DE3918628C2

DE3918628C2 - Verfahren zur Herstellung eines vernetzten Biopolymers auf der Grundlage von Kollagen, Implantat aus diesem Biopolymeren und Verfahren zur Herstellung dieses Implantats

Info

Publication number: DE3918628C2
Application number: DE3918628A
Authority: DE
Inventors: Svjatoslav Nikolaevic Fedorov; Sergej Nikolaevic Bagrov; Vladislav Ivanovic Trofimov; Geb Silkina Amstislavskaja; Aleksej Valentinovic Osipov
Original assignee: MEZOTRASLEVOJ NT KOMPLEKS MIKR
Current assignee: STAAR Surgical AG
Priority date: 1989-06-07
Filing date: 1989-06-07
Publication date: 1995-05-18
Anticipated expiration: 2009-06-08
Also published as: US4978352A; FR2647793B1; CN1048326A; FR2647793A1; DE3918628A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Ophthalmo logie und betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstel lung eines vernetzten Biopolymeren, ein Implantat aus diesem Biopolymeren zum Hermetisieren von Horn- und Leder hautwunden bei Augenverletzungen und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Vernetztes Biopolymer, das gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wurde, wird umfassend bei der Herstel lung von Kontaktlinsen, Überzügen und Implantaten ange wendet, die bei allen Arten von ophthalmologischen Opera tionen und zur konservativen Behandlung trophischer Er krankungen der Hornhaut verschiedener Äthiologie einge setzt werden. Das erfindungsgemäße Implantat wird bei der Behandlung traumatischer Erkrankungen der Augensklera und der Augenhornhaut angewendet.

Zur Zeit wird in der Ophthalmologie eine Reihe biologisch mit Augengeweben verträglicher Biopolymerer auf der Grund lage von Kollagen und Naturprotein entwickelt, die eine niedrige Antigenwirkung aufweisen. Mit dem Ziel der Ent wicklung solcher Biopolymere wurde die Strahlungsstabili tät des Kollagens eingehend untersucht. Dabei wurde fest gestellt, daß der Effekt der Bestrahlung von der Bestrah lungsdosis und von den Bedingungen ihrer Durchführung abhängt. Bei der Bestrahlung einer Kollagenlösung kann sowohl die Vernetzung von Kollagenfibrillen als auch deren Abbau erfolgen. Das hängt von der Konzentration des Kolla gens und von der Spezifizität der einzusetzenden Vernet zungspromotoren ab.

Bekannt ist ein Kollagengel, das bei Bestrahlung des Kol lagens mit ionisierender Strahlung in einer Energiedosis von 33 kGy hergestellt wird (Problemy techniki w medycyne, Bd. XII, N. 3, 1981, S. Bartelik, Wplyw sterilizacji radia cyies na niekotore wlasciwosci fizyko-chemiczne zelu kola genowego). Die Veränderung des elektrophoretischen Bildes und die Senkung der Säurelöslichkeit bekräftigen, daß unter Einwirkung der Bestrahlung neue strukturbildende Bindungen im Kollagengel entstanden sind. Es wurde eine erhöhte Veranlagung zu einem proteolytischen Anfall fest gestellt, was die Heilung von Wunden, die mit diesem Kol lagengel behandelt wurden, günstig beeinflussen kann. Dieses Verfahren kann jedoch nicht zur Herstellung, bei spielsweise von Transplantaten mit willkürlicher volumi nöser Form mit vorgegebener mechanischer Festigkeit, vor gegebenem Quellungsgrad und mit vorgegebener Fermentbe ständigkeit, verwendet werden, weil bei einer solchen Be strahlungsdosis in Gegenwart von Luftsauerstoff die De struktion von Kollagenfibrillen erfolgt.

Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung von ophthalmo logischen Kollagenüberzügen (SU-A 13 21 420), das darin besteht, daß man die Augensklera landwirtschaftlicher Nutztiere einer alkalischen Salzbehandlung unterzieht, das erhaltene Gewebe mit der wäßrigen Lösung einer or ganischen Säure, beispielsweise Essigsäure, bis zur Ent stehung einer Lösung aus Kollagen homogenisiert, das man von niedermolekularen Beimengungen durch Dialyse in bezug auf eine Pufferlösung bis zur Erreichung eines pH-Wertes der Kollagenlösung von 4,5 bis 7,5 reinigt, und die er haltene Kollagenlösung unter gleichzeitiger Herausbildung sphärischer Überzüge aus demselben trocknet, die die Krüm mung des vorderen Augenabschnitts wiedergeben.

Die erhaltenen Kollagenüberzüge zeichnen sich durch eine geringe mechanische Festigkeit und einen niedrigen Quel lungsgrad aus. Sie lassen sich leicht resorbieren. Im plantate mit willkürlicher voluminöser Form können nach diesem Verfahren nicht hergestellt werden, da für ihre Herausbildung nur die Trocknung angewendet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines vernetzten Biopolymeren für die Ophthalmologie durch Bestrahlung einer Kollagenlösung mit ionisierender Strahlung unter speziell gewählten Be dingungen zu entwickeln, die dem anfallenden Biopolymer eine ausreichende mechanische Festigkeit, einen hohen Quellungsgrad und Fermentbeständigkeit gewährleisten, sowie ein Implantat aus diesem Biopolymeren zum Hermetisieren von Horn- und Lederhautwunden bei Augenverletzungen und ein Verfahren zu seiner Herstellung durch eine qualitative Wahl technologischer Operationen zu entwickeln, das unter Beibehaltung der optimalen Eigenschaften des Biopolymers die vorgegebene Form und die Abmessungen zur vollständigen Hermetisierung der Wunden für das genannte Implantat gewähr leistet.

Die Aufgabe wird, wie aus den Ansprüchen ersichtlich, gelöst, und zwar durch ein Verfahren zur Herstellung eines vernetzten Biopolymeren auf der Grundlage von Kollagen für die Ophthalmologie durch eine alkalische Salzbehand lung der Augensklera von Tieren, die Homogenisierung des erhaltenen Gewebes mit wäßriger Lösung einer organischen Säure bis zur Entstehung einer Kollagenlösung mit anschlie ßendem Extrahieren niedermolekularer Beimengungen aus derselben, indem man erfindungsgemäß die von Beimengungen gereinigte Kollagenlösung mit Distickstoffoxid sättigt und die Konzentration an Kollagen nicht über 80 Masse-% ansteigen läßt, wonach man die erhaltene Lösung des Kollagens mit ionisierender Strahlung in einer Dosis von 0,5 bis 15 kGy bis zur Bildung eines vernetzten Biopolymeren bestrahlt.

Die gewählte Bestrahlungsdosis, die Konzentration der Kollagenlösung und das Distickstoffoxid als Vernetzungs promotor bewirken eine gleichmäßige Vernetzung im gesamten Volumen des Kollagens für das zu erhaltende vernetzte Biopo lymer. Durch die Gleichmäßigkeit und den regelbaren Vernet zungsgrad kann die Elastizität des Biopolymeren aufrechter halten, die mechanische Festigkeit und der Quellungsgrad auf das zweifache und auch die Fermentbeständigkeit erhöht werden. Das Fehlen schädlicher Beimengungen im Biopolyme ren und seine Kollagengrundlage gewährleisten eine gute biologische Verträglichkeit mit dem Augengewebe.

Zur Steigerung der Qualität des vernetzten Biopolymeren durch Ausschließen der Bildung von Hohlräumen in seiner Struktur wird empfohlen, die Kollagenlösung vor der Be strahlung teilweise durch 10- bis 30minütiges Zentrifu gieren bei 3 bis 40×10³ U/min zu entgasen.

Vorgeschlagen wird auch ein Implantat zum Hermetisieren von Horn- und Lederhautwunden bei Augenverletzungen, das aus einem vernetzten Biopolymeren auf der Grundlage von Kollagen, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, hergestellt wird. Durch seinen hohen Quellungsgrad sowie durch die Möglichkeit seiner Regulierung und durch die ausreichende Festigkeit des Biopolymeren des Implantats kann das letz tere Wunden bei Augenverletzungen ohne Einsatz zusätzli cher, das Auge verletztender Mittel, vollständig hermeti sieren.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird ebenfalls ein Verfah ren zur Herstellung des genannten Implantats vorgeschlagen, das eine alkalische Salzbehandlung der Augensklera von Tieren, die Homogenisierung des erhaltenen Gewebes mit einer wäßrigen Lösung einer organischen Säure bis zur Entstehung einer Lösung aus Kollagen unter anschließen dem Extrahieren niedermolekularer Beimengungen aus demsel ben vorsieht, indem man erfindungsgemäß die von Beimen gungen gereinigte Kollagenlösung bis auf eine Konzentra tion von 0,2 bis 1,3 Masse-% bringt und mit Distickstoff oxid sättigt, wonach man mit ihm eine Form ausfüllt und mit ionisierender Strahlung in einer Dosis von 0,5 bis 15 kGy bestrahlt, den erhaltenen Rohling für das Implantat aus dem vernetzten Biopolymer auf der Grundlage von Kolla gen 24 bis 48 Stunden mit Wasser dialysiert, bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 30 bis 50 Masse-% im vernetzten Biopolymer trocknet und anschließend dem Rohling die Form und die Abmessungen des Implantats verleiht, wodurch Horn- und Lederhautwunden bei Augenverletzungen vollständig hermetisiert werden können.

Durch dieses Verfahren können die Eigenschaften des Biopo lymeren im Implantat sowie seine Form und die Abmessungen reguliert werden, was eine obligatorische Bedingung für seine Anwendung ist.

Zur Optimierung der Eigenschaften des Implantats soll die Kollagenlösung vor dem Unterbringen in einer Form durch aufeinanderfolgendes Einfrieren und Auftauen bei 20 bis 25°C und durch 10- bis 60minütiges Zentrifugie ren bei 1 bis 2×10³ U/min teilweise entgast werden.

Für ein bequemes Anbringen des Implantats in einer Augen wunde ist es wünschenswert, daß es die Form eines Zylinders mit zugespitztem Ende mit einer Länge von 3 bis 5 mm und einem Querschnitt der Grundlage von 0,5 bis 4,0 mm aufweist.

Das Verfahren zur Herstellung eines vernetzten Biopolymeren auf der Grundlage von Kollagen wird erfindungsgemäß wie folgt durchgeführt.

Die Augensklera landwirtschaftlicher Nutztiere wird einer alkalischen Salzbehandlung unterzogen. Sie wird sorgfältig von den inneren Netzhäuten des Auges, von Resten der Binde haut und von Muskeln gereinigt. Man scheidet das Binde stützgewebe aus und schneidet es in kleine Stückchen. Eine Gewebeeinwaage wird in destilliertem Wasser bis zur vollständigen Entfernung mechanischer Beimengungen und von Blut gewaschen, in einen Kolben übertragen und mit 10%iger Ätznatronlösung in einer gesättigten Natriumsul fatlösung (berechnet 500 ml je 10 g Gewebe) 48 Stunden lang bei 18 bis 20°C übergossen. Die Lösung wird abgegos sen und das Gewebe wird bis zu einem pH-Wert von 6,0 bis 7,0 neutralisiert, wobei es mit 2%iger Borsäurelösung vermischt und die Lösung mehrmals ausgewechselt wird. Das Gewebe wird mit destilliertem Wasser bis zur vollstän digen Entfernung des Sulfations aus der Spülflüssigkeit gewaschen. Das erhaltene Gewebe homogenisiert man durch Unterbringen in einer 1molaren Lösung einer organischen Säure, beispielsweise Essig-, Zitronen- oder Askorbinsäure, so berechnet, daß die Endkonzentration an Protein in der Lösung 1 Masse-% beträgt. Die Masse wird gemischt, und in einem Kühlschrank 1 bis 3 Tage bei erniedrigter Tempe ratur stehengelassen. Die homogene Masse wird zentrifugiert und einen Tag bei erniedrigter Temperatur stehengelassen. Die erhaltene Kollagenlösung wird filtriert. Zum Extrahie ren niedermolekularer Beimengungen wird die essigsaure Kollagenlösung mit Essigsäure bis zu einer Konzentration an Protein von 0,7 bis 0,8 Masse-% verdünnt und in bezug auf Phosphat- bzw. Zitratpuffergemisch bei 18 bis 20°C dialysiert, wobei der pH-Wert auf 4,5 bis 7,5 gebracht wird.

Mit der Kollagenlösung wird ein Becherglas ausgefüllt und zur Entfernung des Luftsauerstoffs, der Inhibitor des weiteren Bestrahlungsprozesses ist, in einer Vakuumkammer untergebracht und danach zentrifugiert. Die erhaltene Kollagenlösung wird mit chemisch reinem Distickstoffoxid gesättigt, das ein nicht toxischer Vernetzungspromotor des Kollagens ist. Dann wird diese Lösung bis auf eine Konzentration von höchstens 80 Masse-% gebracht, was die Grenzkonzentration darstellt, weil das anschließend anfal lende vernetzte Biopolymer nach der Quellung nicht haltbar wird. Zur Erhöhung der Qualität des vernetzten Biopolyme ren, d.h. um die Entstehung von Hohlräumen in demselben auszuschließen und die mechanische Festigkeit zu verrin gern, wird empfohlen, dieses teilweise durch 10- bis 60 minütiges Zentrifugieren bei 3 bis 40×10³ U/min zu ent gasen. Unter solchen Bedingungen wird eine vollständige Entfernung des Überschusses an Distickstoffoxid gemäß der Konzentration der Kollagenlösung garantiert. Die Kol lagenlösung wird mit ionisierender Strahlung in einer Dosis von 0,5 bis 15 kGy bei Raumtemperatur bis zur Ent stehung des vernetzten Biopolymeren bestrahlt. Bei einer Dosis unter 0,5 kGy weist das erhaltene Biopolymer eine niedrige mechanische Festigkeit und eine niedrige Ferment beständigkeit auf. Bei einer 15 kGy übersteigenden Dosis verliert das Biopolymer seine Elastizität und wird brüchig. Das erhaltene vernetzte Biopolymer dialysiert man 1 bis 3 Tage in destilliertem Wasser bis zur Entfernung der Essig säure. Das Spülwasser soll einen pH-Wert unter 6,3 haben. Das gereinigte vernetzte Biopolymer wird in destilliertes Wasser gegeben, hermetisiert und sterilisiert.

Das Verfahren zur Herstellung eines Implantats aus vernetz tem Biopolymer zum Hermetisieren von Horn- und Lederhaut wunden bei Augenverletzungen wird wie folgt durchgeführt.

Die alkalische Salzbehandlung der Augensklera landwirt schaftlicher Nutztiere, die Homogenisierung des erhaltenen Gewebes mit wäßriger Lösung einer organischen Säure und das Extrahieren niedermolekularer Beimengungen aus der erhaltenen Kollagenlösung erfolgen wie oben beschrieben. Die erhaltene Kollagenlösung verdünnt bzw. konzentriert man, indem man die Konzentration auf 0,2 bis 1,3 Masse-% bringt, wodurch dem Biopolymer des Implantats anschließend eine optimale mechanische Festigkeit und die Fähigkeit zur raschen Quellung sowie eine gute Elastizität verliehen wird. Die Kollagenlösung wird in ein Becherglas gebracht und zwecks maximaler Entfernung des Luftsauerstoffs einer Vakuumbehandlung unterzogen und zentrifugiert. Durch die angefallene Lösung läßt man unter ständigem Mischen bis zur vollständigen Sättigung der Lösung chemisch reines Distickstoffoxid durchsprudeln. Um die Kollagenlösung teilweise zu entgasen, ist es zweckmäßig, diese in einem Kühlschrank einzufrieren und bei Raumtemperatur von 20 bis 25°C langsam aufzutauen, wonach man sie 10 bis 60 Minuten bei 1 bis 2×10³ U/min zentrifugiert. Unter die sen Bedingungen wird eine vollständige Entfernung des Überschusses an Distickstoffoxid garantiert, was sonst zur Bildung von Hohlräumen in der Struktur des vernetzten Biopolymeren des Implantats führt. Danach wird eine Form mit der Kollagenlösung gefüllt und mit ionisierender Strah lung von 0,5 bis 15 kGy bestrahlt. Den erhaltenen Rohling aus dem vernetzten Biopolymer auf der Grundlage von Kolla gen dialysiert man 24 bis 48 Stunden in destilliertem Wasser bis zu einem pH-Wert von 6,5 bis 7,0. Der behandelte Roh ling wird bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt in dem genann ten Biopolymer von 30 bis 50 Masse-% getrocknet, was eine 7- bis 10fache Quellung des Implantats bei seiner Verwendung zum Hermetisieren von Augenwunden bewirkt. Der getrocknete Rohling wird in flüssigem Stickstoff schnell eingefroren und 48 Stunden lyophilisiert, wonach dem steifen Rohling die Form und die Abmessungen des Implantats verliehen werden, was ein vollständiges Hermetisieren von Horn- und Lederhautwunden gewährleistet. Zweckmäßigerweise verleiht man dem Implantat die Form eines Zylinders mit zugespitztem Ende mit einer Länge von 3 bis 5 mm und einem Durchmesser der Grundlage von 0,5 bis 4,0 mm. Diese Form ermöglicht ein besonders bequemes Einführen des Implantats in einen Operationsschnitt des Auges. Die Länge wurde aus der Erwägung heraus gewählt, daß ein Chirurg bequem arbeiten kann. Der Durchmesser gewährleistet den notwendigen Berührungs grad der Wundränder mit der Zylinderoberfläche bei seiner Fixierung in derselben.

Nachstehend werden konkrete Durchführungsbeispiele der Erfindung angeführt.

Beispiel 1

20 g geschnittenes und gereinigtes Augenbindestützgewebe wird mit 1 l 10%igem Ätznatron in gesättigter Natrium sulfatlösung begossen und 48 Stunden bei 18 bis 20°C stehen gelassen. Die Lösung wird abgegossen, das Gewebe mit einer geringen Menge destillierten Wassers gewaschen, mit 1 l 2%iger Borsäurelösung übergossen und 2 Stunden gemischt, wobei die Borsäurelösung zweimal gewechselt wird. Das Gewebe wird unter kontinuierlichem Rühren sorgfältig mit 5 l destilliertem Wasser bis zur vollständigen Entfernung des Sulfations aus der Spülflüssigkeit gewaschen. 250 ml des erhaltenen verwässerten Gewebes werden durch Zugabe von 350 ml einer 0,5molaren Essigsäure homogenisiert. Die Masse wird gemischt und einen Tag bei 40° stehen gelassen. Die homogene Masse wird 30 Minuten bei 2×10³ U/min zentrifugiert und 3 Tage bei 4°C stehengelassen. Die erhaltene Kollagenlösung wird durch einen Glasfilter ge filtert. Die Proteinkonzentration in dieser Lösung be trägt 1 Masse-%. Zum Extrahieren niedermolekularer Bei mengungen wird die essigsaure Kollagenlösung mit 0,5mola rer Essigsäurelösung bis zu einer Proteinkonzentration von 0,8 Masse-% verdünnt und in bezug auf 0,2molares Zitratpuffergemisch bei 18 bis 20°C auf einen pH-Wert von 4,5 dialysiert. Die Kollagenlösung wird bei Raumtem peratur bis zum Auftreten von Gasblasen vakuumiert und 30 Minuten bei 2×10³ U/min zentrifugiert. Die erhaltene Lösung wird in ein Becherglas gefüllt und die Lösung mit chemisch reinem Distickstoffoxid durch Durchsprudeln dieses Gases durch 20 ml Lösung 20 Minuten bei einem Verbrauch von 5 ml/s gesättigt.

Nach der Sättigung wird die Kollagenlösung durch Zentrifu gieren bei 3×10³ U/min teilweise entgast. Die Sättigung und das Zentrifugieren erfolgen zweimal. Die Kollagenlö sung wird auf eine Konzentration von 1 Masse-% lyophilisiert und mit ionisierender Strahlung in einer Dosis von 1 kGy bestrahlt. Das erhaltene vernetzte Biopolymer wird aus dem Becherglas genommen und 1 Tag in destilliertem Wasser bis zu einem pH-Wert von 6,4 bei dekantiertem Wasser dialy siert. Das vernetzte Biopolymer wird in einen Flakon mit destilliertem Wasser gegeben und hermetisiert. Der Flakon wird in flüssigem Stickstoff bei -196°C untergebracht und mit γ-Strahlung in einer Dosis von 30 kGy bestrahlt. Der Flakon wird zum Auftauen des vernetzten Biopolymeren 6 bis 7 Stunden in einen Behälter mit Wasser bei 80°C getaucht. Das so behandelte vernetzte Biopolymer ist steril und weist eine gute mechanische Festigkeit und Fermentbestän digkeit auf.

Beispiel 2

Die mit dem Distickstoffoxid gesättigte und gemäß Beispiel 1 erhaltene Kollagenlösung wird konzentriert. Zu diesem Zweck werden dieser Lösung 6 g trockene Kollagenhäutchen, berechnet je 20 ml 0,8masse%ige Kollagenlösung, zugesetzt und unter Mischen im Stickstoffmedium bis zum Anfallen einer 30%igen Kollagenlösung homogenisiert. Die Lösung wird 20 Minuten bei 2×10³ U/min zentrifugiert, in ein Becherglas gefüllt und mit ionisierender Strahlung in einer Dosis von 10 kGy bestrahlt. Das erhaltene vernetzte Biopolymer auf der Grundlage von Kollagen wird 2 Stunden in einem Glas mit 10%iger wäßriger Formalinlösung stehen gelassen. Dadurch wird die Hydrophobie des Biopolymeren erhöht. Das genannte Biopolymer wird 2 Tage in destillier tem Wasser bis auf einen pH-Wert von 6,7 bei dekantiertem Wasser dialysiert. Danach wird es wie in Beispiel 1 be schrieben sterilisiert, mit dem Unterschied, daß es mit γ-Strahlung in einer Dosis von 15 kGy bestrahlt wird.

Das erhaltene vernetzte Biopolymer auf der Grundlage von Kollagen ist steril und weist eine mechanische Festigkeit und Fermentbeständigkeit auf.

Beispiel 3

Die mit Distickstoffoxid gesättigte und gemäß Beispiel 1 erhaltene Kollagenlösung wird konzentriert, indem die Kollagenlösung in einer Form getrocknet wird, die in ein dreidimensional vernetztes Polysaccharid (Sephadex G-10®) getaucht ist, das im Distickstoffoxidmedium vorhanden ist. Die Kontrolle der Trocknung erfolgt nach der Gewichtsveränderung der Kollagenlösung mit einer Form hälfte, so berechnet, daß bei einer 100fachen Verringerung des Gewichts der Lösung die nächste Portion derselben zugesetzt wird. Dieser Arbeitsgang wird wiederholt, bis die ganze Form mit 80%iger Kollagenlösung ausgefüllt ist. Die Form mit der Lösung wird in die Küvette einer Zentri fuge übertragen und bei 40×10³ U/min zentrifugiert. Die Form wird mit der zweiten Hälfte überdeckt und mit γ-Strah lung in einer Dosis von 15 kGy bestrahlt. Das erhaltene vernetzte Biopolymer auf der Grundlage von Kollagen wird 3 Tage in destilliertem Wasser bis auf einen pH-Wert von 6,8 bei dekantiertem Wasser dialysiert. Das Biopolymer wird wie in Beispiel 1 beschrieben sterilisiert, mit dem Unterschied, daß man es mit γ-Strahlung in einer Dosis von 30 kGy bestrahlt. Das erhaltene vernetzte Biopolymer ist steril, weist eine mechanische Festigkeit auf und ist fermentbeständig.

Beispiel 4

20 g gereinigtes und geschnittenes Bindestützgewebe der Augensklera landwirtschaftlicher Nutztiere wird mit 1 l 10%igen Ätznatron in einer gesättigten Natriumsulfatlösung übergossen und 48 Stunden bei 18 bis 20°C stehengelassen. Die Lösung wird abgegossen, das Gewebe wird mit 1 l 2%iger Borsäurelösung übergossen und 2 Stunden gemischt, wobei die Borsäurelösung zweimal gewechselt wird. Das Gewebe wird unter kontinuierlichem Rühren mit 5 l destilliertem Wasser bis zur vollständigen Entfernung des Sulfations aus der Spülflüssigkeit sorgfältig gewaschen. 250 ml des erhaltenen verwässerten Gewebes werden durch Zugabe von 0,5 Mol Essigsäure, Mischen und 24stündigem Stehenlassen bei 4°C homogenisiert. Die homogene Masse wird bei 2×10³ U/min zentrifugiert und 3 Tage bei 4°C stehen gelassen. Die erhaltene Kollagenlösung, die durch einen Glasfilter gefiltert wird, enthält 1 Masse-% Kollagen. Diese Lösung wird mit 0,5 Mol Essigsäure bis auf eine Konzentration von 0,8 Masse-% verdünnt und in bezug auf 0,5 Mol Phosphatpufferlösung bei 18 bis 20°C bis zu einem pH-Wert von 7,0 dialysiert. Die Kollagenlösung mit einer Konzentration von 0,8 Masse-% wird mit 0,25 Mol Essigsäure bis auf eine Konzentration von 0,2 Masse-% um das 4fache verdünnt, bei Raumtemperatur bis zur Bildung von Gasblasen vakuumiert und 60 Minuten bei 1×10³ U/min zentrifugiert. Die erhaltene Kollagenlösung wird mit chemisch reinem Distickstoffoxid vollständig gesättigt und 60 Minuten bis zur Entfernung des nichtgelösten Gases bei 1×10³ U/min zentrifugiert. Diese Lösung wird 1 Tag in einem Kühlschrank eingefroren, danach bei Raumtemperatur aufgetaut und bei 1×10³ U/min zentrifugiert. Die erhaltene Kollagenlösung wird mit Hilfe einer Pumpe in eine Kapillare mit einem Durchmesser von 0,5 mm übertragen und mit ionisierender Strahlung in einer Dosis von 15 kGy bei Raumtemperatur bestrahlt. Das so erhaltene vernetzte Biopolymer auf der Grundlage von Kollagen in Form eines Zylinders wird 24 Stunden bei Raumtemperatur bis auf einen pH-Wert von 6,4 bei dekantiertem Wasser dialysiert. Der zylinderförmige Rohling wird in einem staubfreien Schrank aufgehängt und bei Raumtemperatur bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt des Biopolymers von 30 Masse-% getrocknet. Der Rohling wird rasch in flüssigem Stickstoff eingefroren und in einer lyophilen Trockenvorrichtung untergebracht. Die Trocknung dauert 7 Stunden. Aus dem so behandelten Rohling werden mit einer Rasierklinge Zylinder mit zugespitzem Ende von 3 mm Länge geschnitten. Das Implantat zum Hermetisieren von Horn- und Lederhautwunden wird in hermetische Flakons verpackt und mit γ-Strahlung in einer Dosis von 25 kGy sterilisiert. Das vernetzte Biopolymer des Implantats ist steril, weist eine mechanische Festigkeit und Fermentbeständigkeit auf und ist durchsichtig.

Beispiel 5

Eine Kollagenlösung von 0,8 Masse-% wird gemäß Beispiel 4 hergestellt. Dann wird die Kollagenlösung 30 Minuten bei 12×10³ U/min zentrifugiert und mit Distickstoffoxid gesättigt. Danach wird sie bei 2×10³ U/min zentrifugiert. Zur teilweisen Entgasung wird die Kollagenlösung 24 Stunden in einem Kühlschrank eingefroren, bei Raumtemperatur aufge taut und 30 Minuten bei 2×10³ U/min zentrifugiert. Die erhaltene Lösung wird in eine zylindrische Form mit einem Durchmesser von 4 mm gegossen und mit ionisierender Strah lung in einer Dosis von 5 kGy bestrahlt. Der Rohling aus vernetztem Biopolymer auf der Grundlage von Kollagen wird 48 Stunden in destilliertem Wasser stehengelassen. Das Wasser wird so oft gewechselt, bis der pH-Wert des dekantier ten Wassers 6,8 erreicht. Der Rohling wird mit einem Ende in einem staubfreien Schrank aufgehängt und bei Raumtempe ratur bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt des Biopolymers von 50 Masse-% getrocknet. Der Rohling wird in flüssigem Stickstoff eingefroren und 7 Stunden in einer lyophilen Troc kenvorrichtung getrocknet. Aus dem Rohling werden Zylinder mit zugespitztem Ende mit einer Länge von 4 mm geschnitten. Das Implantat zum Hermetisieren von Horn- und Lederhautwun den wird in hermetische Flakons verpackt und durch γ-Strahlung in einer Dosis von 25 kGy sterilisiert. Das vernetzte Biopolymer des Implantats ist steril, weist eine mechanische Festigkeit auf und ist fermentbeständig.

Beispiel 6

Eine Kollagenlösung von 0,8 Masse-% wird gemäß Beispiel 4 hergestellt. Die Lösung wird in einer Filteranlage AMICON XM-50® konzentriert. Die Kontrolle der Konzentration er folgt durch Verringerung des Lösungsstandes in der Küvette eines Apparates. Die erhaltene Kollagenlösung von 1,3 Mas se-% wird bis zur Entstehung von Gasblasen vakuumiert und 30 Minuten bei 2×10³ U/min zentrifugiert. Die Kolla genlösung wird 24 Stunden langsam in einem Kühlschrank eingefroren, bei Raumtemperatur aufgetaut und dann 30 Minuten bei 2×10³ U/min zentrifugiert. Die behandelte Lösung wird in eine zylindrische Form mit einem Durchmes ser von 2 mm gegossen und mit ionisierender Strahlung in einer Dosis von 0,5 kGy bestrahlt. Das erhaltene ver netzte Biopolymer in Form eines zylindrischen Rohlings wird 48 Stunden in destilliertem Wasser bis auf einen pH-Wert des dekantierten Wassers von 6,8 dialysiert. Der Rohling wird an einem Ende in einem staubfreien Trocken schrank aufgehängt und bei Raumtemperatur bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt des Biopolymers von 50 Masse-% konzen triert. Der Rohling wird in flüssigem Stickstoff eingefroren und 8 Stunden in einer lyophilen Trockenvorrichtung unter gebracht. Der Rohling wird in Form von Zylindern mit zuge spitztem Ende mit einer Länge von 5 mm geschnitten. Das Implantat wird in hermetische Flakons verpackt und mit γ-Strahlung in einer Dosis von 30 kGy bestrahlt. Das vernetzte Biopolymer des Implantats ist steril, weist eine mechanische Festigkeit auf und ist fermentbeständig.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines vernetzten Biopolymeren auf der Grundlage von Kollagen für die Ophthalmologie durch alkalische Salzbehandlung der Augensklera von Tieren, Homogenisieren des erhaltenen Gewebes mit wäßriger Lösung einer organischen Säure bis zur Entstehung einer Kollagen lösung mit anschließendem Extrahieren niedermolekularer Beimengungen, dadurch gekennzeich net, daß man

- die von den Beimengungen gereinigte Kollagenlösung mit Distickstoffoxid sättigt,
- die Kollagenlösung bis auf eine Konzentration von höchstens 80 Masse-% bringt und
- die erhaltene Kollagenlösung mit einer ionisierenden Strahlung in einer Dosis von 0,5 bis 15 kGy bis zur Bildung eines vernetzten Biopolymeren bestrahlt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß man vor der Bestrahlung die Kollagenlösung durch 10- bis 30minütiges Zentrifu gieren bei 3 bis 40×10³ U/min teilweise entgast.

3. Implantat zum Hermetisieren von Horn- und Lederhautwunden bei Augenverletzungen, das aus dem vernetzten Biopolymeren auf der Grundlage von Kollagen erhalten wird, das gemäß An spruch 1 bis 2 hergestellt wurde.

4. Verfahren zur Herstellung eines Implantats zum Hermeti sieren von Horn- und Lederhautwunden bei Augenverletzungen nach Anspruch 3, das die alkalische Salzbehandlung der Augensklera von Tieren, das Homogenisieren des erhaltenen Gewebes mit wäßriger Lösung einer organischen Säure bis zur Bildung einer Kollagenlösung mit anschließendem Extra hieren niedermolekularer Beimengungen umfaßt, da durch gekennzeichnet, daß man

- die von Beimengungen gereinigte Kollagenlösung auf eine Konzentration von 0,2 bis 1,3 Masse-% bringt,
- die erhaltene Kollagenlösung mit Distickstoffoxid sättigt,
- mit der genannten Kollagenlösung eine Form ausfüllt und mit ionisierender Strahlung in einer Dosis von 0,5 bis 15 kGy bestrahlt,
- den Rohling für das Implantat aus dem vernetzten Biopolymer auf der Grundlage von Kollagen 24 bis 48 Stunden in Wasser dialysiert,
- diesen Rohling bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt des vernetzten Biopolymers von 30 bis 50 Masse-% trocknet, und
- dem Rohling die Form und die Abmessungen des Implan tats verleiht, die ein vollständiges Hermetisieren von Horn- und Lederhautwunden bei Augenverletzungen gewährleisten.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß man die Kollagenlösung vor dem Unterbringen in einer Form durch aufeinanderfolgendes Einfrieren und Auftauen bei 20 bis 25°C und 10- bis 60 minütiges Zentrifugieren bei 1 bis 2×10³ U/min teilweise entgast.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß das Implantat so geformt wird, daß es die Form eines Zylinders mit zugespitzem Ende mit einer Länge von 3 bis 5 mm und einen Durchmesser der Grundlage von 0,5 bis 4,0 mm erhält.