PL216702B1 - Sposób wytwarzania biomateriału o właściwościach chrząstki, przeznaczonego na implanty dla chirurgii rekonstrukcyjno-odtwórczej - Google Patents
Sposób wytwarzania biomateriału o właściwościach chrząstki, przeznaczonego na implanty dla chirurgii rekonstrukcyjno-odtwórczejInfo
- Publication number
- PL216702B1 PL216702B1 PL390650A PL39065010A PL216702B1 PL 216702 B1 PL216702 B1 PL 216702B1 PL 390650 A PL390650 A PL 390650A PL 39065010 A PL39065010 A PL 39065010A PL 216702 B1 PL216702 B1 PL 216702B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- cellulose
- rinsing
- distilled water
- water
- produced
- Prior art date
Links
- 239000012620 biological material Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 239000007943 implant Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 238000002278 reconstructive surgery Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 title claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 45
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 7
- 229920001340 Microbial cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 12
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims description 12
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims description 12
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 claims description 5
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 claims description 5
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 claims description 5
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 5
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 claims description 5
- 244000235858 Acetobacter xylinum Species 0.000 claims description 4
- 235000002837 Acetobacter xylinum Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000013587 production medium Substances 0.000 claims description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 3
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 5
- 241001136169 Komagataeibacter xylinus Species 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 9
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 7
- 229920002749 Bacterial cellulose Polymers 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000005016 bacterial cellulose Substances 0.000 description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 5
- 230000002491 angiogenic effect Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 3
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 2
- 210000001612 chondrocyte Anatomy 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 241000032681 Gluconacetobacter Species 0.000 description 1
- 206010019909 Hernia Diseases 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- YQEZLKZALYSWHR-UHFFFAOYSA-N Ketamine Chemical compound C=1C=CC=C(Cl)C=1C1(NC)CCCCC1=O YQEZLKZALYSWHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 1
- 241000700157 Rattus norvegicus Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002009 allergenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002870 angiogenesis inducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000560 biocompatible material Substances 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000007912 intraperitoneal administration Methods 0.000 description 1
- 229960003299 ketamine Drugs 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 210000000492 nasalseptum Anatomy 0.000 description 1
- 206010033675 panniculitis Diseases 0.000 description 1
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 1
- 210000004304 subcutaneous tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- BPICBUSOMSTKRF-UHFFFAOYSA-N xylazine Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1NC1=NCCCS1 BPICBUSOMSTKRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/14—Macromolecular materials
- A61L27/20—Polysaccharides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/06—Materials or treatment for tissue regeneration for cartilage reconstruction, e.g. meniscus
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania biomateriału o właściwościach chrząstki, przeznaczonego na implanty dla chirurgii rekonstrukcyjno-odtwórczej do odtworzenia przegrody nosa, małżowiny ucha, kształtu piersi po zabiegu mastektomii, uzupełnienia ubytku czaszki, tchawicy lub w postaci rurki do łączenia przeciętych wiązek nerwów.
Stosując biomateriały otrzymane na drodze biotechnologicznej jako wszczepy do wnętrza organizmu unika się problemów związanych ze stosowaniem biologicznego materiału tkankowego, takich jak trudności w pozyskiwaniu tego materiału, jego konserwacja, przechowywanie i utrzymywanie jego czystości mikrobiologicznej, resorpcja, immunologiczne oddziaływanie organizmu biorcy na przeszczep. Biomateriały otrzymane na drodze biotechnologicznej, stosowane w chirurgii rekonstrukcyjno-odtwórczej muszą charakteryzować się jednocześnie wysokim stopniem biozgodności oraz odpowiednimi parametrami wytrzymałościowymi.
Z opisów patentowych US2007184550, EP1779875, US2005159820 i WO03042376 są znane sposoby hodowli sztucznej chrząstki z użyciem komórek macierzystych, chondrocytów na matrycach z polimerów syntetycznych, naturalnych lub hydroksyapatytów.
Z opisów patentowych PCT/US2005/036724 i WO03020191 wiadomo o zastosowaniu celulozy mikrobiologicznej jako skafoldu do hodowli komórek, natomiast między innymi z czasopisma Biomaterials 26, 419-431 (2005) jest znana hodowla chondrocytów na skafoldach w postaci celulozy bakteryjnej w procesie wytwarzania sztucznej chrząstki.
Z opisu patentowego EP 0365108 jest znane wytwarzanie materiału biozgodnego o wytrzymałości mechanicznej chrząstek z polimerów syntetycznych i zastosowanie go jako wszczepu.
Z opisów patentowych WO2005003366 i EP1660670 jest znany sposób wytwarzania celulozy mikrobiologicznej polegający na hodowli stacjonarnej szczepu bakterii Acetobacter xylinum P30 na podłożu zawierającym glukozę, ekstrakt drożdżowy, pepton, MgSO4 x 7H2O, Na2HPO4, kwas cytrynowy, etanol i wodę destylowaną, następnie oddzieleniu powstałej membrany celulozowej od cieczy pohodowlanej oraz jej oczyszczeniu przez płukanie w wodzie, gotowanie z wodnym roztworem NaOH, ponowne płukanie w celu usunięcia NaOH, działanie kwasem octowym, płukanie wodą wodociągową i w końcu wodą destylowaną. W opisach tych mówi się również o zastosowaniu wytworzonej celulozy w medycynie.
Sposób wytwarzania biomateriału o właściwościach chrząstki, przeznaczonego na implanty dla chirurgii rekonstrukcyjno-odtwórczej, przy użyciu celulozy mikrobiologicznej wytworzonej w hodowli stacjonarnej bakterii Gluconacetobacter xylinus na podłożu produkcyjnym zawierającym glukozę, ekstrakt drożdżowy, pepton, MgSO4 x 7H2O, Na2HPO4, kwas cytrynowy, etanol i wodę destylowaną i oczyszczonej w drodze płukania w gorącej wodzie wodociągowej, gotowania z 1% wodnym roztworem ługu sodowego lub działania 1-2% wodnym roztworem ługu sodowego w temperaturze pokojowej, płukania w wodzie wodociągowej, działania 1% roztworem wodnym kwasu octowego i ponownego płukania najpierw wodą wodociągową i w końcu wodą destylowaną, według wynalazku polega na tym, że celulozę wytwarza się w drodze hodowli bakterii w płaskim bioreaktorze lub w rurkach polietylenowych, po czym wytworzoną i oczyszczoną celulozę modeluje się w konstrukcję przestrzenną o żądanym kształcie i poddaje modyfikacji polegającej na działaniu 30% wodnym roztworem ługu sodowego w czasie do 24 godzin w temperaturze pokojowej przy użyciu 1,5 cm3 ługu na 1 cm3 celulozy, płukaniu w wodzie destylowanej, następnie działaniu 10% wodnym roztworem kwasu octowego w czasie co najmniej 2 godziny i powtórnym płukaniu w wodzie destylowanej aż do uzyskania przez materiał celulozowy pH 5,6-6,8.
Biomateriał otrzymany sposobem według wynalazku charakteryzuje się dużą wytrzymałością na zrywanie i przepuklenia, jest sprężysty, daje się łatwo modelować do dowolnego kształtu i zachowuje nadany kształt po modyfikacji, jest biokompatybilny i niealergizujący, charakteryzuje się minimalnym stopniem wchłaniania płynów ustrojowych i nie ulega resorpcji pod działaniem tych płynów. Może być wykorzystany jako nośnik związków chemicznych o działaniu bakteriostatycznym, bakteriobójczym, angiogennym lub czynników wzrostu.
Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady.
P r z y k ł a d I
Podłoże inokularne o składzie w częściach wagowych: 20 części glukozy, 5 części ekstraktu drożdżowego, 5 części peptonu, 2,5 części MgSO4 x 7H2O, 2,7 części Na2HPO4, 1,15 części kwasu cytrynowego, 10 części etanolu i woda destylowana do 1000 części zaszczepiono 5% (v/v) zawiesiny
PL 216 702 B1 bakterii Gluconacetobacter xylinus (5 x 107 jtk/ml) przechowywanych na tymże podłożu 7 dni w temperaturze 4°C i hodowano inokulum w czasie 2 dni w temperaturze 30°C. Po intensywnym wymieszaniu zawiesiny bakterii zaszczepiono nią podłoże produkcyjne o tym samym składzie stosując 5% zawiesiny (v/v) i najpierw preinkubowano całą objętość 1 dobę w temperaturze 30°C, po czym przenoszono zaszczepione podłoże do bioreaktorów o takiej powierzchni, że stosunek S/V (powierzchni/objętości) -1 był równy 0,7 cm-1. Właściwą hodowlę prowadzono w warunkach stacjonarnych, w czasie 7 dni, po czym uformowane błony o grubości 7-10 mm poddano oczyszczaniu. W tym celu odciśnięto z nich ciecz hodowlaną do około 60% ich pierwotnej masy i następnie kolejno płukano w gorącej wodzie wodociągowej, traktowano 1% wodnym roztworem ługu sodowego (NaOH) w temperaturze 100°C w czasie 1 godziny, ponownie płukano w wodzie wodociągowej, odciśnięto do 40-50% masy początkowej, traktowano 1% wodnym roztworem kwasu octowego (CH3COOH) w czasie 24 godzin, ponownie płukano w wodzie wodociągowej i na końcu w wodzie destylowanej. Tak oczyszczone błony były białe, o dużym stopniu przezroczystości i wykazywały odczyn obojętny. Nadmiar wody z błon usunięto w drodze wyciskania aż do uzyskania grubości błon 1,0-4,0 ± 0,03 mm.
Otrzymane błony poddano modyfikacji polegającej na umieszczeniu w 30% wodnym roztworze 33
NaOH użytym w takiej objętości, że na 1 cm3 celulozy przypadało 1,5 cm3 roztworu NaOH, na czas 24 godziny. Po tym czasie błony płukano 24 godziny w wodzie destylowanej, następnie zanurzono na 2 godziny w 10% wodnym roztworze CH3COOH, po czym płukano 24 godziny w wodzie destylowanej aż do uzyskania pH błon 5,6-6,8.
Parametry błon przed modyfikacją i po modyfikacji podano w tablicy I.
PL 216 702 B1
| 0 cł' i S3 wb a | X en ’Γ’-ΐ | r—4 X f“-ę 90 o | X V> \O wn o CM —t | m O t—t X O cm X |
| % zmiany wielkości powierzchni materiału po modyfikacji | o θ’ O F—i | g O o τ—ΐ | \C CM <5< 00 1 | CM en oC 00 |
| % zmian powierzchni po wysuszeniu | O o o o | en en I | O o | Ά 00^ rn |
| <L> c '5 ·§“ (£ o | rjt O X CM | n O r—, X en^ ci | fjl f—ł X \© CM O | C-4 o X «Α CM cf |
| Uwodnie- nie imb. [g] | *n X r—4 | »—i m | ||
| es S da | *n «nj· X CM | O σ\ | r- | O 00^ |
| Grubość [mm] .........................................j | O ł«H | en o | o Ch ci | o νγ ci |
| & -i -=2 | sl «1 | O <D CM | o νγ es *—! | O X rt | o O\ \O -rj· |
| Długość [mm] | CM Ό o< oe *—t | en ko 00 | O <n | O CM en «Α |
| Rodzaj / materiału / Parametry | er g -i i ! § fc- a a ,3 Q «© w a ts o xs Έ S s 3 ss g a > U JS 5, s £ £ | •i a 1 r | ·«· £5 « « '« -a g’E « a aj JŁ-J a s3 łS£ s· | zs •a p N «3 Cń <2 £ |
P r z y k ł a d II
Podłoże inokularne o składzie w częściach wagowych: 20 części glukozy, 5 części ekstraktu drożdżowego, 5 części peptonu, 2,5 części MgSO4 x 7H2O, 2,7 części Na2HPO4, 1,15 części kwasu cytrynowego, 10 części etanolu i woda destylowana do 1000 części zaszczepiono 5% (v/v) zawiesiny bakterii Gluconacetobacter xylinum (5 x 107 jtk/ml) przechowywanych na tymże podłożu 7 dni w temperaturze 4°C i hodowano inokulum w czasie 2 dni w temperaturze 30°C. Po intensywnym wymieszaniu zawiesiny bakterii zaszczepiono nią podłoże produkcyjne o tym samym składzie stosując 5% zawiesiny (v/v) i najpierw preinkubowano całą objętość 1 dobę w temperaturze 30°C, po czym przeniesiono podłoże do szczelnie zamkniętych rurek polietylenowych o średnicy wewnętrznej w zakresie
PL 216 702 B1
3-10 mm i prowadzono hodowlę właściwą w warunkach stacjonarnych, w czasie 7 dni. Uformowane rurki z celulozy bakteryjnej, o grubości ściany do 1 mm poddano oczyszczeniu. W tym celu umieszczono je na 24 godziny w 1% wodnym roztworze NaOH o temperaturze pokojowej, następnie kolejno płukano w wodzie wodociągowej, traktowano 1% wodnym roztworem CH3COOH w czasie 20-24 godzin, ponownie płukano w wodzie wodociągowej i na końcu w wodzie destylowanej. Oczyszczone rurki były białe, o dużym stopniu przezroczystości i wykazywały odczyn obojętny.
Wytworzone rurki poddano modyfikacji jak w przykładzie I.
Przy użyciu zrywarki INSTRON 1112 przeprowadzono badania wytrzymałości na zrywanie próbek błon wytworzonych w przykładach I i II, o wymiarach 90 x 50 x 3 mm, zachowując dla wszystkich próbek następujące parametry:
- odległość pomiędzy zaciskami 50,0 mm - prędkość przesuwu belki poprzecznej 100,0 mm/min - prędkość przesuwu taśmy do zapisu 200,0 mm/min - skala pomiaru 20 kG, 50 kG
- temperatura 20°C.
Wyniki badania wytrzymałości przedstawiono w tablicy II.
T a b l i c a II
| Rodzaj próby | Grubość [mm] | Szerokość [mm] | Siła zrywająca F [N] | Opór na zrywanie R [MPa] | Wydłużenie % | Moduł Younga E [MPa] |
| Celuloza mikrobiologiczna natywna | 3,0 | 50 | 191,30 | 1,582 | 29 | 2,74 |
| Celuloza mikrobiologiczna modyfikowana | 3,0 | 50 | 289,78 | 1,849 | 30 | 1,76 |
Przy użyciu zrywarki INSTRON 1112 przeprowadzono także badania wytrzymałości na przepuklinie próbek błon wytworzonych w przykładach I i II, o wymiarach 40 x 40 x 3 mm, zachowując dla wszystkich próbek następujące parametry:
- średnica zewnętrzna pierścienia do badania siły przepuklającej 68,7 mm
- średnica wewnętrzna pierścienia 20,0 mm
- średnica metalowej kulki do przebijania 18,0 mm
- prędkość przesuwu belki poprzecznej 100,0 mm/min
- prędkość przesuwu taśmy do zapisu 200,0 mm/min
- skala pomiaru 20 kG, 50 kG
- temperatura 20°C.
Wyniki badania wytrzymałości przedstawiono w tablicy III.
T a b l i c a III
| Rodzaj próby | Grubość [mm] | Szerokość [mm] | Siła zrywająca F [N] | Opór na zrywanie R [MPa] | Wydłużenie % | Moduł Younga E [MPa] |
| Celuloza mikrobiologiczna natywna | 3,0 | 40 | 129,49 | 1,496 | 26 | 3,43 |
| Celuloza mikrobiologiczna modyfikowana | 3,0 | 40 | 313,63 | 1,960 | 32 | 4,27 |
P r z y k ł a d III
Rurki z celulozy bakteryjnej, o średnicy 3 - 10 mm, otrzymano i oczyszczono jak w przykładzie II. W środku rurek umieszczano szklane rurki o przekroju od 0,8 - 1 mm i tak nawleczony materiał poddano modyfikacji jak w przykładzie I.
Otrzymane rurki zastosowano z powodzeniem do połączenia końcówek przerwanych wiązek nerwów.
PL 216 702 B1
P r z y k ł a d IV
Z płatów celulozy mikrobiologicznej, otrzymywanych i oczyszczonych jak w przykładzie I, wycinano słupki o długości w zakresie 30 do 50 mm i przekroju 5 x 5 mm, oraz o długości 50 do 100 mm i przekroju 30 x 30 mm, po czym tak otrzymane słupki przekłuwano igłami ze stali kwasoodpornej o średnicy 05 - 2 mm lub wiercono w nich otwory o średnicy 2 mm - 20 mm w linii środkowej słupka celulozowego. Tak przygotowany materiał poddawano modyfikacji jak w przykładzie I.
Otrzymano w ten sposób sprężyste rurki o średnicy dopasowanej do średnicy przeciętej wiązki nerwu.
P r z y k ł a d V
Przeprowadzono badania biologiczne w warunkach in vivo dla celulozy bakteryjnej otrzymanej w przykładzie I, nie zmodyfikowanej i po modyfikacji oraz zmodyfikowanej i nasączonej dodatkowo środkiem angiogennym.
Badania in vivo przeprowadzone na dorosłych samcach szczurów Wistar o masie ok. 200 g. W celu przeprowadzenia implantacji zwierzęta znieczulano (wg protokołu) przez podanie dootrzewnowo ketaminy 50 mg/kg i 10 mg/kg ksylaziny. Ułożonym na stoliku operacyjnym zwierzętom, wygolono boki od strony grzbietu, następnie wydezynfekowano skórę i wykonano cięcie wielkości ok. 13 mm. Po oddzieleniu skóry od tkanki podskórnej powstawała kieszonka, w której umieszczano próbki celulozy bakteryjnej. Szczury podzielono na 3 grupy po 10 zwierząt (grupa kontrolna i 2 grupy badane).
W grupie kontrolnej w kieszonki podskórne na stronie grzbietowej wszczepiano próbki celulozy o wymiarach 10 mm x 10 mm x 1 mm nie zmodyfikowanej.
W 1-ej grupie badanej wszczepiano podobnie próbki celulozy zmodyfikowanej, zaś w 2-ej grupie badanej wszczepiano próbki celulozy zmodyfikowanej i nasączonej środkiem angiogennym. Celulozę w kontakcie z tkanką oceniano makroskopowo po 14 i 60 dniach w trakcie wyjmowania próbek testowych z kieszonek, biorąc pod uwagę stopień jego integracji z tkanką, stopień pokrycia powierzchni materiału siecią naczyń krwionośnych oraz wygląd loży kieszonki, w której przebywała testowana próbka. Próbki poddano ocenie histopatologicznej wykonując preparaty barwione hematoksyliną-eozyną. Przeprowadzone testy wykazały pełną biozgodność celulozy, brak odczynów alergicznych, szybkie pokrywanie się powierzchni tkanką wraz z naczyniami krwionośnymi, przy czym implanty nasączone środkiem angiogennym, miały na powierzchni bardziej gęstą sieć naczyń. Brak było cech pęcznienia i odkształcania się implantu z modyfikowanej celulozy bakteryjnej.
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentoweSposób wytwarzania biomateriału o właściwościach chrząstki, przeznaczonego na implanty dla chirurgii rekonstrukcyjno-odtwórczej, przy użyciu celulozy mikrobiologicznej wytworzonej w hodowli stacjonarnej bakterii Gluconacetobacter xylinus na podłożu produkcyjnym zawierającym glukozę, ekstrakt drożdżowy, pepton, MgSO4 x 7H2O, Na2HPO4, kwas cytrynowy, etanol i wodę destylowaną i oczyszczonej w drodze płukania w gorącej wodzie wodociągowej, gotowania z 1% wodnym roztworem ługu sodowego lub działania 1-2% wodnym roztworem ługu sodowego w temperaturze pokojowej, płukania w wodzie wodociągowej, działania 1% roztworem wodnym kwasu octowego i ponownego płukania najpierw wodą wodociągową i w końcu wodą destylowaną, znamienny tym, że celulozę wytwarza się w drodze hodowli bakterii w płaskim bioreaktorze lub w rurkach polietylenowych, po czym wytworzoną i oczyszczoną celulozę modeluje się w konstrukcję przestrzenną o żądanym kształcie i poddaje modyfikacji polegającej na działaniu 30% wodnym roztworem ługu sodowego w czasie do 24 godzin w temperaturze pokojowej przy użyciu 1,5 cm3 ługu na 1 cm3 celulozy, płukaniu w wodzie destylowanej, następnie działaniu 10% wodnym roztworem kwasu octowego w czasie co najmniej 2 godziny i powtórnym płukaniu w wodzie destylowanej aż do uzyskania przez materiał celulozowy pH 5,6-6,8.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL390650A PL216702B1 (pl) | 2010-03-08 | 2010-03-08 | Sposób wytwarzania biomateriału o właściwościach chrząstki, przeznaczonego na implanty dla chirurgii rekonstrukcyjno-odtwórczej |
| EP11001896.7A EP2371401A3 (en) | 2010-03-08 | 2011-03-08 | A method of production of a cartilage-like biomaterial designed for reconstructive surgery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL390650A PL216702B1 (pl) | 2010-03-08 | 2010-03-08 | Sposób wytwarzania biomateriału o właściwościach chrząstki, przeznaczonego na implanty dla chirurgii rekonstrukcyjno-odtwórczej |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL390650A1 PL390650A1 (pl) | 2011-09-12 |
| PL216702B1 true PL216702B1 (pl) | 2014-05-30 |
Family
ID=44484232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL390650A PL216702B1 (pl) | 2010-03-08 | 2010-03-08 | Sposób wytwarzania biomateriału o właściwościach chrząstki, przeznaczonego na implanty dla chirurgii rekonstrukcyjno-odtwórczej |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2371401A3 (pl) |
| PL (1) | PL216702B1 (pl) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3138904A1 (en) * | 2015-09-02 | 2017-03-08 | Bertholdt, Günter | Device and method for tissue culture comprising a hermetically sealed blood circulation |
| PL230643B1 (pl) * | 2016-04-19 | 2018-11-30 | Politechnika Lodzka | Proteza tchawicy oraz sposob jej wytwarzania |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2746387B2 (ja) | 1988-09-22 | 1998-05-06 | 株式会社ビーエムジー | ポリビニルアルコールヒドロゲルの製造方法 |
| US6800753B2 (en) | 2001-09-04 | 2004-10-05 | University Of Iowa Research Foundation | Regenerated cellulose and oxidized cellulose membranes as potential biodegradable platforms for drug delivery and tissue engineering |
| WO2003042376A1 (en) | 2001-11-15 | 2003-05-22 | Photothera, Inc. | Methods for preparing artificial cartilage |
| CN1309428C (zh) | 2002-05-13 | 2007-04-11 | 东芝陶瓷株式会社 | 关节软骨再生材料及其制造方法、关节软骨的再生方法及培养方法以及移植用人造关节软骨 |
| PL212003B1 (pl) | 2003-07-03 | 2012-07-31 | Politechnika Lodzka | Sposób otrzymywania celulozy bakteryjnej |
| US7008114B2 (en) | 2003-08-14 | 2006-03-07 | Deere & Company | Bearing failure indicator |
| EP1779875A4 (en) | 2004-06-18 | 2011-08-24 | Univ Hokkaido Nat Univ Corp | ARTIFICIAL SEMILUNAR CARTLE |
| JP4044579B2 (ja) | 2005-08-02 | 2008-02-06 | 株式会社Ｐｇリサーチ | 人工軟骨組織 |
| PL381388A1 (pl) * | 2006-12-24 | 2008-07-07 | Politechnika Łódzka | Biomateriał z mikrobiologicznej celulozy do użytku wewnętrznego, sposób wytwarzania biomateriału oraz zastosowanie biomateriału z mikrobiologicznej celulozy w chirurgii tkanek miękkich |
-
2010
- 2010-03-08 PL PL390650A patent/PL216702B1/pl unknown
-
2011
- 2011-03-08 EP EP11001896.7A patent/EP2371401A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2371401A3 (en) | 2014-08-27 |
| EP2371401A2 (en) | 2011-10-05 |
| PL390650A1 (pl) | 2011-09-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gatenholm et al. | Bacterial nanocellulose as a renewable material for biomedical applications | |
| Roman et al. | The growing merits and dwindling limitations of bacterial cellulose-based tissue engineering scaffolds | |
| US10954540B2 (en) | Methods of producing biosynthetic bacterial cellulose membranes | |
| JP5399891B2 (ja) | 酸化微生物セルロースおよびその使用 | |
| EP2079845B1 (en) | Process for producing vessels containing bacterial cellulose | |
| KR101629204B1 (ko) | 초박막 실크피브로인/콜라겐 복합이식체 및 이의 제조방법 | |
| US20130309295A1 (en) | Biosynthetic functional cellulose (bc) fibers as surgical sutures and reinforcement of implants and growing tissue | |
| CN101584882B (zh) | 一种组织工程血管支架材料及其生产方法 | |
| EP1609493B1 (en) | Use of three-dimensional prostheses containing hyaluronic acid derivatives | |
| KR20100046037A (ko) | 생체 내에서 유강장기 또는 유강장기의 일부분의 재생을 증진하기 위한 보철기구 | |
| Foresti et al. | Bacterial nanocellulose: Synthesis, properties and applications | |
| US20030013163A1 (en) | Method and device for producing shaped microbial cellulose for use as a biomaterial, especially for microsurgery | |
| US20170258964A1 (en) | Porous Structures of Microbial-Derived Cellulose In Vivo Implantation | |
| Bhowmick et al. | Development of biomimetic nanocomposites as bone extracellular matrix for human osteoblastic cells | |
| PL216702B1 (pl) | Sposób wytwarzania biomateriału o właściwościach chrząstki, przeznaczonego na implanty dla chirurgii rekonstrukcyjno-odtwórczej | |
| KR101684268B1 (ko) | 방사선 기술을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 생분해 조절 및 이를 이용한 흡수성 치주조직 재생유도재 | |
| JP2004533288A (ja) | キトサンおよびヒドロキシカルボン酸をベースとする多孔質および非多孔質マトリクス | |
| CN106075585B (zh) | 一种基于人工肌腱支架材料的组织工程化人工肌腱移植物的制备方法 | |
| CN106618765A (zh) | 一种用于牙科种植体的抗菌肽层 | |
| RU2842614C1 (ru) | Способ получения биополимерного имплантата для реконструктивно-восстановительной хирургии трахеи | |
| Bakoš et al. | Collagen and collagen/hyaluronan complex modifications | |
| Koller et al. | Biocompatibility studies of a new biosynthetic dermal substitute based on collagen/hyaluronan conjugate | |
| US20050191356A1 (en) | Porous and non-porous matrices based on chitosan and hydroxy carboxylic acids | |
| WO2023121614A2 (en) | A natural, elastic and bioactive vascular graft | |
| Lin et al. | Guiding Microbial Distribution by Regulating Oxygen Supply for the Fabrication of Integrated Artificial Auricles |