RU2212792C2 - Solution for cryopreservation of skin and cornea - Google Patents

Solution for cryopreservation of skin and cornea

Info

Publication number
RU2212792C2
RU2212792C2 RU2001133705A RU2001133705A RU2212792C2 RU 2212792 C2 RU2212792 C2 RU 2212792C2 RU 2001133705 A RU2001133705 A RU 2001133705A RU 2001133705 A RU2001133705 A RU 2001133705A RU 2212792 C2 RU2212792 C2 RU 2212792C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
skin
cryopreservation
medium
cutaneous
Prior art date
Application number
RU2001133705A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001133705A (en
Inventor
С.В. Смирнов
И.В. Киселев
А.В. Емельянов
А.В. Лешневский
А.В. Васильев
В.В. Терский
Original Assignee
Васильев Андрей Валентинович
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 Васильев Андрей Валентинович filed Critical Васильев Андрей Валентинович
Priority to RU2001133705A priority Critical patent/RU2212792C2/en
Publication of RU2001133705A publication Critical patent/RU2001133705A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2212792C2 publication Critical patent/RU2212792C2/en

Links

Landscapes

  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: medicine, ophthalmology, dermatoplasty. SUBSTANCE: solution for cryopreservation of skin and cornea includes cryoprotector, medium 199 based upon Hanks' solution and stimulator of cellular division. As cryoprotector the suggested solution contains dimethylsulfoxide and/or propylene glycol, and/or glycerol in concentration ranged 10-90% against medium, but predominantly 10-20%. As stimulator for cellular division the suggested solution contains epidermal growth factor and/or insulin, and as epidermal growth factor it contains mitogen, polypeptide, in particular. Solution is considered to efficient medium for cutaneous cryopreservation that favors to develop single technology for keeping viable allogenous and autologous skin and single bank of cutaneous and corneal transplants. The present innovation provides higher efficiency and decreased cost in treating patients with different cutaneous and corneal lesions. EFFECT: higher efficiency. 4 cl

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно к растворам для криопрезервации кожи и роговицы. Изобретение может быть использовано при создании запасов жизнеспособных трансплантатов кожи и роговицы в хирургии и офтальмологии. The invention relates to medicine, namely to solutions for cryopreservation of the skin and cornea. The invention can be used to create stocks of viable grafts of the skin and cornea in surgery and ophthalmology.

Для временного восстановления кожного покрова и стимуляции репаративных процессов в ране может использоваться жизнеспособная аллогенная кожа. Она может быть использована также в качестве источника для получения аллогенных трансплантатов кератиноцитов и фибропластов, в комбинации с аутодермопластикой или как основа для последующей трансплантации аутологичных кератиноцитов. С целью снижения количества операций по забору кожи у больных с ожогами и постоянного восстановления кожного покрова может использоваться жизнеспособная аутологичная кожа. Viable allogeneic skin can be used to temporarily restore the skin and stimulate reparative processes in the wound. It can also be used as a source for allogeneic keratinocyte and fibroblast transplants, in combination with autodermoplasty, or as a basis for subsequent autologous keratinocyte transplantation. In order to reduce the number of skin sampling operations in patients with burns and permanent restoration of the skin, viable autologous skin can be used.

Известны растворы для хранения кожи, например раствор, содержащий диметилсульфоксид, глицерин, формалин, спирт и дистиллированную воду (RU 2144764 C1, 27.01.2000). Known solutions for storing skin, for example, a solution containing dimethyl sulfoxide, glycerin, formalin, alcohol and distilled water (RU 2144764 C1, 01.27.2000).

Недостатками указанного способа являются сравнительно низкая эффективность. Это обусловлено, в частности, повреждением клеток, малым сроком хранения кожи. The disadvantages of this method are the relatively low efficiency. This is due, in particular, to cell damage, short shelf life of the skin.

Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности является способ криопрезервации жизнеспособных клеток с использованием криопротектора типа диметилсульфоксид, пропиленгликоль или полиэтилена гликоль (WO 96/39812 A3, 19.12.1996). Closest to the claimed invention in technical essence is a method of cryopreservation of viable cells using a cryoprotectant such as dimethyl sulfoxide, propylene glycol or polyethylene glycol (WO 96/39812 A3, 12.19.1996).

Общими недостатками указанных растворов являются сравнительно низкая эффективность сохранения клеток живыми, высокая сложность и стоимость хранения. Common disadvantages of these solutions are the relatively low efficiency of keeping cells alive, high complexity and cost of storage.

Целью изобретения является создание эффективной среды для криопрезервации кожи, что способствует созданию единой технологии хранения жизнеспособной аллогенной и аутологичной кожи, повышение эффективности и снижение стоимости лечения больных с различными повреждениями кожного покрова и роговицы. The aim of the invention is to create an effective environment for cryopreservation of the skin, which contributes to the creation of a unified technology for the storage of viable allogeneic and autologous skin, increasing the efficiency and reducing the cost of treating patients with various injuries of the skin and cornea.

Поставленная цель достигается тем, что для сохранения жизнеспособности и сохранения специфической функции клеток в течение длительного времени разработан раствор, содержащий 199 среду на базе раствора Хэнкса, криопротектор и эпидермальный фактор роста. This goal is achieved in that in order to maintain viability and preserve the specific function of cells for a long time, a solution was developed containing 199 medium based on Hanks solution, cryoprotectant and epidermal growth factor.

Среда 199 разработана в 1950 г. Ее характеризуют широкий спектр питательных веществ и относительно невысокая их концентрация (Пинаев Г.П. Методы культивирования клеток. Сборник научных трудов. - Л.: Наука, 1988, с.56). В настоящее время среда 199 используется без каких-либо добавок как поддерживающая для первичных клеток. Environment 199 was developed in 1950. It is characterized by a wide range of nutrients and their relatively low concentration (GP Pinaev, Methods of cell cultivation. Collection of scientific papers. - L .: Nauka, 1988, p. 56). Medium 199 is currently used without any additives as support for primary cells.

Раствор Хэнкса представляет собой растворенный краситель фенол красный в солевом растворе (Yasuda Y. et al. Jornal of Reproduction and Fertility, 1992, 96, 521-528). Hanks's solution is a dissolved phenol red dye in saline (Yasuda Y. et al. Jornal of Reproduction and Fertility, 1992, 96, 521-528).

В качестве стимулятора деления клеток можно использовать любой митоген полипептидной природы, в частности эпидермальный фактор роста, инсулин и др. Any mitogen of polypeptide nature, in particular, epidermal growth factor, insulin, etc. can be used as a stimulator of cell division.

Криопротектором может служить любые известные своей функцией реагенты, например диметилсульфоксид, пропиленгликоль, глицерин и др. Причем концентрация криопротектора может составлять от 10 до 90% от среды, а предпочтительно 10-20%. Any reagents known for their function can serve as a cryoprotectant, for example, dimethyl sulfoxide, propylene glycol, glycerin, etc. Moreover, the concentration of cryoprotectant can be from 10 to 90% of the medium, and preferably 10-20%.

Раствор получают простым смешением компонентов. Например, в готовый раствор среды 199 на базе раствора Хэнкса добавляют глицерин 100-150 мг/мл, гомогенизируют, затем добавляют митоген от 7 до 12 нг/мл. The solution is obtained by simple mixing of the components. For example, glycerol 100-150 mg / ml is added to the finished 199 medium solution based on the Hanks solution, homogenized, then mitogen from 7 to 12 ng / ml is added.

После помещения кожи в данный раствор она замораживается и хранится в морозильных камерах при температуре -18oС, -70oС или в жидком азоте при -196oС. По мере необходимости кожные трансплантаты размораживают и накладывают на раны цельные или перфорированные лоскуты. После 45 суток хранения при -70oС количество живых клеток в коже снижается в среднем всего на 29%, что позволяет получать при культивировании кератиноцитов (основного типа клеток эпидермиса) колонии. Раствор для криопрезервации физиологически совместим и его не надо удалять перед наложением пациенту.After the skin is placed in this solution, it is frozen and stored in freezers at a temperature of -18 o C, -70 o C or in liquid nitrogen at -196 o C. As necessary, skin grafts are thawed and whole or perforated rags are applied to the wounds. After 45 days of storage at -70 o With the number of living cells in the skin decreases on average by only 29%, which allows to obtain during the cultivation of keratinocytes (the main type of epidermal cells) colony. The cryopreservation solution is physiologically compatible and does not need to be removed before application to the patient.

Возможность хранения жизнеспособной кожи при отрицательных температурах с целью ее последующего использования в качестве самостоятельного покрытия или для получения клеточных трансплантатов свидетельствует о соответствии заявляемого решения условию патентоспособности "новизна". The ability to store viable skin at low temperatures with a view to its subsequent use as an independent coating or to obtain cell transplants indicates the compliance of the proposed solution to the patentability condition of "novelty".

Использование совокупности настоящих признаков в их функциональном единстве для достижения поставленной задачи свидетельствует о соответствии заявляемого решения условию "изобретательский уровень". Using the totality of these features in their functional unity to achieve the task attests to the compliance of the proposed solutions to the condition "inventive step".

Использование данных признаков изобретения позволяет получить новый технический результат - повысить качество кожных трансплантатов и получать жизнеспособную кожу, близкую по своим свойствам к нормальной коже, и создать банк трансплантатов кожи с длительным сроком хранения. The use of these features of the invention allows to obtain a new technical result - to improve the quality of skin grafts and obtain viable skin similar in properties to normal skin, and create a bank of skin grafts with a long shelf life.

Пример 1. Способ апробирован и реализован при выполнении пластики гранулирующей раны у крысы посредством пересадки аутологичного кожного лоскута после хранения на модели с исключением контракции раны. Example 1. The method was tested and implemented when performing plasticization of a granulating wound in a rat by transplanting an autologous skin flap after storage on a model with the exception of wound contraction.

Протокол опыта 30, крыса 12, самец. Test report 30, rat 12, male.

10.05.99 у крысы линии Вистар, весом 250 г под общим наркозом взят полнослойный кожный лоскут площадью 0,7 см2. Биоптат помещен в стеклянную тару с разработанным раствором. Замораживание осуществляли со скоростью 1-2oС в минуту при -70oС. Через 27 суток хранения (за трое суток до трансплантации) в область верхней трети части спины иссекли полнослойный кожный лоскут. Для предотвращения контракции в рану вшили пластиковое кольцо, имеющее вертикальную и горизонтальную поверхности. Через 30 суток хранения произвели размораживание кожи при постоянной температуре около 42oС, после чего перенесли на гранулирующую рану. Поверх трансплантата наложили перевязочное средство Jelonel и салфетку, смоченную в физиологическом растворе с гентамицином (0,16 мг/мл).05/10/99 a full-layer skin flap with an area of 0.7 cm 2 was taken from a Wistar rat weighing 250 g under general anesthesia. The biopsy sample is placed in a glass container with a developed solution. Freezing was carried out at a speed of 1-2 o C per minute at -70 o C. After 27 days of storage (three days before transplantation), a full-layer skin flap was excised into the region of the upper third of the back. To prevent contraction, a plastic ring with vertical and horizontal surfaces was sewn into the wound. After 30 days of storage, the skin was thawed at a constant temperature of about 42 o C, after which it was transferred to a granulating wound. A Jelonel dressing and a tissue dipped in physiological saline with gentamicin (0.16 mg / ml) were placed over the graft.

При осмотре раны через 5 суток отмечено наличие пересаженного лоскута. Прижившиеся трансплантаты были бледно-розового цвета, плотно прилежали к раневой поверхности. Края лоскутов отделить от грануляционной ткани не удавалось. При взятии биопсии в месте разреза прижившейся кожи возникало интенсивное кровотечение. При гистологическом исследовании наблюдалась частичная отслойка эпидермиса. В дерме видимых изменений обнаружено не было. Базальная мембрана сохранена. К 15-м суткам трансплантаты имели те же размеры, плотно прилежали к ране. Поверхность лоскутов была покрыта тонким, гладким, блестящим эпителием. При гистологическом исследовании подлежащая грануляционная ткань имела тесный контакт с дермой пересаженных кожных лоскутов. В глубоких слоях дермы наблюдалась повышенная васкуляризация, лейкоцитарная инфильтрация и увеличение числа фибробластов. В зоне дермо-эпидермального контакта отмечалось нарушение связи дермы и эпидермиса по всей длине кожного лоскута, однако отслоения эпидермиса не наблюдалось. Базальная мембрана эпидермиса была не нарушена. В эпидермисе определялись явления акантоза и гипертрофии кератиноцитов в зернистом слое. При этом в увеличенных в размерах кератиноцитах отсутствовали гранулы кератогиалина. В последующем с краев пересаженной кожи наблюдалась миграция эпителия на грануляционную ткань и рост волос в трансплантате. К 30-м суткам приживший лоскут несколько увеличился в размере за счет краевой эпителизации. Трансплантат имел бледно-розовый цвет, плотно держался на раневом ложе. На грануляционной ткани вокруг трансплантатов была видна тонкая полоска молодого эпителия. В центре наблюдался активный рост волос. При гистологическом исследовании трансплантатов кожных лоскутов грануляционная ткань отсутствовала. Трансплантаты кожных лоскутов по своему строению соответствовали нормальной коже. В верхнем слое дермы увеличено количество фибробластов. В зоне дермо-эпидермального контакта местами отмечалось нарушение связи дермы и эпидермиса, однако отслоения эпидермиса не наблюдалось. Эпидермис был утолщен за счет средних слоев. Процесс ороговения не нарушен. Признаков фенотипической трансформации кератиноцитов обнаружено не было. When examining the wound after 5 days, the presence of a transplanted flap was noted. The implanted grafts were pale pink in color, adhering to the wound surface. The edges of the flaps could not be separated from the granulation tissue. When a biopsy was taken, intense bleeding occurred at the incision site of the accustomed skin. During histological examination, a partial detachment of the epidermis was observed. No visible changes were found in the dermis. The basement membrane is retained. By the 15th day, the transplants had the same dimensions, closely adjoining the wound. The surface of the flaps was covered with a thin, smooth, shiny epithelium. During histological examination, the underlying granulation tissue had close contact with the dermis of transplanted skin flaps. In the deep layers of the dermis, increased vascularization, leukocyte infiltration and an increase in the number of fibroblasts were observed. In the area of dermo-epidermal contact, there was a violation of the connection of the dermis and epidermis along the entire length of the skin flap, but exfoliation of the epidermis was not observed. The basement membrane of the epidermis was not broken. In the epidermis, the phenomena of acanthosis and hypertrophy of keratinocytes in the granular layer were determined. At the same time, keratogialin granules were absent in enlarged keratinocytes. Subsequently, epithelial migration to granulation tissue and hair growth in the graft were observed from the edges of the transplanted skin. By the 30th day, the surviving flap slightly increased in size due to regional epithelization. The graft had a pale pink color, held tightly to the wound bed. A thin strip of young epithelium was visible on the granulation tissue around the grafts. In the center, active hair growth was observed. During histological examination of skin graft grafts, granulation tissue was absent. Skin graft grafts corresponded to normal skin in structure. In the upper layer of the dermis, the number of fibroblasts is increased. In the area of dermo-epidermal contact, a violation of the connection of the dermis and epidermis was noted in some places, but exfoliation of the epidermis was not observed. The epidermis was thickened due to the middle layers. The keratinization process is not disturbed. No signs of phenotypic transformation of keratinocytes were found.

Пример 2. Больная С-ва, 69 лет, история болезни 14559, находилась на стационарном лечении в ожоговом центре НИИ СП им. Н.В. Склифосовского с диагнозом: ожог пламенем II-IIIA, Б степени туловища, правой ягодицы и правого бедра общей площадью 20% поверхности тела (ПГБ-9%). В связи с отказом больной от операции аутодермопластика лечение ожоговых ран проводили консервативно. В результате проведенного комплексного лечения на 50-е сутки у больной оставались гранулирующие раны на площади 1,5% поверхности тела. На 51-е сутки с момента получения травмы больной была произведена аллотрансплантация пластов эпидермальных кератиноцитов, выращенных из трупной кожи, хранившейся в разработанном консерванте в течение 20 суток. Первая перевязка произведена через трое суток, при этом отмечена выраженная краевая эпителизация, а также появление нескольких небольших (около 3-5 мм2) островков эпителизации. Площадь ран уменьшилась примерно на 1/3, однако пласт клеток визуально не определялся. Раны были закрыты перевязочным средством "Jelonel"; сверху - повязкой с левомеколем. На последующих перевязках через 6 и 8 суток с момента трансплантациии было отмечено прогрессирующее сокращение ран за счет краевой эпителизации и увеличения площади островков эпителизации. К 10-м суткам у больной оставались раны на площади около 3 см2. На 15-е сутки после трансплантации (66-е сутки с момента получения травмы) кожный покров был полностью восстановлен.Example 2. Patient S-va, 69 years old, medical history 14559, was hospitalized in the burn center of the Research Institute of the Joint Venture named after N.V. Sklifosovsky with a diagnosis of a flame burn of II-IIIA, B degree of the trunk, right buttock and right thigh with a total area of 20% of the body surface (PHB-9%). In connection with the patient’s refusal from the operation of autodermoplasty, burn wounds were treated conservatively. As a result of the comprehensive treatment on the 50th day, the patient remained granulating wounds on an area of 1.5% of the body surface. On the 51st day after the injury, the patient underwent allotransplantation of epidermal keratinocyte strata grown from cadaver skin stored in a developed preservative for 20 days. The first ligation was performed after three days, with marked marginal epithelization, as well as the appearance of several small (about 3-5 mm 2 ) epithelization islands. The area of wounds decreased by about 1/3, but the cell layer was not visually determined. The wounds were covered by the dressing "Jelonel"; on top - a bandage with levomekol. In subsequent dressings after 6 and 8 days from the moment of transplantation, a progressive reduction of wounds due to regional epithelization and an increase in the area of epithelialization islands was noted. By the 10th day, the patient had wounds in an area of about 3 cm 2 . On the 15th day after transplantation (66th day after the injury), the skin was completely restored.

Предлагаемый состав обеспечивает сохранение жизнеспособности кожи и роговицы в течение длительного времени и позволяет создать банк трансплантатов, пригодных для закрытия ран и ожогов кожи и роговицы. The proposed composition ensures the preservation of the viability of the skin and cornea for a long time and allows you to create a bank of transplants suitable for closing wounds and burns of the skin and cornea.

Claims (5)

1. Раствор для криопрезервации кожи и роговицы, включающий криопротектор, отличающийся тем, что раствор дополнительно содержит 199 среду на базе раствора Хэнкса и стимулятор деления клеток. 1. A solution for cryopreservation of the skin and cornea, including a cryoprotectant, characterized in that the solution additionally contains 199 medium based on Hanks solution and a cell division stimulator. 2. Раствор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве криопротектора раствор содержит диметилсульфоксид, и/или пропиленгликоль, и/или глицерин в концентрации от 10 до 90% к среде, а предпочтительно от 10 до 20%. 2. The solution according to claim 1, characterized in that the solution contains dimethyl sulfoxide and / or propylene glycol and / or glycerol in a concentration of from 10 to 90% to the medium, and preferably from 10 to 20%, as a cryoprotectant. 3. Раствор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве стимулятора деления клеток раствор содержит эпидермальный фактор роста и/или инсулин. 3. The solution according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that as a stimulator of cell division, the solution contains epidermal growth factor and / or insulin. 4. Раствор по пп. 1,3, отличающийся тем, что в качестве эпидермального фактора роста раствор содержит митоген. 4. The solution according to paragraphs. 1.3, characterized in that as an epidermal growth factor, the solution contains mitogen. 5. Раствор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве митогена раствор содержит полипептид. 5. The solution according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the solution contains a polypeptide as a mitogen.
RU2001133705A 2001-12-17 2001-12-17 Solution for cryopreservation of skin and cornea RU2212792C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001133705A RU2212792C2 (en) 2001-12-17 2001-12-17 Solution for cryopreservation of skin and cornea

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001133705A RU2212792C2 (en) 2001-12-17 2001-12-17 Solution for cryopreservation of skin and cornea

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001133705A RU2001133705A (en) 2003-08-20
RU2212792C2 true RU2212792C2 (en) 2003-09-27

Family

ID=29777202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001133705A RU2212792C2 (en) 2001-12-17 2001-12-17 Solution for cryopreservation of skin and cornea

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2212792C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101107022B1 (en) Method for preparing cryopreserved acellular dermal matrix and cryopreserved acellular dermal matrix prepared therefrom
JP4555576B2 (en) Surgical device for skin treatment or examination
US9078903B2 (en) Compositions for the treatment of skin conditions, disorders or diseases and methods of making and using the same
RU2478403C2 (en) Sterile autologous, allogenic or xenogenic implants and method for making it
KR101089614B1 (en) Method for preparing acellular dermal matrix and acellular dermal matrix prepared therefrom
NO334974B1 (en) Keratinocytes, product, method of preservation of keratinocytes, and use of keratinocytes
JP2004520828A (en) Method for producing cryopreserved composite biological construct and product obtained from the method
RU2212792C2 (en) Solution for cryopreservation of skin and cornea
KR101092411B1 (en) Method for processing allograft skin and cryo-preserved allograft skin manufactured therefrom
JP3686068B2 (en) Separation and decellularization method of skin, decellularized dermal matrix and production method thereof, and composite cultured skin using decellularized dermal matrix
RU2553376C2 (en) Method of burn wounds treatment
RU2373944C1 (en) Method of burn wound repair
Harriger et al. Reduced engraftment and wound closure of cryopreserved cultured skin substitutes grafted to athymic mice
JP2000262610A (en) Artificial corium for private extraction hair foliculus transplantation designed for epidermis regeneration
RU2671642C1 (en) Method of recovery of the skin with extensive deep burns
Crawford Autografts, allografts and xenografts in cutaneous surgery
RU2342163C1 (en) Means for cell replacement therapy
CN118161661A (en) Biological product and application thereof in preparation of products for promoting organ/tissue regeneration
Medalie et al. Preparation and transplantation of a composite graft of epidermal keratinocytes on acellular dermis
KR20190036861A (en) A Composition for Cryopreservation of acellular dermal matrix and a Method for making the Same
Dvoránková et al. Burn Centre, and 2 Centre of the Cell Therapy and Tissue Repair, 3 rd Medical Faculty, Charles University, Prague, Czech Republic
JP2005270477A (en) Artificial dermis including cell and method of preparing the same