RU2524618C1 - Combined bone allograft and method for preparing it - Google Patents

Combined bone allograft and method for preparing it Download PDF

Info

Publication number
RU2524618C1
RU2524618C1 RU2013130597/15A RU2013130597A RU2524618C1 RU 2524618 C1 RU2524618 C1 RU 2524618C1 RU 2013130597/15 A RU2013130597/15 A RU 2013130597/15A RU 2013130597 A RU2013130597 A RU 2013130597A RU 2524618 C1 RU2524618 C1 RU 2524618C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bone
block
collagen
combined
bone block
Prior art date
Application number
RU2013130597/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Юльевич Ваза
Иван Юрьевич Клюквин
Наталья Валерьевна Боровкова
Валерий Борисович Хватов
Александр Сергеевич Миронов
Владимир Викторович Сластинин
Владимир Дмитриевич Каулен
Елена Сергеевна Земченкова
Юлий Вадимович Андреев
Ольга Ивановна Конюшко
Original Assignee
Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы Научно-исследовательский институт скорой помощи имени Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения г. Москвы
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 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы Научно-исследовательский институт скорой помощи имени Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения г. Москвы filed Critical Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы Научно-исследовательский институт скорой помощи имени Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения г. Москвы
Priority to RU2013130597/15A priority Critical patent/RU2524618C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2524618C1 publication Critical patent/RU2524618C1/en

Links

Landscapes

  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: what is described is a combined bone allograft representing a non-demineralised bone block prepared of a donor's spongy bone and containing human type I collagen in the form of a fine-cellular sponge prepared by lyophilisation of the bone block impregnated with a collagen solution, throughout the bone block. What is described is a method for preparing the combined bone allograft providing preparing the non-demineralised bone block of the donor's spongy bone, impregnating the bone block with the human type I collagen solution and conducting lyophilisation under the conditions providing the collagen solution transformation into the fine-cellular sponge throughout the bone block.
EFFECT: biocompatible combined bone allograft possesses the mechanical strength, osteoconductive effect, and stimulates osteogenesis.
12 cl

Description

Изобретение относится к области медицины, в частности травматологии-ортопедии, и может быть использовано при лечении больных с травматическими дефектами кости, с несросшимися переломами, ложными суставами, переломами с замедленной консолидацией.The invention relates to medicine, in particular traumatology-orthopedics, and can be used in the treatment of patients with traumatic bone defects, with non-fused fractures, false joints, fractures with delayed consolidation.

С развитием технического прогресса количество больных, перенесших высокоэнергетическую травму, неуклонно растет. Увеличивается количество больных с открытыми переломами, многооскольчатыми переломами, переломами, сопровождающимися дефектом кости. Несовершенство методов пластики костных дефектов, стимуляция костной регенерации приводят к значительному росту числа несращений и ложных суставов. Так, от 6 до 51,8% случаев переломов длинных трубчатых костей в процессе лечения осложняются несращениями и развитием ложных суставов [О.В. Кудашова, А.Н. Тюрчин, С.А. Тарасов // Применение биокомпозиционного материала «КОЛЛАПАН» в сочетании с концентрированными тромбоцитами в целях ранней профилактики и лечения несращений многооскольчатых переломов длинных трубчатых костей, ложных суставов и остеомиелитов, - Биоматериалы, - 2012, - №15 стр.3].With the development of technological progress, the number of patients who have suffered a high-energy injury is steadily growing. The number of patients with open fractures, multi-fragmented fractures, fractures accompanied by a bone defect is increasing. The imperfection of bone defect repair methods, stimulation of bone regeneration lead to a significant increase in the number of nonunions and false joints. So, from 6 to 51.8% of cases of fractures of the long tubular bones during treatment are complicated by nonunion and development of false joints [O.V. Kudashova, A.N. Turchin, S.A. Tarasov // Application of the biocomposite material “KOLLAPAN” in combination with concentrated platelets for the purpose of early prevention and treatment of nonunion of multi-fragmented fractures of long tubular bones, false joints and osteomyelitis, - Biomaterials, - 2012, - No. 15 p. 3].

Один из вариантов лечения таких больных - заполнение травматического костного дефекта или дефекта после резекции костных отломков недеминерализованным губчатым костным аллотрансплантатом. Такой трансплантат обладает механической прочностью, позволяет на его основе произвести репозицию мелких осколков, после чего он достаточно длительный период служит для них опорой. Недеминерализованный костный аллотрансплантат обладает слабым остеоиндуктивным эффектом, процесс консолидации кости существенно не ускоряется. Причиной отсутствия остеостимулирующего эффекта является то, мезенхимальные клетки плохо фиксируются на аллотрансплантате губчатой кости из-за его крупноячеистой структуры и низкой биосовместимости. Длительная биодеградация обусловлена большим объемом недеминерализованной костной ткани. Основным преимуществом такого трансплантата является его механическая прочность - способность выполнять опорную функцию. Однако имеется необходимость в повышении остеокондуктивного и остеоиндуктивного эффекта путем разработки комбинированных костных трансплантатов, обеспечивающих одновременно биосовместимость, механическую прочность и ускорение регенерации костной ткани.One of the treatment options for such patients is the filling of a traumatic bone defect or defect after resection of bone fragments with a non-demineralized spongy bone allograft. Such a graft has mechanical strength, allows you to reposition small fragments on its basis, after which it serves as a support for a sufficiently long period. Non-mineralized bone allograft has a weak osteoinductive effect, the process of bone consolidation is not significantly accelerated. The reason for the lack of an osteostimulating effect is that mesenchymal cells are poorly fixed on the trabecular bone allograft due to its coarse-cellular structure and low biocompatibility. Long biodegradation is due to the large volume of non-demineralized bone tissue. The main advantage of such a transplant is its mechanical strength - the ability to perform a supporting function. However, there is a need to increase the osteoconductive and osteoinductive effect by developing combined bone grafts that simultaneously provide biocompatibility, mechanical strength and accelerate bone regeneration.

Аналогом предлагаемого комбинированного костного трансплантата может служить композитный (комбинированный) имплантат («Коллапан»), состоящий из синтетического гидроксиапатита, коллагена и антибиотика, который предназначен для лечения травматического костного дефекта или дефекта после резекции костных отломков [Панкратов А.С., Лекишвили М.В., Копецкий И.С. // Костная пластика в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии, - М., - БИНОМ, - 2011. - стр.128]. Основными преимуществами «Коллапана» является то, что он обладает остеокондуктивным и остеоиндуктивным эффектами. Составляющие «Коллапана» утилизируются в организме пациента, биодеградируют, при этом создавая необходимые условия для усиления репарации костной ткани в области дефекта кости. Существуют различные формы выпуска имплантатов «Коллапан»: стандартные гранулы, гель, пластины [Снетков А.И. и соавт. // Применение коллапановых имплантатов в детской костной патологии, - Биоматериалы, - 2012, - №14. стр.4]. Главным недостатком всех форм выпуска «Коллапана» является отсутствие механической прочности, т.е. его невозможно использовать в качестве каркаса и опоры при репозиции мелкооскольчатых переломов.A composite (combined) implant (Collap), consisting of synthetic hydroxyapatite, collagen and an antibiotic, which is intended to treat a traumatic bone defect or defect after resection of bone fragments [Pankratov AS, Lekishvili M., can serve as an analogue of the proposed combined bone graft]. V., Kopeckiy I.S. // Bone grafting in dentistry and maxillofacial surgery, - M., - BINOM, - 2011. - p. 128]. The main advantages of the "Valve" is that it has osteoconductive and osteoinductive effects. The components of the “Kollapana” are utilized in the patient’s body, biodegradable, while creating the necessary conditions for enhancing bone tissue repair in the area of the bone defect. There are various forms of release of Kollapan implants: standard granules, gel, plates [A. Snetkov. et al. // Application of collapse implants in pediatric bone pathology, - Biomaterials, - 2012, - №14. p. 4]. The main disadvantage of all forms of release of the "Valve" is the lack of mechanical strength, i.e. it cannot be used as a framework and support for the reposition of small-fragmented fractures.

Прототип. Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является недеминерализованный губчатый костный трансплантат, которым заполняют травматический костный дефект или дефект после резекции костных отломков [Bone allografts what they can offer and what they cannot / C. Delloye, O. Comu, V. Druez, O. Barbier // J Bone Joint Surg [Br] 2007; 89-B: 574-9]. Трансплантат обладает достаточной механической прочностью, т.е. способностью выполнять опорную функцию и остеокондуктивным эффектом, т.е. служит проводником для образования собственной кости пациента.Prototype. The closest technical solution adopted for the prototype is a non-demineralized spongy bone graft, which is filled with a traumatic bone defect or defect after resection of bone fragments [Bone allografts what they can offer and what they cannot / C. Delloye, O. Comu, V. Druez, O. Barbier // J Bone Joint Surg [Br] 2007; 89-B: 574-9]. The graft has sufficient mechanical strength, i.e. ability to perform a supporting function and osteoconductive effect, i.e. serves as a conductor for the formation of the patient’s own bone.

Главным недостатком недеминерализованных трансплантатов является отсутствие остеостимулирующего эффекта, т.е. процесс консолидации кости не ускоряется [Bone allografts what they can offer and what they cannot / C. Delloye, O. Comu, V. Dmez, O. Barbier // J Bone Joint Surg [Br] 2007; 89-B: 574-9]. Биодеградация такого трансплантата занимает длительный период времени. Большие по объему блоки могут рассасываться более года [Ткаченко С.С. Остеосинтез. Руководство для врачей. - ЕЕ Медиа. - 2012. 272 С.]. Причиной отсутствия остеостимулирующего эффекта является то, что мезенхимальные клетки плохо фиксируются в трансплантате и не могут дифференцироваться.The main disadvantage of non-demineralized grafts is the lack of an osteostimulating effect, i.e. bone consolidation is not accelerated [Bone allografts what they can offer and what they cannot / C. Delloye, O. Comu, V. Dmez, O. Barbier // J Bone Joint Surg [Br] 2007; 89-B: 574-9]. Biodegradation of such a graft takes a long period of time. Large blocks can be absorbed for more than a year [Tkachenko S.S. Osteosynthesis A guide for doctors. - HER Media. - 2012.272 p.]. The reason for the lack of an osteostimulating effect is that mesenchymal cells are poorly fixed in the graft and cannot differentiate.

В этой связи предлагается комбинирование недеминерализованной кости аллотрансплантата с коллагеном 1 типа человека, а также с коллагеном 1 типа в сочетании с фибринолитически активной плазмой (ФАЛ) человека или с аллокостной крошкой.In this regard, it is proposed to combine non-demineralized allograft bones with human type 1 collagen, as well as with type 1 collagen in combination with human fibrinolytically active plasma (FAL) or with allo bone crumb.

Задача изобретения - модифицировать аллогенный недеминерализованный трансплантат с целью повышения его биосовместимости для обеспечения остеоиндуктивного эффекта.The objective of the invention is to modify the allogeneic non-demineralized graft in order to increase its biocompatibility to ensure osteoinductive effect.

Достигаемым техническим результатом является получение биосовместимого комбинированного костного трансплантата, обладающего механической прочностью, остеокондуктивным эффектом и стимулирующего остеогенез.Achievable technical result is to obtain a biocompatible combined bone graft with mechanical strength, osteoconductive effect and stimulating osteogenesis.

Таким образом, предлагается комбинированный костный аллогенный трансплантат, представляющий собой недеминерализованный костный блок, полученный из губчатой кости донора, и содержащий по всему объему костного блока коллаген 1 типа человека в виде губки с мелкоячеистой структурой, полученной при лиофильной сушке костного блока, пропитанного раствором коллагена.Thus, a combined allogeneic bone graft is proposed, which is a non-demineralized bone block obtained from the spongy bone of a donor and containing human type 1 collagen in the form of a sponge with a fine-mesh structure obtained by freeze-drying a bone block impregnated with a collagen solution throughout the volume of the bone block.

Костные блоки, предпочтительно, имеют размер 3,0×3,0×1,0 см или 2,0×2,0×1,0 см. Комбинированный костный аллотрансплантат может дополнительно содержать аллогенную костную крошку или биологически активные вещества фибринолитически активной плазмы (ФАП).Bone blocks preferably have a size of 3.0 × 3.0 × 1.0 cm or 2.0 × 2.0 × 1.0 cm. The combined bone allograft may further comprise allogeneic bone chips or biologically active substances of fibrinolytically active plasma ( FAP).

Способ получения комбинированного костного аллогенного трансплантата предусматривает изготовление недеминерализованного костного блока из губчатой кости донора, пропитку костного блока раствором коллагена 1 типа человека с последующей лиофилизацией при условиях, обеспечивающих превращение раствора коллагена в губку с мелкоячеистой структурой по всему объему костного блока.A method for producing a combined allogeneic bone graft involves the production of a non-demineralized bone block from the spongy bone of a donor, impregnation of the bone block with a human type 1 collagen solution, followed by lyophilization under conditions ensuring the conversion of the collagen solution into a sponge with a fine mesh structure over the entire volume of the bone block.

Лиофилизация может быть выполнена, например, по следующей программе: замораживание образцов до температуры -40°C, создание вакуума, поддержание данной температуры в течение 1 часа, повышение температуры до +36°C и выдержка образцов в течение 2 часов при данной температуре.Lyophilization can be performed, for example, according to the following program: freezing samples to a temperature of -40 ° C, creating a vacuum, maintaining this temperature for 1 hour, raising the temperature to + 36 ° C and holding the samples for 2 hours at a given temperature.

Костные блоки могут быть изготовлены размером 3,0×3,0×1,0 см или 2,0×2,0×1,0 см.Bone blocks can be made in the size of 3.0 × 3.0 × 1.0 cm or 2.0 × 2.0 × 1.0 cm.

Пропитка костного блока раствором коллагена может быть осуществлена, например, путем высверливания сквозных отверстий диаметром 2 мм в различных направлениях костного блока с последующим погружением его в 10% раствор коллагена 1 типа человека и прокачивания раствора коллагена сквозь указанные отверстия шприцем, без использования иглы.The bone block can be impregnated with a collagen solution, for example, by drilling through holes with a diameter of 2 mm in different directions of the bone block, followed by immersing it in a 10% human type 1 collagen solution and pumping the collagen solution through these holes with a syringe, without using a needle.

Для изготовления трансплантата с сочетанием коллагена 1 типа человека и костной пудры (костной крошки), после пропитки костного блока раствором коллагена осуществляют дополнительную обработку блока, суспензией аллогенной костной крошки, например 10% суспензией костной крошки размером 75-80 мкм, в физиологическом растворе при помощи шприца без использования иглы, поступательно-возвратными движениями.For the manufacture of a graft with a combination of human type 1 collagen and bone powder (bone chips), after impregnation of the bone block with a collagen solution, the block is additionally treated with a suspension of allogeneic bone chips, for example, 10% suspension of bone chips with a size of 75-80 microns, in physiological saline using syringe without the use of a needle, progressive-return movements.

Для изготовления трансплантата с сочетанием коллагена 1 типа человека и биологически активных веществ ФАП после пропитки костного блока раствором коллагена осуществляют дополнительную обработку блока фибринолитически активной плазмой, например, из расчета 0,5 см3 плазмы на 1 см3 костного блока.For the manufacture of a graft with a combination of human type 1 collagen and biologically active substances FAP after impregnation of the bone block with a collagen solution, the block is additionally treated with fibrinolytically active plasma, for example, at the rate of 0.5 cm 3 of plasma per 1 cm 3 of bone block.

Ниже приводятся примеры, которые служат для иллюстрации некоторых предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого комбинированного костного аллотрансплантата и способа его получения.The following are examples that serve to illustrate some preferred embodiments of the proposed combined bone allograft and method for its preparation.

Способ получения осуществляется следующим образом.The method of obtaining is as follows.

Комбинированный костный трансплантат получают из губчатой кости, заготовленной от донора-трупа. Кости заготавливают на основании Федерального закона Российской Федерации от 21.11.2011 №323-ФЗ "Об основах охраны здоровья граждан в Российской Федерации" после признания его пригодным для донорства в соответствии с действующими на территории РФ нормативно-правовыми актами.A combined bone graft is obtained from a spongy bone harvested from a corpse donor. Bones are procured on the basis of the Federal Law of the Russian Federation dated November 21, 2011 No. 323-ФЗ "On the Basics of Protecting the Health of Citizens in the Russian Federation" after it has been found to be suitable for donation in accordance with applicable laws and regulations in the Russian Federation.

Заготовка костей осуществляется в стерильной операционной.Bone harvesting is carried out in a sterile operating room.

1 этап. Изготовление костного трансплантата, карантинизация.Stage 1. Production of bone graft, quarantine.

Выделенные костные фрагменты погружают в 20% раствор глицерина на растворе «Рингер-Локка» (1000 мл). После 20 минут экспозиции костные фрагменты заворачивают в стерильный материал (простынь, клеенка) и помещают в низкотемпературную холодильную установку при температуре -40°C до получения результатов патологоанатомического исследования донора, исследования биологической безопасности тканей донора.The selected bone fragments are immersed in a 20% glycerol solution in a Ringer-Lock solution (1000 ml). After 20 minutes of exposure, the bone fragments are wrapped in a sterile material (sheet, oilcloth) and placed in a low-temperature refrigeration unit at a temperature of -40 ° C until the results of pathological anatomical studies of the donor, the study of the biological safety of donor tissues are obtained.

В случае выявления биологической опасности заготовленного биоматериала, он утилизируется в соответствии с Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.1.7.728-99 "Правила сбора, хранения и удаления отходов лечебно-профилактических учреждений" (утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 22 января 1999 г. N 2)If the biological hazard of the harvested biomaterial is identified, it is disposed of in accordance with the Sanitary Rules and SanPiN 2.1.7.728-99 "Rules for the collection, storage and disposal of waste from medical facilities" (approved by resolution of the Chief State Sanitary Doctor of the Russian Federation of January 22, 1999 . N 2)

Биоматериал, с подтвержденной биологической безопасностью, передается на следующий этап изготовления трансплантата кости.Biomaterial, with confirmed biological safety, is transferred to the next stage of bone graft manufacturing.

Костные фрагменты очищают от ткани и с помощью электромеханической пилы распиливают на костные губчатые блоки размерами 3,0×3,0×1,0 см и 2,0×2,0×1,0 см.Bone fragments are cleaned of tissue and, using an electromechanical saw, they are sawn into bone spongy blocks measuring 3.0 × 3.0 × 1.0 cm and 2.0 × 2.0 × 1.0 cm.

Полученные костные блоки погружают в 3% р-р перекиси водорода, помещают в вакуумную камеру и создают давление -2 атм. Далее костные блоки промывают в 0,9% р-р хлористого натрия, этот процесс повторяют 3-4 раза.The obtained bone blocks are immersed in a 3% solution of hydrogen peroxide, placed in a vacuum chamber and create a pressure of -2 atm. Next, the bone blocks are washed in 0.9% sodium chloride solution, this process is repeated 3-4 times.

Отмытые костные блоки помещают в спирт 96% этанол на 12 часов для обезвоживания при комнатной температуре. Далее для обезжиривания заливают смесью спирт + эфир (в соотношении 1:1) на 24 часа. Этот процесс повторяют еще один раз. Далее костные блоки помещают в р-р эфира на 24 часа. После чего их переносят в стерильный бокс для просушки при температуре +37+38°C.The washed bone blocks are placed in alcohol 96% ethanol for 12 hours for dehydration at room temperature. Next, for degreasing, pour in a mixture of alcohol + ether (in the ratio 1: 1) for 24 hours. This process is repeated one more time. Next, bone blocks are placed in the ether solution for 24 hours. Then they are transferred to a sterile box for drying at a temperature of + 37 + 38 ° C.

По завершению данного этапа получают обезжиренные недеминерализованные стерильные костные блоки, готовые для дальнейшего использования.Upon completion of this step, fat-free, non-mineralized, sterile bone blocks are prepared, ready for further use.

2 этап. Создание комбинированного костного аллотрансплантата.2 stage. Creating a combined bone allograft.

Костные блоки пропитывают коллагеном 1 типа человека, а для стимуляции роста клеток сочетанием коллагена с фибринолитически активной плазмой (ФАЛ) или сочетанием коллагена с костной крошкой размером 75-85 мкм.Bone blocks are impregnated with human type 1 collagen, and to stimulate cell growth by a combination of collagen with fibrinolytically active plasma (FAL) or a combination of collagen with bone crumb size 75-85 microns.

Для облегчения равномерного заполнения костных блоков раствором коллагена в них в различных направлениях высверливают сквозные отверстия диаметром 2 мм. Затем костные блоки погружают в 10% раствор коллагена 1 типа человека и шприцем, без использования иглы, прокачивают коллаген сквозь эти отверстия.To facilitate the uniform filling of bone blocks with a collagen solution, through holes in diameter of 2 mm are drilled in them in various directions. Then, the bone blocks are immersed in a 10% solution of collagen type 1 of a person and, using a needle, pump collagen through these holes using a syringe.

В целях обеспечения дополнительного ростостимулирующего эффекта, костные блоки, пропитанные коллагеном 1 типа, подвергают дополнительной обработке.In order to provide additional growth-promoting effect, the bone blocks impregnated with type 1 collagen are subjected to additional processing.

В костной крошке содержится белок BMP (англ. Bone Morphogenetic Protein), стимулирующий регенерацию кости. Костные блоки с коллагеном дополнительно пропитывают при помощи шприца без использования иглы, поступательно-возвратными движениями 10% раствором костной крошки (75-80 мкм) в физиологическом растворе.Bone chips contain BMP protein (Bone Morphogenetic Protein), which stimulates bone regeneration. Bone blocks with collagen are additionally impregnated with a syringe without the use of a needle, with translational-return movements of a 10% solution of bone chips (75-80 microns) in physiological saline.

ФАП содержит большое количество биологически активных веществ, в том числе PDGF-BB (тромбоцитарный фактор роста тромбоцитов). Костные блоки с коллагеном дополнительно обрабатывают ФАП из расчета 0,5 см3 плазмы на 1 см3 трансплантата.FAP contains a large number of biologically active substances, including PDGF-BB (platelet platelet growth factor). Bone blocks with collagen are additionally treated with FAP at the rate of 0.5 cm 3 of plasma per 1 cm 3 of graft.

По завершению данного этапа получают комбинированные (модифицированные) костные аллотрансплантаты, пропитанные коллагеном 1 типа человека, коллагеном 1 типа человека с ФАП или коллагеном 1 типа человека с костной крошкой.Upon completion of this stage, combined (modified) bone allografts are obtained that are impregnated with human type 1 collagen, human type 1 collagen with FAP or human type 1 collagen with bone crumb.

3 этап. Лиофилизация.3 stage. Lyophilization.

Для увеличения срока хранения и упрощения условий хранения продукции комбинированные костные аллогенные трансплантаты (ККАТ) лиофилизируют по специальной программе в автоматической лиофильной сушке. Подбор данной программы осуществлен таким образом, чтобы коллаген превратился в губку по всему объему костного блока. Программа представляет собой последовательное прохождение следующих этапов: замораживание образцов до температуры -40°C, создание вакуума, поддержание данной температуры в течение 1 часа, повышение температуры до +36°C и выдержка образцов в течение 2 часов при данной температуре.To increase the shelf life and simplify the storage conditions for products, combined allogeneic bone grafts (CCAT) are lyophilized according to a special program in automatic freeze drying. The selection of this program was carried out in such a way that collagen turned into a sponge throughout the entire volume of the bone block. The program is a sequential passage through the following steps: freezing samples to a temperature of -40 ° C, creating a vacuum, maintaining this temperature for 1 hour, raising the temperature to + 36 ° C and holding the samples for 2 hours at this temperature.

Получают лиофилизированные комбинированные костные аллогенные трансплантаты (ККАТ), готовые к упаковке и стерилизации.Lyophilized combined allogeneic bone grafts (CCAT) are prepared, ready for packaging and sterilization.

4 этап. Упаковка и стерилизация.4th stage. Packaging and sterilization.

По завершению 3 этапа ККАТ запаивают в двойные пластиковые полипропиленовые пакеты, снабжают временной документацией, в которой указывают номер трансплантата, дату заготовки и срок хранения и отправляют на стерилизацию гамма-лучами. Стерилизация производится при поглощенной дозе 20-25 кГр. Одновременно в партии ККАТ стерилизацию проходят сателлитные образцы размером 0,5*0,5*0,5 см для проведения контроля стерильности и проведения бактериологического обследования. При отрицательном результате бактериологической экспертизы ККАТ могут быть использованы в клинической практике.Upon completion of the 3 stages, the CCAT are sealed in double plastic polypropylene bags, provided with temporary documentation, which indicate the transplant number, the date of preparation and the shelf life and sent for sterilization with gamma rays. Sterilization is performed at an absorbed dose of 20-25 kGy. At the same time, satellite samples of 0.5 * 0.5 * 0.5 cm in size are sterilized in the KKAT batch for sterility control and bacteriological examination. With a negative result of bacteriological examination, KKAT can be used in clinical practice.

Параметры готовой продукцииFinished Product Parameters

Получают ККАТ размерами 3,0×3,0×1,0 см или 2,0×2,0×1,0 см с коллагеном 1 типа человека, с коллагеном 1 типа человека и биологически активными веществами ФАЛ, с коллагеном 1 типа человека и костной крошкой.Receive CCAT dimensions of 3.0 × 3.0 × 1.0 cm or 2.0 × 2.0 × 1.0 cm with collagen type 1 person, with collagen type 1 person and biologically active substances FAL, with collagen type 1 person and bone crumbs.

ККАТ с коллагеном, с коллагеном и ФАЛ, с коллагеном и костной крошкой выдерживают нагрузку в 1400-1700 МПа. При этом жесткость нативных образцов губчатой кости составила 1700-2000 МПа.KKAT with collagen, with collagen and FAL, with collagen and bone chips can withstand a load of 1400-1700 MPa. In this case, the stiffness of native cancellous bone samples was 1700-2000 MPa.

В результате лиофилизации раствор коллагена становится губкой с мелкоячеистой структурой, такая мелкоячеистая структура создает дополнительные преимущества для заселения клетками.As a result of lyophilization, the collagen solution becomes a sponge with a fine-meshed structure, such a fine-meshed structure creates additional benefits for colonization by cells.

Таким образом, трансплантат сохраняет основные механические свойства, способен выполнять опорную функцию, а также обладают остеокондуктивным и остеоиндуктивным эффектами, что проиллюстрировано следующим экспериментом.Thus, the graft retains the basic mechanical properties, is able to perform a supporting function, and also have osteoconductive and osteoinductive effects, as illustrated by the following experiment.

В лунки 6-луночного планшета "Costar" помещали фрагменты недеминерализованных костных матриксов и их модификаций. К этим фрагментам добавляли по 5 мл суспензии фибробластов человека в среде ДМЕМ с 10% эмбриональной сыворотки крупного рогатого скота "Gibco" из расчета 150×103 клеток на лунку. В контрольных лунках с клетками находился кусочек коллагеновой повязки из коллагена человека 1 типа. Через двое суток проводили оценку витально окрашенных культур клеток с помощью микроскопа Nicon Eclipse 80i при увеличении ×50 и ×200.Fragments of non-demineralized bone matrices and their modifications were placed in the wells of a 6-well Costar plate. To these fragments, 5 ml of a suspension of human fibroblasts in DMEM medium with 10% Gibco bovine fetal serum was added at a rate of 150 × 103 cells per well. In the control wells with cells was a piece of collagen dressing from type 1 human collagen. Two days later, vitally stained cell cultures were evaluated using a Nicon Eclipse 80i microscope at × 50 and × 200 magnification.

Исследовали следующие образцы:The following samples were examined:

№1. Нативный недеминерализованный матрикс губчатой кости;No. 1. Native non-demineralized spongy bone matrix;

№2. НДМК матрикс губчатой кости с коллагеном человека 1 типа;No. 2. NDMK cancellous bone matrix with type 1 human collagen;

№3. НДМК матрикс губчатой кости с коллагеном человека 1 типа и с фибринолитически активной плазмой (ФАП);Number 3. NDMK cancellous bone matrix with type 1 human collagen and fibrinolytically active plasma (FAP);

№4. НДМК матрикс губчатой кости с коллагеном человека 1 типа с добавлением костной пудры.Number 4. NDMK matrix of cancellous bone with collagen type 1 human with the addition of bone powder.

Результатыresults

Через 2 суток культивирования фибробласты человека были выявлены на поверхности образцов №2, 3 и 4, образцы №1 не содержали клеток. В образцах №2 содержание прикрепленных клеток на поверхности кости к концу 2-х суток составляло 5-8 тыс/см2, в образцах №3 - 16-18 тыс/см2, в образцах №4 - 5-7 тыс/см2, в контрольных лунках с коллагеном - 14-19 тыс/см2. Одновременно с этим во всех лунках количество прикрепленных клеток на стекле (вне кости) составляло 18-20 тыс/см2.After 2 days of cultivation, human fibroblasts were detected on the surface of samples No. 2, 3 and 4, samples No. 1 did not contain cells. In samples No. 2, the content of attached cells on the bone surface by the end of 2 days was 5-8 thousand / cm 2 , in samples No. 3 - 16-18 thousand / cm 2 , in samples No. 4 - 5-7 thousand / cm 2 , in control wells with collagen - 14-19 thousand / cm 2 . At the same time, in all wells, the number of attached cells on the glass (outside the bone) was 18-20 thousand / cm 2 .

Заключение:Conclusion:

1. Исследуемые матриксы биосовместимы с клетками культуры фибробластов человека, что обусловлено отсутствием токсических веществ в исследуемых образцах.1. The studied matrices are biocompatible with human fibroblast culture cells, which is due to the absence of toxic substances in the studied samples.

2. На губчатой кости адгезия клеток не происходит, что связано с отсутствием специфических лигандов адгезии в трансплантатах.2. Cell adhesion does not occur on the trabecular bone, due to the absence of specific adhesion ligands in the grafts.

3. В образцах №2 и 4 наблюдалась адгезия клеток на трансплантате и их пролиферация, что является подтверждением наличия остеокондуктивного и остеоиндуктивного эффекта.3. In samples No. 2 and 4, cell adhesion on the transplant and their proliferation were observed, which is evidence of the osteoconductive and osteoinductive effect.

4. В присутствии образца №3 пролиферативная активность культуры клеток была в 3 раза выше, чем с образцами №2 и 4. Это демонстрирует выраженный ростостимулирующий эффект комбинированного костного аллотрансплантата с ФАП.4. In the presence of sample No. 3, the proliferative activity of the cell culture was 3 times higher than with samples No. 2 and 4. This demonstrates the pronounced growth-promoting effect of the combined bone allograft with FAP.

Claims (12)

1. Комбинированный костный аллогенный трансплантат, представляющий собой недеминерализованный костный блок, полученный из губчатой кости донора, и содержащий по всему объему костного блока коллаген 1 типа человека в виде губки с мелкоячеистой структурой, полученной при лиофильной сушке костного блока, пропитанного раствором коллагена.1. A combined allogeneic bone transplant, which is a non-demineralized bone block obtained from the spongy bone of a donor and containing the entire type of human collagen bone block 1 type collagen in the form of a sponge with a fine-mesh structure obtained by freeze-drying a bone block impregnated with a collagen solution. 2. Комбинированный костный аллотрансплантат по п.1, в котором костный блок имеет размер 3,0×3,0×1,0 см.2. The combined bone allograft according to claim 1, in which the bone block has a size of 3.0 × 3.0 × 1.0 cm 3. Комбинированный костный аллотрансплантат по п.1, в котором костный блок имеет размер 2,0×2,0×1,0 см.3. The combined bone allograft according to claim 1, in which the bone block has a size of 2.0 × 2.0 × 1.0 cm 4. Комбинированный костный аллотрансплантат по любому из пп.1-3, дополнительно содержащий аллогенную костную крошку.4. The combined bone allograft according to any one of claims 1 to 3, additionally containing allogeneic bone chips. 5. Комбинированный костный аллотрансплантат по любому из пп.1-3, дополнительно содержащий биологически активные вещества фибринолитически активной плазмы (ФАП).5. The combined bone allograft according to any one of claims 1 to 3, additionally containing biologically active substances of fibrinolytically active plasma (FAP). 6. Способ получения комбинированного костного аллогенного трансплантата, включающий изготовление недеминерализованного костного блока из губчатой кости донора, пропитку костного блока раствором коллагена 1 типа человека с последующей лиофилизацией при условиях, обеспечивающих превращение раствора коллагена в губку с мелкоячеистой структурой по всему объему костного блока.6. A method for producing a combined allogeneic bone graft, including the manufacture of a non-demineralized bone block from the spongy bone of a donor, impregnation of the bone block with a human type 1 collagen solution, followed by lyophilization under conditions ensuring the conversion of the collagen solution into a sponge with a fine mesh structure throughout the volume of the bone block. 7. Способ по п.6, в котором изготавливают костные блоки размером 3,0×3,0×1,0 см.7. The method according to claim 6, in which bone blocks of size 3.0 × 3.0 × 1.0 cm are made. 8. Способ по п.6, в котором изготавливают костные блоки размером 2,0×2,0×1,0 см.8. The method according to claim 6, in which bone blocks of size 2.0 × 2.0 × 1.0 cm are made. 9. Способ по п.п.6-8, в котором лиофилизация представляет последовательное прохождение следующих этапов: замораживание образцов до температуры -40°C, создание вакуума, поддержание данной температуры в течение 1 часа, повышение температуры до +36°C и выдержка образцов в течение 2 часов при данной температуре.9. The method according to PP.6-8, in which lyophilization is the sequential passage of the following steps: freezing samples to a temperature of -40 ° C, creating a vacuum, maintaining this temperature for 1 hour, raising the temperature to + 36 ° C and holding samples for 2 hours at a given temperature. 10. Способ по п.6, в котором пропитку костного блока раствором коллагена осуществляют путем высверливания сквозных отверстий диаметром 2 мм в различных направлениях костного блока с последующим погружением его в 10% раствор коллагена 1 типа человека и прокачивания шприцем, без использования иглы, раствора коллагена сквозь указанные отверстия.10. The method according to claim 6, in which the impregnation of the bone block with a collagen solution is carried out by drilling through holes with a diameter of 2 mm in different directions of the bone block, followed by immersion in a 10% collagen solution of human type 1 and pumping with a syringe, without using a needle, a collagen solution through the indicated holes. 11. Способ по п.6, в котором после пропитки костного блока раствором коллагена осуществляют дополнительную обработку блока 10% суспензией аллогенной костной крошки размером 75-80 мкм в физиологическом растворе при помощи шприца без использования иглы поступательно-возвратными движениями.11. The method according to claim 6, in which after impregnation of the bone block with a collagen solution, the block is additionally treated with a 10% suspension of allogeneic bone chips of size 75-80 μm in physiological saline using a syringe without using a needle with translational-return movements. 12. Способ по п.6, в котором после пропитки костного блока раствором коллагена осуществляют дополнительную обработку блока фибринолитически активной плазмой (ФАП) из расчета 0,5 см3 плазмы на 1 см3 костного блока. 12. The method according to claim 6, in which after impregnation of the bone block with a collagen solution, additional processing of the block with fibrinolytically active plasma (FAP) is carried out at the rate of 0.5 cm 3 of plasma per 1 cm 3 of bone block.
RU2013130597/15A 2013-07-04 2013-07-04 Combined bone allograft and method for preparing it RU2524618C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013130597/15A RU2524618C1 (en) 2013-07-04 2013-07-04 Combined bone allograft and method for preparing it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013130597/15A RU2524618C1 (en) 2013-07-04 2013-07-04 Combined bone allograft and method for preparing it

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2524618C1 true RU2524618C1 (en) 2014-07-27

Family

ID=51265416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013130597/15A RU2524618C1 (en) 2013-07-04 2013-07-04 Combined bone allograft and method for preparing it

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2524618C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679121C1 (en) * 2018-11-23 2019-02-06 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР) Method of obtaining bone implant on the basis of sterile demineralized bone matrix
RU2708235C1 (en) * 2019-09-18 2019-12-05 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР) Method for producing bioimplant based on sterile de-organized bone matrix
RU2721873C1 (en) * 2019-07-31 2020-05-25 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы Научно-исследовательский институт скорой помощи имени Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения г. Москвы Allogenic combined bone graft for treating complex fractures of the proximal humerus, a method for preparing it
RU2748991C1 (en) * 2020-10-19 2021-06-02 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы «Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения города Москвы» (ГБУЗ "НИИ СП ИМ. Н.В.СКЛИФОСОВСКОГО ДЗМ") Method for saturation of bone tissue transplant with collagen
RU2812733C1 (en) * 2023-06-12 2024-02-01 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НИИ СП ИМ. Н.В. СКЛИФОСОВСКОГО ДЗМ") Bone-plastic material with controlled properties, a method of its production and use

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2380105C1 (en) * 2008-07-29 2010-01-27 ЗАО "РеМеТэкс" Biotransplant, method for making thereof and method of treating degenerative and traumatic diseases of maxillofacial bone tissue
RU105584U1 (en) * 2010-12-16 2011-06-20 Геннадий Львович Плоткин DEVICE FOR SUBSTITUTION OF BONE DEFECT IN TREATMENT OF IMPRESSION Fracture OF METAEPIPHYSICAL DEPARTMENT OF TUBULAR BONE

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2380105C1 (en) * 2008-07-29 2010-01-27 ЗАО "РеМеТэкс" Biotransplant, method for making thereof and method of treating degenerative and traumatic diseases of maxillofacial bone tissue
RU105584U1 (en) * 2010-12-16 2011-06-20 Геннадий Львович Плоткин DEVICE FOR SUBSTITUTION OF BONE DEFECT IN TREATMENT OF IMPRESSION Fracture OF METAEPIPHYSICAL DEPARTMENT OF TUBULAR BONE

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
. C. Delloye, O. Cornu, V. Druez, and O. Barbier, Bone allografts: WHAT THEY CAN OFFER AND WHAT THEY CANNOT, J Bone Joint Surg Br 2007;89-B 574-580 [найдено 2014.03.07] Найдено из интернет: . *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679121C1 (en) * 2018-11-23 2019-02-06 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР) Method of obtaining bone implant on the basis of sterile demineralized bone matrix
RU2721873C1 (en) * 2019-07-31 2020-05-25 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы Научно-исследовательский институт скорой помощи имени Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения г. Москвы Allogenic combined bone graft for treating complex fractures of the proximal humerus, a method for preparing it
RU2708235C1 (en) * 2019-09-18 2019-12-05 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР) Method for producing bioimplant based on sterile de-organized bone matrix
RU2748991C1 (en) * 2020-10-19 2021-06-02 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы «Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения города Москвы» (ГБУЗ "НИИ СП ИМ. Н.В.СКЛИФОСОВСКОГО ДЗМ") Method for saturation of bone tissue transplant with collagen
RU2812733C1 (en) * 2023-06-12 2024-02-01 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НИИ СП ИМ. Н.В. СКЛИФОСОВСКОГО ДЗМ") Bone-plastic material with controlled properties, a method of its production and use
RU2813132C1 (en) * 2023-06-23 2024-02-06 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НИИ СП ИМ. Н.В. СКЛИФОСОВСКОГО ДЗМ") Bone plastic material with controlled properties, method of its production and use
RU2813134C1 (en) * 2023-06-23 2024-02-06 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НИИ СП ИМ. Н.В. СКЛИФОСОВСКОГО ДЗМ") Bone plastic material with controlled properties, method of its production and use

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6964560B2 (en) Micronized composition consisting of bone graft and its production and usage
Boyapati et al. The role of platelet-rich plasma in sinus augmentation: a critical review
CA2880157C (en) Reinforced placental tissue grafts and methods of making and using the same
KR20100028594A (en) Process for demineralization of bone matrix with preservation of natural growth factors
EP3530295B1 (en) Demineralized bone matrix having improved handling characteristics
AU2020267589B2 (en) Tissue derived porous matrices and methods for making and using same
RU2524618C1 (en) Combined bone allograft and method for preparing it
JP6765540B2 (en) Dermis layer for transplantation with increased engraftment rate and its manufacturing method
Cho et al. Natural sources and applications of demineralized bone matrix in the field of bone and cartilage tissue engineering
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
US20120195971A1 (en) Method for Preparing Mechanically Macerated Demineralized Bone Materials and Compositions Comprising the same
Westhauser et al. Gelatin coating increases in vivo bone formation capacity of three‐dimensional 45S5 bioactive glass‐based crystalline scaffolds
Wong et al. Effectiveness of treating segmental bone defects with a synergistic co-delivery approach with platelet-rich fibrin and tricalcium phosphate
CN114832156B (en) Novel medical and cosmetic shaping filler modified L-polylactic acid gel
CN115845138A (en) Preparation method and application of high osteogenic activity bone repair material for promoting angiogenesis
CN115137883A (en) Bionic composite mineralized scaffold and preparation method thereof
RU2722266C1 (en) Lyophilized biological biodegradable mineralized osteoplastic material and method for production thereof
Giardino et al. A resorbable biomaterial shaped as a tubular chamber and containing stem cells: a pilot study on artificial bone regeneration
RU191700U1 (en) ANTI-MICROBIAL IMPLANT FOR SUBSTITUTION OF BONE TISSUE
KR101272958B1 (en) Demineralized bone graft substitute and its process
RU2712701C1 (en) Implant for bone tissue replacement
Singh et al. Healing of artificially created gap non-union using autologous cultured osteoblasts impregnated over three-dimensional biodegradable scaffold: An experimental study (Rabbit)
RU2816034C1 (en) Method of using cell-free lyophilised human umbilical cord product for wound healing
RU2708639C1 (en) Technology of making an implant for bone tissue replacement
RU2644828C1 (en) Method of bone defect closure