MD1177Z

MD1177Z - Grefă pentru restabilirea defectului osteocondral

Info

Publication number: MD1177Z
Application number: MDS20170048A
Authority: MD
Inventors: Виталие КОБЗАК; Виорел НАКУ; Георге КРОЙТОР; Станислав КОЩУГ; Марианна ЖИАН
Original assignee: Государственный Медицинский И Фармацевтический Университет "Nicolae Testemitanu" Республики Молдова
Priority date: 2017-04-11
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2018-03-31
Also published as: MD1177Y

Abstract

Invenţia se referă la medicina regenerativă şi ingineria tisulară şi poate fi utilizată pentru restabilirea defectelor osteocondrale.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.

Description

Invenţia se referă la medicina regenerativă şi ingineria tisulară, şi poate fi utilizată pentru restabilirea defectelor osteocondrale.

Este cunoscută utilizarea grefei osteocartilaginoase perforate pe toată lungimea [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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Exemplul 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.

Exemplul 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.

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.

1. US 9168140 B2 2015.10.27

2. US 20070276506 A1 2007.11.29

Claims

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.