DE19824306A1 - Autologe Fibrinkleber - Google Patents

Autologe Fibrinkleber

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DE19824306A1
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Michael Sittinger
Alexander Loch
Andreas Haisch
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Transtissue Technologies 10117 Berlin De GmbH
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    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
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Abstract

Die Erfindung betrifft durch Aufbereitung von Plasma hergestellte autologe Fibrinkleber - bestehend aus autologem Fibrinogen und autologem Thrombin. Die Verwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Klebers und von autologen Plasmakomponenten liegen im Tissue Engineering, der Biotechnologie und der operativen Medizin. Sie eignen sich als Trägermaterial und als Kulturmedium für Zellen und Gewebe, zum Umhüllen von Implantaten (z. B. von Biosensoren) sowie zum Kleben und Adaptieren von Geweben (Haut, Knorpel, Knochen, Gefäßen oder Dura.), zur Blutstillung sowie als Träger zur Freisetzung von Wirkstoffen, wie Antibiotika, Wachstumsfaktoren oder wundheilungsfördernden Zusätzen.

Description

Die Erfindung betrifft durch Aufbereitung von Plasma hergestellte autologe Fibrinkleber - bestehend aus autologem Fibrinogen und autologem Thrombin - sowie die Verwendung von autologem Fibrinkleber und autologen Plasmakomponenten im Tissue Engineering, der Biotechnologie und der operativen Medizin.
Durch Fortschritte in der Biotechnologie und in der Zellkulturtechnik besteht ein erhöhter Bedarf an bioabbaubaren, biokompatiblen Trägermaterialien. Fibrinkleber haben sich hierfür als ausgesprochen geeignet erwiesen. Die in Europa verfügbaren Fibrinkleber werden ausnahmslos aus gepooltem Plasma von ausgewählten Spendern hergestellt. Eine Virusübertragung kann trotz hoher Sicherheitsstandards bei diesen Präparaten nicht vollständig ausgeschlossen werden. Des weiteren bilden diese Produkte einen erheblichen Kostenfaktor.
In den USA sind die hier erhältlichen Produkte nicht zugelassen, dort werden direkt in den Kliniken Fibrinogenkonzentrate auf autologer Basis hergestellt. Bei der Herstellung der zweiten Kleberkomponente, dem Thrombin, wird jedoch nach wie vor auf gepooltes bovines Thrombin zurückgegriffen, das bei wiederholter Anwendung zum Teil erhebliche immunologische Nebenwirkungen bis zum anaphylaktischen Schock gezeigt hat (Berguer, R. et al., Warning: Fatal Reaction to the Use of Fibrin Glue in Deep Hepatic Wounds. Case Report. J., Trauma 31: 408-411, 1991; Israels, S. J. and Israels, E.D., Develop ment of Antibodies to Bovine and Human Factor V in two Children After Exposuere to Topical Bovine Thrombin, Am. Pediatr. Hematol. Oncol. 16 (3): 249-254, 1994; Berruyer, M. et al., Immunisation by bovine thrombin used with fibrin glue during cardiovascular operations, Thorac. Cardiovasc. Surg. 105: 892-897, 1993).
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Fibrinkleber bereitzustellen, der die Risiken einer Virusübertragung und immunologischer Nebenwirkungen verringert. Die Aufgabe wurde durch einen Kleber gelöst, der neben Fibrinogenkonzentraten auf autologer Basis auch autologes Thrombin als zweite Komponente enthält. Die Lösung liegt in der Aufbereitung von humanem Plasma, das von einem einzigen Patienten gewonnen wird.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Klebers erfolgt durch Aufbereitung von humanem oder tierischem (Pferd, Hund, Schwein etc.) Plasma. Dabei wird humanes oder tierisches Plasma zunächst von Fibrinogen gereinigt - welches die erste Komponente des autologen Fibrinklebers darstellt - und die zweite Komponente aus dem Überstand gewonnen. Dazu wird Prothrombin aus dem Überstand herausadsorbiert und durch einen Elutionspuffer abgelöst. Das Konzentrat an Prothrombin und Thrombin durchläuft dann eine Gelfiltration, ehe restliches Prothrombin zu Thrombin gespalten und aktiviert wird.
Es ist auch möglich, das Prothrombin aus dem Überstand durch Bariumchlorid zu fällen.
Die Spaltung und Aktivierung des Prothrombins zu Thrombin erfolgt an negativen Gruppen von Glaswänden und von Zellulose oder durch zusätzliches Zufügen von Thromboplastin.
Das Konzentrat an autologem Thrombin wird in einer calciumhaltigen Lösung aufgefangen. Es stellt die zweite Komponente des Klebers dar und enthält zusätzlich thrombinstabilisierende Faktoren.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß der erfindungsgemäße Kleber als Trägermaterial und als Kulturmedium für Zellen und Gewebe, zum Adaptieren von Gewebe, zur Blutstillung und als Träger zur Freisetzung von Wirkstoffen geeignet ist. Durch die autologe Anwendung des erfindungsgemäßen Fibrinklebers können sowohl infektiöse als auch immunologische Reaktionen sicher ausgeschlossen werden.
Der erfindungsgemäße Fibrinkleber kann in der Biotechnologie - neben dem Einsatz als Trägermaterial und Kulturmedium für Zellen und Gewebe - überraschenderweise auch zum Umhüllen von Implantaten, z. B. von Biosensoren, verwendet werden.
Der erfindungsgemäße autologe Fibrinkleber eignet sich ferner zur Verwendung im Tissue Engineering und in der operativen Medizin, z. B. zum Kleben und Adaptieren von Geweben (Haut, Knorpel, Knochen, Gefäßen, Dura etc.), zur Blutstillung sowie als Träger zur Freisetzung von Wirkstoffen, wie Antibiotika, Wachstumsfaktoren, wundheilungsfördernden Zusätzen und ähnlichem.
Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden:
Ausführungsbeispiel
Plasma wird zunächst von Fibrinogen gereinigt, z. B. durch Kryopräzipitation, oder durch andere Fällungsmethoden (mit Ethanol, Ammoniumsulfat, Polyethylenglykol etc.). Die Fibrinogenfraktion enthält außer dem Fibrinogen noch die Faktoren VIII und XIII der Blutgerinnung und stellt die erste Komponente des Klebers dar.
Der Überstand wird nach in der Transfusionsmedizin üblichen Verfahren steril in ein speziell hierfür angefertigtes System überführt. In diesem System wird Prothrombin aus dem Überstand mit Diethylaminoethyl-Cellulose, z. B. mit DEAE-Sephadex A-50, herausadsorbiert.
In einem weiteren Schritt wird das Restplasma innerhalb des Systems abfiltriert und gesammelt. Dieses Restplasma kann als Zusatz in Nährmedien zum Züchten von Zellen verwendet werden.
Das gebundene Prothrombin kann nun durch einen Elutionspuffer von Sephadex abgelöst werden.
Dieses Konzentrat an Prothrombin durchläuft innerhalb des Systems eine Stufe der Gelfiltration, in der es von den Salzen des Elutionspuffers befreit wird.
Die Spaltung und Aktivierung des Prothrombins zu Thrombin erfolgt an den negativen Gruppen von Glaswänden und der Zellulose oder durch zusätzliches Zufügen von Thromboplastin. Möglich ist auch eine Fällung des Prothrombins durch bariumchloridhaltige Lösungen.
Letztlich wird das Konzentrat in einer calciumhaltigen Lösung aufgefangen, die zusätzlich thrombinstabilisierende Faktoren enthalten kann ("Stabilisiertes Thrombinpräparat" - Patentschrift DE 30 19 612 und "Verfahren zur Wärmebehandlung von Thrombin" - DE 38 09 991). Diese Lösung stellt die zweite Komponente des Klebers dar.

Claims (12)

1. Autologe Fibrinkleber.
2. Autologe Fibrinkleber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Komponente aus Fibrinogenkonzentraten auf autologer Basis und die andere aus autologem Thrombin besteht.
3. Autologe Fibrinkleber nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Aufbereitung von humanem oder tierischem Plasma gewonnen werden.
4. Verfahren zur Herstellung von autologem Fibrinkleber nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß humanes oder tierisches Plasma zunächst von Fibrinogen gereinigt wird, welches die erste Komponente des autologen Klebers darstellt, die auch den Faktor XIII enthält und dadurch, daß die zweite Komponente aus dem Überstand gewonnen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Prothrombin aus dem Oberstand herausadsorbiert und durch einen Elutionspuffer abgelöst wird, das Konzentrat an Prothrombin und Thrombin eine Gelfiltration durchläuft und restliches Prothrombin zu Thrombin gespalten und aktiviert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Prothrombin aus dem Überstand durch Bariumchlorid gefällt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltung und Aktivierung des Prothrombins zu Thrombin an negativen Gruppen von Glaswänden und von Zellulose oder durch zusätzliches Zufügen von Thromboplastin erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Konzentrat an autologem Thrombin in einer calciumhaltigen Lösung aufgefangen wird und die zweite Komponente des Klebers darstellt.
9. Verfahren nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Komponente thrombinstabilisierende Faktoren enthält.
10. Verwendung von autologem Fibrinkleber nach Anspruch 1 bis 9 im Tissue Engineering, der Biotechnologie und der operativen Medizin.
11. Verwendung von autologem Fibrinkleber nach Anspruch 1 bis 9 gemäß Anspruch 10 zum Kleben und Adaptieren von Geweben (wie Haut, Knorpel, Knochen, Gefäße oder Dura), zur Blutstillung sowie als Träger zur Freisetzung von Wirkstoffen, wie Antibiotika, Wachstumsfaktoren oder wundheilungsfördernden Zusätzen.
12. Verwendung von autologem Fibrinkleber nach Anspruch 1 bis 9 gemäß Anspruch 10 zum Umhüllen von Implantaten, wie z. B. Biosensoren.
DE1998124306 1998-05-21 1998-05-21 Autologe Fibrinkleber Withdrawn DE19824306A1 (de)

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