MD1177Z - Graft for restoring osteochondral defect - Google Patents

Graft for restoring osteochondral defect Download PDF

Info

Publication number
MD1177Z
MD1177Z MDS20170048A MDS20170048A MD1177Z MD 1177 Z MD1177 Z MD 1177Z MD S20170048 A MDS20170048 A MD S20170048A MD S20170048 A MDS20170048 A MD S20170048A MD 1177 Z MD1177 Z MD 1177Z
Authority
MD
Moldova
Prior art keywords
graft
diameter
osteochondral
cartilage
perforated
Prior art date
Application number
MDS20170048A
Other languages
Romanian (ro)
Russian (ru)
Inventor
Виталие КОБЗАК
Виорел НАКУ
Георге КРОЙТОР
Станислав КОЩУГ
Марианна ЖИАН
Original Assignee
Государственный Медицинский И Фармацевтический Университет "Nicolae Testemitanu" Республики Молдова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный Медицинский И Фармацевтический Университет "Nicolae Testemitanu" Республики Молдова filed Critical Государственный Медицинский И Фармацевтический Университет "Nicolae Testemitanu" Республики Молдова
Priority to MDS20170048A priority Critical patent/MD1177Z/en
Publication of MD1177Y publication Critical patent/MD1177Y/en
Publication of MD1177Z publication Critical patent/MD1177Z/en

Links

Landscapes

  • Prostheses (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

The invention relates to regenerative medicine and tissue engineering and can be used for restoration of osteochondraldefects.According to the invention, the graft for restoration of osteochondral defect comprises decellularized cartilage, subchondral and spongy demineralized bones. The graft can be an allo- or xenograft, has a regular or irregular shape of a height of 4…20 mm and a diameter of 3…30 mm, at the same time through all layers of the graft are perforated multiple longitudinal through parallel channels of a diameter of 50…800 µm.

Description

Invenţia se referă la medicina regenerativă şi ingineria tisulară, şi poate fi utilizată pentru restabilirea defectelor osteocondrale. The invention relates to regenerative medicine and tissue engineering, and can be used to restore osteochondral defects.

Este cunoscută utilizarea grefei osteocartilaginoase perforate pe toată lungimea [1]. The use of perforated osteocartilaginous grafts along the entire length is known [1].

Dezavantajul grefei cunoscute constă în aceea că osul prezent în grefă nu este demineralizat, cartilajul nu este decelularizat şi conţine puţine orificii perforate pe toată lungimea, ceea ce face imposibilă îmbogăţirea normală a grefei cu celule condroprogenitoare, nu se asigură pătrunderea bună a celulelor-gazdă şi vaselor sangvine în grefă. Aceasta în final se soldează cu integrarea parţială sau lipsa integrării grefei. The disadvantage of the known graft is that the bone present in the graft is not demineralized, the cartilage is not decellularized and contains few perforated holes along its entire length, which makes it impossible to enrich the graft normally with chondroprogenitor cells, and good penetration of host cells and blood vessels into the graft is not ensured. This ultimately results in partial or no integration of the graft.

Un alt tip de grefă utilizată cu acelaşi scop este ţesutul osteocondral demineralizat [2]. Dezavantajul grefei cunoscute constă în aceea că cartilajul prezent nu este decelularizat, se păstrează celule care pot fi vizualizate la o eventuală scanare microelectronică sau examen histologic. Astfel, în această grefă mai este prezent material genetic alo- sau xenogen care poate duce la rejetul transplantului şi fibrozarea acestuia. Another type of graft used for the same purpose is demineralized osteochondral tissue [2]. The disadvantage of the known graft is that the cartilage present is not decellularized, cells are preserved that can be visualized in a possible microelectronic scan or histological examination. Thus, in this graft there is also allo- or xenogeneic genetic material present that can lead to transplant rejection and its fibrosis.

Problema pe care o rezolvă invenţia constă în obţinerea unei grefe osteocondrale alo- sau xenogene demineralizate, decelularizate şi perforate pe toată lungimea care permite o integrare mai bună a ţesutului în organismul-gazdă, fără risc de rejet al transplantului. De asemenea, datorită perforării grefei pe toată lungimea creşte posibilitatea de îmbogăţire mai uniformă a transplantului cu celule condroprogenitoare, totodată prezintă o suprafaţa de contact mai mare pentru celulele-gazdă şi vasele sangvine, aceasta în final asigurând o integrare mai rapidă a transplantului. The problem solved by the invention consists in obtaining a demineralized, decellularized and perforated allo- or xenogeneic osteochondral graft along its entire length that allows for better integration of the tissue into the host organism, without the risk of transplant rejection. Also, due to the perforation of the graft along its entire length, the possibility of more uniform enrichment of the transplant with chondroprogenitor cells increases, while at the same time presenting a larger contact surface for the host cells and blood vessels, this ultimately ensuring a faster integration of the transplant.

Conform invenţiei, grefa pentru restabilirea defectului osteocondral include cartilaj decelularizat, os subcondral şi os spongios demineralizate. Grefa poate fi de origine alo- sau xenogenă, are o formă regulată sau neregulată cu înălţimea de 4...20 mm şi diametrul de 3...30 mm, totodată prin toate straturile grefei sunt perforate multiple canale longitudinale străpunse paralele cu diametrul de 50...800 µm. According to the invention, the graft for restoring the osteochondral defect includes decellularized cartilage, demineralized subchondral bone and cancellous bone. The graft may be of allo- or xenogeneic origin, has a regular or irregular shape with a height of 4...20 mm and a diameter of 3...30 mm, at the same time, multiple parallel longitudinal channels with a diameter of 50...800 µm are perforated through all layers of the graft.

Avantajele grefei revendicate constau în aceea că aceasta poate fi alo- sau xenogenă, cu capacitate rapidă de integrare în ţesutul-gazdă şi risc minim de rejet datorită cartilajului decelularizat. Poate fi utilizată atât cu celule condroprogenitoare cât şi fără, asigură o suprafaţă de contact mai mare cu celulele gazdei şi o pătrundere mai bună a vaselor sangvine. The advantages of the claimed graft are that it can be allo- or xenogeneic, with rapid integration capacity into the host tissue and minimal risk of rejection due to the decellularized cartilage. It can be used both with and without chondroprogenitor cells, ensures a larger contact surface with the host cells and better penetration of blood vessels.

Rezultatul constă în aceea că respectiva metodă: eficientă, sigură, calitativă şi economă permite obţinerea unei grefe osteocondrale ce poate fi utilizată cu scop de reparare a defectului de ţesut cartilaginos sau ostecondral. The result is that the respective method: efficient, safe, qualitative and economical, allows obtaining an osteochondral graft that can be used to repair the cartilage or osteochondral tissue defect.

Modelul grefei de formă cilindrică cu repartizare uniformă şi densă a canalelor este ilustrat în fig. 1, iar fig. 2 reprezintă o grefă de formă cuboidă cu repartizare neuniformă a canalelor şi cu o densitate mică a lor, în care: a - orificii perforate pe suprafaţa cartilajului; b - canale paralele care străbat grefa pe toată lungimea; с - cartilaj articular decelularizat; d - os subcondral demineralizat; e - os spongios demineralizat. The model of the cylindrical graft with uniform and dense distribution of channels is illustrated in Fig. 1, and Fig. 2 represents a cuboid graft with non-uniform distribution of channels and their low density, in which: a - perforated holes on the surface of the cartilage; b - parallel channels that run through the graft along its entire length; с - decellularized articular cartilage; d - demineralized subchondral bone; e - demineralized spongy bone.

Procedeul de obţinere a grefei osteocondrale perforate demineralizate şi deceluarizate constă în démineraiizarea ţesutului osteocondral în HCI (Болтрукевич С.И., Богданович И. П., Калугин А.В., Першукевич А.В., Чешик С.Л. Заготовка, хранение трупного материала для консервации, МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ, Гродно, 2000), după care se spală în H2O2, timp de 8...24 ore, cu schimbarea soluţiei de 3...4 ori, apoi timp de 60...90 min în ser fiziologic sau apă distilată cu schimbarea soluţiei de 3...4 ori. La necesitate, cu un instrument se secţionează din ţesutul osteocondal demineralizat o porţiune de dimensiunea dorită, după care grefa se supune desecării prin centrifugare timp de 5...20 min. Grefa se perforează pe toată lungimea, de la cartilaj până la osul spongios, cu un ac având grosimea de la 50 până la 800 µm. În final suprafaţa articulară trebuie să aibă aspect de sită, de densitatea dorită şi cu repartizare uniformă sau neuniformă a canalelor. Cu scop de decelularizare a cartilajului, grefa se introduce pentru 3...4 zile în soluţie de sodiu duodecil sulfat (SDS). După decelularizare grefa se spală de 3 ori în ser fiziologic a câte 30...120 min. Grefa poate fi ulterior liofilizată şi sterilizată cu raze gama sau se supune desecării prin centrifugare la 4000 rpm şi se sterilizează prin metode medicamentoase sau chimice, cu păstrarea ulterioară în criocongelator. Înainte de utilizare grefa se introduce în ser fiziologic sau într-un mediu de nutriţie pentru 5....15 min, după care se supune desecării prin centrifugare la 1000...4000 rpm, timp de 5...10 min. În timpul preparării grefei se admite utilizarea băiţelor ultrasonore sau a vibratoarelor cu scop de a stimula procesul de spălare, demineralizare sau decelularizare. The procedure for obtaining a demineralized and decellularized perforated osteochondral graft consists of demineralizing the osteochondral tissue in HCl (Болтрукевич С.И., Богданович И. П., Калугин А.В., Першукевич А.В., Чешик С.Л. Preparation, storage of cadaveric material for preservation, МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ, Гродно, 2000), after which it is washed in H2O2 for 8...24 hours, with a change of solution 3...4 times, then for 60...90 min in physiological saline or distilled water with a change of solution 3...4 times. If necessary, a portion of the desired size is sectioned from the demineralized osteochondral tissue with an instrument, after which the graft is subjected to drying by centrifugation for 5...20 min. The graft is perforated along its entire length, from the cartilage to the cancellous bone, with a needle with a thickness of 50 to 800 µm. Finally, the articular surface must have a sieve-like appearance, of the desired density and with a uniform or non-uniform distribution of the channels. In order to decellularize the cartilage, the graft is placed in sodium duodecyl sulfate (SDS) solution for 3...4 days. After decellularization, the graft is washed 3 times in physiological saline for 30...120 min each. The graft can then be lyophilized and sterilized with gamma rays or subjected to drying by centrifugation at 4000 rpm and sterilized by medicinal or chemical methods, with subsequent storage in a cryofreezer. Before use, the graft is placed in physiological saline or in a nutrient medium for 5...15 min, after which it is subjected to drying by centrifugation at 1000...4000 rpm, for 5...10 min. During graft preparation, the use of ultrasonic baths or vibrators is allowed in order to stimulate the washing, demineralization or decellularization process.

Exemplul 1 Example 1

După demineralizarea ţesutului osteocondral, acesta se spală în H2O2, timp de 16 ore, cu schimbarea soluţiei de 3 ori, apoi timp de 60 min în ser fiziologic cu schimbarea soluţiei de 4 ori. Cu o trefină se secţionează din ţesutul osteocondal demineralizat o porţiune de 3,7 mm în diametru cu lungimea de 4 mm, care se supune desecării prin centrifugare la 4000 rpm timp de 5 min. După desecare cu un ac cu diametrul de 600 µm se perforează 32 de canale ce trec paralel pe toată lungimea grefei de la cartilaj până la osul spongios cu o dispunere uniformă şi densă a orificiilor pe suprafaţa cartilajului articular. Grefa se introduce în soluţie SDS 0,5% pentru 3 zile la temperatura camerei cu schimbarea zilnică a soluţiei. După extragerea din SDS, grefa se spală de 3 ori cu ser fiziologic timp de 90 min fiecare. Apoi grefa se supune desecării la 4000 rpm, timp de 5 min, după care timp de 24 ore se decontaminează în soluţie medicamentoasă. Ulterior grefa este preluată în condiţii sterile şi spălată timp de 60 min în ser fiziologic, după care se supune desecării la 4000 rpm 5 min şi se criocongelează la temperatura de -84°C. Înainte de utilizare grefa se introduce într-un mediu de nutriţie pentru 5 min, după care se supune desecării prin centrifugare la 4000 rpm, timp de 5 min. After demineralization of the osteochondral tissue, it is washed in H2O2 for 16 hours, changing the solution 3 times, then for 60 min in physiological saline with changing the solution 4 times. With a trephine, a portion of 3.7 mm in diameter and 4 mm in length is sectioned from the demineralized osteochondral tissue, which is subjected to drying by centrifugation at 4000 rpm for 5 min. After drying, 32 channels are perforated with a needle with a diameter of 600 µm that pass parallel along the entire length of the graft from the cartilage to the cancellous bone with a uniform and dense arrangement of the holes on the surface of the articular cartilage. The graft is introduced into 0.5% SDS solution for 3 days at room temperature with daily changing of the solution. After extraction from SDS, the graft is washed 3 times with saline for 90 min each. Then the graft is subjected to desiccation at 4000 rpm for 5 min, after which it is decontaminated in medicinal solution for 24 hours. Subsequently, the graft is taken under sterile conditions and washed for 60 min in saline, after which it is subjected to desiccation at 4000 rpm for 5 min and cryofrozen at a temperature of -84°C. Before use, the graft is introduced into a nutrient medium for 5 min, after which it is subjected to desiccation by centrifugation at 4000 rpm for 5 min.

Exemplul 2 Example 2

După demineralizarea ţesutului osteocondral de formă cuboidă cu dimensiunile de 10x10x20 mm, acesta se spală în H2O2, timp de 24 ore, cu schimbarea soluţiei de 3 ori, apoi timp de 90 min în ser fiziologic cu schimbarea soluţiei de 4 ori. Ulterior, grefa se supune desecării prin centrifugare la 4000 rpm, timp de 10 min. După desecare cu un ac cu diametrul de 300 µm s-au perforat 200 de canale ce trec paralel prin toată lungimea grefei de la cartilaj până la osul spongios, orificiile canalelor au o densitate mică şi sunt dispuse neuniform pe suprafaţa cartilajului. Grefa se introduce în soluţie SDS 0,5% pentru 3 zile la temperatura camerei cu schimbarea zilnică a soluţiei. După extragerea din SDS, grefa se spală de 3 ori cu ser fiziologic timp de 90 min fiecare, ulterior se supune desecării la 4000 rpm timp de 5 min. Apoi grefa se decontaminează cu soluţie medicamentoasă timp de 24 ore. Grefa este preluată în condiţii sterile şi spălată timp de 60 de min în ser fiziologic, după care este desecată prin centrifugare la 4000 rpm 10 min şi criocongelată la temperatura de -84°C. Înainte de utilizare grefa se introduce într-un mediu de nutriţie pentru 10 min, apoi se supune desecării prin centrifugare la 2000 rpm, timp de 5 min. After demineralization of the osteochondral tissue of cuboid shape with dimensions of 10x10x20 mm, it is washed in H2O2, for 24 hours, with changing the solution 3 times, then for 90 min in physiological serum with changing the solution 4 times. Subsequently, the graft is subjected to drying by centrifugation at 4000 rpm, for 10 min. After drying with a needle with a diameter of 300 µm, 200 channels were perforated that pass parallel through the entire length of the graft from the cartilage to the cancellous bone, the holes of the channels have a low density and are unevenly arranged on the surface of the cartilage. The graft is introduced into 0.5% SDS solution for 3 days at room temperature with daily changing of the solution. After extraction from SDS, the graft is washed 3 times with saline for 90 min each, then subjected to desiccation at 4000 rpm for 5 min. Then the graft is decontaminated with medicinal solution for 24 hours. The graft is taken under sterile conditions and washed for 60 min in saline, after which it is dried by centrifugation at 4000 rpm for 10 min and cryofrozen at a temperature of -84°C. Before use, the graft is introduced into a nutrient medium for 10 min, then subjected to desiccation by centrifugation at 2000 rpm for 5 min.

Astfel de grefe au fost utilizate în Laboratorul de Inginerie Tisulară şi Culturi Celulare pentru tratarea defectelor osteocondrale pe 16 modele animale cu rezultate mai bune comparativ cu lotul martor, unde au fost utilizate grefe osteocondrale alogene native. Such grafts were used in the Tissue Engineering and Cell Culture Laboratory to treat osteochondral defects in 16 animal models with better results compared to the control group, where native allogeneic osteochondral grafts were used.

1. US 9168140 B2 2015.10.27 1. US 9168140 B2 2015.10.27

2. US 20070276506 A1 2007.11.29 2. US 20070276506 A1 2007.11.29

Claims (1)

Grefă pentru restabilirea defectului osteocondral, care include cartilaj decelularizat, os subcondral şi os spongios demineralizate, care poate fi de origine alo- sau xenogenă, are o formă regulată sau neregulată cu înălţimea de 4...20 mm şi diametrul de 3...30 mm, totodată prin toate straturile grefei sunt perforate multiple canale longitudinale străpunse paralele cu diametrul de 50...800 µm.Graft for restoring osteochondral defect, which includes decellularized cartilage, subchondral bone and demineralized cancellous bone, which can be of allo- or xenogeneic origin, has a regular or irregular shape with a height of 4...20 mm and a diameter of 3...30 mm, at the same time, multiple parallel longitudinal channels with a diameter of 50...800 µm are perforated through all layers of the graft.
MDS20170048A 2017-04-11 2017-04-11 Graft for restoring osteochondral defect MD1177Z (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDS20170048A MD1177Z (en) 2017-04-11 2017-04-11 Graft for restoring osteochondral defect

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDS20170048A MD1177Z (en) 2017-04-11 2017-04-11 Graft for restoring osteochondral defect

Publications (2)

Publication Number Publication Date
MD1177Y MD1177Y (en) 2017-08-31
MD1177Z true MD1177Z (en) 2018-03-31

Family

ID=59759584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MDS20170048A MD1177Z (en) 2017-04-11 2017-04-11 Graft for restoring osteochondral defect

Country Status (1)

Country Link
MD (1) MD1177Z (en)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1537234A1 (en) * 1986-12-24 1990-01-23 В. В. Ключевский, В. К. Миначенко. К. П. Пшениснов и В. В. Данил к Method of bone graft of proximal part of femur
SU1641313A1 (en) * 1988-08-29 1991-04-15 А.А.Ларионов Bone graft
SU1648482A1 (en) * 1989-03-09 1991-05-15 Горьковский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии For demineralizing a bone graft
SU1662534A1 (en) * 1989-03-22 1991-07-15 Научно-Производственное Объединение "Монокристаллреактив" Bone graft
SU1701324A1 (en) * 1989-04-24 1991-12-30 Ленинградский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им.Р.Р.Вредена Method for sterilizing demineralized bone graft of tubular shape
SU1724206A1 (en) * 1989-05-03 1992-04-07 Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии Method for preparing a bone graft
MD884G2 (en) * 1997-06-24 1998-06-30 Государственный Университет Молд0 Reparative osteogenesis stirring up method
MD3142G2 (en) * 2005-12-09 2007-04-30 Государственный Медицинский И Фармацевтический Университет "Nicolae Testemitanu" Республики Молдова Method of cotyle reconstruction in the hip re-endoprosthetics
MD3183G2 (en) * 2005-12-26 2007-06-30 Государственный Медицинский И Фармацевтический Университет "Nicolae Testemitanu" Республики Молдова Method of hip re-replacement with cementless prosthesis
US20070276506A1 (en) * 2006-05-25 2007-11-29 Biomet Manufacturing Corp. Demineralized osteochondral plug
US9168140B2 (en) * 2013-03-15 2015-10-27 Allosource Perforated osteochondral allograft compositions

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1537234A1 (en) * 1986-12-24 1990-01-23 В. В. Ключевский, В. К. Миначенко. К. П. Пшениснов и В. В. Данил к Method of bone graft of proximal part of femur
SU1641313A1 (en) * 1988-08-29 1991-04-15 А.А.Ларионов Bone graft
SU1648482A1 (en) * 1989-03-09 1991-05-15 Горьковский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии For demineralizing a bone graft
SU1662534A1 (en) * 1989-03-22 1991-07-15 Научно-Производственное Объединение "Монокристаллреактив" Bone graft
SU1701324A1 (en) * 1989-04-24 1991-12-30 Ленинградский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им.Р.Р.Вредена Method for sterilizing demineralized bone graft of tubular shape
SU1724206A1 (en) * 1989-05-03 1992-04-07 Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии Method for preparing a bone graft
MD884G2 (en) * 1997-06-24 1998-06-30 Государственный Университет Молд0 Reparative osteogenesis stirring up method
MD3142G2 (en) * 2005-12-09 2007-04-30 Государственный Медицинский И Фармацевтический Университет "Nicolae Testemitanu" Республики Молдова Method of cotyle reconstruction in the hip re-endoprosthetics
MD3183G2 (en) * 2005-12-26 2007-06-30 Государственный Медицинский И Фармацевтический Университет "Nicolae Testemitanu" Республики Молдова Method of hip re-replacement with cementless prosthesis
US20070276506A1 (en) * 2006-05-25 2007-11-29 Biomet Manufacturing Corp. Demineralized osteochondral plug
US9168140B2 (en) * 2013-03-15 2015-10-27 Allosource Perforated osteochondral allograft compositions

Also Published As

Publication number Publication date
MD1177Y (en) 2017-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112013007127B4 (en) Method of producing animal implantable medical biomaterials
US20220160937A1 (en) Rapid allograft treatment systems and methods
CN108025111B (en) Preparation method and use of decellularized cartilage graft
US20210121605A1 (en) Preparation method of gradient mineralized cancellous bone matrix material
JPH0553506B2 (en)
CN112604030A (en) Acellular matrix, bone repair scaffold and preparation method thereof
CN104307045A (en) Decellularized periosteum material sourced from natural tissues and preparation method thereof
WO2018169442A1 (en) Bioresorbable biological matrix for repairing bone tissue defects and method for the production thereof
CN108653814A (en) A kind of preparation method of Acellular cartilaginous matrix material
CN104399130B (en) A kind of porous cell free tissue engineering bone/cartilage support and preparation method
MX2025000164A (en) Sterile human placental allografts and methods of making thereof
MX2025000161A (en) Sterile human placental allografts having a plurality of slits, openings, and/or fenestrations formed thereon
JP4359520B2 (en) Cell seeding storage method
Xu et al. In Vitro and In Vivo Analysis of the Effects of 3D‐Printed Porous Titanium Alloy Scaffold Structure on Osteogenic Activity
CN102078642B (en) A scaffold for articular cartilage repair and regeneration and its preparation method
CN113750293A (en) Preparation method of bone repair material
CN204601181U (en) A kind of Meniscus scaffold
MD1177Y (en) Graft for restoration of osteochondral defect
CN102755665A (en) Preparation method of heterogeneous bone transplantation material
CN111001040A (en) Preparation method of extracellular matrix material of biological tissue
CN105854082A (en) Meniscus support and production method thereof
JP6772390B2 (en) Perforated tissue graft
CN114796615B (en) Cartilage acellular matrix and preparation method thereof
Sembiring et al. Comparative assessment of various concentration and exposure time of sodium dodecyl sulfate as decellularization agents for small-vessels vascular tissue engineering
CN107952116A (en) A kind of de- cellular cartilage stent and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
FG9Y Short term patent issued
KA4Y Short-term patent lapsed due to non-payment of fees (with right of restoration)