DE102009050252A1 - Medical biological implant of animal origin - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinisches Implantat (10), das Haut eines sich schwimmend oder kriechend fortbewegenden Schuppentieres oder einen Teil dieser Haut, der subepitheliales Kollagen enthält, umfasst.The present invention relates to a medical implant (10) comprising skin of a swimming or crawling locust paw or a portion of this skin containing subepithelial collagen.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein medizinisches biologisches Implantat tierischer Herkunft, das insbesondere für den Klappenersatz bestimmt ist.The The invention relates to a medical biological implant animal Origin, determined in particular for the valve replacement is.
Technischer HintergrundTechnical background
Es kommen derzeit im Rahmen des therapeutischen Ersatzes defekter Gewebe eines Individuums mehrere Strategien zur Anwendung. Schematisch ist es möglich, einerseits die Verwendung nicht-biologischer Implantate und andererseits die Verwendung biologischer Implantate zu unterscheiden, welche homolog sein können, wenn sie von einem Individuum der gleichen Spezies wie das zu behandelnde Individuum stammen, oder heterolog, wenn das Spenderindividuum und das Empfängerindividuum unterschiedlicher Spezies sind. Derzeit ist jedoch keine dieser Lösungen vollkommen zufriedenstellend.It currently come in the context of the therapeutic replacement of defective tissue An individual has several strategies to apply. schematically It is possible, on the one hand, to use non-biological Implants and on the other hand the use of biological implants to distinguish which may be homologous if they from an individual of the same species as the one to be treated Individual origin, or heterologous, if the donor individual and are the recipient individual of different species. At present, however, none of these solutions is completely satisfactory.
Im besonderen Rahmen des Ersatzes defekter Herzklappen beim Menschen stößt die Verwendung nicht-biologischer Implantate oftmals auf thrombotische Probleme, die aus einer Reaktion des Organismus gegen das Implantat resultieren, wodurch im Allgemeinen eine langfristige Antikoagulation des Empfängerindividuums erforderlich ist. Vorteilhafterweise zeigen biologische Implantate im Allgemeinen keine thrombogenen Effekte. Was die homologen Klappenimplantate beim Menschen anbelangt, so ist ferner deren Lebensdauer zufriedenstellend, obwohl sie manchmal Abstoßungsreaktionen unterliegen. Die geringe Anzahl von Organspendern begrenzt hingegen ihre Verfügbarkeit. Dieses Problem der Verfügbarkeit stellt sich natürlich nicht bei den heterologen Implantaten. So bilden lediglich zwei Materialien den wesentlichen Teil der heterologen Klappenimplantate, das perikardiale Rindergewebe einerseits und das Schweinegewebe, Aortenklappe, andererseits. Diese Implantate sind im Allgemeinen nicht-thrombogen, weisen jedoch eine geringere Lebensdauer als die homologen biologischen Implantate auf, insbesondere aufgrund einer mittel- oder langfristigen fortschreitenden Verkalkung des Implantats.in the special context of the replacement of defective heart valves in humans encounters the use of non-biological implants Often on thrombotic problems resulting from a reaction of the organism result in the implant, which is generally a long-term Anticoagulation of the recipient individual is required. Advantageously, biological implants generally show no thrombogenic effects. What the homologous valve implants in humans As far as their life is concerned, they are satisfactory sometimes subject to rejection reactions. The low Number of organ donors, however, limits their availability. This problem of availability arises naturally not with the heterologous implants. So only two form Materials the essential part of the heterologous valve implants, the pericardial bovine tissue on the one hand and the pig tissue, Aortic valve, on the other hand. These implants are generally non-thrombogenic, However, they have a shorter lifespan than the homologous biological Implants on, in particular due to a medium or long term progressive calcification of the implant.
Bei
einem Versuch zur Lösung des durch die relativ geringe
Lebensdauer der heterologen Implantate aufgeworfenen Problems schlägt
das Patent
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
So haben nun die vorliegenden Erfinder unerwartet nachgewiesen, dass die Aalhaut für die Herstellung medizinischer Implantate, wie Klappen, Gefäßpatches oder Bänder besonders geeignet ist. Vorteilhafterweise kombinieren Implantate auf der Basis von Aalhaut eine höhere Lebensdauer und eine hohe Flexibilität.So Now, the present inventors have unexpectedly demonstrated that the eel skin for the production of medical implants, like valves, vascular patches or ligaments is particularly suitable. Advantageously, implants combine on the basis of eel skin a longer life and a high flexibility.
Ohne an eine besondere Theorie gebunden sein zu wollen, sind die Erfinder der Ansicht, dass die Besonderheiten der Aalhaut, die sie für die Herstellung von medizinischen Implantaten geeignet machen, insbesondere von der Struktur der subepidermalen Kollagenschicht herrühren, die der Haut dieser Tiere ermöglicht, wie eine Außensehne zu wirken. Diese Eigenschaft ist insbesondere – in unterschiedlichen Graden – bei Schuppentieren zu finden, speziell bei denjenigen, die sich schwimmend oder kriechend fortbewegen.Without To be bound by a particular theory are the inventors consider that the peculiarities of the eel skin that they are for make the production of medical implants suitable, in particular derive from the structure of the subepidermal collagen layer, which allows the skin of these animals, like an external tendon to act. This property is in particular - in different Degrees - to be found in pangolins, especially those who are swimming or crawling.
So betrifft die vorliegende Erfindung ein medizinisches Implantat, das Haut eines sich schwimmend oder kriechend fortbewegenden Schuppentieres oder einen Teil dieser Haut, der subepitheliales Kollagen enthält, umfasst, insbesondere für ihre bzw. seine Verwendung beim Ersatz von fehlerhaftem Gewebe.So the present invention relates to a medical implant, the skin of a panguin moving in a floating or crawling manner or part of this skin containing subepithelial collagen, includes, in particular for its or its use in the Replacement of defective tissue.
Das erfindungsgemäße Implantat kann eines oder mehrere der folgenden Merkmale, für sich allein betrachtet oder in jedweder (jedweden) technisch möglichen Kombination(en) aufweisen:
- – das Implantat ist für den Ersatz von Geweben bestimmt, die wiederholten mechanischen Belastungen ausgesetzt sind,
- – es ist aus der Gruppe bestehend aus einer Herzklappe, einem Gefäßpatch und einem Band ausgewählt,
- – es bildet eine Herzklappe, die einen Klappenhalter, welcher dazu bestimmt ist, an einer Wand eines Blutzirkulationskanals befestigt zu werden, sowie ein von dem Halter getragenes Verschlussorgan umfasst, wobei das Verschlussorgan auf der Basis der genannten Haut ausgebildet ist,
- – der Klappenhalter umfasst eine röhrenförmige Endoprothese,
- – das Tier ist aus der Gruppe bestehend aus Reptilien und Fischen ausgewählt,
- – das Tier ist ein Aal,
- – das Implantat wurde einer Behandlung mit einem vernetzenden Fixiermittel unterzogen,
- – das vernetzende Fixiermittel ist aus der Gruppe bestehend aus Glutaraldehyd, einem Agens auf Epoxidbasis, Formaldehyd, oder deren Mischungen ausgewählt, und
- – die Fettschicht sowie die tiefe Kollagenschicht sind bei dem Hautteil nicht vorhanden.
- - the implant is intended for replacement of tissues subject to repeated mechanical stress,
- It is selected from the group consisting of a heart valve, a vascular patch and a ligament,
- It forms a heart valve which comprises a flap holder which is intended to be attached to a wall of a blood circulation channel and a closure member carried by the holder, the closure element being formed on the base of said skin,
- The flap holder comprises a tubular endoprosthesis,
- - the animal is selected from the group consisting of reptiles and fish,
- - the animal is an eel
- The implant has been treated with a crosslinking fixative,
- - The crosslinking fixing agent is selected from the group consisting of glutaraldehyde, an epoxy-based agent, formaldehyde, or their Mischun selected, and
- - The fat layer and the deep collagen layer are not present in the skin part.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung von Haut eines sich schwimmend oder kriechend fortbewegenden Schuppentieres oder eines subepitheliales Kollagen enthaltenden Teils dieser Haut für die Herstellung eines medizinischen Implantats, das insbesondere für den Ersatz von fehlerhaftem Gewebe bei einem Individuum bestimmt ist.The The present invention also relates to the use of skin of one swimming or crawling locusting or crawling animal a subepithelial collagen-containing part of this skin for the production of a medical implant, in particular for the replacement of defective tissue in an individual is determined.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Behandlung eines ein fehlerhaftes Gewebe aufweisenden Individuums durch Ersetzen des fehlerhaften Gewebes durch ein erfindungsgemäßes medizinisches Implantat.The The present invention also relates to a method of treatment of an individual having a defective tissue by replacement the defective tissue by an inventive medical Implant.
Beschreibung der FigurenDescription of the figures
Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description the invention
Wie hier verstanden, bezeichnet der Ausdruck „Schuppentiere” die Tiere, deren Haut Schuppen, das heißt aus der Dermis hervortretende starre Plättchen aufweist Mit dem Ausdruck „schwimmend oder kriechend” soll jedwede Art der Fortbewegung bezeichnet werden, bei der ein Teil der Energie, die erforderlich ist, um das Tier in Bewegung zu versetzen, von den Muskeln aus bis zu den Fortbewegungselementen oder -gliedmaßen übertragen wird, nicht nur über das Skelett, sondern auch über die Haut, die – bezogen auf die Innensehen, welche die Muskeln mit dem Skelett verbinden – wie eine Außensehne wirkt. Dieser Ausdruck schließt eine laufende Fortbewegung nicht aus, die entweder mit dem Schwimmen oder Kriechen einhergehen kann oder in Aktivitätsphasen des Tieres erfolgen kann, die sich von den Schwimm- oder Kriechphasen unterscheiden, wie zum Beispiel im Fall von Amphibien.As understood here, the term "pangolins" refers to the Animals whose skin dandruff, that is from the dermis protruding has rigid platelets With the expression "floating or crawling "is said to mean any kind of locomotion where some of the energy that is needed to do that Moving animals, from the muscles to the locomotives or limb, not just over the skeleton, but also about the skin, the - related on the inner vision, which connect the muscles with the skeleton - like an external tendon acts. This expression concludes An ongoing locomotion is not enough, either with the swim or creep, or in activity phases of the animal, which may differ from the swimming or crawling phases as in the case of amphibians.
Vorzugsweise sind die erfindungsgemäßen sich schwimmend oder kriechend fortbewegenden Schuppentiere Reptilien, Fische. Bevorzugt handelt es sich um Aale, insbesondere um Aale der Gattung Anguilla, wie Anguilla anguilla, Anguilla rostrata.Preferably are the invention floating or crawling locusts pangolins reptiles, fish. Prefers are eels, in particular eels of the genus Anguilla, like anguilla anguilla, anguilla rostrata.
Wie
hier verstanden, weist die Haut der sich schwimmend oder kriechend
fortbewegenden Schuppentiere, von der Außenseite zum Inneren
des Tieres hin, wenigstens folgendes auf, nämlich (i) eine Epithelschicht
Das Präparieren der Haut für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Implantats kann wie folgt vollzogen werden.The Preparing the skin for the preparation of a implant according to the invention can be carried out as follows become.
Nachdem der Aal getötet wurde, wird sein Kopf an einem Haken fixiert. Mit Hilfe eines Skalpells wird im Bereich des Halses des Aals ein kreisförmiger Hautschnitt vollzogen.After this the eel was killed, his head is fixed on a hook. With the help of a scalpel becomes in the area of the neck of the eel one completed a circular skin incision.
Anschließend wird die Haut ausgestülpt und bis zum Schwanz des Tieres freigelegt. Die auf einer Stütze mit geeignetem Durchmesser angebrachte Haut kann dann in ein ein Fixiermittel enthaltendes Bad eingetaucht werden.Subsequently the skin is eviscerated and to the tail of the animal exposed. The on a support with a suitable diameter attached skin may then be incorporated into a fixative-containing bath be immersed.
Im Allgemeinen weist die subepitheliale Kollagenschicht der erfindungsgemäßen sich schwimmend oder kriechend fortbewegenden Schuppentiere wenigstens eine Lage aus im Wesentlichen parallelen Kollagenfasern auf. Die subepitheliale Kollagenschicht kann insbesondere aus wenigstens 10, weiterhin insbesondere aus wenigstens 20 übereinander liegenden Lagen aus im Wesentlichen parallelen Kollagenfasern bestehen. Die Kollagenfasern in den Lagen können eine Ausrichtung annehmen, die einen Winkel insbesondere zwischen 30 und 60°, weiterhin insbesondere zwischen 40 und 50° gegenüber der Längsachse des Tieres aufweist. Insbesondere können zwei aufeinanderfolgende Lagen zwei unterschiedliche Winkel mit entgegengesetzten Relativwerten und ähnlichen Absolutwerten aufweisen.in the Generally, the subepithelial collagen layer of the invention at least, floating or creeping moving pangolins a layer of substantially parallel collagen fibers. The subepithelial collagen layer may in particular at least 10, more particularly at least 20 one above the other lying layers consist of substantially parallel collagen fibers. The collagen fibers in the layers may have an orientation assume that an angle in particular between 30 and 60 °, continues in particular between 40 and 50 ° relative to the Has longitudinal axis of the animal. In particular, you can two successive layers with two different angles opposite relative values and similar absolute values exhibit.
Die subepitheliale Kollagenschicht ist zum großen Teil für die Lebensdauer- und Flexibilitätseigenschaften des erfindungsgemäßen medizinischen Implantats verantwortlich; auch wenn das erfindungsgemäße medizinische Implantat nur einen Teil der Haut umfasst, enthält dieser Teil die vollständige subepitheliale Kollagenschicht oder einen Teil hiervon.The subepithelial collagen layer is largely responsible for the life and flexibility characteristics of the inventive medical implant; even if the medical implant according to the invention comprises only a part of the skin, this part contains the complete subepithelial collagen layer or a part thereof.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen medizinischen Implantats weist dieses keine Fettschicht und keine tiefe Kollagenschicht auf.at a preferred embodiment of the invention medical implant, this has no fat layer and no deep collagen layer on.
Das Epithel wird im Allgemeinen bewahrt. Falls erforderlich kann es durch mechanisches Abtragen entfernt werden. Die Fettschicht wird durch eine Silylierungsbehandlung erheblich reduziert, die gleichzeitig eine Lipidextraktionswirkung durch Tetrahydrofuran hat. Das Entfernen der inneren Schichten (tiefe Kollagenschicht und Fettschicht) kann ebenfalls durch mechanisches Abtragen, nach der Silylierungsbehandlung, oder durch scheibenweises Schneiden erfolgen.The Epithelium is generally preserved. If necessary it can be removed by mechanical removal. The fat layer is significantly reduced by a silylation treatment simultaneously has a lipid extraction action by tetrahydrofuran. The removal the inner layers (deep collagen layer and fat layer) can also by mechanical removal, after the silylation treatment, or by slicing.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das medizinische Implantat mit einem vernetzenden Fixiermittel, wie Glutaraldehyd oder einem Agens auf Epoxidbasis, wie Formaldehyd oder Triglycidylamin, oder einem weiteren Agens behandelt.at a further preferred embodiment of the invention is the medical implant with a cross-linking fixative, such as glutaraldehyde or an epoxide-based agent such as formaldehyde or triglycidylamine, or another agent.
Der Nutzen des vernetzenden Fixiermittels besteht insbesondere darin, daß die Implantate vor der Abstoßung oder dem Verkalken geschützt werden.Of the Use of the crosslinking fixative is, in particular, that the implants before the rejection or the Calcification be protected.
Vorzugsweise wird die Haut für wenigstens 2 Monate in Glutaraldehyd mit einer Konzentration von 0,1 bis 1 Massenprozent, insbesondere gleich 0,625 Massenprozent fixiert, wobei die Fixierlösung während der ersten 10 Tage jeden zweiten Tag und über 2 Monate einmal pro Woche erneuert wird. Nach zweimonatiger Fixierung wird die Aalhaut durch Silylieren behandelt.Preferably the skin is in glutaraldehyde for at least 2 months with a concentration of 0.1 to 1 mass%, in particular fixed at 0.625 mass%, the fixing solution during the first 10 days every other day and over 2 Renewed once a week. After two months fixation the eel skin is treated by silylation.
In einer Variante wird keine Behandlung gegen das Verkalken durchgeführt.In In one variant, no treatment against calcification is carried out.
Das
Sterilisieren kann in dem Eintauchen und der Aufbewahrung der Aalhaut
in einer Glutaraldehydlösung bestehen. Diese Behandlung
ist beispielsweise in der
Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße medizinische Implantat für den Ersatz von Geweben bestimmt, die wiederholten mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, wie die Herzklappen, die Wände von Blutgefäßen oder die Bänder.Preferably is the medical implant according to the invention intended for the replacement of tissues, the repeated mechanical Strains are exposed, such as the heart valves, the walls of blood vessels or the ligaments.
Aus diesem Grund ist das erfindungsgemäße medizinische Implantat insbesondere eine Herzklappe. Die chirurgischen Verfahren für das Implantieren der erfindungsgemäßen medizinischen Vorrichtung haben keine besonderen Änderungen der Verfahren des Standes der Technik zur Folge und können folglich durch den Fachmann leicht durchgeführt werden.Out This reason is the medical invention Implant in particular a heart valve. The surgical procedure for implanting the invention medical device have no special changes the method of the prior art and can consequently easily performed by the skilled person.
Die
In
bekannter Weise umfasst der Halter
Der
Ring
Das
Verschlussorgan
Jedes
Segel
So
sind die Segel
In
einer erfindungsgemäßen Implantatvariante
Diese
röhrenförmige Endoprothese
Dieses
Gerüst
Vorteilhafterweise
ist das Gerüst
Das
Verschlussorgan
Ein
drittes Beispiel für ein erfindungsgemäßes
Implantat
Dieses
Implantat
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