RU2478394C1 - Биоматериал для возмещения дефектов костей и способ его получения - Google Patents
Биоматериал для возмещения дефектов костей и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2478394C1 RU2478394C1 RU2011147604/15A RU2011147604A RU2478394C1 RU 2478394 C1 RU2478394 C1 RU 2478394C1 RU 2011147604/15 A RU2011147604/15 A RU 2011147604/15A RU 2011147604 A RU2011147604 A RU 2011147604A RU 2478394 C1 RU2478394 C1 RU 2478394C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- biomaterial
- bone
- compensation
- obtaining
- bone defects
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к медицине и описывает способ получения биоматериала для возмещения дефектов костей, включающий механическую очистку костей от параоссальных мягких тканей, где органические компоненты кости удаляют с помощью 6% раствора гипохлорита натрия в течение 6-8 суток, измельчают в фарфоровой ступке до размеров гранул диаметром 50-100 мкм, промывают в дистиллированной воде и 96% этаноле и высушивают при комнатной температуре в течение суток. Полученный биоматериал характеризуется шероховатостью, наноструктурированностью и имеет упорядоченную высокопористую структуру с размером пор 50-150 мкм, близкую к естественной структуре минерального матрикса костной ткани. 2 н.п. ф-лы, 1 пр., 5 ил.
Description
Изобретение относится к медицине, в частности к материалам для возмещения дефектов костей (остеомиелитических секвестров, костных кист, очагов остеонекроза) посредством осуществления остеоиндукции и остеокондукции в полостях, заполненных предлагаемым биоматериалом.
Известен имплантат для пластики костных полостей на основе крупноячеистой коллагеновой матрицы из декальцинированной губчатой кости, причем на нем осуществляют иммобилизацию антибактериальных препаратов, культур бластных клеток и стимуляторов биогенеза (RU №2335258, 27.05.2008).
Известен биоимплантат для возмещения дефектов минерализованных тканей, который содержит минеральную составляющую, выделенную из костной ткани диафизов сельскохозяйственных животных путем воздействия 0,5 н. раствором соляной кислоты и насыщенного раствора щелочи, дополнительно содержит коллаген, белки плазмы крови пациентов с активным остеогенезом, взятой в период дистракции, физиологический раствор (RU №2311167 С2, 20.06.2006).
Недостатками известных имплантатов являются: сложность изготовления, низкая остеоиндуктивная и остеопластическая эффективность, отсутствие остеокондуктивной активности, они ограниченно биосовместимы, окружаются фиброзной капсулой. При получении известных имплантатов используют деминерализующие вещества, нарушающие естественную микроархитектонику и химический состав костной ткани, что отрицательно сказывается на остеинтеграционных свойствах имплантатов и клинических результатах.
Задачей изобретения является создание биоматериала с высокими остеоиндуктивными, остеокондуктивными и остеоинтеграционными свойствами, имеющего высокопористую структуру, близкую к естественной структуре минерального матрикса костной ткани, а также упрощение процедуры изготовления.
Указанный технический результат достигается тем, что способ получения биоматериала для возмещения дефектов костей включает механическую очистку костей от параоссальных мягких тканей, органические компоненты кости удаляют с помощью 6% раствора гипохлорита натрия в течение 6-8 суток, измельчают в фарфоровой ступке до размеров гранул диаметром 50-100 мкм, промывают в дистиллированной воде и 96% этаноле и высушивают при комнатной температуре в течение суток. Полученный биоматериал характеризуется шероховатостью и наноструктурированностью и имеет упорядоченную высокопористую структуру с размером пор 50-150 мкм, близкую к естественной структуре минерального матрикса костной ткани.
Настоящее изобретение поясняют описанием, примером использования и иллюстрациями, на которых изображено:
Фиг.1 - упорядоченная высокопористая трехмерная организация биоматериала, близкая к естественной структуре минерализованного матрикса костной ткани. Сканирующая электронная микроскопия;
Фиг.2 - прикрепление к поверхности биоматериала остеогенных клеток и кровеносного сосуда свидетельствует об остеоинтеграционной эффективности биоматериала. Сканирующая электронная микроскопия;
Фиг.3 - врастание кровеносных сосудов и периваскулярных остеогенных клеток в трехмерную высокопористую структуру биоматериала свидетельствует о высоких остеоиндуктивных и остеокондуктивных свойствах биоминерала. Сканирующая электронная микроскопия;
Фиг.4 - эффективность биоматериала, как стимулятора регенерации костной ткани при возмещении дырчатого дефекта большеберцовой кости экспериментальных животных (крыс): а - регенерат животного контрольной группы, б - регенерат животного опытной группы. Срок эксперимента 7 суток. Стрелками обозначены гранулы биоматериала, окруженные новообразованной костной тканью в необычно ранние сроки. Световая микроскопия парафинового среза. Окраска гематоксилином и эозином. Объектив 10, окуляр 10;
Фиг.5 - доля различных тканевых компонентов в составе регенерата, формирующегося после перфорационной травмы большеберцовой кости крыс, в контроле (K) и опыте (О) через 7, 14 и 21 сутки после операции. Белый цвет - неминерализованные компоненты; темно-серый - остеоид костной ткани; черный - минерализованный матрикс костной ткани. Результаты рентгеновского эдектронно-зондового микроанализа.
Способ получения биоматериала осуществляют следующим образом.
Кости сельскохозяйственных животных очищают механическим способом от параоссальных мягких тканей. Органические компоненты кости (клетки, сосуды, костный мозг) удаляют с помощью 6% раствора гипохлорита натрия в течение 6-8 суток. Очищенную кость либо костные блоки измельчают в фарфоровой ступке до размеров частиц 50-100 мкм по трем измерениям (ширина, длина и высота). Полученный порошок, состоящий из гранул диаметром 50-100 мкм, промывают в дистиллированной воде и 96% этаноле и высушивают при комнатной температуре в течение суток.
Полученный биоматериал имеет упорядоченную высокопористую структуру с размером пор 50-150 мкм, близкую к естественной структуре минерального матрикса костной ткани (фиг.1).
Пример использования биоматериала.
В эксперименте на 60 взрослых крысах линии Wistar под общей анестезией в проксимальной трети диафиза большеберцовых костей в контрольной и опытной группах моделировали несквозные дырчатые дефекты диаметром 2 мм и глубиной 2,5-3 мм. В опытной группе животным непосредственно после операции в область сформированного дефекта вводили стерильный порошок биоматериала. Операционную рану послойно ушивали узловыми швами.
Сканирующая электронная микроскопия показала, что биоматериал имеет высокопористую структуру, содержит взаимосвязанные поры размером 50-150 мкм и сохраняет естественную архитектонику минерализованного матрикса костной ткани (фиг.1). Микрорельеф поверхности биоматериала характеризуется шероховатостью и наноструктурированностью, что обеспечивают оптимальные отношения между уровнем адгезии, темпами пролиферации и степенью дифференциации остеогенных клеток (фиг.2). Кровеносные сосуды и остеогенные клетки вросли в биоматериал, что свидетельствует о его высоких остеокондуктивных и остеоиндуктивных свойствах (фиг.3). После введения биоматериала активизировалось репаративное костеобразование и сократились сроки возмещения дефекта кости, о чем свидетельствует проведенное гистологическое исследование (фиг.4). Так в опытной группе животных через 7 суток после операции объем костной ткани в регенерате возрос более чем в 2 раза - с 8,6±0,41% в контроле до 17,9±0,63% в опыте (Р<0,001) (фиг.5).
Использование предлагаемого способа в отделе экспериментальной травматологии и ортопедии ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А.Илизарова» позволило получить биоматериал без воздействия деминерализующих веществ, который имеет высокопористую структуру, близкую к естественной структуре минерального матрикса костной ткани. Предложенный способ упростил процедуру изготовления биоматериала, а его применение позволило сократить сроки возмещения дефектов костей.
Claims (2)
1. Способ получения биоматериала для возмещения дефектов костей, включающий механическую очистку костей от параоссальных мягких тканей, отличающийся тем, что органические компоненты кости удаляют с помощью 6%-ного раствора гипохлорита натрия в течение 6-8 суток, измельчают в фарфоровой ступке до размеров гранул диаметром 50-100 мкм, промывают в дистиллированной воде и 96% этаноле и высушивают при комнатной температуре в течение суток.
2. Биоматериал для возмещения дефектов костей, полученный способом по п.1, состоящий из минерального порошка, выделенного из костной ткани сельскохозяйственных животных, отличающийся тем, что полученный биоматериал характеризуется шероховатостью, наноструктурированностью и имеет упорядоченную высокопористую структуру с размером пор 50-150 мкм, близкую к естественной структуре минерального матрикса костной ткани.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011147604/15A RU2478394C1 (ru) | 2011-11-23 | 2011-11-23 | Биоматериал для возмещения дефектов костей и способ его получения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011147604/15A RU2478394C1 (ru) | 2011-11-23 | 2011-11-23 | Биоматериал для возмещения дефектов костей и способ его получения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2478394C1 true RU2478394C1 (ru) | 2013-04-10 |
Family
ID=49152217
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011147604/15A RU2478394C1 (ru) | 2011-11-23 | 2011-11-23 | Биоматериал для возмещения дефектов костей и способ его получения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2478394C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2574935C2 (ru) * | 2014-04-09 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Способ разделения органической и минеральной составляющей костной ткани |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4919931A (en) * | 1986-08-05 | 1990-04-24 | Robapharm Ag | Method for producing ossein hydroxyapatite compound |
US5417975A (en) * | 1988-06-02 | 1995-05-23 | Osteomedical Limited | Chemical Compound |
RU2311167C2 (ru) * | 2005-01-11 | 2007-11-27 | Государственное учреждение Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" им. акад. Г.А. Илизарова | Биоимплантат для возмещения дефектов минерализованных тканей и способ его получения |
WO2008032928A1 (en) * | 2006-09-12 | 2008-03-20 | Seoul National University Industry Foundation | Method for preparing bone grafting substitute from horse bone |
-
2011
- 2011-11-23 RU RU2011147604/15A patent/RU2478394C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4919931A (en) * | 1986-08-05 | 1990-04-24 | Robapharm Ag | Method for producing ossein hydroxyapatite compound |
US5417975A (en) * | 1988-06-02 | 1995-05-23 | Osteomedical Limited | Chemical Compound |
RU2311167C2 (ru) * | 2005-01-11 | 2007-11-27 | Государственное учреждение Российский научный центр "Восстановительная травматология и ортопедия" им. акад. Г.А. Илизарова | Биоимплантат для возмещения дефектов минерализованных тканей и способ его получения |
WO2008032928A1 (en) * | 2006-09-12 | 2008-03-20 | Seoul National University Industry Foundation | Method for preparing bone grafting substitute from horse bone |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2574935C2 (ru) * | 2014-04-09 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" | Способ разделения органической и минеральной составляющей костной ткани |
RU2805654C1 (ru) * | 2022-10-26 | 2023-10-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова" | Биокомпозиционный остеопластический материал для ускорения консолидации переломов животных |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bigham-Sadegh et al. | Selection of animal models for pre-clinical strategies in evaluating the fracture healing, bone graft substitutes and bone tissue regeneration and engineering | |
Fini et al. | The healing of confined critical size cancellous defects in the presence of silk fibroin hydrogel | |
JP6622416B2 (ja) | 骨修復のための注入可能な複合材料およびそれを調製する方法 | |
JP2020089741A (ja) | 細胞外マトリクス由来最終滅菌ヒドロゲルの調製方法 | |
JP2019069231A (ja) | ナノヒドロキシアパタイトを含む多孔質多糖足場、及び骨形成のための使用 | |
US9737634B2 (en) | Non-woven fabric containing bone prosthetic material | |
JP5406915B2 (ja) | 生体適合性インプラント | |
US11786634B2 (en) | Demineralized bone matrix having improved handling characteristics | |
Munhoz et al. | Use of collagen/chitosan sponges mineralized with hydroxyapatite for the repair of cranial defects in rats | |
Kretlow et al. | Evaluation of soft tissue coverage over porous polymethylmethacrylate space maintainers within nonhealing alveolar bone defects | |
Hoekstra et al. | The in vivo performance of CaP/PLGA composites with varied PLGA microsphere sizes and inorganic compositions | |
Lagares | Nanobiomaterials in hard tissue engineering | |
JP6765540B2 (ja) | 生着率を増加させた移植用真皮層及びその製造方法 | |
WO2022147077A1 (en) | 3d printing of polymeric bioceramics for the treatment of bone defects | |
Song et al. | Repair of rabbit radial bone defects using bone morphogenetic protein-2 combined with 3D porous silk fibroin/β-tricalcium phosphate hybrid scaffolds | |
Duan et al. | Modulating bone regeneration in rabbit condyle defects with three surface-structured tricalcium phosphate ceramics | |
Jeong et al. | Acceleration of bone formation by octacalcium phosphate composite in a rat tibia critical-sized defect | |
Tibeică et al. | Bone regeneration influence in the success of periimplant surgery | |
Mansouri et al. | The role of cuttlebone and cuttlebone derived hydroxyapatite with platelet rich plasma on tibial bone defect healing in rabbit: An experimental study | |
JPH08276003A (ja) | 硬組織修復材料および埋入型医療用具 | |
RU2478394C1 (ru) | Биоматериал для возмещения дефектов костей и способ его получения | |
Kim et al. | Osteogenic effect of a biodegradable BMP-2 hydrogel injected into a cannulated mg screw | |
Alemi et al. | Effect of a nanocomposite containing ostrich eggshell on calvarium healing in the rabbit: a pathologic study | |
RU2676478C1 (ru) | Способ приготовления пломбировочной массы для закрытия дефекта кости | |
Dalí et al. | Nanobiomaterials in hard tissue engineering |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181124 |