PL235629B1 - Sposób wytwarzania termoodwracalnych żeli chitozanowych przeznaczonych na skafoldy iniekcyjne do hodowli osteoblastów - Google Patents

Sposób wytwarzania termoodwracalnych żeli chitozanowych przeznaczonych na skafoldy iniekcyjne do hodowli osteoblastów

Info

Publication number
PL235629B1
PL235629B1 PL423822A PL42382217A PL235629B1 PL 235629 B1 PL235629 B1 PL 235629B1 PL 423822 A PL423822 A PL 423822A PL 42382217 A PL42382217 A PL 42382217A PL 235629 B1 PL235629 B1 PL 235629B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
calcium
chitosan
solution
glycerophosphate
gel
Prior art date
Application number
PL423822A
Other languages
English (en)
Other versions
PL423822A1 (pl
Inventor
Zofia MODRZEJEWSKA
Piotr Owczarz
Anna Rył
Original Assignee
Politechnika Lodzka
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 Lodzka filed Critical Politechnika Lodzka
Priority to PL423822A priority Critical patent/PL235629B1/pl
Publication of PL423822A1 publication Critical patent/PL423822A1/pl
Publication of PL235629B1 publication Critical patent/PL235629B1/pl

Links

Landscapes

  • Fodder In General (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Description

Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania termoodwracalnych ?eli chitozanowych przeznaczonych na skafoldy iniekcyjne do hodowli osteoblastów. Wykorzystanie biomateria?ów jako skafoldów (rusztowa?) do hodowli komórkowej jest aktualnym trendem bada? w in?ynierii tkankowej. Skafoldy stanowi? tymczasowe, przestrzenne ?rodowisko do wzrostu komórek i tkanek. Skafoldy najcz??ciej wytwarza si? z polimerów, cz?sto w po??czeniuz materia?ami ceramicznymi. Jako materia?y do wytwarzania skafoldów stosuje si? g?ównie polimery pochodzenia naturalnego (kwas hialuronowy, chitozan) oraz bia?ka (kolagen, fibryna), ze wzgl?du na ich dobr? biokompatybilno?? oraz nisk? immunogenno??. Do skafolów wprowadza si? równie? zwi?zki o w?a?ciwo?ciach osteokondukcyjnych, najcz??ciej zwi?zki oparte na fosforanach wapnia (hydro- ksyapatyty), które s? naturalnym sk?adnikiem budulcowym ko?ci i uwa?ane s? za jeden z lepszych materia?ów implantacyjnych w chirurgii kostnej. Szczególnie korzystnym materia?em na skafoldy s? hydro?ele. Hydro?ele bowiem z uwagi na obecno?? wody i mi?kko?? s? strukturalnie zbli?one do naturalnej tkanki i zapewniaj? ?rodowisko wodne wspomagaj?ce hodowl?, ponadto mo?na w nich umieszcza? substancje wspomagaj?ce hodowl?, jak czynniki wzrostu, bia?ka, glukoz?. Iniekcyjne wprowadzanie skafoldów do chorej lub uszkodzonej tkanki zmniejsza inwazyjno??i umo?liwia wprowadzenie ich w trudnodost?pne, chorobowo zmienione miejsca. Skafoldy wszczepialne najcz??ciej wytwarza si? w drodze liofilizacji po??czonej z ?elowaniem, ?ugowania soli, elektroprz?dzenia oraz drukowanie 3D. Szczególnie korzystnym materia?em na iniekcyjne skafoldy s? termowra?liwe hydro?ele oraz porowate mikrosfery (Biomaterials, 35, 2014 s. 2730-2742, International Journal of Nanomedicine, 8, 2013 s. 47-59), z tym ?e zdecydowanie wi?kszym zainteresowaniem ciesz? si? termowra?liwe hydro?ele, które formuje si? z niskolepkich roztworów na skutek przemiany fazowej zol-?el indukowanej temperatur?. Formowanie hydro?elu chitozanowego indukowane temperatur? najcz??ciej polega na wprowadzeniu do soli chitozanu ?-glicerofosforanu sodu (Biomaterials, 21, 2000 s. 2155-2161), przy czym jako sól chitozanu stosuje si? sól sodow? chitozanu, za? glicerofosforan wapnia stosuje si? jako dodatek nie bior?cy udzia?u w syntezie hydro?elu, umo?liwiaj?cy uzyskanie w nim zwi?zków wapniai fosforu (Journal of Bioactive and Compatible Polymers, 32, 2017 s. 209-222) lub do mineralizowania ju? wytworzonych hydro?eli (International Journal of Biological Macromolecules, 56, 2013 s. 122-132). Wykorzystanie do hodowli osteoblastów ?eli chitozanowych formuj?cych si? pod wp?ywem temperatury, które wykazuj? nisk? wytrzyma?o?? mechaniczn? i niewystarczaj?c? osteokonduktywno??, cz?sto wymaga modyfikacji polegaj?cej na wprowadzeniu materia?ów ceramicznych, jak fosforan wapnia (Journal of Biomedical Materials Research Part A, 62, 2002 s. 378-386), ?-fosforan trójwapniowy (Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 26, 2015 art. 143, Materials Science and Engineering: C, 56, 2015, s. 481-493, Journal of Biomedical Materials Research Part A, 62, 2002, s. 378-386) oraz hydroksyapatyt (Revista Facultad de Ingenieria Universidad de Antioquia, 75, 2015 s. 24-35, European Journal, 42, 2006 s. 3171-3179, Materials Science and Engineering: C, 56, 2015 s. 481-493, Marine Drugs, 8, 2010 s. 2252-2266, Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition, 25, 2014 s. 61-74). W opisie patentowym PL 219576 ujawniono sposób wytwarzania termowra?liwego hydro?elu chitozanowego zawieraj?cego wap? i fosfor, przeznaczonego na materia? na rusztowania, tak?e wszczepialny, polegaj?cy na tym, ?e roztwór wodny soli chitozanu, mi?dzy innymi octanu chitozanu, otrzymany z chitozanu o stopniu deacetylacji powy?ej 70%, sch?odzony do temperatury poni?ej 10°C ??czy si? w trakcie intensywnego mieszania z roztworem wodnym soli wapnia (chlorku, azotanu lub fosforanu wapnia), tak?e sch?odzonym do temperatury poni?ej 10°C i nast?pnie z roztworem wodnym ?, ? lub ?, ?-glicerofosforanu, po czym odpowietrza si? w czasie do 24 godzin w temperaturze poni?ej 10°C i wytworzony w wyniku tego ?el odmywa si? w wodzie lub w buforze opH powy?ej 6, o temperaturze powy?ej 30°C b?d? te? sch?odzony roztwór wodny soli chitozanu ??czy si? ze sch?odzonym roztworem wodnym glicerofosforanu, odpowietrza i otrzymany ?el po odmyciu w wodzie lub buforze umieszcza si? w roztworze wodnym soli wapnia, po czym odmywa buforem o pH powy?ej 6. Stosuje si? takie ilo?ci roztworów soli wapnia i glicerofosforanu, aby stosunek ilo?ci wapnia do ilo?ci fosforuw nich zawartych by? wi?kszy od 1. ?el wytwarza si? w naczyniu umo?liwiaj?cym nadanie mu oczekiwanego kszta?tu. ?ele chitozanowe formuj?ce si? pod wp?ywem temperatury, otrzymane znanymi sposobami charakteryzuj? si? nieodwracalno?ci? czyli brakiem zdolno?ci powrotu do fazy zolu na skutek spadku temperatury. Sposób wytwarzania termoodwracalnych ?eli chitozanowych przeznaczonych na skafoldy iniekcyjne do hodowli osteoblastów, polegaj?cy na po??czeniu roztworu wodnego octanu chitozanu otrzymanego z chitozanu o stopniu deacetylacji powy?ej 70% oraz roztworu wodnego ?-glicerofosforanu, sch?odzonych do temperatury poni?ej 10°C, w drodze zmieszania i nast?pnie odpowietrzeniu w temperaturze poni?ej 10°C w czasie 24 godzin, przy zapewnieniu okre?lonego pH otrzymywanego ?elu lub stosunku ilo?ci wapnia do ilo?ci fosforu = 1,6 w otrzymanym ?elu z u?yciem soli wapnia, wed?ug wynalazku charakteryzuje si? tym, ?e stosuje si? roztwór wodny octanu chitozanu o st??eniu 1-2%, otrzymany z chitozanu o masie cz?steczkowej 500-700 kDa, sch?odzony do temperatury 4°C oraz sch?odzony do temperatury 4°C roztwór wodny ?-glicerofosforanu wapnia o st??eniu 15-30%, i roztwory ??czy si? przez wprowadzenie roztworu ?-glicerofosforanu wapnia kroplami do roztworu octanu chitozanu, po czym ca?o?? miesza si? i odpowietrza w temperaturze 4°C, pH ?elu = 5,5-7,7 uzyskuje si? przez dodanie roztworu ?-glicerofosforanu wapnia w ilo?ci zapewniaj?cej uzyskanie pH mieszaniny reakcyjnej = 5,5-7,7. Stosunek ilo?ci wapnia do ilo?ci fosforu w otrzymanym ?elu = 1,6 uzyskuje si? przez dodanie do roztworu octanu chitozanu, przed dodaniem roztworu ?-glicerofosforanu wapnia, sta?ego w?glanu wapnia w takiej ilo?ci, aby ??czna ilo?? w?glanu wapnia i roztworu ?-glicerofosforanu wapnia zapewni?a uzyskanie tego stosunku ilo?ci wapnia do ilo?ci fosforu w ?elu. Roztwór octanu chitozanu sporz?dza si? z chitozanu o stopniu deacetylacji 80-90%. Sposobem wed?ug wynalazku otrzymuje si? termoodwracalne ?ele chitozanowe, czyli przechodz?ce z zolu w ?el na skutek wzrostu temperatury (optymalnie w fizjologicznej temperaturze cia?a ludzkiego), natomiast wraz ze spadkiem temperatury ponownie przechodz?ce w zol. Efekt ten uzyskuje si? wskutek wykorzystania jako soli chitozanowej octanu chitozanu oraz ?-glicerofosforanu wapnia, ?-glicerofosforan wapnia pe?ni przy tym podwójn? rol? - jako ?rodek sieciuj?cy i wprowadzaj?cyw struktur? ?elu wap? i fosfor jako substancje wspomagaj?ce w?a?ciwo?ci osteokondukcyjne i osteoindukcyjne. Kwas octowy jako rozpuszczalnik w skafoldach kolagenowych zwi?ksza proliferacj? komórek i wp?ywa korzystnie na morfologi?, fizyczne i biologiczne w?a?ciwo?ci powsta?ych rusztowa? kolagenowych. W?glan wapnia wprowadza si? w celu osi?gni?cia stosunku ilo?ci wapnia do ilo?ci fosforu zbli?onego do stosunku ilo?ci wapnia do ilo?ci fosforu jak w hydroksynapatytach. Sposób wed?ug wynalazku ilustruj? poni?sze przyk?ady. P r z y k ? a d 1 200 mg chitozanu o stopniu deacetylacji DD=80% i masie cz?steczkowej MW=700 kDa rozpuszczono w 20 ml 0,1M kwasu octowego, nast?pnie pozostawiono na 24 godziny w temperaturze pokojowej w celu ca?kowitego rozpuszczenia polisacharydu. Uzyskany roztwór octanu chitozanu sch?adzano w ci?gu 2-óch godzin do temperatury 4°C. Nast?pnie 0,5 g ?-glicerofosforanu wapnia rozpuszczono w 1 ml wody destylowanej i uzyskan? zawiesin? sch?adzano w ci?gu 2 godzin do temperatury 4°C. Sch?odzon? zawiesin? ?-glicerofosforanu wapnia wprowadzano kropla po kropli do sch?odzonego roztworu octanu chitozanu. Po dok?adnym wymieszaniu ca?o?ci przygotowan? próbk? pH= 6,0 pozostawiono w warunkach ch?odniczych w temperaturze 4°C w czasie 24 godzin w celu ca?kowitego pozbycia si? p?cherzy powietrznych. Uzyskany roztwór posiada? zdolno?? ?elowaniaw temperaturze 37°C. Struktura uzyskana po z?elowaniu zawiera?a pory o wymiarach rz?du 100-200 ?m. Wytworzony ?el zawiera? oko?o 2% wapnia, natomiast stosunek ilo?ci wapnia do ilo?ci fosforu na jego powierzchni by? równy oko?o 1,0. P r z y k ? a d 2 400 mg chitozanu o stopniu deacetylacji DD=90% i masie cz?steczkowej MW=520 kDa rozpuszczono w 20 ml 0, 1M kwasu octowego, po czym pozostawiono na 24 godziny w temperaturze pokojowej w celu ca?kowitego rozpuszczenia polisacharydu. Uzyskany roztwór octanu chitozanu sch?adzano w ci?gu 2 godzin do temperatury 4°C. Nast?pnie 1 g ?-glicerofosforanu wapnia rozpuszczono w 3 ml wody destylowanej i uzyskan? zawiesin? sch?adzano w ci?gu 2 godzin do temperatury 4°C. Sch?odzon? zawiesin? ?-glicerofosforanu wapnia wprowadzano kropla po kropli do sch?odzonego roztworu octanu chitozanu. Po dok?adnym wymieszaniu ca?o?ci przygotowan? próbk? o pH= 6,9 pozostawiono w temperaturze 4°C w czasie 24 godzin w celu ca?kowitego pozbycia si? p?cherzy powietrznych. Uzyskany roztwór posiada? zdolno?? ?elowania w temperaturze 37°C. Wytworzona struktura ?elowa charakteryzowa?a si? porowato?ci? powy?ej 90% wystarczaj?c? do zastosowania jej w in?ynierii tkankowej. Wytworzony ?el zawiera? oko?o 4% wapnia, natomiast stosunek ilo?ci wapnia do ilo?ci fosforu na jego powierzchni by? równy oko?o, 1,0. P r z y k ? a d 3 200 mg chitozanu o stopniu deacetylacji DD=80% i masie cz?steczkowej MW= 700 kDa rozpuszczono w 20 ml 0,1M kwasu octowego, po czym pozostawiono w ci?gu 24 godzin w temperaturze pokojowej w celu ca?kowitego rozpuszczenia polisacharydu. Uzyskany roztwór octanu chitozanu sch?adzano w ci?gu 2 godzin do temperatury 4°C. Do roztworu octanu chitozanu, przed dodaniem roztworu ?-glicerofosforanu wapnia, wprowadzono 0,3 g proszku w?glanu wapnia, 0,2 g ?-glicerofosforanu wapnia rozpuszczono w 1 ml wody destylowanej i uzyskan? zawiesin? sch?adzano w ci?gu 2 godzin do temperatury 4°C. Sch?odzon? zawiesin? ?-glicerofosforanu wapnia wprowadzano kropla po kropli do sch?odzonego roztworu octanu chitozanu. Po dok?adnym wymieszaniu ca?o?ci przygotowan? próbk? pozostawiono w temperaturze 4°C w ci?gu 24 godzin w celu ca?kowitego pozbycia si? p?cherzy powietrznych. Uzyskany roztwór posiada? zdolno?? ?elowania w temperaturze 37°C. Wytworzony ?el zawiera? oko?o 6% wapnia, natomiast stosunek ilo?ci wapnia do ilo?ci fosforu na jego powierzchni by? równy oko?o 1,6. . . Don't show this again PL PL PL PL

Claims (1)

1. Sposób wytwarzania termoodwracalnych ?eli chitozanowych przeznaczonych na skafoldyiniekcyjne do hodowli osteoblastów, polegaj?cy na po??czeniu roztworu wodnego octanu chitozanu otrzymanego z chitozanu o stopniu deacetylacji powy?ej 70% oraz roztworu wodnego ?-glicerofosforanu, sch?odzonych do temperatury poni?ej 10°C, w drodze mieszaniai nast?pnie odpowietrzeniu w temperaturze poni?ej 10°C w czasie 24 godzin, przy zapewnieniu okre?lonego pH otrzymywanego ?elu lub stosunku ilo?ci wapnia do ilo?ci fosforu = 1,6w otrzymanym ?elu z u?yciem soli wapnia, znamienny tym, ?e stosuje si? roztwór wodny octanu chitozanu o st??eniu 1-2%, otrzymany z chitozanu o masie cz?steczkowej 500-700 kDa, sch?odzony do temperatury 4°C oraz sch?odzony do temperatury 4°C roztwór wodny?-glicerofosforanu wapnia o st??eniu 15-30%, i roztwory ??czy si? przez wprowadzenie roztworu ?-glicerofosforanu wapnia kroplami do roztworu octanu chitozanu, po czym ca?o?? miesza si? i odpowietrza w temperaturze 4°C, przy czym pH ?elu - 5,5-7,7 uzyskuje si? przez dodanie roztworu ?-glicerofosforanu wapnia w ilo?ci zapewniaj?cej uzyskanie pH mieszaniny reakcyjnej = 5,5-7,7, za? stosunek ilo?ci wapnia do ilo?ci fosforu w otrzymanym ?elu = 1,6 uzyskuje si? przez dodanie do roztworu octanu chitozanu, przed dodaniem roztworu?-glicerofosforanu wapnia, sta?ego w?glanu wapnia w takiej ilo?ci, aby ??czna ilo?? w?glanu wapnia i roztworu ß-glicerofosforanu wapnia zapewni?a uzyskanie tego stosunku ilo?ci wapnia do ilo?ci fosforu w ?elu. Sposób wed?ug zastrz. 1, znamienny tym, ?e roztwór octanu chitozanu sporz?dza si?z chitozanu o stopniu deacetylacji 80-90%. . . Don't show this again PL PL PL PL
PL423822A 2017-12-11 2017-12-11 Sposób wytwarzania termoodwracalnych żeli chitozanowych przeznaczonych na skafoldy iniekcyjne do hodowli osteoblastów PL235629B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL423822A PL235629B1 (pl) 2017-12-11 2017-12-11 Sposób wytwarzania termoodwracalnych żeli chitozanowych przeznaczonych na skafoldy iniekcyjne do hodowli osteoblastów

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL423822A PL235629B1 (pl) 2017-12-11 2017-12-11 Sposób wytwarzania termoodwracalnych żeli chitozanowych przeznaczonych na skafoldy iniekcyjne do hodowli osteoblastów

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL423822A1 PL423822A1 (pl) 2019-06-17
PL235629B1 true PL235629B1 (pl) 2020-09-21

Family

ID=66809723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL423822A PL235629B1 (pl) 2017-12-11 2017-12-11 Sposób wytwarzania termoodwracalnych żeli chitozanowych przeznaczonych na skafoldy iniekcyjne do hodowli osteoblastów

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL235629B1 (pl)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL219576B1 (pl) * 2010-11-22 2015-05-29 Politechnika Łódzka Sposób wytwarzania termowrażliwego hydrożelu chitozanowego zawierającego wapń i fosfor
CN104983672B (zh) * 2015-06-26 2017-11-14 青岛大学 一种温敏溶胶的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
PL423822A1 (pl) 2019-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2809457T3 (es) Matriz de soporte de injerto para reparación de cartílago y procedimiento de obtención de la misma
Ruvinov et al. Alginate biomaterial for the treatment of myocardial infarction: progress, translational strategies, and clinical outlook: from ocean algae to patient bedside
ES2408554T3 (es) Método para preparar armazón poroso para ingeniería de tejidos, cultivo celular y suministro de células
Kuo et al. Ionically crosslinked alginate hydrogels as scaffolds for tissue engineering: Part 1. Structure, gelation rate and mechanical properties
ES2595252T3 (es) Formulación acuosa estéril inyectable a base de ácido hialurónico reticulado y de hidroxiapatita para uso terapéutico
KR100975381B1 (ko) 반죽 및 형태화 가능한 뼈 대체 물질
ES2744547T3 (es) Método para preparar microtransportadores, microtransportadores y aplicación de los mismos
KR101158776B1 (ko) 방사선 융합 기술을 이용한 생체조직공학용 베타-글루칸 기반 지지체 및 이의 제조방법
RU2376019C2 (ru) Пористые композиционные материалы на основе хитозана для заполнения костных дефектов
CN101564553A (zh) 人源化活性煅烧骨及其制备方法
Tian et al. Fabrication of nanocomposite bioelastomer porous scaffold based on chitin nanocrystal supported emulsion-freeze-casting
ES2965656T3 (es) Método de producción de injertos tridimensionales de grasa autólogos utilizando tejido adiposo humano derivado de lipoaspirado con células madre multipotentes y nanofibrillas de celulosa biocompatibles
JP6885551B2 (ja) コラーゲンビトリゲル及びその精製物の製造方法並びに当該方法により得られたコラーゲンビトリゲル及びその精製物
KR20200007747A (ko) 골치료를 위한 fk506을 포함하는 키토산/템포 산화 셀룰로오스 나노 섬유 하이드로겔 및 이의 제조방법
Wibowo et al. Development of salt leached silk fibroin scaffold using direct dissolution techniques for cartilage tissue engineering
CN103819694A (zh) 一种具有细胞相容性的丝素蛋白水凝胶及其制备方法
KR102014248B1 (ko) 이상 인산 칼슘이 탑재된 탈세포화된 돼지 피부 유래 주입형 세포외 기질 기반 하이드로겔의 제조방법
Lalzawmliana et al. Clinical application of biomimetic marine-derived materials for tissue engineering
CN104587525A (zh) 包含血小板及透明质酸的支架及其制备方法
Zhang et al. Mesoporous bioglass/silk fibroin scaffolds as a drug delivery system: Fabrication, drug loading and release in vitro and repair calvarial defects in vivo
PL235629B1 (pl) Sposób wytwarzania termoodwracalnych żeli chitozanowych przeznaczonych na skafoldy iniekcyjne do hodowli osteoblastów
Anil et al. Applications of seaweed polysaccharides in dentistry
ES2325313T3 (es) Composicion gelificable, biocompatible e implantable.
US12263273B2 (en) Porous biomaterials for tissue regeneration
Yuan et al. Injectable calcium phosphate cement integrated with BMSCs-encapsulated microcapsules for bone tissue regeneration