PL240558B1 - Biomateriał na bazie β-1,3-glukanu (kurdlanu) do regeneracji tkanki chrzęstnej i/lub kostnej oraz sposób jego wytwarzania - Google Patents
Biomateriał na bazie β-1,3-glukanu (kurdlanu) do regeneracji tkanki chrzęstnej i/lub kostnej oraz sposób jego wytwarzania Download PDFInfo
- Publication number
- PL240558B1 PL240558B1 PLPLPLPLPLPLPLPLPL437236A PLPLPLPLPLPLPLPL437236A PL240558B1 PL 240558 B1 PL240558 B1 PL 240558B1 PL PLPLPLPLPLPLPLPL437236 A PLPLPLPLPLPLPLPLPL437236 A PL PLPLPLPLPLPLPLPL437236A PL PLPLPLPLPLPLPL437236 A PLPLPLPLPLPLPLPL437236 A PL PLPLPLPLPLPLPL437236A PL 240558 B1 PL240558 B1 PL 240558B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- biomaterial
- wpi
- curdlan
- osteoblasts
- glucan
- Prior art date
Links
- 239000012620 biological material Substances 0.000 title claims description 52
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 title claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 title claims description 20
- 229920002558 Curdlan Polymers 0.000 title claims description 18
- 239000001879 Curdlan Substances 0.000 title claims description 18
- 235000019316 curdlan Nutrition 0.000 title claims description 18
- 229940078035 curdlan Drugs 0.000 title claims description 18
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 title claims description 17
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 title claims description 10
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims description 10
- 229920002498 Beta-glucan Polymers 0.000 title claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- 210000000963 osteoblast Anatomy 0.000 claims description 17
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 claims description 16
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 claims description 16
- 235000021119 whey protein Nutrition 0.000 claims description 16
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 claims description 11
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 11
- 230000035899 viability Effects 0.000 claims description 10
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 claims description 9
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 8
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 claims description 6
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 6
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 claims description 6
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 5
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims 3
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 claims 2
- 210000004292 cytoskeleton Anatomy 0.000 claims 2
- 238000010186 staining Methods 0.000 claims 2
- PRDFBSVERLRRMY-UHFFFAOYSA-N 2'-(4-ethoxyphenyl)-5-(4-methylpiperazin-1-yl)-2,5'-bibenzimidazole Chemical compound C1=CC(OCC)=CC=C1C1=NC2=CC=C(C=3NC4=CC(=CC=C4N=3)N3CCN(C)CC3)C=C2N1 PRDFBSVERLRRMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- KPKZJLCSROULON-QKGLWVMZSA-N Phalloidin Natural products N1C(=O)[C@@H]([C@@H](O)C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](C[C@@](C)(O)CO)NC(=O)[C@H](C2)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@@H]3C[C@H](O)CN3C(=O)[C@@H]1CSC1=C2C2=CC=CC=C2N1 KPKZJLCSROULON-QKGLWVMZSA-N 0.000 claims 1
- 108010009711 Phalloidine Proteins 0.000 claims 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 claims 1
- 210000003855 cell nucleus Anatomy 0.000 claims 1
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 claims 1
- 238000012137 double-staining Methods 0.000 claims 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 claims 1
- 210000004940 nucleus Anatomy 0.000 claims 1
- 230000033077 cellular process Effects 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 3
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 3
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 3
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 description 3
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 3
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 3
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 3
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 210000005065 subchondral bone plate Anatomy 0.000 description 3
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 2
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 2
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 description 2
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 1
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 description 1
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 1
- 102000008154 Bone Morphogenetic Protein 6 Human genes 0.000 description 1
- 108010049974 Bone Morphogenetic Protein 6 Proteins 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010007710 Cartilage injury Diseases 0.000 description 1
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 1
- 241000906034 Orthops Species 0.000 description 1
- 206010039203 Road traffic accident Diseases 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 1
- 239000000316 bone substitute Substances 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005847 immunogenicity Effects 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 210000002901 mesenchymal stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 201000008968 osteosarcoma Diseases 0.000 description 1
- 230000007115 recruitment Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 description 1
- 230000017423 tissue regeneration Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 1
Claims (10)
- PL 240 558 Β1Zdolność do wspierania żywotności ludzkich osteoblastów hFOB 1.19 in vitro w kontakcie pośrednim. Zdolność tą wyrażono jako procent żywotności komórek po 48-godz. inkubacji z ekstraktem pozyskanym z biomateriału kurdlanWPI wg normy ISO 10993-5:2009. Wynik na podstawie testu MTT. 102,98 ± 2,95% w porównaniu z komórkami kontrolnymi (osteoblastami ludzkimi traktowanymi płynem hodowlanym inkubowanym bez obecności materiału).Zdolność do wspierania żywotności ludzkich osteoblastów hFOB 1.19 in viiro w kontakcie bezpośrednim. Zdolność tą oceniono po 48-godz. inkubacji ludzkich osteoblastów na biomateriale kurdlan-WPI. Na podstawie przeprowadzonego barwienia różnicującego żywe/martwe komórki (zestaw Live/Dead Celi Double Staining Kit). Obserwacje mikroskopowe wykazały, że komórki rosnące na biomateriale kurdlan-WPI byty dobrze przyklejone do jego powierzchni i wykazywały wysoką żywotność komórki emitowały zieloną fluorescencję. Nie obserwowano komórek martwych, które emitowałyby czerwoną fluorescencję.Zdolność do wspierania procesów proliferacji osteoblastów ludzkich hFOB 1.19 w kontakcie bezpośrednim in vitro. Zdolność tą oceniono poprzez barwienie cytoszkietetu (barwnik - falloidyna) oraz jąder komórkowych (barwnik Hoechst33342) po 3- i 6- dniach od inokulacji ludzkich osteoblastów na biomateriale kurdlan-WPI. Obserwacje mikroskopowe wykazały, żc liczba osteoblastów ludzkich rosnących na biomateriale kurdlanWPI wzrastała w czasie. Zarówno po 3- jak i po 6- dniach inkubacji, komórki były dobrze rozpłaszczone, miały podłużny kształt i posiadały duże jądra oraz rozbudowany system cytoszkieletu, co świadczy o tym, że biomateriał kurdlan-WPI jest odpowiednim rusztowaniem do wzrostu komórek w warunkach in vitro.Przedstawione w Tabeli 1. wyniki wskazują, że wytworzony wg wynalazku biomateriał kurdlan-WPI, wykazuje korzystne właściwości mechaniczne i biologiczne. Wynalazek może znaleźć zastosowanie jako biomateriał implantacyjny w celu regeneracji ubytków chrzestnych i/lub kostnych.Zastrzeżenia patentowe1. Biomateriał na bazie β-1,3-glukanu (kurdlanu) znamienny tym, że stanowi go P-1,3-glukan (kurdlan) i izolat białka serwatkowego (WPI), gdzie proporcje składników względem 100 ml wodnego roztworu wynoszą: 6-20% (w/v), korzystnie 8% (w/v) - kurdlan i 20-50% (w/v), korzystnie 30% (w/v) - WPI.
- 2. Biomateriał według zastrz. 1 znamienny tym, że jest wysterylizowany.
- 3. Sposób wytwarzania biomateriału na bazie β-1,3-glukanu (kurdlanu) znamienny tym, że najpierw przygotowuje się w wodzie destylowanej 20-50% (w/v) roztwór izolatu białka serwatkowego (WPI), korzystnie 30% (w/v), i dodaje się go do β-1,3-glukanu (kurdlanu) w postaci proszku, tak aby stężenie kurdlanu względem roztworu WPI wynosiło 6-20% (w/v), korzystnie 8% (w/v), otrzymaną mieszaninę umieszcza się w formach i inkubuje przez 10-30 minut, korzystnie 15 minut w temperaturze 90-120°C, korzystnie 90°C, następnie otrzymany hydrożel kurdlan-WPI poddaje się chłodzeniu w temperaturze pokojowej.
- 4. Sposób według zastrz. 3 znamienny tym, że otrzymany biomateriał sterylizuje się.
- 5. Sposób według zastrz. 3 znamienny tym, że otrzymany mokry biomateriał sterylizuje się poprzez autoklawowanie.
- 6. Sposób według zastrz. 4 znamienny tym, że sterylizację mokrego materiału prowadzi się w temperaturze 121°C przez 15 minut.
- 7. Sposób według zastrz. 3 znamienny tym, że otrzymany biomateriał poddaje się sterylizacji gazowej z wykorzystaniem tlenku etylenu, przy czym najpierw poddaje się zamrożeniu i suszeniu poprzez liofilizację.
- 8. Sposób według zastrz. 6 znamienny tym, że zamrożenie materiału przeprowadza się w temperaturze od -5°C do -170°C, korzystnie -80°C, przez okres 2-5 dni, korzystnie 2 dni.
- 9. Sposób według zastrz. 6 znamienny tym, że biomateriał suszy się poprzez liofilizację w czasie 15-30 godzin, korzystnie 19-26 godzin.
- 10. Sposób według zastrz. 6 znamienny tym, że sterylizację suchego materiału prowadzi się tlenkiem etylenu (55°C) przez 3 godziny.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL240558B1 true PL240558B1 (pl) | 2022-04-25 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101056069B1 (ko) | 동물조직 분말을 이용한 다공성 3차원 지지체의 제조방법 | |
| Lin et al. | Mechanical property and biocompatibility of silk fibroin–collagen type II composite membrane | |
| JP2010273847A (ja) | 高密度多孔質複合体 | |
| CN111905146A (zh) | 一种保留天然羟基磷灰石的脱细胞骨基质水凝胶及其制备方法 | |
| WO2020147181A1 (zh) | 一种梯度矿化骨细胞外基质材料的制备方法 | |
| CN109954167A (zh) | 一种骨修复材料及其应用 | |
| Chen et al. | Nanohydroxyapatite/cellulose nanocrystals/silk fibroin ternary scaffolds for rat calvarial defect regeneration | |
| CN110152067B (zh) | 组织工程骨支架及其制备方法 | |
| CN116966344A (zh) | 一种鹿角松质骨脱细胞组织工程支架材料及其制备方法和应用 | |
| CN116212114B (zh) | 一种脱钙骨基质的制备方法 | |
| US20240148939A1 (en) | Biphasic biomaterial based on curdlan and hydroxy apatite (hap) for regeneration of osteochondral defects and the method of its preparation | |
| PL240725B1 (pl) | Biomateriał na bazie naturalnego polisacharydu-β-1,3-glukanu (kurdlanu) i ceramiki do zastosowań w inżynierii tkankowej kości oraz sposób jego otrzymywania | |
| CN111790007B (zh) | 一种温敏型鹿茸软骨基质水凝胶材料的制备方法及应用 | |
| PL240558B1 (pl) | Biomateriał na bazie β-1,3-glukanu (kurdlanu) do regeneracji tkanki chrzęstnej i/lub kostnej oraz sposób jego wytwarzania | |
| US7709462B2 (en) | Implantable and biocompatible gellable composition | |
| US20160206781A1 (en) | Methods and compositions for the production of composites for bone implantation | |
| CN116271232B (zh) | 一种基于原位矿化类骨羟基磷灰石的复合凝胶的合成方法及其产品和应用 | |
| CN114931670B (zh) | 活性物质及其自愈合水凝胶在修复软骨中的应用 | |
| RU2722266C1 (ru) | Лиофилизированный биологический биодеградируемый минерализованный костнопластический материал и способ его изготовления | |
| CN110624129B (zh) | 一种耐溶蚀的骨诱导性丝素蛋白/羟基磷灰石/氧化镁凝胶海绵及制备方法 | |
| Li et al. | 3D printed hydroxyapatite/silk fibroin/polycaprolactone artificial bone scaffold and bone tissue engineering materials constructed with double-transfected bone morphogenetic protein-2 and vascular endothelial growth factor mesenchymal stem cells to repair rabbit radial bone defects | |
| CN107469154B (zh) | 一种具有抗菌活性的仿生人工软骨材料及其制备方法 | |
| RU2841294C1 (ru) | Способ получения 3d-скаффолдов с функцией ускорения регенерации костной ткани | |
| US20190374676A1 (en) | A cross-linked structure for tissue regeneration and engineering and the method for synthesising same | |
| JP5229937B2 (ja) | 骨再生剤及び骨を再生する方法 |