PL203091B1 - Osteokolagen typu I aktywny biologicznie oraz sposób jego otrzymywania - Google Patents

Osteokolagen typu I aktywny biologicznie oraz sposób jego otrzymywania

Info

Publication number
PL203091B1
PL203091B1 PL370327A PL37032704A PL203091B1 PL 203091 B1 PL203091 B1 PL 203091B1 PL 370327 A PL370327 A PL 370327A PL 37032704 A PL37032704 A PL 37032704A PL 203091 B1 PL203091 B1 PL 203091B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
type
biologically active
collagen
osteocollagen
weight
Prior art date
Application number
PL370327A
Other languages
English (en)
Other versions
PL370327A1 (pl
Inventor
Józef Edward Przybylski
Krystyna Przybylska-Siemaszko
Beata Teresa Rogala
Piotr Rogala
Original Assignee
Przybylska Siemaszko Krystyna
Przybylski Jozef Edward
Beata Teresa Rogala
Piotr Rogala
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 Przybylska Siemaszko Krystyna, Przybylski Jozef Edward, Beata Teresa Rogala, Piotr Rogala filed Critical Przybylska Siemaszko Krystyna
Priority to PL370327A priority Critical patent/PL203091B1/pl
Publication of PL370327A1 publication Critical patent/PL370327A1/pl
Publication of PL203091B1 publication Critical patent/PL203091B1/pl

Links

Landscapes

  • Materials For Medical Uses (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest osteokolagen typu I aktywny biologicznie oraz sposób jego otrzymywania.
W stanie techniki znana jest publikacja zgłoszenia wynalazku w USA nr WO 9639203 A1, w której przedstawiona jest mieszanina zdemineralizowanych tkanek, w tym kostnych, służących jako nośnik doprowadzający do kości rozmaite substancje mające na celu poprawy jej odbudowy.
Kolagen typu I występuje w skórze oraz w układzie kostnym u kręgowców. Stanowi on 95% składników organicznych kości, pozostałe 5% tworzą białka niekolagenowe. Budulcem kości są również uwodnione sole wapnia i fosforu, znane pod nazwą hydroksyapatytu.
Hydroksyapatyt zostaje wbudowany do włókien kolagenowych matrycy kostnej przy współudziale hormonów mineralizacyjnych, takich jak parathormon - PTH, kalcytoniny - C, aktywna witamina D2.
Dzięki wzajemnej równowadze połączenia macierzy kostnej oraz substancji nieorganicznych, kość spełnia swoją rolę strukturalną i biologiczną.
W całym życiu człowieka dominuje w kościach proces obrotu kostnego, wynoszą cy około 360 dni. W tym czasie fragmenty kostne ulegają niszczeniu oraz odtwarzaniu. Za ten proces obrotu kostnego odpowiedzialny jest cały układ hormonalny - hormony płciowe, estrogeny i androgeny, hormony tarczycy, a zwłaszcza hormony osi wzrostowej. W okresie eksplozji cywilizacji nastąpiło znaczne rozszerzenie przypadków chorób cywilizacyjnych. Do jednej z nich należy osteoporoza występująca zarówno w okresie dzieciństwa - osteoporosis juvenilis, bądź też związana z wiekiem - osteoporosis senilis. W wielu przypadkach wymagana jest chirurgiczna rekonstrukcja kości w postaci tak zwanych implantów, bądź też protez kostnych. Jak wynika z literatury i autopsji, niezależnie od rodzaju stosowanych implantów, następuje ich odrzucenie przez organizm biorcy. W świetle aktualnych badań nad biologią kolagenu, problem ten został rozwiązany. Bowiem każde wprowadzenie do macierzy kostnej, którą jest kolagen typu I, obcych syntetycznych związków w sposób znaczący narusza jego strukturę przestrzenną prowadząc do utraty aktywności biologicznej i odrzucenie implantu. Z tego powodu istotnym dla zdrowia człowieka było uzyskanie substancji naśladującej naturalną budowę kośćca, jego warstwy zbitej, gąbczastej oraz okostnej. Substancja ta stanowiąca połączenie aktywnego biologicznie kolagenu typu I oraz hydroksyapatytu spełnia warunki tolerancji immunologicznej. Skład recepturowy substancji oraz jej przeznaczenie najwymowniej określa nazwa substancji jako OSTEOKOLAGEN.
Celem wynalazku jest uzyskanie substancji Osteokolagen typu I aktywnej biologicznie oraz sposobu jej otrzymywania.
Osteokolagen typu I aktywny biologicznie tworzy substancję składającą się z kolagenu typu I aktywnego biologicznie w ilości od 20 do 40% wagowych z hydroksyapatytem o wzorze sumarycznym [Ca10(PO4)6(OH)2] w ilości 80 do 60% wagowych, połączonych ze sobą według wzoru:
Kolagen typu I aktywny biologicznie +
Hydroksyapatyt
OSTEOKOLAGEN Typ I aktywny biologicznie
Istotą rozwiązania według wynalazku jest również sposób otrzymywania osteokolagenu typu I aktywnego biologicznie, polegający na tym, że po oczyszczeniu surowca stanowiącego skóry ryb słono i słodkowodnych, nieuszkodzone i pozbawione pigmentu skóry układane są w szklanych pojemnikach wypełnionych wodnym roztworem kwasu mlekowego. Przy łączeniu zachowane są proporcje stosunku wagowego 1:50 skór ryb do 2,5-5% wagowych wodnego roztworu kwasu mlekowego, co zapewnia uzyskanie w czasie od 48 do 72 godzin maksymalnej hydratacji surowca, uzewnętrznionej w postaci 0,5 - 1,5 cm warstwy pół przezroczystego kolagenu, z równoczesnym zachowaniem kształ tu skór. Następną operacją jest filtracja z użyciem filtrów z naturalnego jedwabiu substancji otrzymanej w procesie hydratacji, to jest oddzielenie czystego kolagenu od pozostałości naskórka występującego w skórze i kościach oraz zawierającego nienaruszoną strukturę przestrzenną, potrójnej helisy i zachowują cego aktywność biologiczną . Po ukoń czeniu procesu filtracji, kolagen typu I aktywny biologicznie, w czasie nie dłuższym niż 12 godzin, jest łączony z fosforanem wapnia - hydroksyapatytem o wzorze sumarycznym [Ca10(PO4)6(OH)2], będącym składnikiem nieorganicznym warstwy zbitej i gąbczastej kości. Proces mineralizacji kolagenu typu I odbywa się według wzoru:
PL 203 091 B1
Aminokwasy kolagenu typu I w ilości od 20 do 40% wagowych (możliwe połączenia: kwas glutaminowy i kwas asparaginowy - mające charakter kwaśny: histydyna, tryptofan, lizyna i arginina - mające charakter zasadowy) +
Hydroksyapatyt w iloś ci od 80 do 60% wagowych OSTEOKOLAGEN typu I aktywny biologicznie
Tak otrzymany osteokolagen typu I aktywny biologicznie, po nie mniej niż 21 dniach, uzyskuje stabilizacje połączeń wewnątrzosteokolagenowych, stanowiąc gotowy materiał do wykorzystywania w implantach, pokrywanych po konstrukcji warstwą kolagenu typu I aktywnego biologicznie o gruboś ci od 0,5 - 1,5 cm, spełniając rolę okostnej.
Osteokolagen typu I aktywny biologicznie wraz z okostną jest materiałem służącym do modelowania wszystkich fragmentów układu kostnego człowieka, z możliwością ich unaczynienia i unerwienia.
Osteokolagen typu I aktywny biologicznie otrzymany sposobem według wynalazku charakteryzuje się właściwościami stwarzającymi możliwość szerokiego wykorzystania w medycynie, przemyśle farmaceutycznym, biotechnologii, stomatologii, jako materiał sam w sobie budowlany układów kostnych oraz konstrukcji implantów kostnych i zębowych.
P r z y k ł a d
Surowiec stanowią skóry ryb słono i słodkowodnych.
Po starannym oczyszczeniu, mającym na celu usunięcie łusek, skrzeli, tkanki podskórnej tłuszczowej i mięsnej, do dalszego etapu kwalifikowane są skóry nieuszkodzone, pozbawione pigmentu. Układane są w szklanych słojach z zawartością 51 - 5000 cm3 2,5-5% wagowych wodnego roztworu kwasu mlekowego w ilości 100 g skór /5000 cm3 roztworu.
1:50 maksymalna hydratacja surowca następuje w czasie od 48 do 72 godzin. Kryterium hydratacji stanowi 0,5 - 1,5 cm warstwa półprzezroczystego kolagenu wyraźnie zachowująca kształt skór.
Następnym etapem jest filtracja z zastosowaniem filtrów z naturalnego jedwabiu w malejącej gęstości, proces filtracji pozwala na oddzielenie kolagenu typu I od elementów naskórka oraz pozostałości wodnego roztworu 2,5 - 5% wagowych kwasu mlekowego. W pierwszej kolejności następuje oddzielenie kolagenu od roztworu, w dalszych filtracjach od pozostałości naskórka. Uzyskany w powyższy sposób kolagen jest według klasyfikacji Bornsteina kolagenem typu I wystę pującym w skórze i w koś ciach. Uzyskany w powyż szy sposób kolagen ma nienaruszoną strukturę przestrzenną potrójnej helisy, zachowuje aktywność biologiczną. Po ukończeniu procesu filtracji kolagen w czasie nie dłuższym niż 12 godzin jest łączony z fosforanem wapnia - hydroksyapatytem o wzorze sumarycznym [Ca10(PO4)6(OH)2]. Hydroksyapatyt jest składnikiem nieorganicznym warstwy zbitej i gą bczastej koś ci.
Następuje proces mineralizacji kolagenu typu I według wzoru:
Aminokwasy kolagenu typu I o wadze 30g (możliwe połączenie: kwas glutaminowy, asparaginowy - charakter kwaśny; histydyna, tryptofan, lizyna, arginina - charakter zasadowy) +
Hydroksyapatyty o wadze 70g Osteokolagen typu I
W wyniku połączenia obydwu substancji, powstaje nowa substancja, sk ładająca się z kolagenu typu I w 30% wagowych oraz z hydroksyapatytu w 70% wagowych. Połączenie chemiczne, manualne, niskoenergetyczne, temperatura od 20 do 25°C, naczynie szklane, aseptyczne według składu procentowego. Osteokolagen typu I stanowi budulec warstwy zbitej i gąbczastej kości.
Po 21 dniach, uzyskana zostaje stabilizacja połączeń wewnątrzosteokolagenowych. Do pojemnika z osteokolagenem dostarczony zostaje płyn fizjologiczny 0,9% wagowych roztwór wodny NaCl, celem uzyskania maksymalnego uwodnienia. Osteokolagen w pojemnikach szklanych wypełnionych 0,9% wagowych NaCl przekazywany jest na potrzeby konstrukcji implantów. Obowiązują zasady ścisłej aseptyki.
PL 203 091 B1
W celu uzyskania maksymalnej przyswajalnoś ci, implanty po konstrukcji pokrywane są warstwą kolagenu typu I biologicznie aktywnego o średniej grubości 0,5 mm.
Uzyskany w powyższy sposób osteokolagen Typu I, w zależności od procentowej zawartości kolagenu typu I biologicznie aktywnego stanowi matrycę kostną, służącą do modelowania w zależności od potrzeb, wszystkich fragmentów układu kostnego człowieka.
Istnieje możliwość angiogenezy i neurogenezy, unaczynienia i unerwienia, w zależności od potrzeb odbiorcy.
Po wymodelowaniu następuje ponowne umieszczenie protezy osteokolagenowej w płynie fizjologicznym.

Claims (2)

1. Osteokolagen typu I aktywny biologicznie, znamienny tym, że tworzy substancję składającą się z kolagenu typu I aktywnego biologicznie w ilości od 20 do 40% wagowych i hydroksyapatytu o wzorze sumarycznym [Ca10(PO4)6(OH)2] w ilości 80 do 60% wagowych, połączonych ze sobą według wzoru:
Kolagen typu I aktywny biologicznie +
Hydroksyapatyt i
OSTEOKOLAGEN Typu I aktywny biologicznie
2. Sposób otrzymywania osteokolagenu typu I aktywnego biologicznie określonego w zastrz. 1, znamienny tym, że po oczyszczeniu surowca stanowiącego skóry ryb słono i słodkowodnych, nieuszkodzone i pozbawione pigmentu skóry układane są w szklanych pojemnikach wypełnionych wodnym roztworem kwasu mlekowego, zachowując proporcje stosunku wagowego 1:50 skór ryb, do 2,5 -5% wagowych wodnego roztworu kwasu mlekowego, co zapewnia uzyskanie w czasie od 48 do 72 godzin maksymalnej hydratacji surowca, uzewnętrznionej w postaci 0,5 - 1,5 cm warstwy półprzezroczystego kolagenu, z równoczesnym zachowaniem kształtu skór, a następnie filtracja z użyciem filtrów z naturalnego jedwabiu substancji otrzymanej w procesie hydratacji, to jest oddzielenie czystego kolagenu od pozostałości naskórka, uzyskuje się znamiona kolagenu typu I występującego w skórze i koś ciach oraz zawierają cego nienaruszoną strukturę przestrzenną , potrójnej helisy i zachowują cego aktywność biologiczną, przy czym po ukończeniu procesu filtracji, kolagen typu I aktywny biologicznie, w czasie nie dł u ż szym niż 12 godzin, jest łączony z fosforanem wapnia - hydroksyapatytem o wzorze sumarycznym [Ca10(PO4)6(OH)2] będącym składnikiem nieorganicznym warstwy zbitej i gąbczastej kości, przy czym proces mineralizacji kolagenu typu I odbywa się według wzoru:
Aminokwasy kolagenu typu I w ilości od 20 do 40% wagowych (możliwe połączenia: kwas glutaminowy i kwas asparaginowy - mające charakter kwaśny: histydyna, tryptofan, lizyna i arginina - mające charakter zasadowy) +
Hydroksyapatyt w iloś ci od 80 do 60% wagowych i
OSTEOKOLAGEN typu I aktywny biologicznie tak otrzymany osteokolagen typu I aktywny biologicznie, po nie mniej niż 21 dniach, uzyskuje stabilizację połączeń wewnątrzosteokolagenowych, stanowiąc gotowy materiał do wykorzystywania w implantach, pokrywanych po konstrukcji warstwą kolagenu typu I aktywnego biologicznie o gruboś ci od 0,5 - 1,5 cm, spełniając rolę okostnej, przy czym osteokolagen typu I aktywny biologicznie wraz z okostną jest materiał em s ł u żącym do modelowania wszystkich fragmentów ukł adu kostnego czł owieka, z możliwością ich unaczynienia i unerwienia.
PL370327A 2004-09-27 2004-09-27 Osteokolagen typu I aktywny biologicznie oraz sposób jego otrzymywania PL203091B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL370327A PL203091B1 (pl) 2004-09-27 2004-09-27 Osteokolagen typu I aktywny biologicznie oraz sposób jego otrzymywania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL370327A PL203091B1 (pl) 2004-09-27 2004-09-27 Osteokolagen typu I aktywny biologicznie oraz sposób jego otrzymywania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL370327A1 PL370327A1 (pl) 2006-04-03
PL203091B1 true PL203091B1 (pl) 2009-08-31

Family

ID=38317558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL370327A PL203091B1 (pl) 2004-09-27 2004-09-27 Osteokolagen typu I aktywny biologicznie oraz sposób jego otrzymywania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL203091B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL370327A1 (pl) 2006-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mosaddad et al. Fabrication and properties of developed collagen/strontium-doped Bioglass scaffolds for bone tissue engineering
Dorozhkin Medical application of calcium orthophosphate bioceramics
Begley et al. Comparative study of the osteoinductive properties of bioceramic, coral and processed bone graft substitutes
US5618549A (en) Use of particles of a biocompatible and bioabsorbable calcium salt as active ingredient in the preparation of a medicinal product intended for the local treatment of bone demineralization diseases
US8690874B2 (en) Composition and process for bone growth and repair
Bernstein et al. Microporous calcium phosphate ceramics as tissue engineering scaffolds for the repair of osteochondral defects: Histological results
Nik Md Noordin Kahar et al. A review of bioceramics scaffolds for bone defects in different types of animal models: HA and β-TCP
US20100172954A1 (en) Irradiated implantable bone material
JP2003532458A (ja) 骨結合性及び生体分解性骨代替素材用燐酸カルシウム人造骨
CN1052430A (zh) 利用原生骨组织制作骨成型术材料的方法及其所制作的材料
Luna-Domínguez et al. Development and in vivo response of hydroxyapatite/whitlockite from chicken bones as bone substitute using a chitosan membrane for guided bone regeneration
ES2501965T3 (es) Preparación para la regeneración de defectos óseos posoperatorios y postraumáticos
EP4023267A1 (en) Foraminifera-derived bone graft material
Tang et al. Hard tissue compatibility of natural hydroxyapatite/chitosan composite
CN113749825A (zh) 一种框架式骨关节假体及其制备方法和应用
RS63562B1 (sr) Polusintetički praškasti materijal, dobijen modifikacijom sastava prirodnog morskogbiomaterijala, njegovog proizvodnog procesa, njegovih primena
Adam et al. Stimulation of osteoblast and osteocalcin in the bone regeneration by giving bonegraft golden sea cucumber
US20050244450A1 (en) Heat-treated implantable bone material
Nayak et al. Marine sources as an unexplored bone tissue reconstruction material-A review
KR20130115781A (ko) 인체뼈 유래 무기질을 포함하는 천연 골재생재
PL203091B1 (pl) Osteokolagen typu I aktywny biologicznie oraz sposób jego otrzymywania
KR102209893B1 (ko) 녹용 및 녹각 유래의 골이식재 및 그의 제조방법
Komlev et al. Bioactivity and effect of bone formation for octacalcium phosphate ceramics
WO2017101021A1 (zh) 一种改良的骨修复材料
Griffon Evaluation of osteoproductive biomaterials: allograft, bone inducing agent, bioactive glass, and ceramics

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20110927