RU2374843C1 - Method of anticalcium treatment of biological prostheses of heart valves - Google Patents
Method of anticalcium treatment of biological prostheses of heart valves Download PDFInfo
- Publication number
- RU2374843C1 RU2374843C1 RU2008124123/15A RU2008124123A RU2374843C1 RU 2374843 C1 RU2374843 C1 RU 2374843C1 RU 2008124123/15 A RU2008124123/15 A RU 2008124123/15A RU 2008124123 A RU2008124123 A RU 2008124123A RU 2374843 C1 RU2374843 C1 RU 2374843C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- biomaterial
- treatment
- washing
- washed
- Prior art date
Links
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии, и может быть использовано при изготовлении биопротезов, предназначенных для протезирования клапанов сердца.The invention relates to medicine, namely to cardiovascular surgery, and can be used in the manufacture of bioprostheses intended for prosthetics of heart valves.
Известен способ обработки сосудистых ксенопротезов и клапанов сердца, способствующий снижению кальцийсвязывающей активности биоматериала. После отмывания биоматериал фиксируют 0,625%-ным раствором глутарового альдегида (ГА) в течение 14 сут, а затем производят обработку его в течение 24 ч карбодиимидом в присутствии иминобис-(2-этилиден)-1,1-дифосфоновой кислоты (авторское свидетельство СССР №1823177, кл. A61F 2/02, заявлено 22.06.1988 г., опубликовано в 1997 г., БИ №29).A known method of processing vascular xenoprostheses and heart valves, contributing to the reduction of calcium-binding activity of the biomaterial. After washing, the biomaterial is fixed with a 0.625% solution of glutaraldehyde (HA) for 14 days, and then it is processed for 24 hours with carbodiimide in the presence of iminobis- (2-ethylidene) -1,1-diphosphonic acid (USSR copyright certificate No. 1823177, class A61F 2/02, claimed 06/22/1988, published in 1997, BI No. 29).
Известен способ антикальциевой обработки биоматериала, заключающийся в обработке биоматериала раствором ГА в течение 21 сут, затем раствором нестабилизированного сывороточного альбумина с раствором ксидифона, после чего ткань отмывают и погружают в раствор ГА, где она хранится до имплантации (авторское свидетельство СССР №1568961, кл. A01N 1/02, заявлено 28.12.1987 г., опубликовано в 1990 г., БИ №21).There is a method of anti-calcium treatment of biomaterial, which consists in treating the biomaterial with a GA solution for 21 days, then with a solution of unstabilized serum albumin with a solution of xidiphone, after which the tissue is washed and immersed in a GA solution, where it is stored until implantation (USSR copyright certificate No. 1568961, class. A01N 1/02, declared December 28, 1987, published in 1990, BI No. 21).
Известен способ антикальциевой обработки биоматериала, используемого в изготовлении биопротезов для сердечно-сосудистой хирургии. Способ заключается в предварительной обработке биоматериала, стабилизированного раствором ГА. После стабилизации биоматериал обрабатывают раствором дифосфонатсодержащих олиго- и полимеров (полиэтиленимина или полиэтиленполиамина, модифицированных винилидендифосфоновой кислотой), затем растворами кефзола, приготовленными на фосфатном буфере, сывороточном альбумине и гепарине. После этого ткань отмывают и хранят в ГА до имплантации (авторское свидетельство СССР №1785625, кл. A01N 1/02, заявлено 09.04.1990 г., опубликовано в 1993 г., БИ №1).A known method of anticalcium processing of biomaterial used in the manufacture of bioprostheses for cardiovascular surgery. The method consists in pre-treatment of biomaterial stabilized with a solution of HA. After stabilization, the biomaterial is treated with a solution of diphosphonate-containing oligo- and polymers (polyethyleneimine or polyethylene polyamine modified with vinylidene diphosphonic acid), then kefzol solutions prepared on phosphate buffer, serum albumin and heparin. After that, the tissue is washed and stored in the HA until implantation (USSR copyright certificate No. 1785625, class A01N 1/02, filed April 9, 1990, published in 1993, BI No. 1).
Недостатками вышеописанных способов является базовая консервация ГА, изначально увеличивающая кальцийсвязывающую активность биоматериала. Модификацию осуществляют в несколько этапов, вследствие чего биоматериал в течение длительного времени (≈18-24 ч) пребывает без консервирующего раствора, при этом после каждого этапа биоматериал отмывают в дистиллированной воде или физиологическом растворе, что может привести к отеку ткани.The disadvantages of the above methods is the basic preservation of HA, initially increasing the calcium-binding activity of the biomaterial. The modification is carried out in several stages, as a result of which the biomaterial for a long time (≈18-24 h) remains without a preservative solution, and after each stage the biomaterial is washed in distilled water or physiological saline, which can lead to tissue swelling.
В качестве прототипа принят способ антикальциевой обработки биопротезов, заключающийся в поэтапной обработке нативного биоматериала в процессе консервации (патент США №4553974, НКИ 8/94.11, заявлен 14.08.1984 г., опубликован 19.11.1985 г.). На первом этапе очищенный нативный биоматериал отмывают в 0,9%-ном растворе NaCl и на 3 ч помещают в смесь 1%-ного раствора додецил-сульфата натрия и 1%-ного раствора Тритон Х-100, обработку производят при комнатной температуре (23-25°С). После этого биоматериал отмывают в 0,9%-ном растворе NaCl или деионизированной воде или в 0,05 М ацетатном буфере при рН-5,5 и помещают на 3,5 ч в консервирующий раствор ГА. Следующим этапом производят обработку биоматериала 1,6%-ным раствором 3-амино-1-оксипропилиден-1,1-дифосфоновой кислоты (ДФ), приготовленным на 0.05М ацетатном буфере, предварительно биоматериал отмывают от несвязанного ГА. В данном растворе биоматериал выдерживают 2-3 ч, после чего биоматериал на 12 ч помещают в консервирующий раствор ГА на 0,05 М ацетатном буфере, при этом обработку повторяют 4 раза. После заключительной обработки ДФ биоматериал на 30 мин помещают в 0,5%-ный раствор боргидрида Na при 25°С для стабилизации связи ДФ с коллагеном. В заключение биоматериал отмывают от несвязанного боргидрида Na и помещают в раствор 0,5%-ного ГА или формальдегида до момента имплантации.As a prototype, a method of anti-calcium treatment of bioprostheses was adopted, consisting in the phased processing of native biomaterial in the preservation process (US patent No. 4553974, NKI 8 / 94.11, filed August 14, 1984, published November 11, 1985). At the first stage, the purified native biomaterial is washed in a 0.9% NaCl solution and placed in a mixture of a 1% solution of sodium dodecyl sulfate and a 1% solution of Triton X-100 for 3 hours, processing is carried out at room temperature (23 -25 ° C). After that, the biomaterial is washed in a 0.9% solution of NaCl or deionized water or in 0.05 M acetate buffer at pH 5.5 and placed for 3.5 hours in a preservation solution of HA. The next step is the processing of the biomaterial with a 1.6% solution of 3-amino-1-hydroxypropylidene-1,1-diphosphonic acid (DF) prepared on 0.05 M acetate buffer, and the biomaterial is preliminarily washed from unbound HA. In this solution, the biomaterial is incubated for 2-3 hours, after which the biomaterial is placed for 12 hours in a GA preservation solution in 0.05 M acetate buffer, and the treatment is repeated 4 times. After the final treatment of DF, the biomaterial is placed for 30 min in a 0.5% solution of Na borohydride at 25 ° C to stabilize the connection of DF with collagen. In conclusion, the biomaterial is washed from unbound Na borohydride and placed in a solution of 0.5% HA or formaldehyde until implantation.
Как и у вышеописанных аналогов, базовую консервацию биоматериала осуществляют ГА, что изначально увеличивает кальцийсвязывающую активность биоматериала.As with the analogues described above, the basic preservation of the biomaterial is carried out by GA, which initially increases the calcium-binding activity of the biomaterial.
Основным недостатком предложенного способа обработки является то, что модификацию биоматериала начинают до завершения полноценной сшивки коллагена. Реакционноспособные группы коллагена образуют связи с антикальциевым агентом, что влечет за собой образование меньшего количества поперечных связей в коллагене и, как следствие, приводит к нарушению процесса сшивки биоматериала. К недостаткам данного способа также можно отнести технологические сложности, заключающиеся в многоэтапности обработки биоматериала с использованием дополнительных реагентов таких, как раствор додецил-сульфат натрия, Тритон Х-10 и боргидрид Na. Процесс модификации занимает более 2 сут, что не технологично.The main disadvantage of the proposed processing method is that the modification of the biomaterial begins before the completion of the full cross-linking of collagen. Reactive collagen groups form bonds with an anticalcium agent, which entails the formation of fewer cross-links in collagen and, as a result, leads to disruption of the biomaterial crosslinking process. The disadvantages of this method can also include technological difficulties, consisting in the multi-stage processing of biomaterial using additional reagents such as a solution of sodium dodecyl sulfate, Triton X-10 and Na borohydride. The modification process takes more than 2 days, which is not technologically advanced.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности обработки за счет снижения кальцийсвязывающей активности биологических протезов для сердечно-сосудистой хирургии при обработке их эпоксидными соединениями, например диглицидиловым эфиром этиленгликоля (ДЭЭ).The technical result of the invention is to increase the processing efficiency by reducing the calcium-binding activity of biological prostheses for cardiovascular surgery when treated with epoxy compounds, for example, ethylene glycol diglycidyl ether (DEE).
Предложен способ антикальциевой обработки биологических протезов клапанов сердца, включающий процессы отмывки, стабилизации и модификации материала с последующим хранением в стерилизующем растворе.A method is proposed for anticalcium treatment of biological prostheses of heart valves, including the washing, stabilization and modification of the material with subsequent storage in a sterilizing solution.
Отличием предложенного способа является то, что после отмывки нативной ткани производят стабилизацию ее 2-5%-ным раствором эпоксидных соединений, до полной стабилизации, а модификацию производят после завершения процесса стабилизации путем помещения после отмывки в 0,05-1,0%-ный раствор дифосфоната, содержащего в структуре аминогруппу, на 3-5 ч при температуре 18-25°С с последующей отмывкой и помещением для хранения в стерилизующий раствор. Применение модифицирующего раствора с концентрацией в пределах 0,05-1,0% обусловлено тем, что при использовании концентрации ниже 0,05% не достигается антикальциевый эффект, а использование раствора с концентрацией свыше 1,0% - не технологично. Также преимуществом данного способа является простота обработки, заключающаяся в отсутствии дополнительных реагентов. При обработке предложенным методом биоматериал находится без консервирующего раствора не более 6 ч, что до минимума снижает риск возникновения деструктивных изменений биоматериала таких, как отек, разрыхление и фрагментация коллагеновых волокон.The difference of the proposed method is that after washing the native tissue, it is stabilized with a 2-5% solution of epoxy compounds until complete stabilization, and the modification is carried out after completion of the stabilization process by placing after washing in 0.05-1.0% a solution of a diphosphonate containing an amino group in the structure for 3-5 hours at a temperature of 18-25 ° C, followed by washing and storage in a sterilizing solution. The use of a modifying solution with a concentration in the range of 0.05-1.0% is due to the fact that when using a concentration below 0.05%, an anti-calcium effect is not achieved, and the use of a solution with a concentration above 1.0% is not technologically advanced. Another advantage of this method is the ease of processing, which consists in the absence of additional reagents. When processing the proposed method, the biomaterial is without a preservative solution for no more than 6 hours, which minimizes the risk of destructive changes in the biomaterial such as edema, loosening and fragmentation of collagen fibers.
Ниже приведен пример осуществления предлагаемого способа.The following is an example implementation of the proposed method.
Приготовленную по существующим методикам отбора нативную ткань промывают 0,9%-ным раствором NaCl, затем для стабилизации помещают в 2-5%-ный раствор ДЭЭ. Через 2-21 сут консервации биоматериал отмывают в 0,9%-ном растворе NaCl в течение 1 ч с трехкратной сменой раствора и помещают для модификации, например в раствор 3-амино-1-оксипропилиден-1,1-дифосфоновой кислоты (ДФ), приготовленный на фосфатном буфере при рН 4,0-8,0, на 4 ч при комнатной температуре. По истечении данного времени биопротез отмывают от несвязанной ДФ в 0,9%-ном растворе NaCl в течение 40 мин с двукратной сменой раствора и помещают для хранения в стерилизующий раствор, например в 0,01-2,0% 2-бром-2-нитропропан-1,3 диол.The native tissue prepared by existing selection procedures is washed with a 0.9% NaCl solution, then placed in a 2-5% DEE solution for stabilization. After 2-21 days of preservation, the biomaterial is washed in a 0.9% NaCl solution for 1 h with a three-fold change of solution and placed for modification, for example, in a solution of 3-amino-1-hydroxypropylidene-1,1-diphosphonic acid (DF) prepared on phosphate buffer at pH 4.0-8.0 for 4 hours at room temperature. After this time, the bioprosthesis is washed from unbound DF in a 0.9% NaCl solution for 40 minutes with a two-time change of the solution and placed in a sterilizing solution for storage, for example, in 0.01-2.0% 2-bromo-2- nitropropane-1,3 diol.
Оценку эффективности антикальциевой обработки осуществляли с помощью стандартной модели ускоренной кальцификации путем подкожной имплантации исследуемого материала крысам линии Vistar с последующим количественным анализом содержания кальция в ткани. Исследовали створки аортального комплекса свиньи и перикард КРС, обработанные по предложенной методике. Извлечение имплантированного биоматериала производили на 60 и 90 сутки.Evaluation of the effectiveness of anti-calcium treatment was carried out using a standard model of accelerated calcification by subcutaneous implantation of the test material to Vistar rats followed by a quantitative analysis of the calcium content in the tissue. We examined the valves of the aortic complex of pigs and cattle pericardium, processed according to the proposed method. The implanted biomaterial was extracted on days 60 and 90.
Результаты исследования продемонстрировали антикальциевую эффективность предложенного способа. На протяжении всего исследования уровень кальция в биоматериале, обработанном по предложенному способу, оставался на метаболическом уровне (таблица).The results of the study demonstrated the anti-calcium effectiveness of the proposed method. Throughout the study, the level of calcium in the biomaterial processed according to the proposed method remained at the metabolic level (table).
При обработке предложенным способом количество 3-амино-1-оксипропилиден-1,1-дифосфоновой кислоты, иммобилизованной на биоматериале, составило 2,8 мкг/мг ткани. Данного количества ДФ достаточно для снижения кальцийсвязывающей активности эпоксиобработанного биоматериала на 84-89%.When processing the proposed method, the amount of 3-amino-1-hydroxypropylidene-1,1-diphosphonic acid immobilized on the biomaterial was 2.8 μg / mg of tissue. This amount of DF is sufficient to reduce the calcium-binding activity of the epoxy-treated biomaterial by 84-89%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008124123/15A RU2374843C1 (en) | 2008-06-16 | 2008-06-16 | Method of anticalcium treatment of biological prostheses of heart valves |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008124123/15A RU2374843C1 (en) | 2008-06-16 | 2008-06-16 | Method of anticalcium treatment of biological prostheses of heart valves |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2374843C1 true RU2374843C1 (en) | 2009-12-10 |
Family
ID=41489242
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008124123/15A RU2374843C1 (en) | 2008-06-16 | 2008-06-16 | Method of anticalcium treatment of biological prostheses of heart valves |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2374843C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2616507C1 (en) * | 2016-02-01 | 2017-04-17 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний" (НИИ КПССЗ) | Method of predicting risk of calcification of biological prosthesis of heart valves, implanted in mitral position, basing on genomic predictors |
RU2633062C1 (en) * | 2016-11-21 | 2017-10-11 | Леонид Семенович Барбараш | Method of pre-implant storage of biological prostheses for cardiovascular surgery |
RU2633544C1 (en) * | 2016-06-06 | 2017-10-13 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина" Минздрава России) | Method for manufacture of valve-containing conduit from cattle jugular vein |
WO2022083758A1 (en) * | 2020-10-23 | 2022-04-28 | 吉林启明皓月生物科技有限公司 | Anticoagulant artificial heart valve material, preparation method therefor and use thereof |
WO2022083759A1 (en) * | 2020-10-23 | 2022-04-28 | 吉林启明皓月生物科技有限公司 | Anticoagulation and anticalcification artificial heart valve material, preparation method therefor, and application thereof |
-
2008
- 2008-06-16 RU RU2008124123/15A patent/RU2374843C1/en active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2616507C1 (en) * | 2016-02-01 | 2017-04-17 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний" (НИИ КПССЗ) | Method of predicting risk of calcification of biological prosthesis of heart valves, implanted in mitral position, basing on genomic predictors |
RU2633544C1 (en) * | 2016-06-06 | 2017-10-13 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина" Минздрава России) | Method for manufacture of valve-containing conduit from cattle jugular vein |
RU2633062C1 (en) * | 2016-11-21 | 2017-10-11 | Леонид Семенович Барбараш | Method of pre-implant storage of biological prostheses for cardiovascular surgery |
WO2022083758A1 (en) * | 2020-10-23 | 2022-04-28 | 吉林启明皓月生物科技有限公司 | Anticoagulant artificial heart valve material, preparation method therefor and use thereof |
WO2022083759A1 (en) * | 2020-10-23 | 2022-04-28 | 吉林启明皓月生物科技有限公司 | Anticoagulation and anticalcification artificial heart valve material, preparation method therefor, and application thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2666485C (en) | Biological tissue for surgical implantation | |
US6214054B1 (en) | Method for fixation of biological tissues having mitigated propensity for post-implantation calcification and thrombosis and bioprosthetic devices prepared thereby | |
CA1221641A (en) | Implantable biological tissue and process for preparation thereof | |
JP3797673B2 (en) | Method for treating implantable biological tissue to reduce calcification and bioprosthesis treated in such a manner | |
JP3768528B2 (en) | Manufacturing method of calcification resistant bioartificial tissue | |
JP4555570B2 (en) | Treatment of bioprosthetic tissue to reduce post-transplant calcification | |
AU713605B2 (en) | Calcification-resistant bioprosthetic tissue and methods of making same | |
US20200353126A1 (en) | Sterilization Process | |
RU2374843C1 (en) | Method of anticalcium treatment of biological prostheses of heart valves | |
JP7448491B2 (en) | Method of preparing biological tissue for surgical transplantation | |
US20110224779A1 (en) | Thin collagen tissue for medical device applications | |
CN113646015B (en) | Method for preventing degradation and degeneration of tissue used in bioprostheses | |
US20240173443A1 (en) | Sterilizing biological tissue with supercritical carbon dioxide | |
RU2008767C1 (en) | Method for conservation of biological tissues for prosthetics of heart and vessel valves |