EP4232102A2 - Resorbable covering membrane for medical wound area treatment - Google Patents

Resorbable covering membrane for medical wound area treatment

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EP4232102A2
EP4232102A2 EP21835198.9A EP21835198A EP4232102A2 EP 4232102 A2 EP4232102 A2 EP 4232102A2 EP 21835198 A EP21835198 A EP 21835198A EP 4232102 A2 EP4232102 A2 EP 4232102A2
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EP
European Patent Office
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collagen
cover membrane
carrier layer
particles
collagen particles
Prior art date
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Pending
Application number
EP21835198.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Heinrich Planck
Erhard Müller
Svenja Reimer
Christian PLANCK
Helmut Hierlemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Polymedics Innovations GmbH
Original Assignee
Polymedics Innovations GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Polymedics Innovations GmbH filed Critical Polymedics Innovations GmbH
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Pending legal-status Critical Current

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    • C08L67/04Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones

Definitions

  • the present invention relates to an absorbable cover membrane for medical treatment of wound surfaces.
  • cover membrane is known, for example, from EP 1 181 941 A2 and is marketed by Polymedics GmbH, Germany, under the name Suprathel®.
  • the cover membrane is used in medical practice as a wound contact material, e.g. B. as a skin replacement material for burns or for the treatment of so-called decollements, d. H. of scouring wounds of the skin.
  • US Pat. No. 8,951,598 B2 discloses a cover membrane which has a biodegradable polymer carrier layer made from polylactic acid or polyglycolic acid has, which is doped with collagen nanoparticles.
  • the polymer carrier layer can have, for example, a polylactide-glycolide copolymer (PLGA) with 10 to 40% by weight of nanoscale collagen particles.
  • PLGA polylactide-glycolide copolymer
  • cover membrane mentioned at the outset offers pain-relieving and anti-infective effects in open wound surface treatment and allows largely undisturbed formation of granulation tissue with good mechanical properties at the same time.
  • the haemostatic effect of the cover membranes is quite limited and the cover membrane shows only a slow ability to adsorb and absorb liquids on bloody wound surfaces or those wetted with exudate.
  • the cover membrane has collagen particles with a particle size of more than 80 ⁇ m, which are arranged and kept embedded at least in sections in the polymer material of the carrier layer. Due to the known swelling capacity of fibrillar collagen, ie collagen whose secondary or tertiary structure is intact, the binding of water to the cover membrane can be accelerated and the water-binding capacity of the cover membrane per unit area can be increased. In the present application, fibrillar or structurally intact collagen is understood to mean collagen whose ⁇ and ⁇ bands can be detected in the SDS-PAGE test.
  • the collagen particles are anchored in the polymer material of the carrier layer, which is itself water-absorbent, the absorption of water by the polymer material of the carrier layer itself can also be promoted.
  • the cover membrane When the cover membrane is applied to the wound surface, excess blood plasma and/or wound exudate can be removed from the wound surface more quickly and effectively.
  • the swelling of the collagen particles increases the thickness of the cover membrane—at least locally—so that the distance between the cover membrane and the wound tissue supplied with it can increase, at least locally.
  • the haemostatic properties of the cover membrane can be improved, and vascularization of the wound surface and thus wound healing can be accelerated.
  • an appropriately flexible, deformable design of the cover membrane it can be easily adapted even to intraperitoneal surfaces that are difficult to cover three-dimensionally and to wound surfaces of the skin, for example in the area of joints.
  • the collagen particles preferably have a particle size in the range from 80 ⁇ m to 500 ⁇ m, particularly preferably in the range from 100 ⁇ m to 250 ⁇ m, very particularly preferably in the range from 100 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the haemostatic effect of the collagen in situ decreases beyond an average particle size of approximately 500 ⁇ m and the anchoring of the collagen in the carrier layer is no longer sufficiently stable with respect to the mechanical forces acting on the cover membrane during handling and application is. This can lead to an undesired shearing of the collagen particles from the carrier layer.
  • Particularly reliable hemostasis can be achieved with a particle size between 100 ⁇ m and 150 ⁇ m.
  • the cover membrane has 0.4 to 80% by weight, preferably 0.5 to 25% by weight, of collagen particles. It should be noted that the improved haemostatic properties of the sheet material mediated by the collagen are already achieved with approximately 1% by weight of collagen. In this respect, the flat material can have in particular 0.4-2% by weight of collagen particles.
  • the collagen particles extend away from the carrier layer.
  • the collagen particles thus form a collagen pole on the back and front of the carrier layer. Due to the size of the collagen particles alone, the cover membrane in the area of the collagen pole is more hydrophilic than without such a collagen pole. With this structure of the cover membrane, an immediate bioavailability of the collagen particles and thus an even faster onset of hemostatic effect of the cover membrane can be achieved.
  • at least a portion of the collagen particles can bulge over the front or rear surface area of the carrier layer that encompasses or surrounds the respective collagen particle.
  • the respective collagen particle is preferably kept completely embedded in the polymer material of the carrier layer.
  • the aforementioned collagen pole of the carrier layer has a structural height of more than 10%, preferably more than 20%, of the nominal thickness of the carrier layer.
  • the carrier layer can have a collagen pole made of collagen fibers on both sides.
  • this eliminates the risk of the cover membrane being applied the wrong way round on the wound surface to be treated with it.
  • the collagen poles of the two sides of the carrier layer can differ from one another in terms of their nominal thickness, the average density of their collagen fibers per unit area of the cover membrane and/or the size of their collagen particles.
  • one and the same cover membrane can be used for different wound management requirements, thus further expanding its range of application.
  • cover membrane sections are folded over, an undesired mutual adhesion of cover membrane sections can be counteracted.
  • the collagen pole on one side of the covering membrane can, for example, comprise collagen particles with an average particle size of 100 to 150 ⁇ m and the pole on the other side of the covering membrane can contain collagen particles with an average particle size between 250 and 500 ⁇ m. This can do that Swelling behavior of the collagen particles of the respective edging or pile of the carrier layer can be adapted to the respective wound area to be treated.
  • the collagen particles of the covering membrane can in particular be made from native type I and/or type III collagen, in particular bovine collagen. Such collagen is available on the market in sufficient quantities and in high purity.
  • the carrier layer can in particular comprise a copolymer based on the monomers lactide, glycolide, trimethylencarbonate, s-caprolactone and/or 1,4-dioxan-2-one or polyhydroxybutyrate (PHB) or mixtures of these polymers.
  • the cover membrane can develop an anti-infective and pain-reducing effect, with complete hydrolytic and enzymatic degradability being fully retained.
  • the carrier layer can contain 20% by weight to 99.6% by weight of copolymer and/or polyhydroxybutyrate and 0.4% by weight to 80% by weight of collagen particles with a particle size >80 ⁇ m, preferably 0.8% by weight. to 25% by weight of the collagen particles.
  • the carrier layer can in particular comprise a terpolymer of 65 to 87% by weight of lactide, 5 to 20% by weight of trimethylene carbonate and 5 to 20% by weight of E-caprolactone.
  • the monomers lactide, trimethylene carbonate and s-caprolactone can be present in the terpolymer in particular in the range from 85/10/5 to 70/20/10% by weight.
  • the carrier layer of the cover membrane preferably has a nominal thickness d of 50 to 3000 ⁇ m, preferably 80 to 500 ⁇ m or 800 to 2500 ⁇ m.
  • the method according to the invention for producing the cover membrane explained above comprises the following steps: • comminuting provided and preferably dried native collagen to form collagen particles with an average particle size greater than 80 ⁇ m, preferably greater than 100 ⁇ m;
  • the suspension/dispersion of the collagen particles in the polymer solution has to be carried out very carefully in order not to further damage the collagen particles directly or through shearing forces, in particular to further comminute them.
  • Very finely divided collagen ⁇ 50 ⁇ m degrades very quickly to gelatine in the polymer solution, so that the fibrils of the collagen particles with their original helical shape are destroyed. It is therefore procedurally necessary to maintain the particle size greater than 80 ⁇ m to preserve the integrity and desired function of the collagen in vivo. It is therefore necessary to focus on a size and structure-preserving suspension/dispersion of the collagen particles. According to the invention, this is preferably achieved in that the collagen particles are dispersed or suspended in the polymer solution by stirring for a maximum of two minutes, preferably for a maximum of one minute.
  • the collagen particles it is also possible to suspend/disperse the collagen particles by stirring in the pure solvent for a maximum of two minutes, preferably one minute, and then carefully stirring the collagen suspension with the polymer solution. Drying stabilizes the carrier layer of the cover membrane. Longitudinal segments of the collagen particles arranged outside the carrier layer can partially stand up during drying or when the cover membrane is detached from the planar carrier. If the flat support is in the form of a plate, in particular a glass plate, with a completely flat surface, the back of the dried cover membrane is correspondingly smooth, ie in particular without collagen particles extending away from the back of the support material. If the cover membrane is to have a collagen pole on both sides, a glass plate with micro-indentations or, alternatively, a carrier with a microporous coating can be used as the planar carrier.
  • the collagen particles are scattered onto the carrier or onto the polymer solution/collagen suspension applied to the carrier, this can be done solely by gravity or also forced by means of a compressed gas/compressed air. In this way, the collagen particles can be anchored particularly reliably in the polymer solution or the collagen suspension.
  • the native collagen is preferably dried before it is comminuted, or the comminuted collagen particles are dried before they are suspended in the solution.
  • a particularly efficient comminution of the collagen and in the latter case a particularly efficient suspension of the collagen particles in the solution can be achieved.
  • FIG. 1 shows a cover membrane with a carrier layer, in which collagen particles with a particle size of more than 80 ⁇ m are anchored, in a schematic sectional view;
  • FIG. 3 shows the cover membrane according to FIG. 2 in a plan view showing a collagen particle which is completely embedded in the polymer material of the carrier layer and protrudes over the (planar) surface area of the carrier layer surrounding the collagen particle.
  • FIG. 4 shows the cover membrane according to FIG. 2 after swelling in water at 37° Celsius for several hours
  • FIG. 5 shows a block diagram of a method according to the invention for producing a cover membrane according to the invention.
  • FIG. 6 shows an SDS-PAGE test for detecting an undesired degradation of collagen particles as a function of the mixing time when mixing the collagen particles with a polymer solution.
  • the cover membrane 10 comprises a carrier layer 12 with a front side and a back side 12a, 12b.
  • the carrier layer 12 is structurally formed here by a copolymer based on the monomers lactide, trimethylene carbonate, E-caprolactone and/or 1,4-dioxan-2-one, or polyhydroxybutyrate (PHB) or mixtures of these polymers.
  • the carrier layer 12 is therefore biocompatible and hydrolytically and/or degradable by endogenous enzymes and completely resorbable.
  • the carrier layer has a nominal thickness d which, depending on the mechanical application requirements placed on the cover membrane 10, can be from 50 to 3000 ⁇ m, preferably from 80 to 500 ⁇ m or from 1000 to 2500 ⁇ m.
  • collagen particles 14 are embedded in the material of the carrier layer 12, at least in sections. In other words, the collagen particles 14 are anchored in the material of the carrier layer 12 .
  • the collagen particles 14 can be kept embedded in the polymer material of the carrier layer and, according to FIG. 1, at least partially extend away from the carrier layer 12 or bulge over the front side, as explained below in connection with FIG. If the collagen particles 14 extend away from the carrier layer, they can together form a collagen pole 16 of the carrier layer 12 .
  • the structural height h of the collagen pole 16 can be more than 10%, preferably more than 20%, of the nominal thickness d of the carrier layer 12.
  • the collagen particles 14 all consist of comminuted native collagen, for example type I and/or type III collagen, and can in particular be of bovine, murine or porcine origin.
  • the collagen particles 14 have a particle size I of more than 80 ⁇ m, preferably between 100 ⁇ m and 500 ⁇ m, particularly preferably between 100 ⁇ m and 250 ⁇ m.
  • the cover membrane 10 Due to the collagen pole 16, the cover membrane 10 has two different useful sides 18, 20 in the exemplary embodiment shown in FIG. If the cover membrane 10 is applied with its pole-side useful side 18 to a wound surface (not shown), direct contact with the wound surface by the collagen particles 14 is made possible. This ensures a particularly high bioavailability of the collagen and its functional advantages in the treatment of wound surfaces are fully exploited at an early stage. These include, in particular, the known haemostatic properties of fibrillar collagen, its swelling capacity due to a pronounced absorption capacity of blood and wound exudate, and its favorable effects with regard to rapid vascularization of the wound surface and wound healing. In practice it has been shown that even small mass fractions of the collagen particles 14 promote the aforementioned effects.
  • the cover membrane 10 can comprise between 0.5 to 80% by weight of collagen particles 14, preferably between 0.8 to 25% by weight of collagen particles 14.
  • the cover membrane 10 can be folded and respective folding sections (not shown), e.g. B. with their mutually facing back 12b, are superimposed. Particularly in the case of adhesion prophylaxis, this offers the advantage of a particularly large liquid absorption capacity in relation to the surface unit 22 of the folded cover membrane 10 in contact with the wound surface.
  • laparoscopic application of the cover membrane can be facilitated as a result.
  • the cover membrane 10 can also have a collagen pole 16 made of collagen particles 14 on both sides. In practice, this can on the one hand counteract an inadvertent laterally inverted application of the covering membrane 10 and provide a usable collagen surface 20 on both sides. At the same time, when the cover membrane is applied to a wound, an annoying sticking of the cover membrane 10 to itself can be counteracted.
  • the collagen poles 16 on the front and back sides 12a, 12b of the carrier layer 12 can differ from one another in terms of the average density of their collagen particles 14 per unit area 22 of the cover membrane 10 and/or the size of their collagen particles 14 or their structural height h . As a result, a cover membrane 10 with different collagen useful sides 18, 20 can be provided and the possible range of uses of the cover membrane 10 in treating wound surfaces can thus be expanded.
  • FIG. 2 shows a side view of the cover membrane, in which the nominal thickness d of the carrier layer can be clearly seen.
  • 3 shows the ready-to-use cover membrane 10 in the area of a collagen particle 14 in a microscopic plan view and with a height profile along the measuring section marked S.
  • the collagen particle 14 bulges together with the polymer material (locally limited) over the surface area 24 of the front side 12a of the carrier layer 12 surrounding the collagen particle 14 .
  • the surface area 24 of the carrier layer 12 is planar or essentially planar.
  • cover membrane 10 shown in Fig. 3 is placed in water and then analyzed by measurement, there is increased swelling of the cover membrane 10 in the area of a collagen particle 14, i.e. locally limited, compared to collagen-free carrier layer sections of the cover membrane or the collagen particle 14 surrounded 4 shows a microscope image of the cover membrane 10 after a water bath at 37° C. for 22 hours.
  • the nominal thickness d (cf. FIG. 1) of the cover membrane 10 is approximately 250 ⁇ m on average according to the height profile image, with the collagen particle 14 shown (cf. FIG. 1) being approximately 350 ⁇ m over the surface region 24 of the carrier layer 12 (cf. FIG. 1) that encompasses the collagen particle 14 collagen particle-free carrier layer section) protrudes.
  • the combination of the collagen particles 14 and the synthetic resorbable polymer e.g. polylactide-caprolactone-trimethylene carbonate
  • the resorbable polymer material of the carrier layer 12 is in direct contact with the wound (eg a burn wound) and can improve wound healing through the enzymatic release of lactic acid and develop a pain-relieving and anti-infective effect.
  • the method 100 has the following method steps:
  • a first step 102 provided and preferably dried native collagen 200 is comminuted to form collagen particles 14 with a particle size greater than 80 ⁇ m, preferably greater than 100 ⁇ m.
  • the collagen particles 14 can be suspended in an organic solvent 202, for example dimethyl sulfoxide (DMSO), to form a collagen stock suspension 204.
  • DMSO dimethyl sulfoxide
  • the collagen particles 14 are stable or largely stable in pure DMSO, so that the collagen particles 14 suspended in DMSO do not degrade.
  • a polymer solution 206 is produced from an absorbable polymer 208 and a suitable solvent 210.
  • step 108 the collagen particles 14 or the collagen particles 14 contained in the collagen stock suspension 204 are suspended/dispersed in the polymer solution 206 so that a collagen suspension 212 is obtained.
  • the size and functionality of the collagen particles 14 ie structural integrity with detectability of o and ß bands in the SDS-PAGE test
  • the collagen particles 14 are not stable, for example in a solution 206 of a statistical terpolymer of D,L-lactide-trimethylene carbonate-caprolactone, and can degrade over time to form collagen particles 14 with a grain size of ⁇ 50 ⁇ m.
  • a speedy processing of Collagen Suspension 212 displayed.
  • FIG. 6 shows the result of an SDS-PAGE test (sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis test) of the collagen suspension 212 as a function of the stirring time using an aforementioned Ultra Turrax® stirrer.
  • SDS-PAGE test sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis test
  • a protein marker PM protein marker: "Precision Plus Protein Standard” from BioRad with defined molecular weights between 10 - 250 kDa; 10 ⁇ l sample volume
  • the reference bands typical of the protein marker PM are shown
  • a solution containing native bovine collagen sample volume 4 ⁇ l
  • a sample (sample volume 33 ⁇ l) of the collagen suspension 212 was applied with a stirring time of 2 ⁇ 15 s (lane 7), 2 ⁇ 30 s (lane 8), 2 x 60 s (lane 9) and 2 x 5 min (lane 10).
  • the collagen bands (o, ß and y regions) typical of collagen particles 14 can be clearly seen with an Ultra Turrax® mixing time of 2 ⁇ 15 s (lane 7). Even with a mixing time of 2 x 30 s and 2 x 60 s, the intensity of the bands in the y and ß region decreases increasingly. With a mixing time of 2 x 5 min, the bands in the y-region are almost no longer recognizable and the bands in the o- and ß-region are clearly less pronounced. Astonishingly, the reduction in the intensity of the o, ß and y regions shows a clear degradation of the collagen even after stirring for 5 minutes. With even longer stirring, the alpha and beta bands in the collagen suspension 212 can also no longer be recognized (not shown).
  • the collagen particles 14 are preferably dispersed/suspended in the respective polymer solution 206 for less than 2 minutes, very particularly preferably for a maximum of 1 minute.
  • the collagen suspension 212 obtained in this way is applied to a flat carrier 216 in step 110, preferably by means of a doctor blade 214.
  • a glass plate can be used as the flat carrier 216 .
  • the collagen suspension 212 is dried, in particular freeze-dried, and the solvent 210 is thereby removed.
  • the collagen particles 14 in step 114 can also be applied to the flat carrier 210 before the solution 206 or the collagen stock suspension 212 is applied to the flat carrier 210 or after the application of the solution 206/collagen suspension 212 be applied or scattered onto the planar carrier 210 onto the solution 206/collagen suspension 212. In the latter case, this can be done by means of a compressed gas or by means of compressed air in order to introduce the collagen particles 14 into the solution 206 or the collagen suspension 212 at least in sections.
  • step 102 0.5 g of dried bovine collagen 200 is comminuted into collagen particles 14 with a grain size>80 ⁇ m.
  • the collagen particles 14 are subsequently dispersed in an organic solvent 202 in step 104 to obtain a collagen stock suspension 204 .
  • the collagen particles 14 are added, for example, to 49.5 g of dimethyl sulfoxide (DMSO) and gently dispersed therein for 15 seconds. This gives a 1% collagen stock suspension 204.
  • DMSO dimethyl sulfoxide
  • a 150 g example of a 23% solution 206 of a statistical terpolymer of D,L-lactide-trimethylene carbonate-caprolactone in a solvent 208 is provided.
  • step 108 a total of 50 g of 1% DMSO collagen stock suspension 204 is mixed with 150 g of 23% solution of a random terpolymer of D,L-lactide-trimethylene carbonate-caprolactone Mixed collagen suspension 212 and homogenized twice for 15 seconds each time by stirring.
  • the collagen suspension 212 is squeegeed onto the carrier 216, for example a glass plate, using a squeegee 214 with a squeegee gap of 250 ⁇ m, and then in step 112 freeze-dried.
  • the carrier 216 for example a glass plate
  • a squeegee 214 with a squeegee gap of 250 ⁇ m
  • step 112 freeze-dried.
  • step 108 a total of 1.15 g of ground collagen particles 14 with a particle size >80 ⁇ m are added to 100 ml of a 23% polymer solution 206 of a statistical terpolymer of D,L-lactide trimethylene carbonate-caprolactone in DMSO and stirred gently to form the collagen suspension 212 .
  • the collagen suspension 212 is then squeegeed onto the flat carrier 216 in step 110 using a squeegee 214 with a squeegee gap of 500 ⁇ m. Finally, the solvent 210 of the collagen suspension 212 is removed by freeze-drying the collagen suspension 212 . This creates an approximately 100-250 ⁇ m thick cover membrane in the form of a collagen composite membrane made from 95% of a random terpolymer of lactide-trimethylene carbonate-caprolactone and 5% collagen particles 14 with a grain size>80 ⁇ m.
  • step 102 native cattle collagen is comminuted into collagen particles 14 with an average particle size of >80 ⁇ m. Then, in step 104, 0.25 g of the dried collagen particles 14 are added to 49.5 g DMSO and gently dispersed for 15 seconds. This gives a 1% collagen stock suspension 204.
  • step 108 50 g of the 1% DMSO collagen stock suspension 204 are mixed with 150 g of a 12.5% solution of a random terpolymer of D,L-lactide-trimethylene carbonate-caprolactone and homogenized 2 ⁇ 15 seconds by stirring.
  • the collagen suspension 212 obtained in this way is squeegeed onto the flat carrier 216 using a squeegee 214 with a squeegee gap of 600 ⁇ m.
  • the collagen suspension 212 is freeze-dried, so that a cover membrane with a nominal thickness of approximately 180 ⁇ m d made of 98.6% lactide-trimethylene carbonate-caprolactone terpolymer and 1.4% bovine collagen particles 14 with a grain size>80 ⁇ m is obtained.

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Abstract

The invention relates to a covering membrane (10) for medical wound area treatment, in particular for burns or for preventing adhesion. The covering membrane (10) has a substrate layer (12) comprising a polymer material as well as collagen particles (14) which have a particle size I of more than 80 µm and are disposed in such a way as to be fixedly embedded in at least some portions of the polymer material of the substrate layer (12). The invention further relates to a process for manufacturing such a covering membrane (10).

Description

Resorbierbare Deckmembran zur medizinischen Wundflächenbehandlunq Resorbable cover membrane for medical treatment of wound surfaces
Die vorliegende Erfindung betrifft eine resorbierbare Deckmembran zur medizinischen Wundflächenbehandlung. The present invention relates to an absorbable cover membrane for medical treatment of wound surfaces.
Eine solche Deckmembran ist beispielsweise aus der EP 1 181 941 A2 bekannt und wird von der Fa. Polymedics GmbH, Deutschland, unter der Bezeichnung Suprathel® vermarktet. Die Deckmembran ist in der medizinischen Praxis als Wundkontaktmaterial, z. B. als Hautersatzmaterial bei Brandwunden oder auch zur Behandlung von sogenannten Decollements, d. h. von Ablederungswunden der Haut, etabliert. Such a cover membrane is known, for example, from EP 1 181 941 A2 and is marketed by Polymedics GmbH, Germany, under the name Suprathel®. The cover membrane is used in medical practice as a wound contact material, e.g. B. as a skin replacement material for burns or for the treatment of so-called decollements, d. H. of scouring wounds of the skin.
In der US 8,951,598 B2 ist eine Deckmembran offenbart, die eine biologisch abbaubare Polymer-Trägerschicht aus Polymilchsäure oder Polyglykolsäure aufweist, welche mit Kollagen-Nanopartikeln dotiert ist. Die Polymer-Trägerschicht kann beispielsweise ein Polylactid-Glycolid-Copolymer (PLGA) mit 10 bis 40 Gew.-% nanoskaligen Kollagenteilchen aufweisen. US Pat. No. 8,951,598 B2 discloses a cover membrane which has a biodegradable polymer carrier layer made from polylactic acid or polyglycolic acid has, which is doped with collagen nanoparticles. The polymer carrier layer can have, for example, a polylactide-glycolide copolymer (PLGA) with 10 to 40% by weight of nanoscale collagen particles.
Die eingangs genannte Deckmembran bietet zwar bei der offenen Wundflächenbehandlung schmerzlindernde und antiinfektiöse Effekte und erlaubt eine weitgehend ungestörte Bildung von Granulationsgewebe bei zugleich guten mechanischen Eigenschaften. Allerdings ist die blutstillende Wirkung der Deckmembranen recht begrenzt und die Deckmembran zeigt auf blutigen bzw. mit Exsudat benetzten Wundoberflächen ein nur langsames Ad- und Absorptionsvermögen der Flüssigkeiten. Bekanntlich treten im klinischen Alltag nach Operationen im Bauchraum häufig postoperative Adhäsionen auf. Derlei Gewebsverwachsungen können rezidivierende chronische Schmerzen, Infertilität und ggf. sogar einen mechanischen Dünndarm-Verschluss ( =Ileus) zur Folge haben. Bekanntlich können bereits mikroskopisch kleine peritoneale Gewebsläsionen in Verbindung mit Blut Adhäsionen hervorrufen. Insoweit sind ergänzende Prophylaxemaßnahmen sinnvoll, die eine beschleunigte postoperative Heilung begünstigen und derlei Adhäsionen entgegenwirken. Die genannten Deckmembranen sind aufgrund ihres langsamen Ad- und Absorptionsvermögen von Flüssigkeiten deshalb auch für intraperitoneale Anwendung zum Zwecke der Adhäsionsprophylaxe nur bedingt geeignet. The cover membrane mentioned at the outset offers pain-relieving and anti-infective effects in open wound surface treatment and allows largely undisturbed formation of granulation tissue with good mechanical properties at the same time. However, the haemostatic effect of the cover membranes is quite limited and the cover membrane shows only a slow ability to adsorb and absorb liquids on bloody wound surfaces or those wetted with exudate. It is well known that postoperative adhesions frequently occur in everyday clinical practice after operations in the abdomen. Such tissue adhesions can result in recurrent chronic pain, infertility and possibly even a mechanical blockage of the small intestine ( = ileus). It is known that even microscopically small peritoneal tissue lesions in connection with blood can cause adhesions. In this respect, additional prophylactic measures are useful, which promote accelerated postoperative healing and counteract such adhesions. Because of their slow capacity to adsorb and absorb liquids, the cover membranes mentioned are only conditionally suitable for intraperitoneal use for the purpose of adhesion prophylaxis.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Deckmembran anzugeben, die verbesserte blutstillende Eigenschaften aufweist und ein nochmals breiteres Einsatzspektrum erlaubt. Darüber hinaus ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Deckmembran anzugeben. It is therefore the object of the invention to specify a cover membrane which has improved haemostatic properties and allows an even broader spectrum of use. In addition, it is the object of the invention to specify a method for producing such a cover membrane.
Die die Deckmembran betreffende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Deckmembran mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist in Anspruch 13 angegeben. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie in der Beschreibung angegeben. Die Deckmembran weist erfindungsgemäß Kollagenpartikel mit einer Partikelgröße von mehr als 80 pm auf, die im Polymermaterial der Trägerschicht zumindest abschnittsweise eingebettet gehalten angeordnet sind. Durch die bekannte Quellfähigkeit von fibrillärem, d. h., in seiner Sekundär- bzw. Tertiärstruktur intaktem, Kollagen kann die Bindung von Wasser an die Deckmembran beschleunigt und die Wasserbindungskapazität der Deckmembran pro Flächeneinheit gesteigert werden. Unter fibrillärem bzw. strukturell intaktem Kollagen wird in der vorliegenden Anmeldung Kollagen verstanden, dessen a- und ß-Banden im SDS-PAGE Test nachweisbar sind. The object relating to the cover membrane is achieved according to the invention by a cover membrane having the features specified in patent claim 1 . The manufacturing method according to the invention is specified in claim 13. Preferred developments of the invention are specified in the dependent claims and in the description. According to the invention, the cover membrane has collagen particles with a particle size of more than 80 μm, which are arranged and kept embedded at least in sections in the polymer material of the carrier layer. Due to the known swelling capacity of fibrillar collagen, ie collagen whose secondary or tertiary structure is intact, the binding of water to the cover membrane can be accelerated and the water-binding capacity of the cover membrane per unit area can be increased. In the present application, fibrillar or structurally intact collagen is understood to mean collagen whose α and β bands can be detected in the SDS-PAGE test.
Dadurch, dass die Kollagenpartikel in dem - seinerseits wasseraufnahmefähigen - Polymermaterial der Trägerschicht verankert sind, kann zudem die Wasseraufnahme durch das Polymermaterial der Trägerschicht selbst begünstigt werden. Bei Wundflächenapplikation der Deckmembran kann so überschüssiges Blutplasma und/oder Wundexsudat schneller und effektiver von der Wundfläche abgeführt werden. Durch das Aufquellen der Kollagenpartikel nimmt die Dicke der Deckmembran - zumindest lokal- zu, sodass der Abstand zwischen der Deckmembran und der damit versorgten Wundgewebe zumindest lokal begrenzt zunehmen kann. Due to the fact that the collagen particles are anchored in the polymer material of the carrier layer, which is itself water-absorbent, the absorption of water by the polymer material of the carrier layer itself can also be promoted. When the cover membrane is applied to the wound surface, excess blood plasma and/or wound exudate can be removed from the wound surface more quickly and effectively. The swelling of the collagen particles increases the thickness of the cover membrane—at least locally—so that the distance between the cover membrane and the wound tissue supplied with it can increase, at least locally.
Darüber hinaus kann eine zügige Kontaktierung von auf der Wundfläche vorhandenem Blut oder Wundexsudat durch die Kollagenpartikel ermöglicht werden. Bei einem Wundkontakt von Kollagen wird bekanntlich die Bindung des von-Willebrand-Faktors (vWF) an das Kollagen sowie an den korrespondierenden Rezeptor der Thrombozytenmembran von Thrombozyten und die Adhäsion von Thrombozyten begünstigt. Die Entleerung von Thrombozyten-Granula (Degranulation) kann verstärkt und die plasmatische Blutgerinnung (sekundäre Hämostase) ausgelöst bzw. verstärkt werden. Dies ist für eine beschleunigte und wirkungsvolle Hämostase vorteilhaft und bei Einsatz nanoskaliger Kollagenpartikel so nicht gegeben. Durch die besonders große Bioverfügbarkeit des Kollagens können somit die blutstillenden Eigenschaften der Deckmembran verbessert, sowie auch eine Vaskularisierung der Wundfläche und damit die Wundheilung beschleunigt werden. Bei entsprechend flexibel verformbarer Auslegung der Deckmembran kann diese auf einfache Weise selbst an dreidimensional schwierig zu deckende intraperitoneale Oberflächen sowie an Wundflächen der Haut, etwa im Bereich von Gelenken, angepasst werden. In addition, rapid contact of blood or wound exudate present on the wound surface can be made possible by the collagen particles. It is known that when collagen comes into contact with a wound, the binding of the von Willebrand factor (vWF) to the collagen and to the corresponding receptor of the thrombocyte membrane of thrombocytes and the adhesion of thrombocytes is promoted. The emptying of platelet granules (degranulation) can be increased and plasmatic blood coagulation (secondary hemostasis) can be triggered or increased. This is advantageous for accelerated and effective hemostasis and is not the case when using nanoscale collagen particles. Due to the particularly high bioavailability of collagen, the haemostatic properties of the cover membrane can be improved, and vascularization of the wound surface and thus wound healing can be accelerated. With an appropriately flexible, deformable design of the cover membrane, it can be easily adapted even to intraperitoneal surfaces that are difficult to cover three-dimensionally and to wound surfaces of the skin, for example in the area of joints.
Die Kollagenpartikel weisen bevorzugt eine Partikelgröße im Bereich von 80 pm bis 500 pm, besonders bevorzugt im Bereich von 100 pm bis 250 pm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 100 pm bis 150 pm, auf. Es hat sich in der Praxis überraschend gezeigt, dass der blutstillende Effekt des Kollagens in situ jenseits einer mittleren Partikelgröße von ungefähr 500 pm abnimmt und die Verankerung des Kollagens in der Trägerschicht gegenüber den bei der Handhabung und Applikation der Deckmembran angreifenden mechanischen Kräften nicht mehr ausreichend stabil ist. Dadurch kann es zu einem unerwünschten Abscheren der Kollagenpartikel von der Trägerschicht kommen. Bei der Partikelgröße zwischen 100 pm bis 150 pm kann eine besonders zuverlässige Blutungsstillung erreicht werden. The collagen particles preferably have a particle size in the range from 80 μm to 500 μm, particularly preferably in the range from 100 μm to 250 μm, very particularly preferably in the range from 100 μm to 150 μm. Surprisingly, it has been shown in practice that the haemostatic effect of the collagen in situ decreases beyond an average particle size of approximately 500 μm and the anchoring of the collagen in the carrier layer is no longer sufficiently stable with respect to the mechanical forces acting on the cover membrane during handling and application is. This can lead to an undesired shearing of the collagen particles from the carrier layer. Particularly reliable hemostasis can be achieved with a particle size between 100 μm and 150 μm.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Deckmembran 0,4 bis 80 Gew. %, bevorzugt 0,5 bis 25 Gew. %, an Kollagenpartikeln auf. Zu beachten ist, dass die durch das Kollagen vermittelten verbesserten blutstillenden Eigenschaften des Flächenmaterials bereits bei ungefähr 1 Gew% Kollagen erreicht werden. Insoweit kann das Flächenmaterial insbesondere 0,4 - 2 Gew. % Kollagenpartikel aufweisen. According to a preferred development of the invention, the cover membrane has 0.4 to 80% by weight, preferably 0.5 to 25% by weight, of collagen particles. It should be noted that the improved haemostatic properties of the sheet material mediated by the collagen are already achieved with approximately 1% by weight of collagen. In this respect, the flat material can have in particular 0.4-2% by weight of collagen particles.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich zumindest ein Teil der Kollagenpartikel von der Trägerschicht weg. Die Kollagenpartikel bilden so auf der Rück- bzw. Vorderseite der Trägerschicht einen Kollagen-Pol. Allein durch die Größe der Kollagenpartikel ist die Deckmembran im Bereich des Kollagen-Pols hydrophiler als ohne derartigen Kollagen-Pol. Bei diesem Aufbau der Deckmembran kann eine unmittelbare Bioverfügbarkeit der Kollagenpartikel und damit eine nochmals zügiger einsetzende blutstillende Wirkung der Deckmembran erreicht werden. Alternativ oder zusätzlich kann sich zumindest ein Teil der Kollagenpartikel über den das jeweilige Kollagenpartikel umgreifenden bzw. umgebenden vorderseitigen oder rückseitigen Oberflächenbereich der Trägerschicht vorwölben. In diesem Falle ist das jeweilige Kollagenpartikel vorzugsweise vollständig im Polymermaterial der Trägerschicht eingebettet angeordnet gehalten. According to a preferred development of the invention, at least some of the collagen particles extend away from the carrier layer. The collagen particles thus form a collagen pole on the back and front of the carrier layer. Due to the size of the collagen particles alone, the cover membrane in the area of the collagen pole is more hydrophilic than without such a collagen pole. With this structure of the cover membrane, an immediate bioavailability of the collagen particles and thus an even faster onset of hemostatic effect of the cover membrane can be achieved. Alternatively or additionally, at least a portion of the collagen particles can bulge over the front or rear surface area of the carrier layer that encompasses or surrounds the respective collagen particle. In this case, the respective collagen particle is preferably kept completely embedded in the polymer material of the carrier layer.
Nach der Erfindung weist der vorstehend genannte Kollagen-Pol der Trägerschicht eine Aufbauhöhe von mehr als 10%, bevorzugt von mehr als 20 % der Nenndicke der Trägerschicht auf. Dadurch kann vereinfacht eine zuverlässige Kontaktierung der Wunde durch die Kollagenpartikel unabhängig vom kleinstmöglichen Biegeradius der Deckmembran erreicht werden. Dies ist für die flüssigkeitsabsorbierende und blutstillende Wirkung der Deckmembran über deren gesamte funktionelle Oberfläche von Vorteil. Auf diese Weise kann der Entstehung von unerwünschten Blut- oder Wundflüssigkeitsansammlungen auf der Wunde sowie auch einem damit einhergehenden Infektionsrisiko besonders zuverlässig entgegengewirkt werden. According to the invention, the aforementioned collagen pole of the carrier layer has a structural height of more than 10%, preferably more than 20%, of the nominal thickness of the carrier layer. As a result, reliable contacting of the wound with the collagen particles can be achieved in a simplified manner, independently of the smallest possible bending radius of the cover membrane. This is advantageous for the liquid-absorbing and haemostatic effect of the cover membrane over its entire functional surface. In this way, the formation of unwanted accumulations of blood or wound fluid on the wound and also an associated risk of infection can be counteracted in a particularly reliable manner.
Die Trägerschicht kann nach der Erfindung beiderseitig einen Kollagen-Pol aus Kollagenfasern aufweisen. Dadurch entfällt einerseits das Risiko einer seitenverkehrten Applikation der Deckmembran auf der damit zu versorgenden Wundfläche. Andererseits können sich die Kollagen-Pole der beiden Seiten der Trägerschicht voneinander in ihrer Nenndicke, der mittleren Dichte ihrer Kollagenfasern pro Flächeneinheit der Deckmembran und/oder der Größe ihrer Kollagenpartikel voneinander unterscheiden. Dadurch kann ein und dieselbe Deckmembran für unterschiedliche Erfordernisse des Wundmanagements eingesetzt werden und so deren Anwendungsbreite nochmals erweitert werden. Darüber hinaus kann so bei einem Umschlagen von Deckmembranabschnitten einem unerwünschten gegenseitigen Festhaften von Deckmembranabschnitten entgegengewirkt werden. According to the invention, the carrier layer can have a collagen pole made of collagen fibers on both sides. On the one hand, this eliminates the risk of the cover membrane being applied the wrong way round on the wound surface to be treated with it. On the other hand, the collagen poles of the two sides of the carrier layer can differ from one another in terms of their nominal thickness, the average density of their collagen fibers per unit area of the cover membrane and/or the size of their collagen particles. As a result, one and the same cover membrane can be used for different wound management requirements, thus further expanding its range of application. In addition, when cover membrane sections are folded over, an undesired mutual adhesion of cover membrane sections can be counteracted.
Der Kollagen-Pol der einen Seite der Deckmembran kann beispielsweise Kollagenpartikel mit einer mittleren Partikelgröße von 100 bis 150 pm und der Pol der anderen Seite der Deckmembran Kollagenpartikel mit einer mittleren Partikelgröße zwischen 250 bis 500 pm umfassen. Dadurch kann das Quellverhalten der Kollagenpartikel des jeweiligen Besatzes bzw. Pols der Trägerschicht dem jeweilig zu versorgenden Wundgebiet entsprechend angepasst werden. The collagen pole on one side of the covering membrane can, for example, comprise collagen particles with an average particle size of 100 to 150 μm and the pole on the other side of the covering membrane can contain collagen particles with an average particle size between 250 and 500 μm. This can do that Swelling behavior of the collagen particles of the respective edging or pile of the carrier layer can be adapted to the respective wound area to be treated.
Die Kollagenpartikel der Deckmembran können insbesondere aus nativem Kollagen vom Typ I und/oder vom Typ III, insbesondere bovinem Kollagen, hergestellt sein. Derlei Kollagen ist am Markt in ausreichenden Mengen und in großer Reinheit verfügbar. The collagen particles of the covering membrane can in particular be made from native type I and/or type III collagen, in particular bovine collagen. Such collagen is available on the market in sufficient quantities and in high purity.
Nach der Erfindung kann die Trägerschicht insbesondere ein Copolymer auf Basis der Monomere Lactid, Glycolid, Trimethlencarbonat, s-Caprolacton und/oder 1,4- Dioxan-2-on oder Polyhydroxybutyrat (PHB) oder Mischungen dieser Polymere umfassen. Dadurch kann die Deckmembran eine anti infektiöse sowie schmerzreduzierende Wirkung entfalten, wobei die vollständige hydrolytische und enzymatische Abbaubarkeit vollständig erhalten bleibt. According to the invention, the carrier layer can in particular comprise a copolymer based on the monomers lactide, glycolide, trimethylencarbonate, s-caprolactone and/or 1,4-dioxan-2-one or polyhydroxybutyrate (PHB) or mixtures of these polymers. As a result, the cover membrane can develop an anti-infective and pain-reducing effect, with complete hydrolytic and enzymatic degradability being fully retained.
Die Trägerschicht kann nach der Erfindung 20 Gew. % bis 99,6 Gew. % an Copolymer und/oder Polyhydroxybutyrat und 0,4 Gew. % bis 80 Gew. % Kollagenpartikel mit einer Partikelgröße > 80 pm, bevorzugt 0,8 Gew.% bis 25 Gew.% der Kollagenpartikel, aufweisen. According to the invention, the carrier layer can contain 20% by weight to 99.6% by weight of copolymer and/or polyhydroxybutyrate and 0.4% by weight to 80% by weight of collagen particles with a particle size >80 μm, preferably 0.8% by weight. to 25% by weight of the collagen particles.
Die Trägerschicht kann nach der Erfindung insbesondere ein Terpolymer aus 65 bis 87 Gew. % Lactid, 5 bis 20 Gew. % Trimethylencarbonat und 5 bis 20 Gew. % E-Caprolacton umfasst. In dem Terpolymer können die Monomere Lactid, Trimethylencarbonat und s-Caprolacton insbesondere im Bereich von 85/10/5 bis 70/20/10 Gew. % vorliegen. According to the invention, the carrier layer can in particular comprise a terpolymer of 65 to 87% by weight of lactide, 5 to 20% by weight of trimethylene carbonate and 5 to 20% by weight of E-caprolactone. The monomers lactide, trimethylene carbonate and s-caprolactone can be present in the terpolymer in particular in the range from 85/10/5 to 70/20/10% by weight.
Die Trägerschicht der Deckmembran weist bevorzugt eine Nenndicke d von 50 bis 3.000 pm, bevorzugt von 80 bis 500 pm oder von 800 bis 2.500 pm auf. The carrier layer of the cover membrane preferably has a nominal thickness d of 50 to 3000 μm, preferably 80 to 500 μm or 800 to 2500 μm.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen der vorstehend erläuterten Deckmembran umfasst die folgenden Schritte: • Zerkleinern von bereitgestelltem und vorzugsweise getrocknetem nativem Kollagen zu Kollagenpartikeln mit einer mittleren Partikelgröße größer 80 pm, bevorzugt größer 100 pm; The method according to the invention for producing the cover membrane explained above comprises the following steps: • comminuting provided and preferably dried native collagen to form collagen particles with an average particle size greater than 80 μm, preferably greater than 100 μm;
• Herstellen einer Polymerlösung aus einem resorbierbaren Polymer sowie einem geeigneten Lösungsmittel; • Production of a polymer solution from an absorbable polymer and a suitable solvent;
• a) Suspendieren der Kollagenpartikel in der Polymerlösung und Aufbringen der so erhaltenen Kollagensuspension mit den darin suspendierten Kollagenpartikeln auf einen flächigen Träger; oder b) Aufbringen der Polymerlösung auf einen flächigen Träger nach vorhergehendem Bestreuen des Trägers mit den Kollagenpartikeln und/oder mit nachfolgendem Bestreuen der Polymerlösung mit den Kollagenpartikeln; und • a) Suspending the collagen particles in the polymer solution and applying the collagen suspension thus obtained with the collagen particles suspended therein to a flat carrier; or b) application of the polymer solution to a planar support after the support has previously been sprinkled with the collagen particles and/or with subsequent sprinkling of the polymer solution with the collagen particles; and
• Entfernen des Lösungsmittels durch Trocknen, insbesondere durch Gefriertrocknen. • Removal of the solvent by drying, in particular by freeze drying.
Das Suspendieren/Dispergieren der Kollagenpartikel in der Polymerlösung muss sehr vorsichtig erfolgen, um die Kollagenpartikel nicht weiter direkt oder durch Scherkräfte zu beschädigen, insbesondere weiter zu zerkleinern. Sehr fein verteiltes Kollagen (< 50 pm) degradiert in der Polymerlösung ggf. sehr schnell zu Gelatine, so dass die Fibrillen der Kollagenpartikel mit ihrer ursprünglichen Helixform zerstört werden. Es ist daher verfahrenstechnisch notwendig, die Partikelgröße von mehr als 80 pm aufrechtzuerhalten, um die Integrität und gewünschte Funktion des Kollagens in vivo zu bewahren. Es ist mithin auf ein großen- und strukturerhaltendes Suspendieren/Dispergieren der Kollagenpartikel abzustellen. Dies wird erfindungsgemäß bevorzugt dadurch erreicht, dass die die Kollagenpartikel in der Polymerlösung durch maximal zweiminütiges, bevorzugt maximal einminütiges, Rühren dispergiert bzw. suspendiert werden. The suspension/dispersion of the collagen particles in the polymer solution has to be carried out very carefully in order not to further damage the collagen particles directly or through shearing forces, in particular to further comminute them. Very finely divided collagen (< 50 μm) degrades very quickly to gelatine in the polymer solution, so that the fibrils of the collagen particles with their original helical shape are destroyed. It is therefore procedurally necessary to maintain the particle size greater than 80 µm to preserve the integrity and desired function of the collagen in vivo. It is therefore necessary to focus on a size and structure-preserving suspension/dispersion of the collagen particles. According to the invention, this is preferably achieved in that the collagen particles are dispersed or suspended in the polymer solution by stirring for a maximum of two minutes, preferably for a maximum of one minute.
Möglich ist auch ein Suspendieren/Dispergieren der Kollagenpartikel durch maximal zweiminütiges, bevorzugt einminütiges Rühren im reinen Lösemittel und anschließendem vorsichtigem Verrühren der Kollagensuspension mit der Polymerlösung. Durch das Trocknen stabilisiert sich die Trägerschicht der Deckmembran. Außerhalb der Trägerschicht angeordnete Längensegmente der Kollagenpartikel können sich beim Trocknen oder beim Ablösen der Deckmembran von dem flächigen Träger teilweise aufstellen. Ist der flächige Träger beispielsweise in Form einer Platte, insbesondere einer Glasplatte, mit einer vollständig planen Oberfläche ausgeführt, so ist die Rückseite der getrockneten Deckmembran in dazu korrespondierender Weise glatt, d. h. insbesondere ohne sich von der Rückseite des Trägermaterials wegerstreckende Kollagenpartikel, ausgeführt. Soll die Deckmembran beiderseitig einen Kollagen-Pol aufweisen, so kann als flächiger Träger beispielsweise eine Glasplatte mit Mikrovertiefungen oder alternativ ein Träger mit einer mikroporösen Beschichtung eingesetzt werden. It is also possible to suspend/disperse the collagen particles by stirring in the pure solvent for a maximum of two minutes, preferably one minute, and then carefully stirring the collagen suspension with the polymer solution. Drying stabilizes the carrier layer of the cover membrane. Longitudinal segments of the collagen particles arranged outside the carrier layer can partially stand up during drying or when the cover membrane is detached from the planar carrier. If the flat support is in the form of a plate, in particular a glass plate, with a completely flat surface, the back of the dried cover membrane is correspondingly smooth, ie in particular without collagen particles extending away from the back of the support material. If the cover membrane is to have a collagen pole on both sides, a glass plate with micro-indentations or, alternatively, a carrier with a microporous coating can be used as the planar carrier.
Werden die Kollagenpartikel auf den Träger bzw. auf die auf dem Träger aufgebrachte Polymerlösung/Kollagensuspension aufgestreut, so kann dies allein der Schwerkraft folgend oder auch forciert mittels eines Druckgases/Druckluft erfolgen. Auf diese Weise können die Kollagenpartikel besonders zuverlässig in der Polymerlösung bzw. die Kollagensuspension verankert werden. If the collagen particles are scattered onto the carrier or onto the polymer solution/collagen suspension applied to the carrier, this can be done solely by gravity or also forced by means of a compressed gas/compressed air. In this way, the collagen particles can be anchored particularly reliably in the polymer solution or the collagen suspension.
Nach der Erfindung wird das native Kollagen vor dessen Zerkleinern oder die zerkleinerten Kollagenpartikel vor dem Suspendieren in der Lösung vorzugsweise getrocknet. Im erstgenannten Fall kann ein besonders effizientes Zerkleinern des Kollagens und im letztgenannten Fall ein besonders effizientes Suspendieren der Kollagenpartikel in der Lösung erreicht werden. According to the invention, the native collagen is preferably dried before it is comminuted, or the comminuted collagen particles are dried before they are suspended in the solution. In the former case, a particularly efficient comminution of the collagen and in the latter case a particularly efficient suspension of the collagen particles in the solution can be achieved.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben für die Schilderung der Erfindung vielmehr beispielhaften Charakter. Further advantages of the invention result from the description and the drawing. Likewise, the features mentioned above and those detailed below can be used according to the invention individually or collectively in any combination. The exemplary embodiments described below are not to be understood as an exhaustive list, but rather have an exemplary character for the description of the invention.
In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Deckmembran mit einer Trägerschicht, in der Kollagenpartikel mit einer Partikelgröße von größer 80 pm verankert sind, in einer schematisierten Schnittansicht; Show in the drawing: 1 shows a cover membrane with a carrier layer, in which collagen particles with a particle size of more than 80 μm are anchored, in a schematic sectional view;
Fig. 2 eine Deckmembran in einer Seitenansicht; 2 shows a cover membrane in a side view;
Fig. 3 die Deckmembran gemäß Fig. 2 in einer Draufsicht mit Darstellung eines vollständig im Polymermaterial der Trägerschicht eingebettet angeordneten Kollagenpartikels, das sich über den das Kollagenpartikel jeweilig umgreifenden (planen) Oberflächenbereich der Trägerschicht vorwölbt. 3 shows the cover membrane according to FIG. 2 in a plan view showing a collagen particle which is completely embedded in the polymer material of the carrier layer and protrudes over the (planar) surface area of the carrier layer surrounding the collagen particle.
Fig. 4 die Deckmembran gemäß Fig. 2 nach mehrstündigem Quellen in Wasser bei 37° Celsius; FIG. 4 shows the cover membrane according to FIG. 2 after swelling in water at 37° Celsius for several hours;
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Deckmembran; und 5 shows a block diagram of a method according to the invention for producing a cover membrane according to the invention; and
Fig. 6 ein SDS-PAGE-Test zum Nachweis einer unerwünschten Degradierung von Kollagenpartikeln in Abhängigkeit von der Mischzeit beim Mischen der Kollagenpartikel mit einer Polymerlösung. 6 shows an SDS-PAGE test for detecting an undesired degradation of collagen particles as a function of the mixing time when mixing the collagen particles with a polymer solution.
Fig. 1 zeigt eine Deckmembran 10 zur medizinischen Wundflächenbehandlung, die insbesondere auch zur intraperitonealen Adhäsionsprophylaxe geeignet ist. Die Deckmembran 10 umfasst eine Trägerschicht 12 mit einer Vorder- und mit einer Rückseite 12a, 12b. Die Trägerschicht 12 ist hier strukturell durch ein Copolymer auf Basis der Monomere Lactid, Trimethylencarbonat, E-Caprolacton und/oder 1,4- Dioxan-2-on, oder Polyhydroxybutyrat (PHB) oder Mischungen dieser Polymere gebildet. Die Trägerschicht 12 ist mithin biokompatibel und hydrolytisch und/oder durch körpereigene Enzyme abbaubar und vollständig resorbierbar. 1 shows a covering membrane 10 for the medical treatment of wound surfaces, which is also particularly suitable for intraperitoneal adhesion prophylaxis. The cover membrane 10 comprises a carrier layer 12 with a front side and a back side 12a, 12b. The carrier layer 12 is structurally formed here by a copolymer based on the monomers lactide, trimethylene carbonate, E-caprolactone and/or 1,4-dioxan-2-one, or polyhydroxybutyrate (PHB) or mixtures of these polymers. The carrier layer 12 is therefore biocompatible and hydrolytically and/or degradable by endogenous enzymes and completely resorbable.
Die Trägerschicht weist eine Nenndicke d auf, die in Abhängigkeit von den an die Deckmembran 10 gestellten mechanischen Einsatzanforderungen von 50 bis 3.000 pm, bevorzugt von 80 bis 500 pm oder von 1.000 bis 2.500 pm, betragen kann. Für eine verbesserte Blutungsstillung bzw. eine schnellere Absorption von Blut und Wundflüssigkeit sind in dem Material der Trägerschicht 12 Kollagenpartikel 14 zumindest abschnittsweise eingebettet gehalten angeordnet. Die Kollagenpartikel 14 sind mit anderen Worten im Material der Trägerschicht 12 verankert. Die Kollagenpartikel 14 können insgesamt im Polymermaterial der Trägerschicht eingebettet gehalten angeordnet sein und sich gemäß Fig. 1 zumindest teilweise von der Trägerschicht 12 wegerstrecken, bzw. über die Vorderseite vorwölben, wie dies weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 4 erläutert ist. Erstrecken sich die Kollagenpartikel 14 von der Trägerschicht weg, so können diese gemeinsam einen Kollagen-Pol 16 der Trägerschicht 12 bilden. Die Aufbauhöhe h des Kollagen-Pols 16 kann im einsatzbereiten Zustand der Deckmembran 10 mehr als 10%, bevorzugt mehr als 20 %, der Nenndicke d der Trägerschicht 12. The carrier layer has a nominal thickness d which, depending on the mechanical application requirements placed on the cover membrane 10, can be from 50 to 3000 μm, preferably from 80 to 500 μm or from 1000 to 2500 μm. For improved hemostasis or faster absorption of blood and wound fluid, collagen particles 14 are embedded in the material of the carrier layer 12, at least in sections. In other words, the collagen particles 14 are anchored in the material of the carrier layer 12 . The collagen particles 14 can be kept embedded in the polymer material of the carrier layer and, according to FIG. 1, at least partially extend away from the carrier layer 12 or bulge over the front side, as explained below in connection with FIG. If the collagen particles 14 extend away from the carrier layer, they can together form a collagen pole 16 of the carrier layer 12 . When the cover membrane 10 is ready for use, the structural height h of the collagen pole 16 can be more than 10%, preferably more than 20%, of the nominal thickness d of the carrier layer 12.
Die Kollagenpartikel 14 bestehen allesamt aus zerkleinertem nativem Kollagen, beispielsweise Typ I und/oder Typ III Kollagen, und können insbesondere bovinen, murinen bzw. porzinen Ursprungs sein. Die Kollagenpartikel 14 weisen eine Partikelgröße I von mehr als 80 pm, bevorzugt zwischen 100 pm und 500 pm, besonders bevorzugt zwischen 100 pm und 250 pm, auf. The collagen particles 14 all consist of comminuted native collagen, for example type I and/or type III collagen, and can in particular be of bovine, murine or porcine origin. The collagen particles 14 have a particle size I of more than 80 μm, preferably between 100 μm and 500 μm, particularly preferably between 100 μm and 250 μm.
Durch den Kollagen-Pol 16 weist die Deckmembran 10 bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel zwei unterschiedliche Nutzseiten 18, 20 auf. Wird die Deckmembran 10 mit seiner polseitigen Nutzseite 18 auf eine Wundfläche (nicht gezeigt) aufgebracht, so ist eine direkte Kontaktierung der Wundfläche durch die Kollagenpartikel 14 ermöglicht. Dadurch wird eine besonders große Bioverfügbarkeit des Kollagens gewährleistet und dessen funktionellen Vorteile bei der Wundflächenbehandlung frühzeitig und umfassend ausgeschöpft. Hierzu zählen insbesondere die bekannten blutungsstillenden (hämostatischen) Eigenschaften von fibrillärem Kollagen, deren Quellfähigkeit durch ein ausgeprägtes Absorptionsvermögen von Blut und Wundexsudat, sowie deren günstige Effekte bezüglich einer zügigen Vaskularisierung der Wundfläche und Wundheilung. In der Praxis hat sich dabei gezeigt, dass bereits geringe Massenanteile der Kollagenpartikel 14 die vorgenannten Effekte begünstigen. Insoweit kann die Deckmembran 10 zwischen 0,5 bis 80 Gew. % Kollagenpartikel 14, bevorzugt zwischen 0,8 bis 25 Gew.% Kollagenpartikel 14 umfassen. In der Praxis kann die Deckmembran 10 gefaltet und jeweilige Faltabschnitte (nicht gezeigt), z. B. mit ihrer einander zuweisenden Rückseite 12b, aufeinandergelegt werden. Dies bietet insbesondere bei der Adhäsionsprophylaxe den Vorteil eines besonders großen Flüssigkeitsaufnahmevermögens bezogen auf die die Wundfläche jeweils kontaktierende Flächeneinheit 22 der gefalteten Deckmembran 10. Darüber hinaus kann dadurch eine laparoskopische Applikation der Deckmembran erleichtert werden. Due to the collagen pole 16, the cover membrane 10 has two different useful sides 18, 20 in the exemplary embodiment shown in FIG. If the cover membrane 10 is applied with its pole-side useful side 18 to a wound surface (not shown), direct contact with the wound surface by the collagen particles 14 is made possible. This ensures a particularly high bioavailability of the collagen and its functional advantages in the treatment of wound surfaces are fully exploited at an early stage. These include, in particular, the known haemostatic properties of fibrillar collagen, its swelling capacity due to a pronounced absorption capacity of blood and wound exudate, and its favorable effects with regard to rapid vascularization of the wound surface and wound healing. In practice it has been shown that even small mass fractions of the collagen particles 14 promote the aforementioned effects. In this respect, the cover membrane 10 can comprise between 0.5 to 80% by weight of collagen particles 14, preferably between 0.8 to 25% by weight of collagen particles 14. In practice, the cover membrane 10 can be folded and respective folding sections (not shown), e.g. B. with their mutually facing back 12b, are superimposed. Particularly in the case of adhesion prophylaxis, this offers the advantage of a particularly large liquid absorption capacity in relation to the surface unit 22 of the folded cover membrane 10 in contact with the wound surface. In addition, laparoscopic application of the cover membrane can be facilitated as a result.
Die Deckmembran 10 kann nach einer in der Zeichnung nicht gezeigten Ausführungsform auch beiderseitig einen Kollagen-Pol 16 aus Kollagenpartikeln 14 aufweisen. Dadurch kann in der Praxis einerseits einer versehentlichen seitenverkehrten Applikation der Deckmembran 10 entgegengewirkt und eine beiderseitige Kollagen-Nutzfläche 20 bereitgestellt werden. Zugleich kann dadurch bei der Wundapplikation der Deckmembran einem lästigen Verkleben der Deckmembran 10 mit sich selbst entgegengewirkt werden. Zu beachten ist, dass die Kollagen-Pole 16 der Vorder- und Rückseite 12a, 12b der Trägerschicht 12 in der mittleren Dichte ihrer Kollagenpartikel 14 pro Flächeneinheit 22 der Deckmembran 10 und/oder der Größe ihrer Kollagenpartikel 14 bzw. ihrer Aufbauhöhe h voneinander unterscheiden können. Dadurch kann eine Deckmembran 10 mit unterschiedlichen Kollagen-Nutzseiten 18, 20 bereitgestellt und so das mögliche Einsatzspektrum der Deckmembran 10 bei der Wundflächenversorgung erweitert werden. According to an embodiment not shown in the drawing, the cover membrane 10 can also have a collagen pole 16 made of collagen particles 14 on both sides. In practice, this can on the one hand counteract an inadvertent laterally inverted application of the covering membrane 10 and provide a usable collagen surface 20 on both sides. At the same time, when the cover membrane is applied to a wound, an annoying sticking of the cover membrane 10 to itself can be counteracted. It should be noted that the collagen poles 16 on the front and back sides 12a, 12b of the carrier layer 12 can differ from one another in terms of the average density of their collagen particles 14 per unit area 22 of the cover membrane 10 and/or the size of their collagen particles 14 or their structural height h . As a result, a cover membrane 10 with different collagen useful sides 18, 20 can be provided and the possible range of uses of the cover membrane 10 in treating wound surfaces can thus be expanded.
In den Fign. 2 bis 4 ist eine weitere Deckmembran 10 in ihrem einsatzbereiten Zustand gezeigt. Diese Deckmembran unterscheidet sich von dem vorstehend im Zusammenhang mit Fig. 1 erläuterten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen darin, dass die Kollagenpartikel 14 vollständig im Polymermaterial der Trägerschicht 12 eingebettet gehalten angeordnet sind. Die Kollagenpartikel 14 sind hier mit anderen Worten vom Polymermaterial der Trägerschicht vollständig umgeben bzw. umhüllt. Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Deckmembran, bei der die Nenndicke d der Trägerschicht gut zu erkennen ist. Fig. 3 zeigt die einsatzbereite Deckmembran 10 im Bereich eines Kollagenpartikels 14 in einer mikroskopischen Draufsicht sowie mit einem Höhenprofil entlang der mit S bezeichneten Messstrecke. Das Kollagenpartikel 14 wölbt sich gemeinsam mit dem Polymermaterial (lokal begrenzt) über den das Kollagenpartikel 14 umgebenden Oberflächenbereich 24 der Vorderseite 12a der Trägerschicht 12 vor. Der Oberflächenbereich 24 der Trägerschicht 12 ist dabei plan oder im Wesentlichen plan. In the figs. 2 to 4 another cover membrane 10 is shown in its ready-to-use state. This cover membrane differs from the exemplary embodiment explained above in connection with FIG. 1 essentially in that the collagen particles 14 are arranged and kept completely embedded in the polymer material of the carrier layer 12 . In other words, the collagen particles 14 are here completely surrounded or enveloped by the polymer material of the carrier layer. 2 shows a side view of the cover membrane, in which the nominal thickness d of the carrier layer can be clearly seen. 3 shows the ready-to-use cover membrane 10 in the area of a collagen particle 14 in a microscopic plan view and with a height profile along the measuring section marked S. The collagen particle 14 bulges together with the polymer material (locally limited) over the surface area 24 of the front side 12a of the carrier layer 12 surrounding the collagen particle 14 . The surface area 24 of the carrier layer 12 is planar or essentially planar.
Wird die in Fig. 3 gezeigte Deckmembran 10 in Wasser eingelegt und hiernach messtechnisch untersucht, so zeigt sich im Bereich eines Kollagenpartikels 14, d.h. lokal begrenzt, ein verstärktes Quellen der Deckmembran 10 im Vergleich zu kollagenfreien Trägerschichtabschnitten der Deckmembran bzw. des das Kollagenpartikel 14 umgebenen Oberflächenbereichs der Trägerschicht 12. In Fig. 4 ist diesbezüglich ein Mikroskop Bild der Deckmembran 10 nach einem Wasserbad bei 37 °C über 22 Stunden gezeigt. Die Nenndicke d (vgl. Fig. 1) der Deckmembran 10 beträgt gemäß Höhenprofilbild im Mittel zirka 250 pm, wobei das gezeigte Kollagenpartikel 14 (vgl. Fig. 1) ca. 350 pm über den das Kollagenpartikel 14 umgreifenden Oberflächenbereich 24 der Trägerschicht 12 (kollagenpartikelfreier Trägerschichtabschnitt) herausragt. If the cover membrane 10 shown in Fig. 3 is placed in water and then analyzed by measurement, there is increased swelling of the cover membrane 10 in the area of a collagen particle 14, i.e. locally limited, compared to collagen-free carrier layer sections of the cover membrane or the collagen particle 14 surrounded 4 shows a microscope image of the cover membrane 10 after a water bath at 37° C. for 22 hours. The nominal thickness d (cf. FIG. 1) of the cover membrane 10 is approximately 250 μm on average according to the height profile image, with the collagen particle 14 shown (cf. FIG. 1) being approximately 350 μm over the surface region 24 of the carrier layer 12 (cf. FIG. 1) that encompasses the collagen particle 14 collagen particle-free carrier layer section) protrudes.
Die Deckmembran 10 kontaktierendes Wasser diffundiert durch das Polymermaterial der Trägerschicht, die die Kollagenpartikel 14 überzieht, und wird von den Kollagenpartikeln 14 aufgenommen. Die Kollagenpartikel 14 entziehen so einer blutenden Wunde Wasser und beschleunigen damit die Blutstillung. Durch die Kombination der Kollagenpartikel 14 und dem synthetischen resorbierbaren Polymer (z. B. Poly-Lactid-Caprolacton-Trimenthylencarbonat) werden die positiven Eigenschaften beider Materialien kombiniert. Das resorbierbare Polymermaterial der Trägerschicht 12 hat direkten Kontakt mit der Wunde (z.B. Verbrennungswunde) und kann durch enzymatische Freisetzung von Milchsäure die Wundheilung verbessern und schmerzlindernde sowie antiinfektiöse Wirkung entfalten. Herstellungsverfahren Water contacting the cover membrane 10 diffuses through the polymer material of the support layer covering the collagen particles 14 and is absorbed by the collagen particles 14 . In this way, the collagen particles 14 withdraw water from a bleeding wound and thus accelerate the cessation of bleeding. The combination of the collagen particles 14 and the synthetic resorbable polymer (e.g. polylactide-caprolactone-trimethylene carbonate) combines the positive properties of both materials. The resorbable polymer material of the carrier layer 12 is in direct contact with the wound (eg a burn wound) and can improve wound healing through the enzymatic release of lactic acid and develop a pain-relieving and anti-infective effect. production method
Bei den nachstehenden Ausführungsbeispielen eines Verfahrens 100 zur Herstellung der erfindungsgemäßen Deckmembran 10 wird zusätzlich auf das in Fig. 5 wiedergegebene Blockdiagramm mit einzelnen Verfahrensschritten des Verfahrens 100 Bezug genommen. In the following exemplary embodiments of a method 100 for producing the cover membrane 10 according to the invention, reference is also made to the block diagram shown in FIG. 5 with individual method steps of the method 100 .
Das Verfahren 100 weist die folgenden Verfahrensschritte auf: The method 100 has the following method steps:
In einem ersten Schritt 102 wird bereitgestelltes und vorzugsweise getrocknetes natives Kollagen 200 zu Kollagenpartikeln 14 mit einer Partikelgröße größer 80 pm, bevorzugt größer 100 pm, zerkleinert. In a first step 102, provided and preferably dried native collagen 200 is comminuted to form collagen particles 14 with a particle size greater than 80 μm, preferably greater than 100 μm.
Die Kollagenpartikel 14 können in einem nachfolgenden optionalen Schritt 104 in einem organischen Lösungsmittel 202, beispielsweise Dimethylsulfoxid (DMSO), unter Bildung einer Kollagen-Stammsuspension 204 suspendiert werden. Erstaunlicherweise sind die Kollagenpartikel 14 in reinem DMSO stabil bzw. weitestgehend stabil, sodass die in DMSO suspendierten Kollagenpartikel 14 nicht degradieren. In a subsequent optional step 104, the collagen particles 14 can be suspended in an organic solvent 202, for example dimethyl sulfoxide (DMSO), to form a collagen stock suspension 204. Surprisingly, the collagen particles 14 are stable or largely stable in pure DMSO, so that the collagen particles 14 suspended in DMSO do not degrade.
In einem weiteren Schritt 106 wird eine Polymerlösung 206 aus einem resorbierbaren Polymer 208 sowie einem geeigneten Lösungsmittel 210 hergestellt. In a further step 106, a polymer solution 206 is produced from an absorbable polymer 208 and a suitable solvent 210.
In Schritt 108 werden die Kollagenpartikel 14 oder die in der Kollagenstammsuspension 204 enthaltenen Kollagenpartikel 14 in der Polymerlösung 206 suspendiert/dispergiert, sodass eine Kollagensuspension 212 erhalten ist. In step 108 the collagen particles 14 or the collagen particles 14 contained in the collagen stock suspension 204 are suspended/dispersed in the polymer solution 206 so that a collagen suspension 212 is obtained.
Hier muss darauf geachtet werden, dass die Kollagenpartikel 14 in ihrer Größe und Funktionalität (d. h. strukturellen Integrität mit Nachweisbarkeit von o- und ß- Banden im SDS-PAGE Test) erhalten bleiben. So hat sich überraschend gezeigt, dass die Kollagenpartikel 14 beispielsweise in einer Lösung 206 eines statistischen Terpolymers aus D, L- Lactid - Trimethylencarbonat-Caprolacton nicht stabil sind und über die Zeit zu Kollagenpartikeln 14 mit einer Korngröße < 50 pm degradieren können. Insoweit ist einerseits ein zügiges Verarbeiten der Kollagensuspension 212 angezeigt. Darüber hinaus ist beim Mischen der Kollagenpartikel 14 mit der Polymerlösung 206 ein äußerst sanftes, insbesondere zeitlich begrenztes, Rühren angezeigt, um die Kollagenpartikel 14 nicht direkt oder durch Scherung weiter zu zerkleinern bzw. zu zerstören. Hierzu kann beispielsweise ein Dispergiergerät der Serie Ultra Turrax® der Firma IKA®-Werke GmbH & CO. KG, Deutschland, eingesetzt werden. Here it must be ensured that the size and functionality of the collagen particles 14 (ie structural integrity with detectability of o and ß bands in the SDS-PAGE test) are retained. It has surprisingly been shown that the collagen particles 14 are not stable, for example in a solution 206 of a statistical terpolymer of D,L-lactide-trimethylene carbonate-caprolactone, and can degrade over time to form collagen particles 14 with a grain size of <50 μm. In that regard, on the one hand, a speedy processing of Collagen Suspension 212 displayed. In addition, when mixing the collagen particles 14 with the polymer solution 206, extremely gentle stirring, in particular for a limited period of time, is indicated in order not to further comminute or destroy the collagen particles 14 directly or through shearing. For example, a dispersing device from the Ultra Turrax® series from IKA®-Werke GmbH & CO. KG, Germany.
Fig. 6 zeigt das Ergebnis eines SDS-PAGE Tests (Natriumdodecylsulfat- Polyacrylamidgelelektrophorese-Test) der Kollagensuspension 212 in Abhängigkeit von der Rührzeit mittels eines vorgenannten Ultra Turrax® Rührers. In der ersten (linken) Spur wurde ein Proteinmarker PM (Proteinmarker: „Precision Plus Protein Standard" von BioRad mit definierten Molgewichten zwischen 10 - 250 kDa; 10 pl Probenvolumen) aufgetragen. Es zeigen sich die für den Proteinmarker PM typischen Referenzbanden. In der zweiten Spur wurde eine Lösung mit nativem Rinderkollagen (Probenvolumen 4 pl) aufgetragen. In den Spuren Nrn. 7 bis 10 wurde jeweils eine Probe (Probenvolumen 33 pl) der Kollagensuspension 212 mit einer Rührzeit von 2 x 15 s (Spur 7), 2 x 30 s (Spur 8), 2 x 60 s (Spur 9) und 2 x 5 min (Spur 10) aufgetragen. 6 shows the result of an SDS-PAGE test (sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis test) of the collagen suspension 212 as a function of the stirring time using an aforementioned Ultra Turrax® stirrer. In the first (left) lane, a protein marker PM (protein marker: "Precision Plus Protein Standard" from BioRad with defined molecular weights between 10 - 250 kDa; 10 μl sample volume) was applied. The reference bands typical of the protein marker PM are shown A solution containing native bovine collagen (sample volume 4 μl) was applied to the second lane. In lanes 7 to 10, a sample (sample volume 33 μl) of the collagen suspension 212 was applied with a stirring time of 2×15 s (lane 7), 2× 30 s (lane 8), 2 x 60 s (lane 9) and 2 x 5 min (lane 10).
Die für Kollagenpartikel 14 typischen Kollagenbanden (o, ß und y-Regionen) sind bei einer Ultra Turrax® Mischzeit von 2 x 15 s (Spur 7) deutlich zu erkennen. Bereits bei einer Mischzeit von 2 x 30 s und 2 x 60 s nimmt die Intensität der Banden in der y- und ß-Region zunehmend ab. Bei einer Mischzeit von 2 x 5 min sind die Banden in der y-Region fast nicht mehr erkennbar und die Banden in der o- und ß-Region deutlich weniger intensiv ausgeprägt. Erstaunlicherweise zeigen sich also durch die Verringerung der Intensität der o-, ß- und y-Regionen somit bereits nach 5 Min Rühren deutlich ein Abbau des Kollagens. Bei noch längerem Rühren sind auch die Alpha- und Betabanden in der Kollagensuspension 212 nicht mehr zu erkennen (nicht gezeigt). Aus den vorgenannten Gründen werden die Kollagenpartikel 14 in der jeweiligen Polymer-Lösung 206 bevorzugt weniger als 2 Minuten, ganz besonders bevorzugt maximal 1 Minute dispergiert/suspendiert. Die so erhaltene Kollagensuspension 212 wird in Schritt 110, bevorzugt mittels einer Rakel 214, auf einen flächigen Träger 216 aufgebracht. Als flächiger Träger 216 kann insbesondere eine Glasplatte eingesetzt werden. The collagen bands (o, ß and y regions) typical of collagen particles 14 can be clearly seen with an Ultra Turrax® mixing time of 2×15 s (lane 7). Even with a mixing time of 2 x 30 s and 2 x 60 s, the intensity of the bands in the y and ß region decreases increasingly. With a mixing time of 2 x 5 min, the bands in the y-region are almost no longer recognizable and the bands in the o- and ß-region are clearly less pronounced. Astonishingly, the reduction in the intensity of the o, ß and y regions shows a clear degradation of the collagen even after stirring for 5 minutes. With even longer stirring, the alpha and beta bands in the collagen suspension 212 can also no longer be recognized (not shown). For the aforementioned reasons, the collagen particles 14 are preferably dispersed/suspended in the respective polymer solution 206 for less than 2 minutes, very particularly preferably for a maximum of 1 minute. The collagen suspension 212 obtained in this way is applied to a flat carrier 216 in step 110, preferably by means of a doctor blade 214. In particular, a glass plate can be used as the flat carrier 216 .
In einem abschließenden Schritt 112 wird die Kollagensuspension 212 getrocknet, insbesondere gefriergetrocknet, und dadurch das Lösungsmittel 210 entfernt. In a final step 112, the collagen suspension 212 is dried, in particular freeze-dried, and the solvent 210 is thereby removed.
Alternativ oder zusätzlich zu den Schritten 104 und 108 können die Kollagenpartikel 14 in Schritt 114 auch vor dem Aufbringen der Lösung 206 bzw. der Kollagen-Stammsuspension 212 auf den flächigen Träger 216 auf den flächigen Träger 210 oder nach dem Aufbringen der Lösung 206/Kollagensuspension 212 auf den flächigen Träger 210 auf die Lösung 206/Kollagensuspension 212 aufgebracht bzw. gestreut werden. Im letztgenannten Fall kann dies mittels eines Druckgases bzw. mittels Druckluft erfolgen, um die Kollagenpartikel 14 zumindest abschnittsweise in die Lösung 206 oder die Kollagensuspension 212 einzubringen. Alternatively or in addition to steps 104 and 108, the collagen particles 14 in step 114 can also be applied to the flat carrier 210 before the solution 206 or the collagen stock suspension 212 is applied to the flat carrier 210 or after the application of the solution 206/collagen suspension 212 be applied or scattered onto the planar carrier 210 onto the solution 206/collagen suspension 212. In the latter case, this can be done by means of a compressed gas or by means of compressed air in order to introduce the collagen particles 14 into the solution 206 or the collagen suspension 212 at least in sections.
Beispiel 1 example 1
Im Schritt 102 wird 0,5 g getrocknetes bovines Kollagen 200 zu Kollagenpartikeln 14 mit einer Korngröße > 80 pm zerkleinert. Die Kollagenpartikel 14 werden nachfolgend in Schritt 104 in einem organischen Lösungsmittel 202 dispergiert, um eine Kollagenstammsuspension 204 zu erhalten. Hierzu werden die Kollagenpartikel 14 beispielsweise in 49,5 g Dimethylsulfoxid (DMSO) gegeben und darin schonend über 15 see dispergiert. Dabei erhält man eine 1%-ige Kollagen- Stammsuspension 204. In step 102, 0.5 g of dried bovine collagen 200 is comminuted into collagen particles 14 with a grain size>80 μm. The collagen particles 14 are subsequently dispersed in an organic solvent 202 in step 104 to obtain a collagen stock suspension 204 . For this purpose, the collagen particles 14 are added, for example, to 49.5 g of dimethyl sulfoxide (DMSO) and gently dispersed therein for 15 seconds. This gives a 1% collagen stock suspension 204.
Im nachfolgenden Schritt 106 wird eine hier beispielhaft 150 g einer 23%igen Lösung 206 eines statistischen Terpolymers aus D,L- Lactid - Trimethylencarbonat- Caprolacton in einem Lösungsmittel 208 bereitgestellt. In the subsequent step 106, a 150 g example of a 23% solution 206 of a statistical terpolymer of D,L-lactide-trimethylene carbonate-caprolactone in a solvent 208 is provided.
Nachfolgend werden in Schritt 108 insgesamt 50 g der 1 % igen DMSO-Kollagen- Stammsuspension 204 mit 150 g der 23%igen Lösung eines statistischen Terpolymers aus D,L- Lactid - Trimethylencarbonat-Caprolacton zur Kollagensuspension 212 gemischt und zweimal über jeweils 15 Sek mittels Rühren homogenisiert. Subsequently, in step 108, a total of 50 g of 1% DMSO collagen stock suspension 204 is mixed with 150 g of 23% solution of a random terpolymer of D,L-lactide-trimethylene carbonate-caprolactone Mixed collagen suspension 212 and homogenized twice for 15 seconds each time by stirring.
Die Kollagensuspension 212 wird in Schritt 110 mit einer Rakel 214, mit einem Rakelspalt von 250 pm, auf den Träger 216, beispielsweise eine Glasplatte, geräkelt und anschließend in Schritt 112 gefriergetrocknet. Dabei entsteht eine Deckmembran 10 mit ca. 120 pm Nenndicke d, bestehend aus 98,6% Lactid- Trimenthylencarbonat-Caprolacton-Terpolymer und 1,4% bovinen Kollagenpartikeln 14. In step 110, the collagen suspension 212 is squeegeed onto the carrier 216, for example a glass plate, using a squeegee 214 with a squeegee gap of 250 μm, and then in step 112 freeze-dried. This creates a cover membrane 10 with a nominal thickness d of approx. 120 μm, consisting of 98.6% lactide-trimethylene carbonate-caprolactone terpolymer and 1.4% bovine collagen particles 14.
Beispiel 2 example 2
In 100ml einer 23%igen Polymerlösung 206 eines statistischen Terpolymers aus D,L-Lactid-Trimethylencarbonat-Caprolacton in DMSO werden in Schritt 108 insgesamt 1,15 g gemahlene Kollagenpartikel 14 mit einer Korngröße >80 pm zugesetzt und schonend zur Kollagensuspension 212 verrührt. In step 108, a total of 1.15 g of ground collagen particles 14 with a particle size >80 μm are added to 100 ml of a 23% polymer solution 206 of a statistical terpolymer of D,L-lactide trimethylene carbonate-caprolactone in DMSO and stirred gently to form the collagen suspension 212 .
Die Kollagensuspension 212 wird anschließend in Schritt 110 mit einer Rakel 214 mit einem Rakelspalt von 500 pm auf den flächigen Träger 216 geräkelt. Abschließend wird das Lösungsmittel 210 der Kollagensuspension 212 durch Gefriertrocknen der Kollagensuspension 212 entfernt. Dabei entsteht eine ca. 100- 250 pm dicke Deckmembran in Form einer Kollagen-Komposit-Membran aus 95% eines statistischen Terpolymers aus Lactid -Trimethylencarbonat-Caprolacton und 5% Kollagenpartikeln 14 mit einer Korngröße > 80pm. The collagen suspension 212 is then squeegeed onto the flat carrier 216 in step 110 using a squeegee 214 with a squeegee gap of 500 μm. Finally, the solvent 210 of the collagen suspension 212 is removed by freeze-drying the collagen suspension 212 . This creates an approximately 100-250 μm thick cover membrane in the form of a collagen composite membrane made from 95% of a random terpolymer of lactide-trimethylene carbonate-caprolactone and 5% collagen particles 14 with a grain size>80 μm.
Beispiel 3 Example 3
Werden gemäß Beispiel 2 in der Polymer-Lösung 206 alternativ insgesamt 4,6 g Kollagenpartikel 14 mit einer Korngröße > 80 pm suspendiert, so erhält man bei ansonsten unveränderten weiteren Verfahrensschritten eine ca. 100-250 pm dicke Deckmembran 10 aus 80% eines statistischen Terpolymers aus D,L- Lactid - Trimethylencarbonat-Caprolacton und 20% bovinen Kollagenpartikeln 14 mit einer Korngröße über 80 pm. Beispiel 4: If a total of 4.6 g of collagen particles 14 with a particle size >80 μm are alternatively suspended in the polymer solution 206 according to example 2, a cover membrane 10 of about 100-250 μm thick and made of 80% of a random terpolymer is obtained with otherwise unchanged further process steps from D,L-lactide - trimethylene carbonate caprolactone and 20% bovine collagen particles 14 with a grain size of over 80 pm. Example 4:
Im ersten Schritt 102 wird natives Ri nderkol lagen zu Kollagenpartikeln 14 mit einer mittleren Korngröße >80 pm zerkleinert. Hiernach werden in Schritt 104 0,25 g der getrockneten Kollagenpartikel 14 in 49,5g DMSO gegeben und schonend für 15 Sek dispergiert. Dabei erhält man eine 1 % ige Kollagenstammsuspension 204.In the first step 102, native cattle collagen is comminuted into collagen particles 14 with an average particle size of >80 μm. Then, in step 104, 0.25 g of the dried collagen particles 14 are added to 49.5 g DMSO and gently dispersed for 15 seconds. This gives a 1% collagen stock suspension 204.
In Schritt 108 werden 50 g der 1 %igen DMSO-Kollagenstammsuspension 204 in mit 150 g einer 12,5 %igen Lösung eines statistischen Terpolymers aus D,L- Lactid -Trimethylencarbonat-Caprolacton gemischt und 2 x 15 Sek mittels Rühren homogenisiert. Die so erhaltene Kollagensuspension 212 wird mit einer Rakel 214 mit einem Rakelspalt von 600 pm auf den flächigen Träger 216 geräkelt. In step 108, 50 g of the 1% DMSO collagen stock suspension 204 are mixed with 150 g of a 12.5% solution of a random terpolymer of D,L-lactide-trimethylene carbonate-caprolactone and homogenized 2×15 seconds by stirring. The collagen suspension 212 obtained in this way is squeegeed onto the flat carrier 216 using a squeegee 214 with a squeegee gap of 600 μm.
In Schritt 112 wird die Kollagensuspension 212 gefriergetrocknet, sodass eine Deckmembran mit zirka 180 pm Nenndicke d aus 98,6 % Lactid- Trimenthylencarbonat-Caprolacton-Terpolymer und 1,4% bovinen Kollagenpartikeln 14 mit einer Korngröße >80 pm erhalten ist. In step 112, the collagen suspension 212 is freeze-dried, so that a cover membrane with a nominal thickness of approximately 180 μm d made of 98.6% lactide-trimethylene carbonate-caprolactone terpolymer and 1.4% bovine collagen particles 14 with a grain size>80 μm is obtained.

Claims

Patentansprüche Deckmembran (10) zur medizinischen Wundflächenbehandlung, insbesondere von Brandwunden oder zur Adhäsionsprophylaxe, mit einer Trägerschicht (12) umfassend ein resorbierbares Polymermaterial und mit Kollagenpartikeln (14) mit einer Partikelgröße I > 80 pm, die im Polymermaterial der Trägerschicht (12) zumindest abschnittsweise eingebettet gehalten angeordnet sind. Deckmembran (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollagenpartikel (14) eine mittlere Partikelgröße I im Bereich zwischen 80 pm und 500 pm, bevorzugt im Bereich zwischen 100 pm bis 250 pm, ganz besonders bevorzugt im Bereich zwischen 100 pm bis 150 pm, aufweisen. Deckmembran (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckmembran (10) zwischen 0,4 und Cover membrane (10) for medical treatment of wound surfaces, in particular burns or for adhesion prophylaxis, with a carrier layer (12) comprising an absorbable polymer material and with collagen particles (14) with a particle size I > 80 μm, which are present in the polymer material of the carrier layer (12) at least in sections are arranged held embedded. Cover membrane (10) according to Claim 1, characterized in that the collagen particles (14) have an average particle size I in the range between 80 μm and 500 μm, preferably in the range between 100 μm and 250 μm, very particularly preferably in the range between 100 μm and 150 μm pm, exhibit. Cover membrane (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the cover membrane (10) between 0.4 and
80 Gew. %, bevorzugt zwischen 0,4 und 25 Gew. %, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,4 und 2%, an Kollagenpartikeln (14) umfasst. Deckmembran (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich zumindest ein Teil der Kollagenpartikel (14) über den das jeweilige Kollagenpartikel (14) umgebenden Oberflächenbereich der Trägerschicht (12) hervorwölbt oder unter Bildung eines Kollagen-Pol (16) von der Trägerschicht (12) wegerstreckt. Deckmembran (10) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollagen-Pol (16) im einsatzbereiten Zustand der Deckmembran (10) eine Aufbauhöhe h von mehr als 10%, bevorzugt von mehr als 20 % der Nenndicke d der Trägerschicht (12) aufweist. Deckmembran (10) gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (12) beiderseitig einen Kollagen-Pol (16) aufweist. Deckmembran (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollagenpartikel (14) aus nativem, insbesondere bovinem, Kollagen vom Typ I und/oder vom Typ III, hergestellt sind. Deckmembran (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (12) 80% by weight, preferably between 0.4 and 25% by weight, very particularly preferably between 0.4 and 2%, of collagen particles (14). Cover membrane (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least some of the collagen particles (14) bulge over the surface area of the carrier layer (12) surrounding the respective collagen particle (14) or with the formation of a collagen pole (16) of the carrier layer (12) stretched away. Cover membrane (10) according to Claim 4, characterized in that the collagen pole (16) when the cover membrane (10) is ready for use has a structural height h of more than 10%, preferably more than 20% of the nominal thickness d of the carrier layer (12) having. Cover membrane (10) according to Claim 4 or 5, characterized in that the carrier layer (12) has a collagen pole (16) on both sides. Cover membrane (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the collagen particles (14) are made from native, in particular bovine, collagen of type I and/or type III. Cover membrane (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier layer (12)
• ein Copolymer auf Basis der Monomere Lactid, Trimethlencarbonat, Glycolid, s-Caprolacton und/oder l,4-Dioxan-2-on, oder Polyhydroxybutyrat (PHB) oder • a copolymer based on the monomers lactide, trimethylene carbonate, glycolide, s-caprolactone and/or l,4-dioxan-2-one, or polyhydroxybutyrate (PHB) or
• Mischungen dieser Polymere umfasst. Deckmembran (10) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (12) ein Terpolymer aus 65 bis 87 Gew. % Lactid, 5 bis 20 Gew. % Trimethylecarbonat und 5 bis 20 Gew.% E-Caprolacton umfasst. Deckmembran (10) gemäß Anspruch 9, wobei in dem Terpolymer die Monomere Lactid, Trimethylencarbonat und s-Caprolacton im Bereich von 87/8/5 bis 70/20/10 Gew.% vorliegen. Deckmembran (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerschicht (12) eine Nenndicke d von 50 pm bis 3.000 pm, bevorzugt von 80 pm bis 500 pm oder von 1.000 pm bis 2.500 pm, aufweist. Verfahren (100) zum Herstellen einer Deckmembran (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte: • Includes mixtures of these polymers. Cover membrane (10) according to Claim 8, characterized in that the carrier layer (12) comprises a terpolymer of 65 to 87% by weight lactide, 5 to 20% by weight trimethylene carbonate and 5 to 20% by weight E-caprolactone. The cover membrane (10) of claim 9, wherein the monomers lactide, trimethylene carbonate and s-caprolactone are present in the terpolymer in the range of 87/8/5 to 70/20/10% by weight. Cover membrane (10) according to one of the preceding claims, wherein the carrier layer (12) has a nominal thickness d of 50 μm to 3000 μm, preferably of 80 μm to 500 μm or of 1000 μm to 2500 μm. Method (100) for producing a cover membrane (10) according to one of the preceding claims, comprising the steps:
• Zerkleinern (102) von bereitgestelltem und vorzugsweise getrocknetem nativem Kollagen (200) zu Kollagenpartikeln (14) mit einer mittleren Partikelgröße größer 80 pm, bevorzugt größer 100 pm; • Crushing (102) provided and preferably dried native collagen (200) into collagen particles (14) with an average particle size greater than 80 μm, preferably greater than 100 μm;
• Herstellen (106) einer Polymerlösung (206) aus einem resorbierbaren Polymer (208) sowie einem geeigneten Lösungsmittel (210); • Production (106) of a polymer solution (206) from an absorbable polymer (208) and a suitable solvent (210);
• a) Suspendieren (108) der Kollagenpartikel (14) in der Polymerlösung (206) und Aufbringen (104) der so erhaltenen Kollagensuspension (212) mit den darin suspendierten Kollagenpartikeln (14) auf einen flächigen Träger (216); oder b) Aufbringen (104) der Polymerlösung (204) auf einen flächigen Träger (216) nach vorhergehendem Bestreuen (114) des Trägers (216) mit den Kollagenpartikeln (16) oder mit nachfolgendem Bestreuen (114) der Polymerlösung (206) mit den Kollagenpartikeln (14); und• a) suspending (108) the collagen particles (14) in the polymer solution (206) and applying (104) the collagen suspension (212) thus obtained with the collagen particles (14) suspended therein to a flat carrier (216); or b) applying (104) the polymer solution (204) to a flat carrier (216) after previously sprinkling (114) the carrier (216) with the collagen particles (16) or with subsequent sprinkling (114) of the polymer solution (206) with the collagen particles (14); and
• Entfernen (112) des Lösungsmittels (210) durch Trocknen, insbesondere durch Gefriertrocknen. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Copolymer auf Basis der Monomere Lactid, Trimethlencarbonat, Glycolid, E-Caprolacton und/oder l,4-Dioxan-2-on oder Polyhydroxybutyrat (PHB) oder Mischungen dieser Polymere verwendet wird. Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollagenpartikel (14) in der Polymerlösung (206) durch maximal zweiminütiges, bevorzugt maximal einminütiges, Rühren dispergiert werden. • Removal (112) of the solvent (210) by drying, in particular by freeze drying. Process according to Claim 12, characterized in that a copolymer based on the monomers lactide, trimethylene carbonate, glycolide, E-caprolactone and/or 1,4-dioxan-2-one or polyhydroxybutyrate (PHB) or mixtures of these polymers is used. Method according to Claim 12 or 13, characterized in that the collagen particles (14) are dispersed in the polymer solution (206) by stirring for a maximum of two minutes, preferably for a maximum of one minute.
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