokumentován - přenesen na sklíčko, zakápnut montovacím médiem a nafocen pomocí fluorescenčního mikroskopu Leica, při zvětšení 25x. Na obr. 2 lze pozorovat optimální distribuci buněk v nosiči. Řez jev hloubce 900 mikronů, což dokazuje homogennost celého přípravku.
V prvním příkladném provedení byl přípravek skladován v lednici při teplotě 4 °C. V jiném příkladném provedení byl přípravek skladován v kultivačním médiu při 37 °C.
Průmyslová využitelnost
Prostředek připravený dle tohoto technického řešení pro mechanicky odolnou plně biokompatibilní náhradu poškozené části lidské chrupavko vité tkáně je určen k aplikaci na místo chondrálního defektu. Je možné jej využít v rámci buněčné cílené terapie při ortopedických operacích nejen velkých kloubů, při zánětlivých kloubních onemocnění včetně posttraumatické zánětlivé reakce po poškození nebo úrazu a také k léčbě degenerativních onemocnění. Prostředek podle tohoto technického řešení lze dále využít při léčbě traumat, vývojových vad, hojení ran, k náhradě tkání, konkrétně pro léčbu zánětlivých onemocnění kloubů jako je artritida, osteoartritida.
NÁROKY NA OCHRANU

Claims (4)

1. Prostředek pro náhradu části lidské chrupavkovité tkáně vyznačující se tím, že obsahuje směs ukotvenou autologními fibrinovými polymery na sterilní biodegradabilní polysacharidový pevný nosič z netkaných vláken, kde uvedená směs obsahuje suspenzi o koncentraci 50 000 až 500 000 mesenchymálních kmenových buněk na 1 ml autologní modifikované plasmy bohaté na mechanicky rozrušené destičky předem upravené ultracentrifůgací a mražením, a dále tato směs obsahuje v hmotnostním poměru suspenze ku roztoku chloridu vápenatého 80 : 20 až 99 : 1 k této suspenzi přidaný 10% hmota, roztok chloridu vápenatého.
2. Prostředek pro náhradu části lidské chrupavkovité tkáně dle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje v hmotnostním poměru suspenze ku roztoku chloridu vápenatého 90 : 10 až 99 : 1, nej výhodněji v hmotnostním poměru suspenze ku roztoku chloridu vápenatého 95 : 5 až 99 : 1, k této suspenzi přidaný 10% hmota, roztok chloridu vápenatého.
3. Prostředek pro náhradu části lidské chrupavkovité tkáně dle kteréhokoliv z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že pevným nosičem je některý z následujících: kyselina polylaktidová PLA, kyselina polyglykolová PGA, polyethylenglykol PEG, kolagen typu I, hyaluronová kyselina, fibrin, celulóza, škrob nebo extracelulámí matrice ve formě nanovláken nebo mikrovláken, nebo jejich kombinace.
4. Prostředek pro náhradu části lidské chrupavkovité tkáně dle kteréhokoliv z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že pevným nosičem je nosič z netkaných vláken z kyseliny hyaluronové HA a kyseliny polyglykolové PGA.
CZ2019-35806U 2019-01-07 2019-01-07 Prostředek pro náhradu lidské chrupavkovité tkáně CZ32739U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2019-35806U CZ32739U1 (cs) 2019-01-07 2019-01-07 Prostředek pro náhradu lidské chrupavkovité tkáně

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2019-35806U CZ32739U1 (cs) 2019-01-07 2019-01-07 Prostředek pro náhradu lidské chrupavkovité tkáně

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ32739U1 true CZ32739U1 (cs) 2019-04-09

Family

ID=66097750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2019-35806U CZ32739U1 (cs) 2019-01-07 2019-01-07 Prostředek pro náhradu lidské chrupavkovité tkáně

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ32739U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2009354233B2 (en) Composition for inducing tissue regeneration by activating platelet-rich plasma (PRP), and method for manufacturing same
JP5028086B2 (ja) 細胞−ポリマー繊維組成物及びその使用
AU2012275562B2 (en) Compositions, uses, and preparation of platelet lysates
ES2588383T5 (es) Composiciones que tienen contenidos plaquetarios
ES2634545T3 (es) Células madre nativas de la gelatina de Wharton y su purificación
Peck et al. Factors affecting the preparation, constituents, and clinical efficacy of leukocyte-and platelet-rich fibrin (L-PRF)
Ghaffarinovin et al. Repair of rat cranial bone defect by using amniotic fluid-derived mesenchymal stem cells in polycaprolactone fibrous scaffolds and platelet-rich plasma
CN107376025B (zh) 一种用于软骨损伤修复的细胞-支架复合材料制备方法及应用
Titan et al. Growth factor delivery to a cartilage-cartilage interface using platelet-rich concentrates on a hyaluronic acid scaffold
CN111235091A (zh) 一种人自体脂肪血管基质成分svf的提取试剂及提取方法
Vun et al. The in vitro effects of platelet products on the biophysiological functions of human bone marrow mesenchymal stromal cells: a systematic review
CZ32739U1 (cs) Prostředek pro náhradu lidské chrupavkovité tkáně
CZ308844B6 (cs) Způsob přípravy prostředku pro náhradu lidské chrupavkovité tkáně a prostředek tímto způsobem připravený
CN114848895A (zh) 3d打印钛合金多孔支架载双因子壳核微球缓释系统
RU2638796C1 (ru) Способ получения двухкомпонентного препарата для лечения повреждения суставов путем малоинвазивного введения в суставную сумку и препарат, полученный этим способом
Joshi Patient-Derived Hydrogel as a Sacrificial Matrix for Efficient Cell Loading
Derakhty Gonbad et al. Efficient Production of Platelets from Umbilical Cord Blood Stem Cells Using A Collagen-Tragacanth Scaffold in A Multi-Chamber Bioreactor
US20200289579A1 (en) Chondrocyte proliferation
ES2690392B2 (es) Material inyectable para la regeneracion del cartilago articular
Moisley A biomimetic collagen membrane for delivery of mesenchymal stem cells and growth factors for large fracture repair
El-Gamal et al. The effect of activated pure platelete rich plasma (P-PRP) on the proliferation of adipose-derived mesenchymal stem cells (AD-MSCs) as a substitute for fetal bovine serum (FBS)
Tsaroucha Development of regenerative extracellular vesicles for bone tissue engineering
Yang et al. Biocompatibility of Artificial Cornea Based on Genipin-Cross-Linked Amniotic Membrane
PL213865B1 (pl) posób otrzymywania autologicznego przeszczepu chondrocytów w kleju tkankowym na bazie fibrynogenu

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20190409

ND1K First or second extension of term of utility model

Effective date: 20230104