DE2646968C2 - - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung von Fasern aus Atelopeptidkollagenfibrillen und Verwendung derselben.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fasern aus Atelopeptidkollagenfibrillen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, mit physikalischen Eigenschaften, die denjenigen von natürlichen Kollagenfasern ähneln, sowie die Verwendung dieser Fasern.

Kollagen ist das Hauptaufbauprotein bei Wirbeltieren. Kollagen hat viele Eigenschaften, die es besonders geeignet machen für die Herstellung von medizinisch brauchbaren Vorrichtungen. Kollagen kann aus den verschiedensten Haustieren leicht gewonnen werden. Der Hauptanteil seiner Zusammensetzung variiert bei den verschiedenen Säugetierarten nur geringfügig und die unterscheidenden und strukturell signifikanten Aminosäureester Glycin, Prolin, Hydroxyprolin und Hydroxylysin sind durchweg in dem helikalen (schraubenförmig gewundenen) Hauptabschnitt des Moleküls angeordnet. Diese grundsätzliche Ähnlichkeit geht einher mit einer charakteristisch niedrigen immunologischen Wirksamkeit. Viele immunogene Determinanten befinden sich in den nicht-helikalen Proteinseitengruppen, die an den Endabschnitten des Moleküls hängen. Diese nicht-helikalen Seitengruppen, die Telopeptide, machen weniger als 5% des in der Natur vorkommenden Moleküls aus und sie können durch begrenzte Proteolyse entfernt werden, die sowohl zu einer Disaggregation von diskreten, nicht-denaturierten Kollagenmolekülen aus der Fasermatrix (d. h. zu einer Solubilisierung) als auch zu einer beträchtlichen Verminderung der Fähigkeit dieser Moleküle, in einem von der Kollagenquelle verschiedenen Wirt eine immunogene Ansprechempfindlichkeit hervorgerufen, führt.

Obgleich die Telopeptide die Primärzentren für das Immunisierungsvermögen darstellen und ihre Anwesenheit im Kollagen für medizinische Anwendungszwecke unerwünscht ist, spielen die Telopeptide für den Aufbau des Kollagens eine wichtige Rolle. Die Telopeptide stellen die Primärzentren sowohl der intramolekularen als auch der intermolekularen Vernetzungen dar. Dieser Abschnitt des Moleküls gewährleistet die Strukturintegrität der Kollagenfasern. Darüber hinaus gibt es Hinweise dafür, daß die Telopeptide den Prozeß der Fibrogenese dadurch steuern, daß sie das geordnete Anwachsen der sie aufbauenden Moleküle zu großen strukturell signifikanten Fasern begünstigen. Deshalb wird bei der Entfernung der Telopeptide auch der Abschnitt des Moleküls entfernt, der in dem natürlichen Zustand für die Bildung und die daraus folgende Stabilität der Kollagenfasern wesentlich zu sein scheint. Bezüglich dieser Sachverhalte darf auf die beiden, Kollagen betreffenden zusammenfassenden Darstellungen von Borstein "The Biosynthesis of Collagen" in "Annual Review of Biochemistry", 43, 567 (1974), und von Stenzel et al. "Collagen As a Biomaterial" in "Annual Review of Biophysics and Bioengineering", 3, 231 (1974), verwiesen werden. In den US-Patentschriften 30 34 852, 31 21 049, 31 31 130, 33 14 861, 35 30 037 und 39 49 073 wird die Bildung von Atelopeptidkollagen beschrieben, während in den US-Patentschriften 29 20 000, 29 34 446, 29 34 447, 30 14 024, 34 91 760, 35 62 820 und 35 63 228 verschiedene aus Kollagen hergestellte Formkörper beschrieben sind.

Die US-Patentschrift 35 03 877 beschreibt ein Dialysegerät für allgemeine Anwendungen, in Form eines Dialyserohres, das senkrecht zu seiner Längsachse drehbar ist. Die Anwendung eines derartigen Dialysegerätes für das Verfahren gemäß der Erfindung ist nicht möglich.

Die US-Patentschrift 33 14 861 beschreibt ein Verfahren zur Umwandlung von unlöslichem Kollagen in eine Form, die in Fasern überführbar ist, wobei unlösliches Kollagen in einer wäßrigen Lösung mit einem proteolytischen Enzym behandelt wird, um die Telopeptid-Gruppe zu hydrolysieren. Die Hydrolyse wird in Gegenwart eines wasserlöslichen kationischen Tensids durchgeführt. Die angesäuerte Atelopeptidkollagen-Lösung kann gegen Wasser oder 1%ige NaCl-Lösung dialysiert oder durch Spinndüsen extrudiert werden. Bei diesem Verfahren wirken zwar Scherkräfte auf die Lösung ein; es handelt sich hierbei aber nicht um Rotationsscherkräfte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Fasern aus Atelopeptidkollagenfibrillen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bereitzustellen, nach welchen Fasern mit physikalischen Eigenschaften, die denjenigen von natürlichen Kollagenfasern ähneln, erhalten werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man einer verdünnten wäßrigen sauren Atelopeptidkollagenlösung langsam ein anorganisches alkalisches Salz unter Erhöhung der Ionenkonzentration und des pH-Wertes der Lösung zusetzt, während man die Lösung Rotationsscherkräften aussetzt, und daß man aus diesen Fasern das alkalische Salz vollständig entfernt.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäß erhaltenen Kollagenfasern sind praktisch frei von dem immunogenen nicht-helikalen endständigen Abschnitt, d. h. praktisch frei von Telopeptiden. Die Faserprodukte weisen einen verhältnismäßig großen Durchmesser auf; sie sind auf Rasterelektronenmikrophotographien als miteinander verdrillte, ineinander verflochtene Fibrillen mit einem seilartigen Aufbau erkennbar. Die erfindungsgemäß erhaltenen Kollagenfasern haben praktisch den gleichen Aufbau wie natürliches Kollagen und sie können, so wie sie sind, oder in vernetzter Form für die Herstellung der verschiedensten medizinisch brauchbaren Produkte, z. B. von Schwämmen, Prothesevorrichtungen, Filmen, Membranen, Nahtmaterialien und dgl., verwendet werden.

Natives (natürliches) Kollagen wird aus Nicht-Kollagen- Bindegewebsbestandteilen (Lipoiden, Zuckern, Proteinen und dgl.) freigesetzt und isoliert, nachdem es einer proteolytischen enzymatischen Behandlung mit einem anderen Enzym als Kollagenase unterworfen worden ist. Die enzymatische Behandlung wird für einen solchen Zeitraum durchgeführt, der ausreicht, um die Telopeptide im wesentlichen zu entfernen und ein Kollagenmaterial zu liefern, das in wäßrigen Medien bei einem verminderten pH-Wert löslich ist.

Das dabei in Lösung erhaltene Kollagen wird anschließend durch Zusatz des organischen alkalischen Salzes langsam desolubilisiert, während man die Lösung Rotationsscherkräften aussetzt. Es bilden sich Fasermikroaggregate ("native Fasermikropolymere"), aus denen man das alkalische Salz vollständig entfernt. Die Faseraggregate werden direkt für die verschiedensten Verwendungszwecke verwendet oder sie können vernetzt werden zur Herstellung von Fasern, die eine beträchtliche Strukturintegrität und makroskopische Dimensionen aufweisen. Je nach dem für die nativen Fasermikropolymeren vorgesehenen Verwendungszweck können die Fasern auf die verschiedenste Art und Weise zur Herstellung von verschiedenen Formkörpern behandelt werden.

Die erfindungsgemäß hergestellten Fasern haben, obwohl sie von nicht-humanen Kollagen abgeleitet sind, eine geringe Immunisierungsfähigkeit, bzw. sie sind nicht immunogen. Kollagen kann in technisch brauchbaren Mengen aus den Bindegeweben der verschiedensten Haustiere, wie Rindern, Schweinen u. dgl. gewonnen werden.

Das Kollagen wird am zweckmäßigsten aus Sehnen oder aus der Haut gewonnen und es wird von anderen Fremdstoffen, wie z. B. Lipoiden, Sacchariden und Nicht-Kollagenprotein, befreit, so daß das Kollagenprotein zurückbleibt, das frei oder praktisch frei von anderen Bindegewebsstoffen ist. Kollagenfasern bestehen aus regelmäßig angeordneten Subeinheitsstrukturen, die als Kollagenmoleküle bezeichnet werden. Jedes Kollagenmolekül ist etwa 300 nm lang und hat einen Durchmesser von 15 nm. Diese lange, starre, stabartige Struktur besteht aus drei Polypeptidketten, die zu einem dreifach helikalen Aufbau miteinander verschlungen sind. In der Regel sind zwei der Gerüstketten identisch und eine ist in bezug auf die Zusammensetzung davon verschieden. Eine charakteristische Verteilung der Aminosäurereste entlang der Länge irgendeines gegebenen Polypeptidstranges, bei der die wiederkehrenden Tripletts in jeder dritten Position Glycin enthalten, begünstigt die Bildung eines helikalen (helixartigen bzw. schraubenförmig gewundenen) Aufbaus. Die einzelnen Kollageneinheiten bilden Fibrillen, die zusammen Fasern bilden.

Die extra-helikalen Abschnitte des Kollagenmoleküls, die Telopeptide, stehen in Form von ungeordneten Spiralen von den Amino- und Carboxy-Endgruppen des Moleküls ab. Die Telopeptide scheinen eine Reihe von Funktionen bei der Bildung der Kollagenfaser auszuüben. Die Telopeptide dienen als Primärzentren für die intramolekulare Vernetzung bzw. Verknüpfung (zwischen den drei Gerüst-Polypeptidketten in dem Kollagenmolekül) und für die intermolekulare Vernetzung bzw. Verknüpfung (zwischen verschiedenen Kollagenmolekülen). Außerdem erleichtern die Telopeptide die Anordnung der einzelnen Kollagenmoleküle in Form eines Musters, welches die reguläre Struktur von Faserkollagen ergibt. Es wird angenommen, daß die Telopeptidabschnitte des Kollagens die Hauptzentren des Immunisierungsvermögens von Kollagen sind. Es ist deshalb zweckmäßig, die Telopeptide zu entfernen, um das Immunisierungsvermögen des Kollagens minimal zu halten.

Das als Ausgangsmaterial verwendete Atelopeptidkollagen ist in verdünnter wäßriger Säure, z. B. in 0,01 M Essigsäure, löslich. Ein eventuell vorhandenes unlösliches Kollagen kann durch Filtrieren, Zentrifugieren oder auf andere Weise entfernt werden. Die erhaltene Kollagenlösung wird dann nach dem Verfahren gemäß der Erfindung weiterbehandelt.

Die Desolubilisierung des Kollagens wird im allgemeinen bei Temperaturen von 4 bis 40° C, üblicherweise von 15 bis 37° C, und vorzugsweise von 15 bis 25° C durchgeführt. Der pH-Wert liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 6 bis etwa 10,5, in der Regel von etwa 7 bis etwa 9,5, vorzugsweise von etwa 7 bis etwa 9. Die verwendeten Alkalimetallsalze enthalten Alkalimetalle mit einer Atomzahl von 3 bis 19, vorzugsweise Natrium und Kalium, mit ein- oder mehrwertigen Anionen, und umfassen insbesondere Halogenide, z. B. Chlorid und Phosphat (einschließlich Mono- und Dihydrogenphosphat). Die Konzentration des Salzes variiert stark mit den anderen angewendeten Bedingungen, z.B. der Temperatur und der Proteinkonzentration, sowie in Abhängigkeit von dem jeweiligen Salz. Anwendbare Konzentrationen liegen im allgemeinen innerhalb des Bereiches von etwa 1 bis etwa 200 mM, üblicherweise innerhalb des Bereiches von 10 bis 150 mM, wobei die Konzentration von Salzen von mehrwertigen Anionen im allgemeinen im Bereich von 5 bis 75 mM und diejenigen von Salzen von einwertigen Anionen im Bereich von etwa 100 bis etwa 200 mM liegen. Die Kollagenkonzentration variiert zwischen verhältnismäßig verdünnten Lösungen bis zu verhältnismäßig konzentrierten Lösungen, und sie liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 20 mg/ml, in der Regel im Bereich von etwa 1 bis etwa 15 mg/ml. Die Zeiträume, innerhalb deren die Ausfällung auftritt, variieren von etwa 1 bis etwa 24 Stunden, in der Regel von etwa 2 bis etwa 12 Stunden, vorzugsweise von etwa 4 bis etwa 8 Stunden. Zur Erzielung der gewünschten Kollagenausfällungsgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Anwendung einer milden Scherwirkung läßt man die Ionenkonzentration und den pH-Wert der Lösung sowie gegebenenfalls deren Temperatur langsam ansteigen. Dies kann dadurch geschehen, daß man eine Dialyse mit einem mehrwertigen Salzdialysat anwendet und dadurch langsam die Salzkonzentration (oder Ionenkonzentration) in dem wäßrigen Kollagenlösungsmedium erhöht. Man kann den pH-Wert des Mediums zu Beginn oder stufenförmig einstellen, in der Regel unter Verwendung des alkalischen Salzes in dem Dialysat. In der Regel weist das Dialysat eine Salzkonzentration im Bereich von etwa 5 bis etwa 100 mM, insbesondere von 10 bis 50 mM auf, insbesondere bei Verwendung von Dinatriumphosphat. Der End-pH-Wert des Mediums liegt im allgemeinen im Bereich von 6,5 bis 10,6, insbesondere im Bereich von 7 bis 9,5, vorzugsweise bei 7 bis 8,5. Es kann auch eine kontinuierliche Dialyse bei Umgebungstemperatur oder mäßig verminderter Temperatur bei gleichzeitiger Umwandlung des Dialysats von einer verdünnten, schwach sauren Lösung, im allgemeinen einer verdünnten Carbonsäurelösung, in eine schwach basische Salzlösung bei gleichzeitiger langsamer Erhöhung der Ionenkonzentration unter Verwendung eines Dialysats mit zunehmender Salzkonzentration verwendet werden. Mit zunehmender Ionenkonzentration und Salzkonzentration kann auch die Temperatur erhöht werden, bis sich die Fasermasse bildet. Die entstehende Fasermasse wird von jedem Nicht-Fasermaterial befreit und sie kann in Abhängigkeit von dem vorgesehenen Verwendungszweck auf die verschiedenste Art und Weise behandelt werden.

Das Fasermaterial kann gebeizt werden und auf den verschiedensten medizinischen Anwendungsgebieten in Form von Gelen, Filmen, Schwämmen, Beuteln, Rohren, Laminaten, Fäden, Fasern und speziellen dreidimensionalen Strukturen für besondere physikalische und biologische Anwendungszwecke eingesetzt werden. Nicht-gebeiztes oder nicht-vernetztes Faserkollagen kann für Implantate, z. B. Packungen, in Kombination mit gelöstem Kollagen in Form von Emulsionen, für Prothesevorrichtungen und dgl. verwendet werden.

Bei der Erläuterung der Erfindung sind drei Phasen zu berücksichtigen. Die erste Phase ist die Reinigung von nativem (natürlichem) Kollagen und seine Umwandlung in gelöstes Kollagen (CIS). Die zweite Phase ist die Umwandlung des gelösten Kollagens (CIS) in native Fasermikropolymere (NFM) und gegebenenfalls die Beizung der NFM. Die dritte Phase ist die Verwendung der NFM entweder mit oder ohne Beizung für die Herstellung von verschiedenen Formkörpern oder für die Herstellung von Zusammensetzungen bzw. Zubereitungen.

Kollagen kann aus den verschiedensten Haustieren gewonnen werden und es kann aus der Haut, der Sehne oder irgendeinem anderen in der Natur vorkommenden Strukturelement mit einem hohen Kollagengehalt stammen. Die Anfangsstufe ist die physikalische Reinigung der Haut oder der Sehne, um so einige Nicht-Kollagenmaterialien, wie z. B. Haare, Fett, Kohlehydrate, Mucopolysaccharide und dgl., zu entfernen (vgl. z. B. US-Patentschriften 29 34 446 und 31 21 049 sowie Chvapil et al., "Medical and Surgical Applications of Collagen" in "Connective Tissue Research", 4 (1973)).

Um die Reinigung und die enzymatische Entfernung des Telopeptids zu erleichtern, wird das kollagenhaltige Material verschiedenen mechanischen Behandlungen unterworfen, beispielsweise zerschnitten, gemahlen, einer Hochgeschwindigkeits- Scherwirkung ausgesetzt, verquirlt und dgl. Je nach der spezifischen Behandlung kann das Kollagen naß oder trocken, gefroren oder gekühlt sein, wobei das Mahlen und die Hochgeschwindigkeitsscherbehandlung vorzugsweise Naßverfahren sind, während das Verquirlen ein Trockenverfahren ist.

Grob zerkleinerte Bindegewebe werden unter nicht-denaturierenden Bedingungen in sauren wäßrigen Lösungen aufquellen gelassen. Durch gründliches nasses Mahlen wird außerdem eine Dispersion erzeugt, um den Zugang des Enzyms zu dem Kollagen zu erleichtern. Vorzugsweise werden verdünnte Säurelösungen bei niedrigen Temperaturen angewendet, um die Denaturierung minimal zu halten. Geeignete Säuren sind Essigsäure, Malonsäure oder Milchsäure oder andere lyotrope Säuren, die bei 25° C pK-Werte von etwa 2 bis etwa 5 haben. Die Säurekonzentrationen in dem Dispersionsmedium liegen innerhalb des Bereiches von etwa 0,01 bis etwa 1,0 M und die Temperaturen können von 4° C bis etwa 25° C variieren.

Es ist zweckmäßig, Kollagen, insbesondere aus der Sehne oder aus der Haut von verhältnismäßig jungen Haustieren, wie z. B. Kälbern, zu verwenden, wobei das Kollagen enthaltende Material durch scharfes Sezieren von den Nachbargeweben getrennt, in eine verdünnte Säure bei 20° C eingetaucht und naß gemahlen wird. Es hat sich gezeigt, daß man nach diesem Verfahren eine homogene Bindegewebsdispersion erhält, die durch die nachfolgende chemische und enzymatische Behandlung leicht angegriffen wird, was eine wirksame Möglichkeit zur Herstellung von gelöstem Kollagen darstellt. Die Dispersion, die durch Behandlung mit Säure erhalten wird, ist viskos und es handelt sich dabei um eine Bindegewebsdispersion, die Kollagenmikroaggregate und eine geringe Menge gelöstes Kollagen enthält.

Das Kollagen, das nun als dispergiertes gequollenes Kollagen bezeichnet werden kann, wird einer enzymatischen Behandlung unterzogen. Der Zweck der enzymatischen Behandlung besteht darin, die Telopeptide zu entfernen und lösliches Kollagen als Atelopeptidkollagen herzustellen. Es können verschiedene proteolytische Enzyme verwendet werden, die bevorzugt die Telopeptide angreifen, gleichzeitig aber den Hauptanteil des Kollagens intakt lassen. Zu Beispielen für geeignete Enzyme gehören Pepsin, Trypsin, Prolase und dgl. (vgl. die US- Patentschriften 31 31 130 und 35 30 037).

Je nach dem verwendeten spezifischen Enzym variieren die Bedingungen für die enzymatische Abspaltung des Telopeptids. Mit Pepsin wird eine säure Lösung verwendet, die im allgemeinen einen pH-Wert innerhalb des Bereiches von etwa 2 bis etwa 4 hat. Die Konzentration des Enzyms variiert von etwa 0,001 bis etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des vorhandenen Kollagens. Die Kollagenkonzentration beträgt im allgemeinen etwa 0,5 bis etwa 10 g/l, insbesondere etwa 1 bis etwa 5 g/l. Die Acidität wird vorzugsweise durch eine Carbonsäure erzeugt, die in einer Konzentration von etwa 0,01 bis etwa 1 M vorhanden ist. Erforderlichenfalls kann der pH-Wert durch Zugabe einer Mineralsäure, wie Chlorwasserstoffsäure, eingestellt werden.

Die Temperatur, bei der die enzymatische Behandlung durchgeführt wird, liegt im allgemeinen innerhalb des Bereiches von etwa 0 bis etwa 30° C, insbesondere bei etwa 10 bis etwa 20° C. Die Behandlungsdauer variiert je nach Anforderungen, sie beträgt jedoch im allgemeinen mindestens etwa 2 Tage und in der Regel nicht mehr als etwa 2 Wochen. Der Fortschritt der Behandlung wird periodisch überwacht, bis eine praktisch vollständige Solubilisierung erzielt ist. Die Lösung erreicht eine verhältnismäßig konstante Viskosität. Die dabei erhaltene Lösung wird danach behandelt, um das lösliche Atelopeptidkollagen von dem unlöslichen Kollagen, dem Enzym und den Aminosäuren und den Telopeptideinheiten, die das Produkt der proteolytischen Behandlung sind, sowie von irgendwelchen anderem Nicht-Kollagenmaterial, das als Folge des enzymatischen Abbaus freigesetzt worden ist, zu trennen.

In erster Linie umfaßt die Behandlung Abtrennungen, Ausfällungen und eine Dialyse gegen verschiedene Lösungen mit unterschiedlicher Ionenkonzentration. Es werden mittlere Temperaturen von normalerweise 4 bis 30° C und Salzlösungen mit einer variierenden Ionenkonzentration, die im allgemeinen von etwa 0,01 bis etwa 3,5 M reicht, je nach dem verwendeten spezifischen Salz, angewendet. Die Ionenkonzentrationen liegen in der Regel innerhalb des Bereiches von etwa 0,01 bis 3,5 M. Zweckmäßig wird die Lösung mit einem basischen oder alkalischen Material, z. B. Natriumhydroxid, bis zu einem pH-Wert von mindestens etwa 7 behandelt, um das Enzym zu inaktivieren. Alternativ können auch neutrale Salzlösungen, wie z. B. NaCl, mit einer Konzentration von etwa 0,5 bis etwa 5 Gew.-% als Dialysat in einer freien Strömungsdialyse bei einem pH-Wert von mindestens 7 und von nicht mehr als etwa 10 verwendet werden. Nach der Inaktivierung des Enzyms werden die nichtsolubilisierten Verunreinigungen, die als Folge der Inaktivierungsbehandlung ausgefällt worden sind, abfiltriert, wobei man ein Filtrat erhält, das gelöstes Kollagen enthält.

Das gelöste Kollagen wird als Teil einer Reinigungsbehandlung, beispielsweise durch Zugabe eines Neutralsalzes zu der Lösung bis zu einer Konzentration von etwa 10 bis etwa 30, in der Regel von 20% (Gewicht/Volumen: g/l) ausgefällt. Es können verschiedene Alkalimetallhalogenide, z. B. NaCl, verwendet werden. Der dabei erhaltene Niederschlag wird beispielsweise durch Zentrifugieren isoliert. Die weitere Behandlung umfaßt den Austausch mit einer verdünnten Carbonsäure, z. B. Essigsäure (0,05 bis 0,5 M), wäßrigem NaCl (0,001 bis 0,1 Gew.-%) oder dgl., eine Ausfällung durch Zugabe von NaCl (3 bis 20 Gew.-/Vol.-%) und eine erneute Solubilisierung, um die Reinheit des Atelopeptidkollagens zu gewährleisten. Das Verfahren kann insbesondere umfassen eine erste Ausfällung unter Verwendung eines Neutralsalzes (mindestens 15 bis 20 Gew.-%), die Isolierung des Niederschlags, die Wiederauflösung in verdünnter Säure, wie Carbonsäure, mit einer Konzentration von etwa 0,05 bis etwa 1 M, das Filtrieren, die Wiederausfällung des Kollagens mit etwa 2 bis etwa 10 Gew.-% einer wäßrigen Salzlösung, die Isolierung, die erneute Auflösung mit verdünnter Carbonsäure und Wiederholung des Reinigungsprozesses, bis ein Atelopeptidkollagen mit dem gewünschten Reinheitsgrad erhalten worden ist. Das Atelopeptidkollagen wird anschließend wieder in einer verdünnten Säurelösung, im allgemeinen in einer Carbonsäure, im allgemeinen bei einer Säurekonzentration von etwa 0,01 bis etwa 0,5 M, suspendiert. Die Ausfällung des Kollagens kann auf die verschiedenste Art und Weise erzielt werden, beispielsweise durch Zugabe eines Neutralsalzes, Verminderung des pH-Wertes in Gegenwart eines Neutralsalzes und dgl. Vorzugsweise werden milde Bedingungen angewendet, um eine Denaturierung und Störung des natürlichen stabartigen Charakters des Kollagens zu vermeiden. Das Atelopeptidkollagen kann nun konzentriert werden, beispielsweise durch Widerstandsdialyse, bis zu einer Konzentration von etwa 1 bis etwa 20 mg/ml. Die klare Lösung des Atelopeptidkollagens ist verhältnismäßig frei von höheren Aggregaten. Das gereinigte Atelopeptidkollagen kann nun zur Herstellung von nativen faserigen Mikropolymeren (NFM) verwendet werden.

Das bevorzugte Verfahren besteht darin, zuerst das gelöste Kollagen mit einer verdünnten Carbonsäurelösung zu dialysieren und dann die dabei erhaltene saure Lösung gegen eine verdünnte wäßrige Lösung eines anorganischen alkalischen mehrwertigen Anion- Salzes zu dialysieren unter Erhöhung des pH-Wertes in dem Dialysemedium bis zum Neutralpunkt (7,0) oder etwas höher, im allgemeinen bis weniger als 8,5. Der Dialysebehälter wird gedreht, um eine mäßige Scherwirkung auf das Kollagenmedium auszuüben. Während der Dialyse steigt die Salzkonzentration in dem Dialysebehälter langsam an bis zu einem Wert, bei dem sich die NFM bilden.

Bei einem vereinfachten Verfahren wird das gelöste Kollagen gegen eine verdünnte Carbonsäurelösung (vgl. weiter unten) bei Umgebungstemperatur dialysiert, dann wird es unter Einwirkung einer Rotationsscherkraft gegen ein verdünntes alkalisches Phosphat, z. B. 0,02 M Dinatriumphosphat, aureichend lange dialysiert, bis sich NFM bilden, in der Regel 2 bis 8 Stunden, vorzugsweise etwa 4 bis etwa 6 Stunden lang, bei Umgebungstemperaturen, obgleich auch Temperaturen von etwa 15 bis etwa 40° C angewendet werden können. Die sich bildenden NFM werden durch Zentrifugieren gesammelt, mit Wasser gewaschen und aufbewahrt. Die weiter oben angegebenen Bereiche sind auf dieses Verfahren anwendbar.

Alternativ wird das gelöste Kollagen in eine Vorrichtung mit semipermeablen Wänden eingeführt, die mäßig gedreht werden kann, im allgemeinen mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 bis etwa 1000 UpM. Die Drehung beträgt vorzugsweise etwa 50 bis etwa 500 UpM. Der Durchmesser der die Kollagenlösung enthaltenden Zelle, beispielsweise des Dialysebehälters, liegt im allgemeinen bei etwa 1 bis etwa 5 cm, insbesondere bei 2 bis 3 cm. Zu Beginn wird das gelöste Kollagen (CIB) bei mittleren Temperaturen (0 bis 10° C) gegen eine verdünnte Carbonsäurelösung dialysiert, wobei die Konzentration der Carbonsäure etwa 0,001 bis etwa 0,1 M, vorzugsweise etwa 0,001 bis etwa 0,01 M beträgt. Die Betriebsdauer zwischen den Wechseln des Dialysats ist nicht kritisch und kann stark variiert werden, wobei jedes Dialysat für Zeiträume von etwa 1 bis etwa 12 Stunden, allgemein von etwa 2 bis etwa 8 Stunden, und zweckmäßig über Zeiträume von etwa 4 bis etwa 6 Stunden verwendet wird.

Nach der Dialyse mit der Carbonsäure wird dann mit der Dialyse mit einer alkalischen Salzlösung, vorzugsweise einer Alkalimetallphosphatlösung, insbesondere einer Dinatriumphosphatlösung, begonnen. Zu Beginn hat die Salzlösung eine niedrige Konzentration, die im allgemeinen bei etwa 0,01 bis etwa 0,05 M liegt, und eine Temperatur unterhalb etwa 10° C. Die Konzentration des Dialysatsalzes und die Temperatur werden langsam erhöht, so daß innerhalb eines Zeitraumes von etwa 10 bis etwa 36 Stunden die Konzentration des Salzes innerhalb des Bereiches von etwa 0,1 bis etwa 0,5 M, vorzugsweise bei etwa 0,2 M, und die Temperatur innerhalb des Bereiches von etwa 10 bis etwa 20° C, vorzugsweise von etwa 12 bis etwa 16° C liegt, durch Erhöhung der Konzentration des Dialysatsalzes, wobei auch die Ionenkonzentration erhöht wird. Danach wird das Dialysat gegen destilliertes Wasser und schließlich gegen gesättigtes NaCl ausgetauscht. Die Temperatur wird zwischen 20 und 40° C und der pH-Wert wird unterhalb 8, vorzugsweise zwischen 5 und 8, insbesondere bei etwa 7,4, gehalten.

Während dieses Zeitraums tritt eine Fibrogenese auf, so daß eine Ausfällung und Aggregation von Embryofasermassen festzustellen ist. Sobald sich die Fasermasse gebildet hat und die Endtemperatur und -salzkonzentration erreicht sind, werden die Fibrillen von dem Dinatriumphosphatsalz befreit. Eine Methode umfaßt die Dialyse, zuerst mit einem verdünnten Salz, z. B. Dinatriumphosphat, bei einer Konzentration innerhalb des Bereiches von etwa 0,01 bis etwa 0,05 M und anschließende Dialyse mit destilliertem Wasser. Alternativ können die Fibrillen gegen gesättigtes wäßriges NaCl dialysiert werden. Umgebungstemperaturen sind zufriedenstellend (etwa 20 bis 25° C).

Die nach den vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellten Kollagenprodukte stellen, wie durch Rasterelektronenmikroskopie einer statistisch signifikanten Anzahl von Proben festgestellt wurde, colinear angeordnete Aggregate von Fasern dar, die zum größten Teil mittlere Durchmesser von mehr als 500 nm, in der Regel von 1000 nm oder mehr aufweisen. Die die Fasern bildenden Fibrillen erscheinen miteinander verzwirnt oder verdrallt, wie die Rasterelektronenmikroskopie zeigt. Dies steht im Gegensatz zu den bekannten Aufbauverfahren, wie z. B. der thermischen Gelierung von Kollagen in Lösung, die zu willkürlich verteilten Monofilamente mit mittleren Durchmessern von etwa 140 nm und mit einem Durchmesserbereich, der sich von etwa 50 bis etwa 280 nm erstreckt, führen.

Die erhaltenen Fasern können gebeizt werden unter Bildung eines stabilen, kovalent gebundenen kollagenhaltigen Materials. Es können verschiedene, dem Fachmann an sich bekannte Beizmethoden angewendet werden. Diese Beizmethoden umfassen die Behandlung mit Monoaldehyden, z. B. Formaldehyd und Acetaldehyd; Dialdehyden, z. B. Succinaldehyd und Glutaraldehyd; Chrombeizmitteln und dgl. Neben chemischen Beizmitteln können die Kollagenmoleküle auch durch Einwirkung von UV- oder γ-Strahlung in einer inerten, sauerstofffreien Atmosphäre vernetzt werden (während des Beizens und der nachfolgenden Dialyse kann sich ein ausflockender Niederschlag bilden, und vor dem Waschen der Fasern können die Fasern mechanisch von dem ausflockenden Niederschlag abgetrennt werden). Nach dem Beizen können die erhaltenen Aggregate gesammelt, gewässert, gegen verdünnte Carbonsäure dialysiert, konzentriert und für die zukünftige Verwendung in Form einer aufgequollenen Masse oder im lyophilisierten Zustand aufbewahrt werden.

Das nicht-vernetzte oder das vernetzte Atelopeptidkollagen kann direkt in Form eines Gels verwendet werden. Als Gel kann das Atelopeptidkollagen in Form eines Glaskörpers verwendet werden (vgl. Dunn et al. in "Trans. Amer. Soc. Artif. Int. Organs", 17, 521 [1971], und Dunn et al. in "Surgical Forum-Ophthalmic Surgery", 492 [1974]). Das Gel kann auch als Wundabdeckungsmittel verwendet werden. Das Kollagen kann getrocknet und zu einem Mehl oder zu einer Matte verarbeitet werden (vgl. Hart in "Amer. J. of Surgery", 120, 330 [1970]). Bezüglich einer ausführlichen Diskussion von Kollagen als einem biomedizinischen Material vgl. Chvapil et al., "Medical and Surgical Applications of Collagen" in "Connective Tissue Research", 4 (1973).

Das Kollagen kann leicht zur Herstellung von Membranen verwendet werden durch einfaches Beschichten einer inerten Oberfläche mit dem in einem wäßrigen Medium dispergierten vernetzten oder nicht-vernetzten Kollagen und Abdampfen des Lösungsmittels. Durch den Grad, bis zu dem das Atelopeptidkollagen vernetzt worden ist, können der Membran verschiedene mechanische Eigenschaften verliehen werden. Kollagenmembranen können auch durch Extrusion hergestellt werden, so daß flache Folien (Blätter), kreisförmige Behälter oder andere Strukturen hergestellt werden können. Die Membranen können ausreichend vernetzt werden, so daß sie eine ausreichende Eigensteifigkeit besitzen, oder sie können zusammen mit Trägern verwendet werden. Es können Filme einer Dicke von etwa 0,0025 bis etwa 1,27 mm hergestellt werden. Dickere Filme können aus einem einzigen Film oder aus einer Vielzahl von miteinander verklebten Filmen bestehen.

Die Herstellung von Kollagendialysemembranen und ihre Eigenschaften werden von Nishihara et al. in "Trans. Amer. Soc. Artif. Int. Organs.", 13, 243 (1967), von A. Rubin et al., ibid., 14, 169 (1968), von Stenzel et al., ibid., 15, 114 (1969), und von Stenzel et al., ibid., 17, 293 (1971), beschrieben. Die Verformung von Filmen zu Formkörpern ist in den US-Patentschriften 29 20 000 und 35 62 820 beschrieben. Es können auch Fasern hergestellt werden, die als Nahtmaterialien, als Faden, als gewebte Gegenstände und dgl. verwendet werden können (vgl. Stenzel et al., "Collagen as a Biomaterial", supra, und Chvapil et al., supra). Das Kollagen kann außerdem für die Herstellung von Schwämmen verwendet werden. Schwämme mit variierenden Vernetzungs- oder Porositätsgraden können hergestellt werden durch Gefrieren einer entgasten wäßrigen Fasersuspension und Sublimieren des Wassers oder durch Verwendung von Treibmitteln oder unter Anwendung anderer bekannter Verfahren. Auf diese Weise kann ein Schwamm hergestellt werden, der über seinen Querschnitt variierende Durchlässigkeits- oder Porositätsgrade aufweist (vgl. Chvapil et al., supra). Es können auch Laminate (Schichtstoffe) hergestellt werden durch Auffrieren von Fasern auf Schwämme, von Schwämmen auf Schwämme und dgl. zur Herstellung von mehrschichtigen Formkörpern mit neuartigen Eigenschaften. Außerdem kann das Kollagen als Träger für die Arzneimittelabgabe verwendet werden durch Einarbeitung eines Arzneimittels in einen Kollagenfilm oder in ein Kollagenteilchen. Für die Implantation können Beutel (Taschen) verwendet werden, die Arzneimittel oder physiologische Flüssigkeiten enthalten.

Außerdem können Emulsionen von CIS und NFM hergestellt werden, in denen die NFM vernetzt oder nicht vernetzt sein können. Diese Zubereitungen können direkt als Implantate oder als Überzüge oder zur Herstellung von Formkörpern, wie sie vorstehend angegeben worden sind, verwendet werden. Normalerweise liegt das Kollagen in Lösung in einer Konzentration von etwa 0,01 bis etwa 10 Gew.-% Kollagen vor und der Fasergehalt beträgt etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-%. Das stark vernetzte Atelopeptidkollagen kann zur Herstellung von verschiedenen Prothesevorrichtungen als Ersatz für fehlerhafte Knochenstrukturen verwendet werden.

Die verschiedenen Formen des Atelopeptidkollagens finden die verschiedensten Anwendungen bei der Behandlung von Brandwunden, als Glaskörperersatz, als Blutgefäßersatz (Rohre), als Brandwundenverbände oder Wundabdeckungen, für die Behandlung von Knochendefekten, als Arzneimittelabgabesysteme und dgl. Das Kollagen kann in Form eines einzelnen Filmes oder in Form einer Vielzahl von Filmen oder Laminaten allein oder in Kombination mit Trägern oder in Form von Fasern oder Filamenten oder dgl. verwendet werden.

Zur Herstellung von Formkörpern können die NFM allein oder in Kombination mit gelöstem Kollagen verwendet werden und das System kann vernetzt werden, wodurch die als Zwischenprodukt erhaltenen stark ausgerichteten Fasern als Matrix fungieren, auf der die teilweise ausgerichteten oder willkürlich angeordneten Filamente aus Atelopeptidkollagen koaleszieren.

Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die darin genannten Temperaturen sind, wenn nichts anderes angegeben ist, in ° C angegeben.

Alle Prozentsätze beziehen sich, wenn nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht.

Beispiel

Eine Rinder-Achillessehne und frische Häute von 1 Monat alten Kälbern, die frisch vom Metzger erhalten wurden, werden durch scharfes Ausschneiden von den Nachbargeweben getrennt und in einer Essigsäurelösung (0,5 M, pH 3,0, 22° C) suspendiert und durch wiederholtes Hindurchpassieren durch einen Fleischzerhacker bei 15° C mechanisch dispergiert. Das Kollagen stellt nun eine gequollene Dispersion von Kollagenmikroaggregaten dar, die mit einer geringen Menge gelöstem Kollagen gemischt sind.

Zu der dabei erhaltenen sauren Flüssigkeit wird Pepsin (zweimal kristallisiert) zugegeben, bis eine Kollagen- Konzentration von 10 Gew.-%, erreicht ist, worauf die Mischung 4 Tage lang bei 20° C gehalten wird. Nach dem Neutralisieren der Lösung durch Zutropfen von verdünntem Natriumhydroxid wird die Mischung 2 Stunden lang bei 4° C stehen gelassen. Die dabei erhaltene opaleszierende Mischung wird durch einen Kuchen aus Diatomeenerde filtriert.

Dem Filtrat wird Natriumchlorid bis zu einer Konzentration von 200 g/l zugesetzt und der dabei erhaltene Niederschlag wird durch 30minütiges Zentrifugieren bei 15 000 g gesammelt. Der Niederschlag wird in 0,1 M Essigsäure bis zu dem ursprünglichen Volumen gelöst, die Lösung wird durch einen Kuchen aus Diatomeenerde filtriert und dem Filtrat wird Natriumchlorid bis zu einer Endkonzentration von 50 g/l zugegeben. Nach 2 Stunden bei 4° C wird die Mischung 30 Minuten lang bei 15 000 g zentrifugiert, der Niederschlag wird von der überstehenden Flüssigkeit getrennt und in 0,1 M wäßriger Essigsäure gelöst. Bei dieser Lösung handelt es sich um ein hochreines und an Telopeptid armes gelöstes Kollagen.

Die obige Lösung wird in ein 2,54 cm Dialyserohr eingeführt. Das Rohr wird an jedem Ende verschlossen, wobei an einem Ende ein langes Segment verbleibt, das um einen mit Polytetrafluoräthylen beschichteten 5,1-cm-Stabmagneten gewickelt und mittels eines Gummibandes befestigt wird. In den Dialysebehälter ist eine geringe Menge Luft eingeschlossen, die dazu dient, ihn in der Flüssigkeitsumgebung vertikal zu halten. Ein 4-l-Becher wird mit 1 mM Essigsäure gefüllt, auf 4° C abgekühlt und dann auf eine magnetische Rührvorrichtung gestellt, wobei der Dialysebehälter in die wäßrige Essigsäurelösung eingetaucht ist.

Der Dialysebehälter wird mit etwa 200 UpM gedreht, während das gesamte System in einem Kälteraum bei 4° C gehalten wird. Nach 4 Stunden wird das Dialysat gegen eine frische wäßrige 1 mM Essigsäure ausgetauscht. Nach einer zweiten Betriebsdauer von 4 Stunden wird das Dialysat gegen 0,02 M Dinatriumphosphat ausgetauscht. Innerhalb etwa einer Stunde ist innerhalb des Dialysebehälters eine Trübung zu beobachten. Die Trübung geht über in eine deutlich sichtbare, dichte, weiße, undurchsichtige faserige Form entlang der Längsachse des Dialyserohres. Innerhalb von 4 Stunden ist die Anreicherung von Fasermaterial im Zentrum des Rohres deutlich abgegrenzt gegenüber dem Rest des Mediums. Das Dialysat wird gegen frisches 0,02 M Dinatriumphosphat ausgetauscht und die Vorrichtung wird auf 12 bis 16° C erwärmt. Mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,1 mVal/Std. wird festes Dinatriumhydrogenphosphat langsam zu dem Dialysat zugegeben, bis die Konzentration einen Wert innerhalb des Bereiches von 0,1 bis 1 M erreicht. Dem Dialysat wird genügend Natriumchlorid zugesetzt, um eine Konzentration von 1 M zu erzielen, und es wird verdünnte wäßrige Chlorwasserstoffsäure zugegeben, um zu verhindern, daß der pH-Wert 7,5 übersteigt. Während dieser Zeit wird ständig gerührt.

Innerhalb von 12 Stunden hat die Kollagenfaser das Zentrum des Dialyserohres verlassen und sie liegt vor in Form einer dicken (2 bis 3 mm) seilartigen Struktur, die um sich selbst gedreht ist. Das Medium ist nahezu klar geworden. Das Dialysat wird gegen gesättigtes wäßriges NaCl ausgetauscht und die Temperatur der Vorrichtung wird auf etwa Umgebungstemperatur (20 bis 25° C) erhöht. Nach 4 bis 6 Stunden bei Umgebungstemperatur wird das Dialysat gegen 0,5%igen Formaldehyd, der mit einem Phosphat auf einen pH-Wert von etwa 8,0 abgepuffert ist, ausgetauscht und die Dialyse wird 4 Stunden lang fortgesetzt, wobei während dieser Zeit die Lösung gegen eine frische Formaldehydlösung ausgetauscht wird. Der Dialysebehälter enthält nun mäßig ausgebildete dichte faserige NFM und etwas ausflockendes weißes Material, das sich am Boden des Dialysebehälters sammelt. Der Behälter wird weitere 4 Stunden lang mit geringer Geschwindigkeit (etwa 30 UpM) gerührt, während er in der Dialyselösung gehalten wird, dann wird er aus der Dialyselösung herausgenommen und die geringe Menge des ausflockenden Materials wird abgetrennt, danach wird die NFM-Fraktion in dem Behälter erneut in eine Lösung von 1 mM wäßriger Essigsäure eingetaucht. Die Lösung wird auf 4° C abgekühlt und weitere 4 bis 6 Stunden lang mit niedriger Geschwindigkeit gerührt. Nach der Entfernung des Dialysebehälters aus der Lösung werden die NFM durch Zentrifugieren gesammelt. Die NFM können dann direkt verwendet oder naß bei 4° C gelagert oder alternativ für eine unbeschränkt lange Lagerung gefriergetrocknet werden.

Zur Herstellung eines Films kann die wäßrige Essigsäurelösung, welche die NFM enthält, mit gelöstem Kollagen gemischt werden unter Bildung einer Mischung mit der gewünschten Konzentration, die in der Regel bei etwa 0,2 bis etwa 2 Gew.-% liegt. Die Lösung kann gründlich homogenisiert werden, vorzugsweise im Vakuum, unter Verwendung eines entgasten Suspendiermediums, d. h. wäßriger Essigsäure. Die Lösung wird vorzugsweise auf 4° C abgekühlt und dann auf Platten in einem Abzug mit laminarer Strömung von 33° C gepumpt und getrocknet. Außerdem kann eine Vernetzung dadurch erzielt werden, daß man die Schicht mit Formaldehyddämpfen in Kontakt bringt. Die nachfolgenden Schichten können auf die ursprüngliche Schicht aufgegossen werden, wobei verschiedene Puffer der Suspendierlösung zugesetzt werden, um Schichten mit einer gelartigen Konsistenz zu erzeugen. Die trockenen Folien (Blätter) werden konzentriertem Ammoniakdampf ausgesetzt, um eine Neutralisation zu erzielen, anschließend werden sie mit wäßrigem Aceton (1 : 1) abgespült. Die dabei erhaltenen Membranen können durch Gas oder durch Bestrahlung unter Erwärmen auf 120° C im Vakuum, z. B. durch γ-Strahlung oder ultraviolettes Licht, sterilisiert werden. Die sterilisierten Membranen werden dann lyophilisiert und so verpackt, daß sie ihren aseptischen Zustand beibehalten.

Erfindungsgemäß erhält man ein nicht-antigenes Atelopeptid- Kollagen in Form von Fibrillen und Fasern, die für die Herstellung der verschiedensten Formkörper oder direkt in Form von Gelen für das Beschichten von verschiedenen Wunden oder Verletzungen, z. B. von Verbrennungen, als Ersatz für den Glaskörper (im Auge) oder dgl., für die Herstellung von Packungen oder Implantaten oder für die Herstellung von Membranen, Beuteln (Behältern), Filmen, Nahtmaterialien, Strängen, Verbänden, Prothesevorrichtungen oder dgl., als Ersatz für defektes oder fehlendes Bindegewebe, z. B. Haut, Knochen, Sehne, oder ein anderes Säugetier-Strukturelement, verwendet werden.

Das erfindungsgemäß hergestellte Atelopeptidkollagen kann auch für kosmetische Zwecke, insbesondere von plastischen Chirurgen zur Verbesserung oder Formung von Brüsten, in Kiefern oder in anderen Säugetier-Strukturelementen zur Modifizierung der Größe, der Form, der Kontur oder dgl., verwendet werden. Erfindungsgemäß erhält man ein kollagenhaltiges Material, das beim Implantieren in Menschen oder Tiere nicht abgestoßen wird und das in Abhängigkeit von der Art der Vernetzung die verschiedensten Zugfestigkeitseigenschaften aufweisen kann, die sich denjenigen von in der Natur vorkommendem Kollagen nähern oder diese übersteigen. Die Art, in der die kollagenhaltige Fibrille hergestellt wird, erlaubt einen hohen Grad der Flexibilität bei ihrer späteren Verwendung entweder als solche oder in Kombination mit gelöstem Kollagen.

Bei den erfindungsgemäß angewendeten Verfahren werden das gesamte oder fast das gesamte Nicht-Kollagenprotein und andere Materialien als Protein sowie die immunogenen Telopeptide entfernt. Das dabei erhaltene Atelopeptidkollagen ist praktisch frei von den immunogenen Telopeptiden. Durch geeignete Reinigungsverfahren und mechanische und chemische Behandlung wird das Atelopeptidkollagen ausgerichtet unter Bildung von Fasern, die natürlichen Kollagefasern ähneln. Diese Fasern können dann nach bekannten Methoden vernetzt bzw. verknüpft werden zur Herstellung von Filamenten und Fasern mit entsprechend den Anforderungen variierenden physikalischen Eigenschaften, die natürlichem Kollagen ähneln oder ihm überlegen sind. Das erfindungsgemäß hergestellte Atelopeptidkollagen unterstützt bei der Implantation oder bei dem Aufbringen auf lebendes Gewebe das Eindringen der Wirtszellen.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung von Fasern aus colinear angeordneten, miteinander verzwirnten oder verdrallten Atelopeptidkollagenfibrillen mit mittleren Durchmessern von mehr als 500 nm, dadurch gekennzeichnet, daß man einer verdünnten wäßrigen sauren Atelopeptidkollagenlösung langsam ein anorganisches alkalisches Salz unter Erhöhung der Ionenkonzentration und des pH-Wertes der Lösung zusetzt, während man die Lösung Rotationsscherkräften aussetzt, und daß man aus diesen Fasern das alkalische Salz vollständig entfernt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fasern vernetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Vernetzungsmittel Formaldehyd, Glutaraldehyd, Chrom(III)sulfat verwendet oder ultraviolette Strahlung oder Wärme anwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man durch Drehen der Lösung mit einer Geschwindigkeit von 20 bis 1000 UpM auf diese einen Scherdruck ausübt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als wäßrige saure Lösung eine wäßrige Essigsäurelösung mit einer Konzentration innerhalb des Bereiches von 0,001 bis 0,1 M und als alkalisches Salz Dinatriumhydrogenphosphat verwendet, das zugegeben wird, bis eine Endkonzentration erreicht ist, die innerhalb des Bereiches von 0,01 bis 0,05 M liegt.

6. Verwendung der nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellten Fasern in Form eines Mehls.

7. Verwendung der nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellten Fasern in Form eines Gels.

8. Verwendung der nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellten Fasern in einer Emulsion, die zusätzlich gelöstes Kollagen enthält.

9. Verwendung der nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellten Fasern zur Herstellung von Schwämmen, Nahtmaterial, Filmen oder Rohren.