PL228106B1 - Method for producing biodegradable polymer tubes with filling, preferably intended for regeneration of peripheral nerves - Google Patents

Method for producing biodegradable polymer tubes with filling, preferably intended for regeneration of peripheral nerves

Info

Publication number
PL228106B1
PL228106B1 PL409555A PL40955514A PL228106B1 PL 228106 B1 PL228106 B1 PL 228106B1 PL 409555 A PL409555 A PL 409555A PL 40955514 A PL40955514 A PL 40955514A PL 228106 B1 PL228106 B1 PL 228106B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
polysaccharide
tubes
tube
polymer
cmcs
Prior art date
Application number
PL409555A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL409555A1 (en
Inventor
Radosław A. Wach
Janusz M. Rosiak
Piotr Ulański
Piotr Ulanski
Agnieszka Adamus
Original Assignee
Politechnika Łodzka
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 Politechnika Łodzka filed Critical Politechnika Łodzka
Priority to PL409555A priority Critical patent/PL228106B1/en
Publication of PL409555A1 publication Critical patent/PL409555A1/en
Publication of PL228106B1 publication Critical patent/PL228106B1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania biodegradowalnych rurek polimerowych z wypełnieniem, przeznaczonych zwłaszcza do regeneracji nerwów obwodowych.The subject of the invention is a method of producing biodegradable polymer tubes with a filling, intended in particular for the regeneration of peripheral nerves.

Rurki polimerowe do zastosowań biomedycznych, podobnie jak wszystkie wyroby medyczne przeznaczone do kontaktu z organizmem, poza odpowiednio dobranymi do danego zastosowania właściwościami, charakteryzują się biokompatybilnością. Biokompatybilne polimery ulegające biodegradacji mogą być stosowane jako implanty gdy wymagane jest pełnienie oczekiwanej funkcji w organizmie przez ograniczony czas, po którym implant ulega degradacji, a jej produkty są metabolizowane i usuwane z organizmu lub ulegają resorpcji. W tym ostatnim przypadku produkty degradacji biomateriału mogą być wykorzystywane przez organizm w naturalnych procesach fizjologicznych odbudowy tkanki. Biomateriały z biodegradowalnych polimerów syntetycznych są wykorzystywane do wytwarzania wyrobów medycznych, takich jak systemy do kontrolowanego uwalniania leków, nici chirurgiczne, mocowania ortopedyczne i implanty zastępujące kości, a polimery te są dobierane do danego zastosowania m.in. na podstawie ich właściwości fizykochemicznych, mechanizmu i kinetyki biodegradacji.Polymer tubes for biomedical applications, like all medical devices intended to come into contact with the body, apart from properties appropriately selected for a given application, are characterized by biocompatibility. Biocompatible biodegradable polymers can be used as implants when the expected function in the body is required for a limited time, after which the implant is degraded and its products are metabolized and removed from the body or are resorbed. In the latter case, the degradation products of the biomaterial can be used by the body in the natural physiological processes of tissue reconstruction. Biomaterials from biodegradable synthetic polymers are used in the production of medical devices, such as drug release systems, surgical threads, orthopedic fixtures and bone replacement implants, and these polymers are selected for a given application, including on the basis of their physicochemical properties, mechanism and kinetics of biodegradation.

Biodegradowalnymi polimerami dopuszczonymi przez FDA wykorzystywanymi w medycynie oraz badanymi w kierunku zastosowań biomedycznych są m.in. poli(kwas mlekowy) (PLA), poli(e-kapro-lakton) (PCL) i poliwęglan trimetylenu) (PTMC). Stosuje się również ich mieszaniny oraz kopolimery. Rurki z tych polimerów mogą być wytwarzane za pomocą klasycznych metod, na przykład metodą wytłaczania, przędzenia na mokro lub elektrospinningu, a pożądaną wytrzymałość i elastyczność zapewnia się poprzez odpowiedni dobór komponentów mieszaniny oraz sterowanie parametrami przerobu. Przykładowe zastosowania takich wyrobów to stenty wykorzystywane w chorobach układu krwionośnego lub rurki do wspomagania regeneracji nerwów. W przeciwieństwie do wyrobów z biomateriałów niewchłanianych, dla których konieczna jest kolejna interwencja chirurgiczna zmierzająca do usunięcia implantu, który spełnił już swoją funkcję, wyroby z polimerów biodegradowalnych nie wymagają późniejszej operacji.Biodegradable polymers approved by the FDA used in medicine and studied for biomedical applications include poly (lactic acid) (PLA), poly (e-capro-lactone) (PCL) and polycarbonate (PTMC). Their mixtures and copolymers are also used. Tubes of these polymers can be produced by classical methods, for example by extrusion, wet spinning or electro spinning, and the desired strength and flexibility are ensured by the appropriate selection of the components of the mixture and the control of the processing parameters. Examples of applications for such devices are stents used in cardiovascular diseases or tubes to support nerve regeneration. Contrary to products made of non-absorbed biomaterials, for which another surgical intervention is necessary to remove an implant that has already fulfilled its function, products made of biodegradable polymers do not require subsequent surgery.

Szczególnie korzystne jest stosowanie materiałów biodegradowalnych do wytwarzania rurek przeznaczonych do wspomagania regeneracji przerwanych nerwów obwodowych, tak zwaną metodą tubulizacji, gdy kikuty przerwanego nerwu, których nie da się zbliżyć w celu zszycia, umieszcza się z dwóch stron w rurce, a następnie przymocowuje się do jej ścian wewnętrznych. Rurka zapewnia odpowiednią przestrzeń do regeneracji-aksony części proksymalnej nerwu wydłużają się zbliżając i w efekcie łącząc się z dystalną końcówką nerwu. Z opisów patentowych US 5145943 i US 5145945 jest znany sposób wytwarzania rurek do wspomagania regeneracji nerwów obwodowych, z biodegradowalnych polimerów syntetycznych, jak poliwęglan trimetylenu) i kopolimery poliwęglanów zawierające laktydy i kaprolakton, metodą wytłaczania. Z czasopisma Journal of Applied Polymer Science, 127, 2259 (2013) jest znany sposób wytwarzania rurek z syntetycznych polimerów biodegradowalnych, jak PLA, PCL, PTMC metodą wytrącania polimeru z jego roztworu osadzonego na pręcie o określonej średnicy, w nierozpuszczalniku. W opisach patentowych i opisach zgłoszeń patentowych dotyczących urządzeń do wspomagania regeneracji nerwów obwodowych proponuje się również zastosowanie do wytworzenia rurek kolagenu (US5292802A, WO 2009/084571 A2, EP 2221070 A1, EP 2228036 A1, JP 2009034374 A), chito-zanu (US 7135040 B2, WO 92/13579, JP 4982887 B2, CN 101318035 A, US 2010234863 A1), jedwabiu (EP 2465472 A2, EP 2712955 A1, US 8106014 B2) oraz innych białek (US8153591 B2). W toku prowadzonych badań nad technikami tubulizacji i mechanizmem regeneracji wiązki nerwowej ustalono, iż korzystnym może być zastosowanie rurek polimerowych zawierających wewnętrzne rusztowanie, które będzie zapewniało dodatkową podstawę dla wzrastającej wiązki nerwowej. To wewnętrzne rusztowanie powinno wypełniać całą przestrzeń wewnątrz rurki lub tylko jej część, mieć strukturę pozwalająca na przerastanie przez odbudowujący się nerw lub pozwalającą się przystosować do zmieniającego się kształtu nerwu, gdy rosnący wewnątrz rurki stożek nerwu rozpycha matrycę wypełniającą. Doskonałym materiałem do utworzenia takiej matrycy wydają się być hydrożele.It is particularly advantageous to use biodegradable materials to produce tubes intended to assist in the regeneration of broken peripheral nerves, the so-called tubulation method, where the torn nerve stumps that cannot be sutured are placed in the tube on both sides and then attached to it. internal walls. The tube provides adequate space for regeneration - the axons of the proximal part of the nerve lengthen as they get closer and consequently connect to the distal end of the nerve. From US 5145943 and US 5145945 there is known a method of producing peripheral nerve regeneration tubes from biodegradable synthetic polymers such as polycarbonate (trimethylene) and polycarbonate copolymers containing lactides and caprolactone by extrusion. From the Journal of Applied Polymer Science, 127, 2259 (2013) there is a known method of producing pipes from synthetic biodegradable polymers, such as PLA, PCL, PTMC, by precipitation of the polymer from its solution deposited on a rod of a certain diameter in a non-solvent. In patents and patent applications relating to devices for supporting the regeneration of peripheral nerves, it is also proposed to use collagen tubes for the production of collagen tubes (US5292802A, WO 2009/084571 A2, EP 2221070 A1, EP 2228036 A1, JP 2009034374 A), chitose (US 7135040 B2, WO 92/13579, JP 4982887 B2, CN 101318035 A, US 2010234863 A1), silk (EP 2465472 A2, EP 2712955 A1, US 8106014 B2) and other proteins (US8153591 B2). In the course of research on tubulation techniques and the nerve bundle regeneration mechanism, it was found that it may be advantageous to use polymer tubing containing an internal scaffold, which will provide an additional basis for the growing neural bundle. This internal scaffold should fill all or part of the tube inside the tube, be structured to be overgrown by the regenerating nerve, or to adapt to the changing shape of the nerve as the nerve cone growing inside the tube pushes up the filling matrix. Hydrogels seem to be an excellent material for the formation of such a matrix.

Znanych jest szereg metod otrzymywania rurek z polimerów biodegradowalnych, wewnątrz których znajduje się wypełnienie na bazie polimerów pochodzenia naturalnego, w szczególności wypełnienie hydrożelowe, wytwarzane zarówno w sposób chemiczny jak i fizyczny.There are a number of methods of obtaining pipes made of biodegradable polymers, inside which there is a filling based on polymers of natural origin, in particular a hydrogel filling, produced both in a chemical and physical manner.

Znany jest, z opisu zgłoszenia patentowego P. 391898 A1 implant wspomagający regenerację uszkodzonych nerwów w postaci rurki polimerowej wypełnionej chitozanem. Chitozan w postaci zawiesiny wodnej umieszcza się w rurce, a następnie całość liofilizuje się. W opisie patentowym US 8242076 B2 ujawniono metodę wytwarzania hydrożelu z kwasu hialu-ronowego przez jego fizyczne sieciowanie oraz wykorzystanie tego hydrożelu do regeneracji tkanek miękkich, w tym tkanki nerwowej.There is known from patent application P. 391898 A1 an implant supporting the regeneration of damaged nerves in the form of a polymer tube filled with chitosan. Chitosan in the form of an aqueous suspension is placed in the tube and then the whole is freeze-dried. U.S. Patent No. 8,242,076 B2 discloses a method of producing a hyaluronic acid hydrogel by physically cross-linking it and using this hydrogel to regenerate soft tissues, including nervous tissue.

Do regeneracji uszkodzonych nerwów stosuje się także rurki polimerowe z keratyny, zawierające wewnętrzną matrycę z hydrożelu z kwasu hialurowego, w formie uwodnionej lub nieuwodnionej (opis patentowy EP 1991253 B1).For the regeneration of damaged nerves, keratin polymer tubes containing an inner matrix of hyaluric acid hydrogel, in either hydrated or non-hydrated form, are also used (EP 1991253 B1).

Znana jest również, z opisu zgłoszenia patentowego EP 2255833 A2, rurka polimerowa z biode-gradowalnego polimeru, zawierająca wewnętrzną matrycę z biodegradowalnego polimeru, o wzdłużnie ułożonych porach. Polimery tworzące matrycę, takie jak klasyczne białka, aminoglukany, celuloza lub syntetyczne polimery biodegradowalne, są usieciowane metodą klasyczną przez ogrzewanie pod próżnią lub za pomocą środka sieciującego. Z opisu patentowego WO 89/10728 jest znany sposób wytwarzania wewnętrznej matrycy rurek polimerowych, z kompozycji białek i polisacharydów poprzez wprowadzenie zawiesiny tego materiału do cylindrycznej formy, a następnie jej zestalenie i liofilizację. W opisie zgłoszenia patentowego WO 95/20359 A1 opisano zastosowanie rurek polimerowych z biodegradowalnego polimeru, takiego jak poli(kwas glikolowy), poli(kwas mlekowy) lub ich kopolimerów, wypełnionych matrycą z polisacharydu (metylocelulozy), która jest nośnikiem biologicznie aktywnych substancji. Matryca jest wytwarzana klasyczną metodą. W opisanych powyżej rozwiązaniach wprowadzone do rurek polimerowych wypełnienia polisacharydowe są zwykle stabilizowane z pomocą oddziaływań fizycznych lub zawierają dodatki w postaci innych chemicznych środków sieciujących. Proces wytwarzania tych wypełnień jest wieloetapowy -tworzenie wypełnienia i sterylizacja produktu muszą być realizowane w osobnych etapach produkcji.It is also known, from the patent application EP 2255833 A2, a polymer tube made of a biodegradable polymer containing an inner matrix of biodegradable polymer with longitudinally arranged pores. The matrix-forming polymers, such as classical proteins, aminoglucans, cellulose or synthetic biodegradable polymers, are cross-linked by the classical method by heating under vacuum or with the aid of a cross-linking agent. From the patent description WO 89/10728 there is known a method of producing an internal matrix of polymer tubes from a composition of proteins and polysaccharides by introducing a suspension of this material into a cylindrical mold and then its solidification and lyophilization. The patent application WO 95/20359 A1 describes the use of polymer pipes made of a biodegradable polymer, such as poly (glycolic acid), poly (lactic acid) or their copolymers, filled with a matrix of polysaccharide (methylcellulose), which is a carrier of biologically active substances. The matrix is manufactured using the classical method. In the embodiments described above, the polysaccharide fillers introduced into the polymer tubing are usually stabilized by physical action or contain additives in the form of other chemical cross-linking agents. The process of producing these fillings is multi-stage - the creation of the filling and sterilization of the product must be carried out in separate production stages.

Znane są również metody wytwarzania hydrożeli z rozpuszczalnych w wodzie polisacharydów, z wykorzystaniem promieniowania jonizującego, w szczególności promieniowania gamma i wiązki przyspieszonych elektronów. Działaniu promieniowania jonizującego poddaje się polisacharydy, jak rozpuszczalne w wodzie lub roztworach wodnych pochodne celulozy, skrobi, chityny, karagenu, posiadające hydrofllowe podstawniki, w szczególności niejonowe, tj. hydroksypropylocelulozę, hydrok-syetylocelulozę, metylocelulozę i kopolimery tychże, kopolimery zawierające wymienione polimery, oraz posiadające podstawniki ulegające dysocjacji na jony, tj. karboksymetyloskrobię, karboksymetylo-chitynę, karboksymetylochitozan, karboksymetylokaragen (opisy patentowe US 6,875,862, US 6,617,448, US 7,208,593, US 7,307,157, opisy zgłoszeń patentowych JP-A-2005-82800, US 20080139796 A1, JP-A-2001-2703). Zgodnie z tymi metodami do polisacharydu dodaje się wody i miesza do wytworzenia (tiksotropowej) pasty - pseudożelu, po czym wytworzoną pastę zamyka się w opakowaniu i poddaje działaniu promieniowania jonizującego. Stężenie polisacharydu w pseudożelu wynosi powyżej 5%, w szczególności zawiera się w granicach 5-65% w/w, stosowane promieniowanie jonizujące może być wiązką przyspieszonych elektronów lub promieniowaniem gamma, zaabsorbowana dawka promieniowania jest wyższa niż 5 kGy. W opisie zgłoszenia patentowego US 20080070997 A1 ujawniono tworzenie hydrożeli polimerowych z CMC, polegające na otrzymywaniu fizycznego żelu za pomocą kwasu lub roztworu kwasu i napromienieniu promieniowaniem jonizującym, lub dodatkowo późniejsze zanurzenie otrzymanego żelu w rozworze kwasu, lub dodatkowo dodanie nierozpuszczalnego w wodzie związku metalu, w szczególności tlenku glinu.There are also known methods for producing hydrogels from water-soluble polysaccharides, using ionizing radiation, in particular gamma radiation and accelerated electron beams. Ionizing radiation affects polysaccharides, such as water-soluble or aqueous derivatives of cellulose, starch, chitin, carrageenan, having hydrophilic substituents, especially non-ionic ones, i.e. hydroxypropyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, methyl cellulose and copolymers containing the same, copolymers containing the same, having substituents dissociating into ions, i.e. carboxymethyl starch, carboxymethyl chitin, carboxymethyl chitosan, carboxymethyl carrageen (US patents 6,875,862, US 6,617,448, US 7,208,593, US 7,307,157, US patent applications JP-289006-A1 2005-8796- A1 A-2001-2703). According to these methods, water is added to the polysaccharide and mixed to form a (thixotropic) paste - a pseudogel, and the resulting paste is sealed in a package and exposed to ionizing radiation. The polysaccharide concentration in the pseudogel is above 5%, in particular it is 5-65% w / w, the used ionizing radiation can be an accelerated electron beam or gamma radiation, the absorbed radiation dose is higher than 5 kGy. The description of the patent application US 20080070997 A1 discloses the formation of polymer hydrogels from CMC, consisting in the preparation of a physical gel with an acid or an acid solution and irradiation with ionizing radiation, or additionally subsequent immersion of the obtained gel in the development of an acid, or additionally adding a water-insoluble metal compound in especially alumina.

Karboksymetyloceluloza (CMC) jest rozpuszczalną w wodzie pochodną polimeru pochodzenia naturalnego - celulozy. Może występować w postaci soli metali jednowartościowych, w szczególności soli sodowej. Karboksymetyloceluloza jest polimerem biozgodnym i biodegradowalnym, nie ulegającym akumulacji w środowisku, gdyż ulega hydrolizie oraz rozkładowi do cukrów prostych pod wpływem enzymów. Pęcznieje w wodzie, a następnie rozpuszcza się, tworząc roztwory o dużej lepkości, zależnej głównie od masy cząsteczkowej i stopnia podstawienia. CMC stosuje się w przemyśle spożywczym, głównie jako środek zagęszczający, a także jako wypełniacz, emulgator, błonnik pokarmowy, środek dyspergujący, w przemyśle farmaceutycznym jako środek do kontrolowanego uwalniania leków, jako środek rozsadzający tabletki, a w postaci wodnych roztworów jej soli sodowej jako lepiszcza przy granulacji na mokro, do wyrobu maści oraz jako podłoże hydrożelowe.Carboxymethyl cellulose (CMC) is a water-soluble derivative of a naturally derived polymer - cellulose. It may be in the form of a monovalent metal salt, in particular the sodium salt. Carboxymethylcellulose is a biocompatible and biodegradable polymer that does not accumulate in the environment as it is hydrolyzed and decomposed into simple sugars by enzymes. It swells in water and then dissolves to form highly viscous solutions depending mainly on the molecular weight and degree of substitution. CMC is used in the food industry, mainly as a thickening agent, as well as a filler, emulsifier, dietary fiber, dispersant, in the pharmaceutical industry as a drug controlled release agent, as a tablet disintegrating agent, and in the form of aqueous solutions of its sodium salt as a binder in wet granulation, for the production of ointments and as a hydrogel base.

Karboksymetylochitozan (CMCS) jest rozpuszczalną w wodzie pochodną polimeru pochodzenia naturalnego - chityny, lub występującego rzadko w przyrodzie chitozanu. CMCS może występować w postaci soli metali jedno wartość i owych, w szczególności soli sodowej. CMCS jest rozpuszczalny w wodzie i roztworach wodnych o odczynie silnie kwasowym, obojętnym i zasadowym. Zakres rozpuszczalności zależy od wartości parametrów fizykochemicznych takich jak: DDA, DS i masa cząsteczkowa. CMCS jest polimerem biodegradowalnym, nie szkodzącym środowisku, gdyż ulega hydrolizie oraz rozkładowi pod wpływem enzymów. Z uwagi na biokompatybilność i swoje właściwości bak-teriostatyczne CMCS jest badany w kierunku zastosowań farmaceutycznych i biomedycznych, m.in. jako środek zagęszczający roztwory, do wyrobu maści i żeli.Carboxymethyl chitosan (CMCS) is a water-soluble derivative of a polymer of natural origin - chitin, or chitosan, which is rare in nature. CMCS may be in the form of a monovalent metal salt, in particular a sodium salt. CMCS is soluble in water and in aqueous solutions with strong acidic, neutral and alkaline reaction. The range of solubility depends on the values of physicochemical parameters such as: DDA, DS and molecular weight. CMCS is a biodegradable polymer that does not harm the environment as it is hydrolyzed and decomposed by enzymes. Due to its biocompatibility and its bacteriostatic properties, CMCS is being researched towards pharmaceutical and biomedical applications, incl. as a thickening agent for solutions, for the preparation of ointments and gels.

Sposób wytwarzania biodegradowalnych rurek polimerowych z wypełnieniem, przeznaczonych zwłaszcza do regeneracji nerwów obwodowych, stanowiących rurki z polimeru biodegradowalnego wypełnione hydrożelem polisacharydowym wytworzonym w drodze sieciowania polisacharydu w tych rurkach, z wykorzystaniem sposobu sieciowania polisacharydów za pomocą promieniowania jonizującego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że do rurki polimerowej z poli(kwasu mlekowego), poli(e-kaprolaktonu), poliwęglanu trimetylenu), ich mieszanin lub kopolimerów, o średnicy wewnętrznej 0,5-10 mm wprowadza się roztwór polisacharydu lub polisacharydów, jak karboksymetylochitozan, karboksymetyloceluloza lub ich mieszaniny, w wodzie lub buforze fosforanowym, bądź żel fizyczny tego polisacharydu lub polisacharydów powstały przez zmieszanie tego polisacharydu lub polisacharydów z wodą lub buforem fosforanowym, o zawartości polisacharydów równej 4-20% w/w, zamyka napełnioną rurkę w opakowaniu odpornym na działanie promieniowania jonizującego i zapewniającym sterylność rurek i polisacharyd umieszczony we wnętrzu rurki poddaje się sieciowaniu w drodze napromienienia dawką promieniowania jonizującego 15-50 kGy. Stosuje się rurki polimerowe wykonane w drodze wytłaczania, przędzenia na mokro, elektrospinningu, wytrącania polimeru z roztworu lub formowania z filmu lub z folii. Jako promieniowanie jonizujące stosuje się wiązkę przyspieszonych elektronów lub promieniowanie gamma.A method for the production of filled biodegradable polymer tubes, especially for the regeneration of peripheral nerves, consisting of biodegradable polymer tubes filled with a polysaccharide hydrogel prepared by cross-linking the polysaccharide in these tubes using the method of cross-linking polysaccharides by ionizing radiation, according to the invention, a polymer tube made of poly (lactic acid), poly (e-caprolactone), polycarbonate trimethylene), their mixtures or copolymers, with an internal diameter of 0.5-10 mm, a solution of polysaccharide or polysaccharides, such as carboxymethyl chitosan, carboxymethylcellulose or their mixtures, is introduced, water or phosphate buffer, or a physical gel of this polysaccharide or polysaccharides formed by mixing this polysaccharide or polysaccharides with water or phosphate buffer, with a polysaccharide content of 4-20% w / w, closes the filled tube in a beam-proof packaging ionizing and sterilizing the tubes and the polysaccharide inside the tube is cross-linked by irradiating with a dose of 15-50 kGy ionizing radiation. Polymer tubes made by extrusion, wet spinning, electrospinning, polymer precipitation or forming from a film or foil are used. As ionizing radiation, an accelerated electron beam or gamma radiation is used.

Sieciowanie polisacharydów za pomocą promieniowania jonizującego, stosowane w sposobie według wynalazku, ma liczne zalety w stosunku do klasycznych metod stosowanych dotychczas do sieciowania polisacharydów wewnątrz rurek polimerowych do regeneracji nerwów obwodowych. Najważniejsze zalety to: brak konieczności stosowania dodatkowych substancji chemicznych jako środków sieciujących, często toksycznych i trudnych do usunięcia z końcowego produktu, trwałość otrzymywanego tą metodą hydrożelu, a także możliwość połączenia w jednym etapie technologicznym radiacyjnego sieciowania polisacharydowego wypełnienia z radiacyjną sterylizacją całego wyrobu, co prowadzi do skrócenia i zmniejszenia kosztów procesu wytwarzania takich biomateriałów. Żel polisacharydu wytworzony sposobem według wynalazku, z wzajemnie połączonych ze sobą wiązaniami kowalencyjnymi łańcuchów zastosowanego polisacharydu, jest nierozpuszczalny w całości lub części w wodzie oraz roztworach wodnych i tworzy wewnętrzne wypełnienie rurki polimerowej (hydrożelową matrycę wewnątrz rurki), które jest zintegrowane z tą rurką, nie wysuwając się z niej.The cross-linking of polysaccharides by ionizing radiation used in the method according to the invention has numerous advantages over the classic methods used hitherto for cross-linking polysaccharides inside polymer tubes for peripheral nerve regeneration. The most important advantages are: no need to use additional chemicals as cross-linking agents, often toxic and difficult to remove from the final product, durability of the hydrogel obtained by this method, and the possibility of combining in one technological step the radiation cross-linking of the polysaccharide filling with radiation sterilization of the entire product, which leads to to shorten and reduce the cost of the production process of such biomaterials. The polysaccharide gel according to the invention, of the polysaccharide chains used interconnected by covalent bonds, is insoluble in whole or in part in water and aqueous solutions and forms the inner filling of the polymer tube (hydrogel matrix inside the tube), which is integrated with the tube, not sliding out of it.

Rurki polimerowe z wypełnieniem hydrożelowym, otrzymane sposobem według wynalazku, mogą znaleźć zastosowanie jako wyroby medyczne, w szczególności jako implanty wspomagające regenerację nerwów obwodowych. Mogą być wykorzystane do implantacji bezpośrednio po wytworzeniu sposobem według wynalazku, bez dodatkowego osobnego procesu sterylizacji, jeżeli do jego wytworzenia zastosowano dawkę promieniowania jonizującego zapewniającą sterylizację, a produkt był umieszczony w opakowaniu nieprzepuszczalnym dla bakterii i wirusów.Polymer tubes with hydrogel filling, obtained by the method according to the invention, can be used as medical devices, in particular as implants supporting the regeneration of peripheral nerves. They can be used for implantation immediately after being produced with the method according to the invention, without an additional separate sterilization process, if a dose of ionizing radiation was used to produce it, ensuring sterilization, and the product was placed in a bacterial and virus-impermeable packaging.

Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady z powołaniem się na rysunek przedstawiający rurkę z wypełnieniem w widoku perspektywicznym oraz zdjęcie fragmentu rurki z wypełnieniem wykonane skaningowym mikroskopem elektronowym.The method according to the invention is illustrated by the following examples with reference to the drawing showing the tube with a filling in a perspective view and a photo of a fragment of the tube with a filling made with a scanning electron microscope.

Przykład 1Example 1

Do wytworzenia hydrożelowego wypełnienia rurek polimerowych stosowano karboksymetyloce-lulozę (CMC) w postaci soli sodowej (firmy Daicel Co. Ltd., Japonia), o stopniu podstawienia DS 2,34 i wagowo-średniej masie cząsteczkowej 7,4-105 mol-g·1. Sporządzono mieszaninę CMC z wodą, o stężeniu CMC równym 6,0% w/w poprzez zmieszanie odpowiednich ilości CMC i wody i pozostawienie tak przygotowanej mieszaniny na 24 godziny, tj. do całkowitego rozpuszczenia CMC w wodzie oraz ujednolicenia mieszaniny. Uzyskana po tym czasie mieszanina miała postać bardzo lepkiego roztworu. Mieszaninę tę wprowadzono za pomocą strzykawki z igłą do rurek wykonanych z mieszaniny polimerów PLA/PTMC 50/50 w/w, o średnicy wewnętrznej 1,2 mm oraz długości 2 cm wykonanych metodą wytrącania polimerów z ich roztworu osadzonego na pręcie o określonej średnicy, w nieraz- puszczalniku (opisana w czasopiśmie Journal of Applied Polymer Science, 127, 2259 (2013)). Rurki wypełniono tak, żeby mieszanina polisacharydu z wodą w sposób całkowity wypełniła światło rurek (wewnętrzną objętość rurek). Wyznaczono ilości wypełnienia za pomocą pomiarów mas pustej rurki oraz po wypełnieniu mieszaniną CMC z wodą. Rurki wypełnione mieszaniną pojedynczo szczelnie zamknięto w folii odpornej na działanie promieniowania jonizującego. Dodatkowo naważki mieszaniny zostały szczelnie zamknięte w folii odpornej na działanie promieniowania jonizującego i użyte do dalszych badań. Następnie rurki, jak i próbki mieszaniny poddano napromienieniu wiązką przyspieszonych elektronów z akceleratora. Dawki zaabsorbowane zawierały się w przedziale 1 - 50 kGy. Po napromienieniu, rurki zawierające wypełnienie hydrożelowe zostały poddane ocenie na integralność powstałego hydrożelu z rurką poprzez zanurzenie rurek w roztworze buforu PBS (phosphate buffered saline - całkowite stężenie soli ok. 0,15 mol/L) w temperaturze 37°C na 5 dni. Za brak integralności uznano wypłukanie żelu z wnętrza rurki oraz rozpuszczenie żelu z uwagi na nieusieciowanie lub niedostateczne usieciowanie jego łańcuchów. Za dobrą integralność uznano obecność żelu wewnątrz rurki po upływie czasu badania. Jako próbkę kontrolną wykorzystywano rurkę wypełnioną mieszaniną lecz nienapromienioną (dawka 0 kGy). Wyniki oceny integralności powstałego hydrożelu z rurkami przedstawiono w tablicy 1. Minus (-) oznacza brak integralności lub brak żelu w rurce po inkubacji, plus (+) oznacza integralność hydrożelu z rurką.Carboxymethyl cellulose (CMC) in the form of sodium salt (Daicel Co. Ltd., Japan) with the degree of substitution DS 2.34 and weight-average molecular weight 7.4-105 mol-g was used to prepare the hydrogel filling of the polymer tubes. 1. A mixture of CMC with water, with a concentration of CMC equal to 6.0% w / w, was prepared by mixing appropriate amounts of CMC and water and leaving the mixture thus prepared for 24 hours, ie until the CMC was completely dissolved in water and the mixture was homogenous. The resulting mixture was a very viscous solution. This mixture was introduced by means of a syringe with a needle into tubes made of a mixture of PLA / PTMC 50/50 w / w polymers, with an internal diameter of 1.2 mm and a length of 2 cm, made by precipitation of polymers from their solution deposited on a rod of a specific diameter, in sometimes with a solvent (described in the Journal of Applied Polymer Science, 127, 2259 (2013)). The tubes were filled so that the mixture of polysaccharide and water completely filled the tube lumen (inner volume of the tubes). The amounts of filling were determined by measuring the mass of the empty tube and after filling with the CMC-water mixture. The tubes filled with the mixture were sealed individually in a foil resistant to ionizing radiation. Additionally, samples of the mixture were sealed in a foil resistant to ionizing radiation and used for further research. Then the tubes and samples of the mixture were irradiated with a beam of accelerated electrons from the accelerator. Absorbed doses ranged from 1 to 50 kGy. After irradiation, the tubes containing the hydrogel packing were assessed for the integrity of the resulting hydrogel with the tube by immersing the tubes in a phosphate buffered saline (approx. 0.15 mol / L total salt) solution at 37 ° C for 5 days. The lack of integrity was considered to wash out the gel from inside the tube and dissolve the gel due to non-cross-linking or insufficient cross-linking of its chains. The presence of the gel inside the tube was considered good integrity after the test time had elapsed. A tube filled with the mixture but not irradiated (dose 0 kGy) was used as a control sample. The integrity results of the resulting tubular hydrogel are shown in Table 1. Minus (-) means no or no gel in the tube after incubation, plus (+) means integrity of the hydrogel with the tube.

Napromienione mieszaniny po wyjęciu z folii (zawarte w foliach) zostały przeniesione do zlewek z wodą dejonizowaną w celu ekstrakcji frakcji rozpuszczalnej, tj. zolu. Woda była wymieniana początkowo co 12 godzin, a po dwóch dniach co 24 godziny. Podczas ekstrakcji sieć hydrożelu absorbowała wodę rozpuszczając nieusieciowaną mieszaninę lub w przypadku obecności frakcji nierozpuszczalnej (żelu) wypłukując nieusieciowane oraz zdegradowane części (zol) polisacharydu. Jako próbę kontrolną badano w ten sam sposób nienapromienioną mieszaninę (dawka 0 kGy). Spęczniony żel (ms) został wysuszony do stałej masy (mg). Frakcja żelowa GF (%) - ilość frakcji nierozpuszczalnej w próbce, tj. po wyekstrahowaniu zolu - została obliczona za pomocą równania (1), w którym (mg) jest masą usieciowanej frakcji żelowej, a (mP) początkową masą CMC w próbce.The irradiated mixtures after being removed from the foil (contained in the foils) were transferred to beakers with deionized water in order to extract the soluble fraction, i.e. the sol. The water was changed initially every 12 hours, and after two days every 24 hours. During extraction, the hydrogel network absorbed water, dissolving the non-cross-linked mixture or, in the case of the presence of an insoluble fraction (gel), washing out the non-cross-linked and degraded parts (sol) of the polysaccharide. The non-irradiated mixture (dose 0 kGy) was tested in the same way as a control. The swollen gel (ms) was dried to constant weight (mg). GF gel fraction (%) - the amount of fraction insoluble in the sample, i.e. after extraction of the sol - was calculated using the equation (1), in which (mg) is the mass of the cross-linked gel fraction and (mP) is the initial mass of CMC in the sample.

O).ABOUT).

Obliczone ilości frakcji żelowej w próbkach przedstawiono także w tabeli 1. Średnią masę mieszaniny wprowadzonej do rurki wyznaczono na podstawie badania dwóch próbek.The calculated amounts of the gel fraction in the samples are also presented in Table 1. The average weight of the mixture introduced into the tube was determined on the basis of testing two samples.

Tabela 1Table 1

Wyniki przedstawione w tabeli 1 świadczą o powstaniu frakcji żelowej dla dawek powyżej 15 kGy. Pomimo obecności frakcji nierozpuszczalnej nie stwierdzono integralności hydrożelu z rurką dla dawki 25 kGy, zintegrowanie hydrożelu z rurką obserwuje się natomiast dla dawki 50 kGy. Powyższe wykazuje możliwość wytworzenia hydrożelu z CMC wewnątrz rurki osłonowej poprzez jego usieciowanie promieniowaniem jonizującym po uprzednim wprowadzeniu CMC w postaci mieszaniny z wodą do wnętrza rurki.The results presented in Table 1 show the formation of a gel fraction for doses above 15 kGy. Despite the presence of the insoluble fraction, no integrity of the hydrogel with the tube was found for the 25 kGy dose, while integration of the hydrogel with the tube was observed for the 50 kGy dose. The above demonstrates the possibility of producing a CMC hydrogel inside the casing tube by cross-linking it with ionizing radiation after introducing the CMC as a mixture with water inside the tube.

Przykład 2Example 2

Do wytworzenia hydrożelowego wypełnienia rurek polimerowych stosowano karboksymetylochi-tozan (CMCS) w postaci soli sodowej (firmy Kraeber & Co GmbH) (DDA = 93,8%, DS = 1,9%), o stopniu deacetylacji DDA 94%, stopniu podstawienia DS 96% i wagowo-średniej masie cząsteczkowej 3,4-105 mol-g-1. Sporządzono mieszaniny CMCS z wodą, o stężeniach CMCS równych 7,0, 10,0 i 15,0% w/w poprzez zmieszanie odpowiednich ilości CMCS i wody i pozostawienie przygotowanych mieszanin na 48 godzin (7% mieszanina ) i na 4 dni (10- i 15% mieszanina) tj. do całkowitego rozpuszczenia CMCS w wodzie oraz ujednolicenia mieszaniny. 7% mieszanina CMCS miała postać bardzo lepkiego roztworu, mieszaniny 10- i 15% miały postać pseudożelu. Dalej postępowano jak w przykładzie 1. W tabelach 2, 3 i 4 podano, odpowiednio dla próbek zawierających 7, 10 i 15% CMCS, ilości wypełnienia rurek wyznaczone jak w przykładzie 1 oraz wyniki ocen integralności powstałego hydroże-lu z rurkami i ilości frakcji żelowej w próbkach wyznaczone jak w przykładzie 1.Carboxymethylchitosane (CMCS) in the form of sodium salt (Kraeber & Co GmbH) (DDA = 93.8%, DS = 1.9%), with DDA 94% deacetylation degree, degree of substitution, was used to produce the hydrogel filling of polymer tubes. DS 96%, and a weight-average molecular weight of 3.4-105 mol-g-1. CMCS mixtures with water were prepared with CMCS concentrations equal to 7.0, 10.0 and 15.0% w / w by mixing the appropriate amounts of CMCS and water and leaving the prepared mixtures for 48 hours (7% mixture) and 4 days (10 - and 15% mixture), i.e. until the CMCS is completely dissolved in water and the mixture is homogenized. The 7% CMCS mixture was a very viscous solution, the 10- and 15% mixtures were pseudogel. Then the procedure of Example 1 was followed. Tables 2, 3 and 4 show, for samples containing 7, 10 and 15% CMCS, respectively, the amounts of tube filling determined as in Example 1 and the results of the integrity evaluation of the formed hydrogel with the tubes and the amount of gel fraction. in the samples determined as in example 1.

Tabela 2Table 2

Wyniki przedstawione w tabeli 2 świadczą o powstaniu frakcji żelowej dla dawek 15 kGy i powyżej w wyniku usieciowania łańcuchów CMCS poprzez napromienienie mieszaniny polisacharydu z wodą, w której stężenie CMCS było równe 7,0% w/w. Integralność hydrożelu z rurkami stwierdzono dla przypadku zastosowania dawek, dla których wykazano obecność frakcji nierozpuszczalnej (GF>0). Powyższe wskazuje na możliwość wytworzenia hydrożelu z polisacharydu CMCS wewnątrz rurki osłonowej poprzez jego usieciowanie promieniowaniem jonizującym, po uprzednim wprowadzeniu tego polisacharydu w postaci mieszaniny z wodą do wnętrza rurki.The results presented in Table 2 show the formation of a gel fraction for doses of 15 kGy and above as a result of cross-linking of the CMCS chains by irradiating a mixture of the polysaccharide with water, in which the CMCS concentration was 7.0% w / w. The integrity of the hydrogel with the tubes was found in the case of using doses showing the presence of the insoluble fraction (GF> 0). The above indicates the possibility of producing a hydrogel from the CMCS polysaccharide inside the sheath tube by cross-linking it with ionizing radiation after introducing this polysaccharide as a mixture with water inside the tube.

Tabela 3Table 3

Wyniki przedstawione w tabeli 3 świadczą o powstaniu frakcji żelowej dla dawek 15 kGy i powyżej, w wyniku usieciowania łańcuchów CMCS poprzez napromienienie mieszaniny tego polisacharydu z wodą, w którym stężenie CMCS wynosiło 10,0% w/w. Integralność hydrożelu z rurkami stwierdzono dla przypadku zastosowania dawek, dla których wykazano obecność frakcji nierozpuszczalnej (GF>0). Powyższe wykazuje możliwość wytworzenia hydrożelu z polisacharydu CMCS wewnątrz rurki osłonowej poprzez jego usieciowanie promieniowaniem jonizującym, po uprzednim wprowadzeniu tego polisacharydu w postaci mieszaniny z wodą do wnętrza rurki.The results presented in Table 3 show the formation of a gel fraction for doses of 15 kGy and above, as a result of cross-linking of the CMCS chains by irradiating a mixture of this polysaccharide with water, in which the CMCS concentration was 10.0% w / w. The integrity of the hydrogel with the tubes was found in the case of using doses showing the presence of the insoluble fraction (GF> 0). The above demonstrates the possibility of producing a hydrogel from the CMCS polysaccharide inside the casing tube by cross-linking it with ionizing radiation after introducing the polysaccharide as a mixture with water into the tube.

Na rysunku przedstawiono rurkę z wypełnieniem hydrożelowym z CMCS w widoku perspektywicznym oraz zdjęcie fragmentu rurki z tym wypełnieniem hydrożelowym z CMCS o stężeniu 10% w/w, wykonane skaningowym mikroskopem elektronowym.The figure shows a tube with a CMCS hydrogel filling in a perspective view and a photo of a fragment of the tube with this CMCS hydrogel filling at a concentration of 10% w / w, taken with a scanning electron microscope.

Tabela 4Table 4

Wyniki przedstawione w tabeli 4 świadczą o powstaniu frakcji żelowej dla dawek 15 kGy i powyżej, w wyniku usieciowania łańcuchów CMCS poprzez napromienienie mieszaniny tego polisacharydu z wodą, w którym stężenie CMCS wynosiło 15,0% w/w. Integralność hydrożelu z rurką stwierdzono dla przypadku zastosowania dawek, dla których wykazano obecność frakcji nierozpuszczalnej (GF>0). Powyższe wykazuje możliwość wytworzenia hydrożelu z CMCS wewnątrz rurki osłonowej poprzez jego usieciowanie promieniowaniem jonizującym, po uprzednim wprowadzeniu CMCS w postaci mieszaniny z wodą do wnętrza rurki.The results presented in Table 4 show the formation of a gel fraction for doses of 15 kGy and above, as a result of cross-linking of the CMCS chains by irradiating the mixture of this polysaccharide with water, in which the CMCS concentration was 15.0% w / w. The integrity of the hydrogel with the tube was found in the case of using doses showing the presence of the insoluble fraction (GF> 0). The above demonstrates the possibility of producing a CMCS hydrogel inside the casing tube by cross-linking it with ionizing radiation after introducing the CMCS as a mixture with water inside the tube.

Przykład 3Example 3

Do wytworzenia hydrożelowego wypełnienia rurek polimerowych użyto CMCS stosowany w przykładzie 2. Sporządzono mieszaninę CMCS z buforem fosforanowym (PBS), o stężeniu CMCS równym 10,0% w/w, poprzez zmieszanie odpowiedniej ilości CMCS i PBSu i pozostawienie tak przygotowanej mieszaniny na 4 dni, tj. do całkowitego rozpuszczenia CMCS oraz ujednolicenia mieszaniny. Mieszanina miała postać pseudożelu. Mieszaninę wprowadzono za pomocą strzykawki z igłą do rurek polimerowych wykonanych z następujących syntetycznych polimerów biodegradowalnych: a. PLA/PTMC o składzie 25/75 (w/w) o średnicy wewnętrznej 1,2 mm oraz długości 20 mm; b. PLA o średnicy wewnętrznej 2 mm oraz długości 30 mm; c. PCL o średnicy wewnętrznej 4 mm oraz długości 40 mm; d. d) PCL/PTMC o składzie 75/25 (w/w) o średnicy wewnętrznej 3 mm oraz długości 30 mm.The CMCS used in Example 2 was used to prepare the hydrogel filling of the polymer tubes. A mixture of CMCS with phosphate buffer (PBS) with a CMCS concentration equal to 10.0% w / w was prepared by mixing the appropriate amount of CMCS and PBS and leaving the mixture prepared in this way for 4 days. , i.e. until the CMCS is completely dissolved and the mixture is homogenous. The mixture was in the form of a pseudogel. The mixture was introduced by means of a syringe with a needle into polymer tubes made of the following synthetic biodegradable polymers: a. PLA / PTMC of the composition 25/75 (w / w) with an internal diameter of 1.2 mm and a length of 20 mm; b. PLA with an inside diameter of 2 mm and a length of 30 mm; c. PCL with an inside diameter of 4 mm and a length of 40 mm; d. d) PCL / PTMC composed of 75/25 (w / w) with an internal diameter of 3 mm and a length of 30 mm.

Rurki zapakowane pojedynczo w folię odporną na działanie promieniowania jonizującego, poddano napromienieniu wiązką przyspieszonych elektronów z akceleratora dawką 25 kGy. W tabeli 5 podano ilości wypełnienia rurek wyznaczone jak w przykładzie 1 oraz wyniki oceny integralności powstałego hydrożelu z rurkami, dokonanej jak w przykładzie I.The tubes, individually packed in foil resistant to ionizing radiation, were irradiated with a beam of accelerated electrons from the accelerator with a dose of 25 kGy. Table 5 shows the amounts of tube filling determined as in Example 1 and the results of the integrity assessment of the resulting hydrogel with tubes made as in Example I.

Tabela 5Table 5

Wyniki przedstawione w tabeli 5 wskazują na możliwość wytworzenia hydrożelu z CMCS wewnątrz rurek polimerowych o różnej średnicy wewnętrznej i różnej długości wykonanych z syntetycznych polimerów biodegradowalnych, w wyniku jego usieciowania promieniowaniem jonizującym, po uprzednim wprowadzeniu CMCS w postaci mieszaniny z wodnym roztworem soli (PBS) do wnętrza rurki. Stwierdzono, że w przypadku zastosowania 10% w/w roztworu CMCS w buforze fosforanowym żel powstaje po zaabsorbowaniu dawki 25 kGy (z tablicy 1: GF = 27%), a otrzymany wewnątrz rurki hydrożel jest integralny z rurką wykonaną z różnych syntetycznych polimerów biodegradowalnych. Powyższe wykazuje możliwość wytworzenia hydrożelu z CMCS wewnątrz rurek osłonowych wykonanych z syntetycznych polimerów biodegradowalnych poprzez jego usieciowanie promieniowaniem jonizującym po uprzednim wprowadzeniu CMCS w postaci mieszaniny z wodą do wnętrza rurek.The results presented in Table 5 indicate the possibility of producing a CMCS hydrogel inside polymer pipes of different internal diameter and length, made of synthetic biodegradable polymers, as a result of cross-linking with ionizing radiation, after introducing CMCS in the form of a mixture with an aqueous salt solution (PBS) into inside the tube. It was found that in the case of using a 10% w / w solution of CMCS in phosphate buffer, a gel is formed after absorbing a dose of 25 kGy (from Table 1: GF = 27%), and the hydrogel obtained inside the tube is integral with the tube made of various synthetic biodegradable polymers. The above shows the possibility of producing a CMCS hydrogel inside casing pipes made of synthetic biodegradable polymers by cross-linking it with ionizing radiation after introducing CMCS in the form of a mixture with water inside the pipes.

Przykład 4Example 4

Do wytworzenia hydrożelowego wypełnienia rurek polimerowych użyto CMC i CMCS stosowane w przykładzie 1 i 2. Sporządzono mieszaninę CMCS i CMC z wodą, o stężeniu polisacharydów równym 8%, w której zawartość CMC i CMCS wynosiła po 4% w/w, poprzez zmieszanie odpowiednich ilości CMC, CMCS i wody i pozostawienie tak przygotowanej mieszaniny na 48 godzin, tj. do całkowitego rozpuszczenia polisacharydów w wodzie oraz ujednolicenia mieszaniny. Mieszanina miała postać bardzo lepkiego pseudożelu. Mieszaninę wprowadzono, za pomocą strzykawki z igłą, do rurek polimerowych wykonanych z mieszaniny polimerów PLA/PTMC 50/50% w/w. Rurki z wypełnieniem oraz naważki mieszaniny umieszczono w szczelnie zamkniętej folii i poddano napromienieniu wiązką przyspieszonych elektronów z akceleratora. Dawki zaabsorbowane zawierały się w przedziale 1-50 kGy. W tabeli 6 podano ilości wypełnienia rurek, ilości frakcji żelowej wyznaczone jak w przykładzie 1 oraz wyniki oceny integralności powstałego hydrożelu z rurkami dokonanej także jak w przykładzie 1.The CMC and CMCS used in Example 1 and 2 were used to prepare the hydrogel filling of the polymer tubes. A mixture of CMCS and CMC with water was prepared, with a polysaccharide concentration of 8%, in which the content of CMC and CMCS was 4% w / w, by mixing appropriate amounts CMC, CMCS and water and leaving the prepared mixture for 48 hours, ie until the polysaccharides are completely dissolved in water and the mixture is homogenous. The mixture was a very sticky pseudogel. The mixture was introduced, using a syringe with a needle, into polymer tubing made of a mixture of PLA / PTMC polymers 50/50% w / w. The tubes with the filling and the batches of the mixture were placed in a tightly closed foil and irradiated with a beam of accelerated electrons from the accelerator. The absorbed doses ranged from 1-50 kGy. Table 6 shows the amounts of tube filling, the amounts of gel fraction determined as in Example 1 and the results of the integrity evaluation of the resulting hydrogel with tubes also performed as in Example 1.

Tabela 6Table 6

Wyniki przedstawione w tabeli 6 świadczą o powstaniu frakcji żelowej dla dawek 15 kGy i powyżej, w wyniku usieciowania, poprzez napromienienie, mieszaniny CMC i CMCS z wodą, w której sumaryczne stężenie CMC i CMCS wynosiło 8,0%. Integralności hydrożelu z rurką stwierdzono w przypadku zastosowania dawek, dla których wykazano obecność frakcji nierozpuszczalnej (GF>0). Powyższe wskazuje na możliwość wytworzenia hydrożelu z mieszaniny CMC i CMCS wewnątrz rurki osłonowej poprzez ich usieciowanie promieniowaniem jonizującym, po uprzednim wprowadzeniu do wnętrza rurki CMC i CMCS w postaci ich mieszaniny z wodą.The results presented in Table 6 indicate the formation of a gel fraction for doses of 15 kGy and above, as a result of cross-linking, by irradiation, of the mixture of CMC and CMCS with water, in which the total concentration of CMC and CMCS was 8.0%. The integrity of the hydrogel with the tube was found when using doses showing the presence of an insoluble fraction (GF> 0). The above indicates the possibility of producing a hydrogel from a mixture of CMC and CMCS inside the casing tube by cross-linking them with ionizing radiation, after introducing CMC and CMCS into the tube as a mixture with water.

Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdza się, że rozpuszczalne w wodzie i roztworach wodnych polisacharydy, jak CMC oraz CMCS, wprowadzone do rurek wykonanych z syntetycznego polimeru biodegradowalnego lub mieszaniny takich polimerów, w postaci bardzo lepkiego roztworu lub pseudożelu, ulegają usieciowaniu wewnątrz rurki wskutek napromienienia rurki z polisacharydem promieniowaniem jonizującym, w szczególności wiązką przyspieszonych elektronów, tworząc wewnętrzne wypełnienie hydrożelowe zintegrowane z rurką.On the basis of the conducted research, it is concluded that water and water-soluble polysaccharides, such as CMC and CMCS, introduced into pipes made of synthetic biodegradable polymer or a mixture of such polymers, in the form of a very viscous solution or pseudogel, undergo cross-linking inside the tube due to the irradiation of the tube from polysaccharide with ionizing radiation, in particular with an accelerated electron beam, forming an internal hydrogel filling integrated with the tube.

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Sposób wytwarzania biodegradowalnych rurek polimerowych z wypełnieniem, przeznaczonych zwłaszcza do regeneracji nerwów obwodowych, stanowiących rurki z polimeru biode-gradowalnego wypełnione hydrożelem polisacharydowym wytworzonym w drodze sieciowania polisacharydu w tych rurkach, z wykorzystaniem sposobu sieciowania polisacharydów za pomocą promieniowania jonizującego, znamienny tym, że do rurki polimerowej z poli(kwasu mlekowego), poli(s-kaprolaktonu), poliwęglanu trimetylenu), ich mieszanin lub kopolimerów, o średnicy wewnętrznej 0,5-10 mm wprowadza się roztwór polisacharydu lub polisacharydów, jak karboksymetylochitozan, karboksymetyloceluloza lub ich mieszaniny, w wodzie lub buforze fosforanowym, bądź żel fizyczny tego polisacharydu lub polisacharydów powstały przez zmieszanie tego polisacharydu lub polisacharydów z wodą lub buforem fosforanowym, o zawartości polisacharydów równej 4-20% w/w, zamyka napełnioną rurkę w opakowaniu odpornym na działanie promieniowania jonizującego i zapewniającym sterylność rurek i polisacharyd umieszczony we wnętrzu rurki poddaje się sieciowaniu w drodze napromienienia dawką promieniowania jonizującego 15-50 kGy.A method of producing biodegradable polymer tubes with a filling, especially for the regeneration of peripheral nerves, consisting of biodegradable polymer tubes filled with a polysaccharide hydrogel produced by cross-linking the polysaccharide in these tubes, using the method of cross-linking polysaccharides by ionizing radiation, characterized in that a solution of a polysaccharide or polysaccharides, such as carboxymethyl chitosan, carboxymethylcellulose or their mixtures, is introduced into a polymer tube made of poly (lactic acid), poly (s-caprolactone), polycarbonate, and their mixtures or copolymers, with an internal diameter of 0.5-10 mm, in water or phosphate buffer, or the physical gel of this polysaccharide or polysaccharides formed by mixing this polysaccharide or polysaccharides with water or phosphate buffer, with a polysaccharide content of 4-20% w / w, closes the filled tube in a package resistant to ionizing radiation and ensuring sterility of the tubes, and the polysaccharide inside the tube is cross-linked by irradiation with a dose of ionizing radiation of 15-50 kGy. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się rurki polimerowe wykonane w drodze wytłaczania, przędzenia na mokro, elektrospinningu, wytrącania polimeru z roztworu lub formowania z filmu lub z folii.2. The method according to p. The process of claim 1, wherein the polymer tubes are made by extrusion, wet spinning, electrospinning, polymer solution precipitation or film or foil forming. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako promieniowanie jonizujące stosuje się wiązkę przyspieszonych elektronów lub promieniowanie gamma.3. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that an accelerated electron beam or gamma radiation is used as the ionizing radiation.
PL409555A 2014-09-22 2014-09-22 Method for producing biodegradable polymer tubes with filling, preferably intended for regeneration of peripheral nerves PL228106B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL409555A PL228106B1 (en) 2014-09-22 2014-09-22 Method for producing biodegradable polymer tubes with filling, preferably intended for regeneration of peripheral nerves

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL409555A PL228106B1 (en) 2014-09-22 2014-09-22 Method for producing biodegradable polymer tubes with filling, preferably intended for regeneration of peripheral nerves

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL409555A1 PL409555A1 (en) 2016-03-29
PL228106B1 true PL228106B1 (en) 2018-02-28

Family

ID=55579876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL409555A PL228106B1 (en) 2014-09-22 2014-09-22 Method for producing biodegradable polymer tubes with filling, preferably intended for regeneration of peripheral nerves

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL228106B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL409555A1 (en) 2016-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9050392B2 (en) Hydrogel and biomedical applications thereof
Hasnain et al. Biodegradable polymer matrix nanocomposites for bone tissue engineering
JP4648632B2 (en) New biomaterials, their manufacture and use
US11168183B2 (en) Method for the production of hydrogel comprising chitosan and negatively charged polyelectrolytes, and cellular, porous material resulting from said hydrogel
JP5248492B2 (en) Hydrogels containing low molecular weight alginate and biostructures made therefrom
US20090022770A1 (en) Chitosan Compositions
JP2009528437A (en) Biodegradable foam
US20100178313A1 (en) Implantable Degradable Biopolymer Fiber Devices
TW200924804A (en) A bone and/or dental cement composition and uses thereof
Wach et al. Carboxymethylchitosan hydrogel manufactured by radiation-induced crosslinking as potential nerve regeneration guide scaffold
WO2017178557A1 (en) Bone cement with microencapsulated antimicrobial
Liao et al. Size matters: Effects of PLGA‐microsphere size in injectable CPC/PLGA on bone formation
Wu et al. Mechanical properties and permeability of porous chitosan–poly (p-dioxanone)/silk fibroin conduits used for peripheral nerve repair
Tut et al. Gentamicin-loaded polyvinyl alcohol/whey protein isolate/hydroxyapatite 3D composite scaffolds with drug delivery capability for bone tissue engineering applications
WO2014169045A1 (en) Crosslinked chitosan-lactide hydrogels
WO2007064304A1 (en) Biocompatible composition and uses thereof
Wei et al. Polypropylene composite hernia mesh with anti-adhesion layer composed of PVA hydrogel and liposomes drug delivery system
PL228106B1 (en) Method for producing biodegradable polymer tubes with filling, preferably intended for regeneration of peripheral nerves
EP3697461A1 (en) Porous material
CA2682291C (en) Device made at least partially of n-acetylchitosan with controlled biodissolution
WO2024033950A1 (en) 3d printed bioactive scaffolds
Sringari et al. Biodegradable and Biocompatible Polymeric Nanocomposites for Tissue Engineering Applications
JP2004503483A (en) Low molecular weight polymer composition
BR112014020822B1 (en) biomaterial and resorbable cellulose-based implant