DE4325954A1 - Verfahren zur Herstellung eines Knochentransplantats mit veredelter Oberfläche - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Knochentransplantats mit veredelter Oberfläche

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines neuen, avitalen Knochentransplantates mit einer veredelten Oberfläche aus menschlichen oder tierischen Knochen zum Ersatz körperlicher De­ fekte in den chirurgischen Disziplinen der Human- und Veterinärme­ dizin.
Derzeit werden Knochentransplantate in ihrer unbehandelten, natür­ lichen Form mechanisch aufbereitet, entfettet, mittels Gammastrah­ len, chemischen Mitteln wie Betapropiolacton, Ethylenoxid, Cialit, oder anderen Reagenzien oder in einem Plasma bei erhöhten Tempera­ turen sterilisiert und nach Konservierung durch Gefrieren oder Ge­ friertrocknung gelagert und als Knochenersatzmaterial angewendet Daraus resultieren ein Einheilungsprozeß und eine Knochenneubil­ dungstendenz die verbesserungswürdig sind.
Derartige Verfahren sind beschrieben im Technical Manual Muscoloskeletal Tissues der American Assiation of Tissue Banks,. Februar 1992 (AATB Business Office, 1350 Beverly Rd., Suite 220-A, McLean VA 22101) und in den Richtlinien zum Führen einer Knochenbank des Wissenschaftlichen Beirates der Bundesärztekammer (Bundesgesundheitsblatt 31, Nr. 6, Juni 1988, S. 224; Publikation der gesamten Richtlinien: Deutscher Ärzteverlag, Köln, März 1988).
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, mit dem es möglich ist, ein Knochentransplantat, das den verschiedenen Belan­ gen unterschiedlicher chirurgischer Fächer hinsichtlich Gewebever­ träglichkeit, Einheilungsfähigkeit und osteogenetischer Wirkung Rechnung trägt, herzustellen.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß bei dem eingangs genannten Verfah­ ren dadurch gelöst, daß folgende Verfahrensvorschriften gegeben sind:
  • - das nach bekannten Verfahren mechanisch aufbereitete und mit Chloroform, Methanol, Ethanol, Benzin oder Ether entfette Rohma­ terial wird in eine Peressigsäurelösung, deren Konzentration zwi­ schen 0,1 und 5 Vol.-% beträgt, eingelegt;
  • - der Säure können Alkohole zugesetzt werden, beispielsweise Gly­ cerol, Propylenglycol, Triethylenglycol, Erythrite oder Pentite, oder Dimethylsulfoxid, wenn andere Effekte wie beispielsweise Weichmachen oder Entfetten zusätzlich erzielt werden sollen;
  • - das Gemisch aus Rohmaterial, Säure und gegebenenfalls zusätzli­ chen Agentien wird bei Raumtemperatur und einem Unterdruck von 0,1- 1,9 kp/cm² für 240 Minuten eingelegt, ständig sanft geschwenkt und anschließend für 10 Minuten bis zur pH-Konstanz im Neutralen (pH 6,5-7,5) - gegebenenfalls unter Neutralisation mit tropfenweise zugegebener Natronlauge - gespült, gegebenenfalls mehrfach gespült und anschließend nach bekannten Verfahren weiterbehandelt.
Das so hergestellte Knochentransplantat erfährt durch das erfin­ dungsgemäße Verfahren eine Oberflächenveredlung, welche die bio­ mechanischen Eigenschaften (Zugfestigkeit, Druckfestigkeit, Tor­ sionsfestigkeit, Scherfestigkeit) nicht verändert, jedoch die im­ munologischen Eigenschaften im Sinne einer Antigenitätsminderung positiv beeinflußt. Es verbessert die strukturellen und biologi­ schen Eigenschaften, indem die Struktur des Knochens so verändert wird, daß durch den Aufschluß in oberflächlichen Schichten des Ma­ terials Poren entstehen, in die nach Transplantation die Ausläufer von Wirtsfibroblasten hineinwachsen können. Dadurch wird der Einheilungsprozeß beschleunigt. Durch Minderung der Antigenität und durch Aufrauhen der Oberfläche resultiert eine geringere Fremdkör­ perreaktion. Durch engeren Kontakt der Kollagenanteile des Kno­ chens mit dem Transplantatbett folgt eine größere osteoneogeneti­ sche Wirkung und eine schnellere und festere Verbindung des Trans­ plantats mit dem Gewebe des Wirts.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel erläutert:
Das neue, auf seiner Oberfläche veredelte Knochentransplantat wird hergestellt, indem der Knochen nach bekannten Verfahren mechanisch aufbereitet und in einem Gemisch von gleichen Teilen Chloroform eingelegt und für zwei Stunden bei Raumtemperatur ständig sanft geschwenkt und anschließend 10 Minuten unter fließendem Wasser gespült wird.
Anschließend wird das so vorbehandelte Gewebe erfindungsgemäß für vier Stunden bei Raumtemperatur in eine 1%ige Peressigsäurelösung bei einem Druck von -0,8 kp/cm² eingelegt und ständig sanft geschwenkt. Anschließend wird in destilliertem Wasser für 10 Minuten bis zur pH-Konstanz im Neutralbereich (pH 6,5-7,5) - gegebenenfalls unter Neutralisation mit tropfenweise zugegebener Natronlauge - gespült, gegebenenfalls mehrfach gespült.
Die Weiterbehandlung erfolgt nach bekannten Methoden, indem bei wenigstens -40°C eingefroren, gefriergetrocknet, keimdicht verschlossen und mit einer Dosis von 25 Gy mittels Gammastrahlen sterilisiert wird.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung eines neuen Knochentransplantates mit veredelter Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß Kno­ chen menschlicher oder tierischer Herkunft bei Raumtemperatur und Unterdruck von 0,1-1,9 kp/cm² unter ständigem Schwenken für 1-600 Minuten in eine 0.1 bis 5 Vol.-%ige Peressigsäu­ relösung eingelegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß andere Säuren wie Ameisensäure, Salzsäure, Phosphorsäure oder Schwe­ felsäure eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Säure vor oder während der Anwendung entweder Chloroform, Methanol, Etanol, Benzin, Äther oder andere bekannte, fettlö­ sende Mittel zugesetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Säure mehrwertige Alkohole wie Glycerin, Propylenglycol, Triethylenglycol, Erythrite oder Pentite oder Dimethylsulf­ oxid zugesetzt werden.
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