RU2643922C1 - Hydrogel to substitute defects of biological tissue - Google Patents

Hydrogel to substitute defects of biological tissue Download PDF

Info

Publication number
RU2643922C1
RU2643922C1 RU2017120133A RU2017120133A RU2643922C1 RU 2643922 C1 RU2643922 C1 RU 2643922C1 RU 2017120133 A RU2017120133 A RU 2017120133A RU 2017120133 A RU2017120133 A RU 2017120133A RU 2643922 C1 RU2643922 C1 RU 2643922C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrogel
cells
sodium alginate
defects
asparagine
Prior art date
Application number
RU2017120133A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Азамат Халидович Каде
Артем Иванович Трофименко
Сергей Александрович Занин
Алла Юрьевна Туровая
Гоар Московна Шамоян
Дато Гурилиевич Шанава
Тамара Вангельевна Читанава
Максим Астамурович Джопуа
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Кубанский государственный медицинский университет Министерства Здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО КубГМУ, Минздрава России)
Азамат Халидович Каде
Артем Иванович Трофименко
Сергей Александрович Занин
Алла Юрьевна Туровая
Гоар Московна Шамоян
Дато Гурилиевич Шанава
Тамара Вангельевна Читанава
Максим Астамурович Джопуа
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Кубанский государственный медицинский университет Министерства Здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО КубГМУ, Минздрава России), Азамат Халидович Каде, Артем Иванович Трофименко, Сергей Александрович Занин, Алла Юрьевна Туровая, Гоар Московна Шамоян, Дато Гурилиевич Шанава, Тамара Вангельевна Читанава, Максим Астамурович Джопуа filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Кубанский государственный медицинский университет Министерства Здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО КубГМУ, Минздрава России)
Priority to RU2017120133A priority Critical patent/RU2643922C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2643922C1 publication Critical patent/RU2643922C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/185Acids; Anhydrides, halides or salts thereof, e.g. sulfur acids, imidic, hydrazonic or hydroximic acids
    • A61K31/19Carboxylic acids, e.g. valproic acid
    • A61K31/195Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group
    • A61K31/197Carboxylic acids, e.g. valproic acid having an amino group the amino and the carboxyl groups being attached to the same acyclic carbon chain, e.g. gamma-aminobutyric acid [GABA], beta-alanine, epsilon-aminocaproic acid, pantothenic acid
    • A61K31/198Alpha-aminoacids, e.g. alanine, edetic acids [EDTA]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/715Polysaccharides, i.e. having more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages; Derivatives thereof, e.g. ethers, esters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K33/00Medicinal preparations containing inorganic active ingredients

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to field of medicine, namely, tissue engineering, and can be used for replacement, reconstructive and regenerative surgery. A hydrogel containing by mass %: sodium alginate – 5–10; D-asparagine – 0.01–1.0; sodium silicate or potassium silicate – 0.05–1.0; the rest is highly purified water are described.
EFFECT: injection makes it possible to obtain on the 40th day of intramuscular injection, a fine-celled construct with single cells located in the walls of its cells, cells with elongated nuclei that are similar in morphology to those of myocytes are seen on the border of the implant.
1 cl, 1 ex, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к тканевой инженерии и регенеративной медицине, и может быть использовано для заместительной, реконструктивной и регенеративной хирургии.The present invention relates to medicine, namely to tissue engineering and regenerative medicine, and can be used for replacement, reconstructive and regenerative surgery.

Обширные повреждения внутренних органов восстанавливаются в ограниченном объеме, на их месте, как правило, формируется соединительнотканный рубец, что обусловлено низкой пролиферативной активностью зрелых клеток, особенностями архитектоники повреждаемой биологической ткани и особенностями межклеточного матрикса в постнатальном периоде онтогенеза. В частности, обращает на себя внимание ограниченная способность поперечно-полосатой скелетной мускулатуры к самостоятельной регенерации, что оправдывает необходимость в разработке методик ее артифициального восстановления.Extensive damage to internal organs is restored to a limited extent, in their place, as a rule, a connective tissue scar is formed, which is due to the low proliferative activity of mature cells, features of the architectonics of damaged biological tissue and features of the intercellular matrix in the postnatal period of ontogenesis. In particular, the limited ability of the striated skeletal muscles to self-regenerate is noteworthy, which justifies the need to develop methods for its artifact restoration.

Перспективным направлением для восстановления обширных дефектов биологических тканей, в том числе мышечной, является их заполнение гидрогелем, который с одной стороны может выполнять функцию каркаса для пролиферирующих клеток, а с другой быть носителем для различных лекарственных препаратов и даже стволовых клеток (Севастьянов В.И. Технологии тканевой инженерии и регенеративной медицины // Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2014. №3. С. 93-108).A promising direction for the restoration of extensive defects in biological tissues, including muscle, is their filling with a hydrogel, which, on the one hand, can serve as a scaffold for proliferating cells, and on the other, be a carrier for various drugs and even stem cells (Sevastyanov V.I. Technologies of tissue engineering and regenerative medicine // Bulletin of transplantology and artificial organs. 2014. No. 3. P. 93-108).

Известен инъекционный гетерогенный биополимерный гидрогель на основе гидролизата эмбриональных или постнатальных коллагенсодержащих тканей животного происхождения (Севастьянов В.И., Перова Н.В. Инъекционный гетерогенный биополимерный гидрогель для заместительной и регенеративной хирургии и способ его получения // Патент России №2433828, 20.11.2011. Бюл. №32). Важнейшим недостатком данного гидрогеля, а также аналогичных продуктов, в состав которых входит коллаген, является непредсказуемая по срокам их биодеградация, зависящая от индивидуальных особенностей организма, зачастую время существования гидрогелевой матрицы недостаточно для формирования полноценного регенеранта.Known injection heterogeneous biopolymer hydrogel based on the hydrolyzate of embryonic or postnatal collagen-containing tissues of animal origin (Sevastyanov V.I., Perova N.V. Injection heterogeneous biopolymer hydrogel for replacement and regenerative surgery and method for its preparation // Russian Patent No. 2433828, 11/20/2011 . Bull. No. 32). The most important disadvantage of this hydrogel, as well as similar products that include collagen, is their unpredictable biodegradation in terms of time, depending on the individual characteristics of the body, often the lifetime of the hydrogel matrix is insufficient for the formation of a full-fledged regenerant.

Известен биоактивный резорбируемый пористый 3d-матрикс для регенеративной медицины получаемый на основе полилактида (Севастьянов В.И., Попов В.К. Биоактивный резорбируемый пористый 3d-матрикс для регенеративной медицины и способ его получения // Патент России №2533457, 20.11.2014. Бюл. №32).Known bioactive resorbable porous 3d matrix for regenerative medicine obtained on the basis of polylactide (Sevastyanov V.I., Popov V.K. Bioactive resorbable porous 3d matrix for regenerative medicine and method for its production // Russian Patent No. 2533457, 11/20/2014. Bull. No. 32).

Важнейшим недостатком данного матрикса является необходимость его хирургической имплантации в пораженную ткань или орган, в то время как инъекционное введение гидрогелей является низкоинвазивным. Преимуществом инъекционно вводимых гидрогелей, в отличие от предложенного матрикса, является равномерное заполнение ими всего объема дефекта биологической ткани, а также удобство применения.The most important disadvantage of this matrix is the need for its surgical implantation into the affected tissue or organ, while the injection of hydrogels is low invasive. The advantage of injectable hydrogels, in contrast to the proposed matrix, is their uniform filling of the entire volume of a biological tissue defect, as well as ease of use.

Известен также биодеградируемый полимерный гидрогель на основе таксанов (Власов Г.П., Палтуев P.M., Семиглазов В.Ф. Биодеградируемый полимерный носитель для постановки противоопухолевого лекарственного средства (варианты) // Патент России №2493848, 27.09.2013. Бюл. №27). Предложенный гидрогель на основе таксанов выступает как эффективная система по доставке лекарственных препаратов в пораженный орган.Biodegradable polymer hydrogel based on taxanes is also known (Vlasov G.P., Paltuev PM, Semiglazov V.F. . The proposed taxane-based hydrogel acts as an effective system for delivering drugs to the affected organ.

Главным недостатком гидрогеля на основе таксанов, является невозможность его использования в качестве каркаса для пролиферации клеток и регенерации органа.The main disadvantage of a taxane-based hydrogel is the impossibility of using it as a framework for cell proliferation and organ regeneration.

Известен также гидрогель карбоксиалкиламида хитозана (Ложье Э., Гуше Ф., Перро Ж-П. Гидрогель карбоксилалкиламида хитозана, его приготовление и применение в косметологии и дерматологии // Патент России №2476201, 27.02.2013. Бюл. №6).The hydrogel of chitosan carboxyalkylamide is also known (E. Lodge, Goucher F., Perrot J.P. Chitosan carboxylalkylamide hydrogel, its preparation and use in cosmetology and dermatology // Russian Patent No. 2476201, 02.27.2013. Bull. No. 6).

Важнейшим недостатком данного гидрогеля является его несостоятельность в качестве конструкта для пролиферации клеток паренхимы внутренних органов, он используется как препарат для местного применения при лечении ожогов кожи.The most important disadvantage of this hydrogel is its failure as a construct for the proliferation of parenchyma cells of internal organs, it is used as a topical preparation for the treatment of skin burns.

Ближайшим аналогом предлагаемого гидрогеля является биогель альгината натрия с добавлением хитозана (Юсова А.А., Гусев И.В., Липатова И.М. Свойства гидрогелей на основе смесей альгината натрия с другими полисахаридами природного происхождения // Химия растительного сырья, 2014, №4, с. 59-66). В состав данного биогеля входят альгинат натрия и сукцинилированный хитозан.The closest analogue of the proposed hydrogel is sodium alginate biogel with the addition of chitosan (Yusova A.A., Gusev I.V., Lipatova I.M. Properties of hydrogels based on mixtures of sodium alginate with other polysaccharides of natural origin // Chemistry of plant raw materials, 2014, No. 4, pp. 59-66). The composition of this biogel includes sodium alginate and succinylated chitosan.

Альгинат натрия - порошок белого цвета, по химической формуле представляет собой семейство неразветвленных двойных сополимеров: остатков β-D-маннуроновой кислоты и α-L-гулуроновой кислоты, соединенных 1→4 гликозидными связями. При добавлении воды превращается в гелеобразную массу.Sodium alginate is a white powder, according to the chemical formula, it is a family of unbranched double copolymers: residues of β-D-mannuronic acid and α-L-guluronic acid, connected by 1 → 4 glycosidic bonds. When water is added, it turns into a gel-like mass.

Сукцинилированный хитозан - карбоксил-содержащее водорастворимое производное хитозана, получаемое по реакции N-ацилирования путем обработки хитозана янтарным ангидридом в его уксусном растворе. Гетерополимер D-глюкозоамина и N-ацетил-D-глюкозоамина, соединенных 1,4-β-гликозидной связью, хитозан обладает антибактериальными, антигрибковыми, антивирусными и иммуномодулирующими свойствами, может быть использован как компонент гелевых композиций, как доставщик лекарственных веществ.Succinylated chitosan is a carboxyl-containing water-soluble derivative of chitosan obtained by the N-acylation reaction by treating chitosan with succinic anhydride in its acetic solution. The heteropolymer of D-glucoseamine and N-acetyl-D-glucoseamine, connected by a 1,4-β-glycosidic bond, chitosan has antibacterial, antifungal, antiviral and immunomodulating properties, can be used as a component of gel compositions, as a drug delivery agent.

Основным недостатком биогеля на основе альгината натрия с добавлением хитозана является: отсутствие добавок, оказывающих влияние на пролиферацию клеток, что способствует заселению гелевого имплантата фибробластами. Так, внутримышечное введение биогеля на основе альгината натрия и сукцинилированного хитозана сопровождается образованием соединительнотканной капсулы вокруг имплантата, что значительно затрудняет заселение его клетками паренхимы задействованного органа.The main disadvantage of the biogel based on sodium alginate with the addition of chitosan is: the absence of additives that affect cell proliferation, which contributes to the population of the gel implant with fibroblasts. So, intramuscular administration of a biogel based on sodium alginate and succinylated chitosan is accompanied by the formation of a connective tissue capsule around the implant, which makes it difficult to populate the parenchyma of the involved organ with its cells.

Задачи: Улучшить регенерацию биологических тканей путем введения гидрогеля образующего в области места повреждения каркас для регенерации пораженного органа. Разработать биосовместимый гидрогель, устойчивый к спонтанной биодеградации, контролируемыми механическими свойствами и архитектоникой образующегося в тканях, после введения геля, тканеинженерного конструкта.Objectives: To improve the regeneration of biological tissues by introducing a hydrogel forming a framework for the regeneration of the affected organ in the area of the lesion site. To develop a biocompatible hydrogel resistant to spontaneous biodegradation, controlled by mechanical properties and architectonics formed in the tissues, after the introduction of the gel, tissue engineering construct.

Гидрогель для замещения дефектов биологических тканей, в качестве основного компонента, включает альгинат натрия с модифицирующими добавками (D-аспарагин и силикат натрия (или силикат калия), что, в отличие от биогеля на основе альгината натрия с добавлением хитозана, позволяет регулировать скорость биодеградации, механические свойства и морфологию образующегося в тканях, после введения геля, тканеинженерного конструкта.The hydrogel for replacing defects in biological tissues, as the main component, includes sodium alginate with modifying additives (D-asparagine and sodium silicate (or potassium silicate), which, unlike biogel based on sodium alginate with the addition of chitosan, allows you to control the rate of biodegradation, mechanical properties and morphology formed in the tissues, after the introduction of the gel, tissue engineering construct.

Гидрогель, предлагаемый для заполнения дефектов биологических тканей, в том числе крупных мышечных дефектов, состоит из (в мас.%):The hydrogel proposed for filling defects in biological tissues, including large muscle defects, consists of (in wt.%):

- альгинат натрия от 5% до 10% по массе- sodium alginate from 5% to 10% by weight

- D-аспарагин от 0,01% до 1% по массе- D-asparagine from 0.01% to 1% by weight

- силикат натрия (или силикат калия) от 0,05% до 1% по массе- sodium silicate (or potassium silicate) from 0.05% to 1% by weight

- остальное - высокоочищенная вода.- the rest is highly purified water.

Разброс массовых долей компонентов препарата обусловлен различием к предъявляемым требованиям по структурным и механическим характеристикам гидрогелевого имплантата. Повышение содержания альгината натрия в пределах предложенных мас.% позволяет увеличить плотность, прочность, а также сократить размер ячеек формирующегося в тканях, после введения гидрогеля, конструкта. Варьируя процентное содержание альгината натрия, можно заполнять дефекты разных по своим механическим свойствам и строению тканей.The dispersion of the mass fractions of the components of the drug is due to the difference in the requirements for structural and mechanical characteristics of the hydrogel implant. The increase in the content of sodium alginate within the proposed wt.% Allows to increase the density, strength, and also to reduce the size of the cells formed in the tissues, after the introduction of the hydrogel, construct. By varying the percentage of sodium alginate, it is possible to fill in defects of different tissue properties and mechanical properties.

С ростом содержания D-аспарагина, обладающего антипролиферативными свойствами, увеличивается временной отрезок от имплантации гидрогеля до заселения его клетками, что препятствует его инкапсуляции соединительнотканной оболочкой и тормозит массивное заселение образующегося конструкта пролиферирующими фибробластами.With an increase in the content of D-asparagine, which has antiproliferative properties, the time interval from the implantation of the hydrogel to its colonization with cells increases, which prevents its encapsulation by the connective tissue membrane and inhibits the massive population of the resulting construct with proliferating fibroblasts.

С ростом содержания силиката натрия (или силиката калия) в образующемся после имплантации гидрогеля конструкте, увеличивается содержание кремниевых кислот, которые повышают прочность и значительно продлевают время существования образующегося в тканях полимерного каркаса, предназначенного для заселения клетками регенерирующей ткани.With an increase in the content of sodium silicate (or potassium silicate) in the construct formed after implantation of the hydrogel, the content of silicic acids increases, which increase the strength and significantly extend the lifetime of the polymer framework formed in the tissues, which is designed to populate the regenerating tissue cells.

Техническим результатом изобретения является внутримышечное введение гидрогеля на основе альгината натрия, D-аспарагина и силиката натрия (или силиката калия), что проявляется на 40-е сутки от начала исследования наличием мелкоячеистого конструкта, с единичными клетками, находящимися в стенках его ячеек, на границе имплантата видны клетки с удлиненными ядрами, по морфологии сходные с миоцитами, признаков образования фиброзной капсулы вокруг имплантата не выявлено.The technical result of the invention is the intramuscular administration of a hydrogel based on sodium alginate, D-asparagine and sodium silicate (or potassium silicate), which manifests itself on the 40th day from the start of the study by the presence of a fine-meshed construct, with single cells located in the walls of its cells, at the border cells with elongated nuclei that are similar in morphology to myocytes are visible, there are no signs of the formation of a fibrous capsule around the implant.

Таким образом, применение имплантатов на основе предлагаемого альгинатного геля модифицированного силикатом натрия (или силикатом калия) с добавкой D-аспарагина перспективно для разработки нового метода лечения грубых дефектов мышечной ткани.Thus, the use of implants based on the proposed alginate gel modified with sodium silicate (or potassium silicate) with the addition of D-asparagine is promising for the development of a new method for the treatment of gross muscle tissue defects.

Основными компонентами гидрогеля являются альгинат натрия, D-аспарагин и силикат натрия (или силикат калия):The main components of the hydrogel are sodium alginate, D-asparagine and sodium silicate (or potassium silicate):

Натрия альгинат - Химическая формула: (C6H7O6Na)n. Представляет собой соль альгиновой кислоты, натуральный полисахарид, добываемый из красных и бурых морских водорослей. В готовом виде он выглядит как светло-бежевый порошок, прекрасно впитывающий воду. Именно гигроскопичность натрия альгината позволяет эффективно использовать его в качестве удерживающего влагу агента, а также гелеобразователя, стабилизатора и вещества для капсулирования лекарств.Sodium Alginate - Chemical formula: (C6H7O6Na) n. It is a salt of alginic acid, a natural polysaccharide extracted from red and brown seaweed. When finished, it looks like a light beige powder that absorbs water perfectly. It is the hygroscopicity of sodium alginate that makes it possible to effectively use it as a moisture retaining agent, as well as a gelling agent, stabilizer, and substance for encapsulating drugs.

D-аспарагин - Химическая формула D-аспарагина: C4H8N2O3. D-аспарагин представляет собой белый кристаллический порошок без запаха, растворимый в воде, химическое название - правовращающий изомер моноамида аспарагиновой кислоты.D-asparagine - The chemical formula of D-asparagine: C4H8N2O3. D-asparagine is an odorless white crystalline powder, soluble in water, the chemical name is the dextrorotatory isomer of aspartic acid monoamide.

Силикат натрия - Химическая формула: Na2SiO3. Представляет собой белый мелкодисперсный порошок без определенного вкуса и запаха. Растворяясь в воде, образует вязкий раствор. В разбавленных растворах силикат натрия распадается на анионы кремниевой кислоты и катионы натрия. Под действием на силикат натрия кислот образуются кремниевые кислоты, степень полимеризации которых зависит от условий протекания химической реакции.Sodium Silicate - Chemical formula: Na2SiO3. It is a white fine powder without a specific taste and smell. Dissolving in water, forms a viscous solution. In dilute solutions, sodium silicate decomposes into anions of silicic acid and sodium cations. Silicon acids are formed under the action of sodium silicate acids, the degree of polymerization of which depends on the conditions of the chemical reaction.

Силикат калия - Химическая формула: K2SiO3. Представляет собой белый мелкодисперсный гигроскопичный порошок без определенного вкуса и запаха. Растворяясь в воде, образует вязкий раствор. В разбавленных растворах силикат калия распадается на анионы кремниевой кислоты и катионы калия. Под действием на силикат калия кислот образуются кремниевые кислоты, степень полимеризации которых зависит от условий протекания химической реакции.Potassium Silicate - Chemical formula: K2SiO3. It is a white finely divided hygroscopic powder without a specific taste and smell. Dissolving in water, forms a viscous solution. In dilute solutions, potassium silicate decomposes into silicic acid anions and potassium cations. Silicon acids are formed under the action of potassium silicate acids, the degree of polymerization of which depends on the conditions of the chemical reaction.

Препарат получают путем растворения 0,5-1 г порошка D-аспарагина в 50 мл высокоочищенной воды в термостате при 40°C, далее к полученной смеси при постоянном помешивании добавляют 5-10 г порошка альгината натрия, полученную смесь выдерживают в термостате при 45°C в течение суток. Далее проводят растворение 0,05-1 г силиката натрия (или силиката калия) в 30 мл высокоочищенной воды. Затем проводят смешивание приготовленных раствором, полученную смесь доводят до 100 мас.% высокоочищенной водой и обрабатывают в гомогенизаторе при 10 тыс. об/мин, в течение 30 минут, при обязательном охлаждении стакана гомогенизатора на ледяной бане. На заключительном этапе препарат выдерживают в термостате при 45°C в течение 12 часов, затем гидрогель готов к использованию.The drug is obtained by dissolving 0.5-1 g of D-asparagine powder in 50 ml of highly purified water in a thermostat at 40 ° C, then 5-10 g of sodium alginate powder is added to the resulting mixture with constant stirring, the resulting mixture is kept in a thermostat at 45 ° C during the day. Then, 0.05-1 g of sodium silicate (or potassium silicate) is dissolved in 30 ml of highly purified water. Then, the prepared solution is mixed, the resulting mixture is adjusted to 100 wt.% With highly purified water and processed in a homogenizer at 10 thousand rpm for 30 minutes, with obligatory cooling of a glass of a homogenizer in an ice bath. At the final stage, the preparation is kept in a thermostat at 45 ° C for 12 hours, then the hydrogel is ready for use.

Препарат апробирован на 24 белых нелинейных самцах крыс средней массой 272±15 грамм, с помощью внутримышечной инъекции в левую бедренную мышцу крыс вводили полученный гидрогель, далее, под влиянием катионов кальция, содержащихся в биологических жидкостях, происходила его полимеризация, с образованием ячеистого конструкта. Эвтаназию проводили на 40 сутки от начала исследования путем декапитации предварительно наркотизированных крыс. Мышцы фиксировали в 10% нейтральном растворе параформальдегида. Выполняли проводку образцов через изопропанол, с последующей заливкой в парафин. Парафиновые блоки нарезали на срезы толщиной 10 мкм на микротоме МПС-2 (СССР). Окрашивание микропрепаратов проводили гематоксилином и эозином.The drug was tested on 24 white non-linear male rats with an average weight of 272 ± 15 grams, the obtained hydrogel was injected into the left femoral muscle of the rats by intramuscular injection, and then, under the influence of calcium cations contained in biological fluids, its polymerization occurred, with the formation of a cellular construct. Euthanasia was performed 40 days after the start of the study by decapitation of pre-anesthetized rats. Muscles were fixed in a 10% neutral solution of paraformaldehyde. Samples were passed through isopropanol, followed by pouring into paraffin. Paraffin blocks were cut into sections with a thickness of 10 μm on a microtome MPS-2 (USSR). Micropreparations were stained with hematoxylin and eosin.

На микропрепаратах мышечной ткани, полученных от крыс, получивших внутримышечную инъекцию препарата, на границе с геля с мышцей, в перемычках образующихся сетчатых структур каркаса появились единичные клетки с удлиненными ядрами (предположительно миоциты). Признаков наличия соединительнотканной капсулы вокруг имплантата не выявлено. Результаты эксперимента подтверждены на рис. 1 и 2, на которых прослеживается ячеистая структура образующегося после введения гидрогеля каркаса, расположенные в области стенок ячеек каркаса клетки с удлиненными ядрами.On micropreparations of muscle tissue obtained from rats that received an intramuscular injection of the drug, single cells with elongated nuclei (presumably myocytes) appeared in the bridges of the resulting mesh structures of the frame at the interface with the gel with muscle; There were no signs of a connective tissue capsule around the implant. The experimental results are confirmed in Fig. 1 and 2, on which the cellular structure of the skeleton formed after the introduction of the hydrogel is traced, located in the cell wall region of the cell skeleton with elongated nuclei.

Пример 1. Нелинейный самец крысы, массой 265 гр, получил инъекцию 0,5 мл препарата в мышцы правого бедра. Для операции применяли золетил-ксилазиновый наркоз. Эвтаназия была проведена на 40 сутки, после чего, с помощью экзартикуляции, от трупа отделяли правую заднюю конечность, затем удаляли с нее шкуру и голень. Мышцы бедра фиксировали в 10% нейтральном растворе параформальдегида. Выполняли проводку образцов через изопропанол, с последующей заливкой в парафин. Парафиновые блоки нарезали на срезы толщиной 10 мкм на микротоме МПС-2 (СССР). Окрашивание полученных гистологических срезов проводили гематоксилином и эозином, далее после обезвоживания в ряду спиртов микропрепарат заключали под покровное стекло с помощью полистироловой смолы. Приготовленный микропрепарат, сфотографировали с помощью камеры Levenhuk-230 (США). Результаты эксперимента подтверждены рис. 1 и 2, где рис. 1 показывает область сформировавшегося из введенного препарата сетчатого каркаса и расположенные рядом волокна поперечно-полосатой скелетной мышечной ткани. На границе с мышцей, в перемычках сетчатого каркаса, видны единичные клетки с удлиненными ядрами (предположительно миоциты), фото сделано под увеличением в Х40 (окраска гематоксилином эозином). На рис. 2 виден сетчатый каркас с единичными клетками, расположенными в стенках его ячеек, прослеживаются отдельные участки, морфологически сходные с формирующимися мышечными волокнами, фото сделано под увеличением X100 (окраска гематоксилином эозином).Example 1. A non-linear male rat, weighing 265 g, received an injection of 0.5 ml of the drug into the muscles of the right thigh. For surgery, zoletil-xylazine anesthesia was used. Euthanasia was performed on day 40, after which, with the help of exarticulation, the right hind limb was separated from the corpse, then the skin and lower leg were removed from it. The thigh muscles were fixed in a 10% neutral solution of paraformaldehyde. Samples were passed through isopropanol, followed by pouring into paraffin. Paraffin blocks were cut into sections with a thickness of 10 μm on a microtome MPS-2 (USSR). The obtained histological sections were stained with hematoxylin and eosin, then, after dehydration in a series of alcohols, the micropreparation was placed under a coverslip using polystyrene resin. The prepared micropreparation was photographed using a Levenhuk-230 camera (USA). The experimental results are confirmed by Fig. 1 and 2, where fig. 1 shows an area of a net skeleton formed from an injected preparation and adjacent fibers of striated skeletal muscle tissue. Single cells with elongated nuclei (presumably myocytes) are visible on the border with the muscle, in the ligaments of the reticular framework, the photo was taken under magnification at X40 (stained with hematoxylin eosin). In fig. Figure 2 shows a mesh framework with single cells located in the walls of its cells; individual sections are traced morphologically similar to emerging muscle fibers; photo was taken under X100 magnification (stained with hematoxylin eosin).

Claims (5)

Гидрогель для замещения дефектов биологических тканей, содержащий альгинат натрия, отличающийся тем, что гидрогель имеет, мас.%:Hydrogel for the replacement of defects in biological tissues, containing sodium alginate, characterized in that the hydrogel has, wt.%: - Альгинат натрия - 5-10,- Sodium alginate - 5-10, - D-аспарагин - 0,01-1,0,- D-asparagine - 0.01-1.0, - Силикат натрия или силикат калия - 0,05-1,0,- Sodium silicate or potassium silicate - 0.05-1.0, - Остальное - высокоочищенная вода.- The rest is highly purified water.
RU2017120133A 2017-06-07 2017-06-07 Hydrogel to substitute defects of biological tissue RU2643922C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017120133A RU2643922C1 (en) 2017-06-07 2017-06-07 Hydrogel to substitute defects of biological tissue

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017120133A RU2643922C1 (en) 2017-06-07 2017-06-07 Hydrogel to substitute defects of biological tissue

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2643922C1 true RU2643922C1 (en) 2018-02-06

Family

ID=61173463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017120133A RU2643922C1 (en) 2017-06-07 2017-06-07 Hydrogel to substitute defects of biological tissue

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2643922C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA018744B1 (en) * 2005-12-07 2013-10-30 Никомед Фарма Ас Granulated therapeutically and/or prevention active calcium-containing compound and method for preparation thereof
RU2607480C2 (en) * 2011-02-01 2017-01-10 Бристол-Майерс Сквибб Компани Pharmaceutical compositions containing amino compound

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA018744B1 (en) * 2005-12-07 2013-10-30 Никомед Фарма Ас Granulated therapeutically and/or prevention active calcium-containing compound and method for preparation thereof
RU2607480C2 (en) * 2011-02-01 2017-01-10 Бристол-Майерс Сквибб Компани Pharmaceutical compositions containing amino compound

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГУСЕВ И.В. и др.Свойства гидрогелей на основе смесей альгината натрия с другими полисахаридами природного происхождения, Химия растительного сырья, 2014, N 4, с.59-66. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yan et al. Injectable alginate/hydroxyapatite gel scaffold combined with gelatin microspheres for drug delivery and bone tissue engineering
Venkatesan et al. Role of alginate in bone tissue engineering
JP5248492B2 (en) Hydrogels containing low molecular weight alginate and biostructures made therefrom
Yan et al. Facile preparation of bioactive silk fibroin/hyaluronic acid hydrogels
RU2393867C2 (en) Self-gelatinised alginate systems and application thereof
JP6476120B2 (en) Sterile aqueous formulations for injection based on crosslinked hyaluronic acid and hydroxyapatite for therapeutic use
Alves Cardoso et al. Gelation and biocompatibility of injectable Alginate–Calcium phosphate gels for bone regeneration
CN102526798B (en) Injectable compound bone cement and preparation method thereof
RU2407552C2 (en) Injectable composite applicable as bone filler
TW200924804A (en) A bone and/or dental cement composition and uses thereof
CN103877617A (en) Injectable silk fibroin-alginate double cross-linking hydrogel and preparation method and use method thereof
Zhao et al. Construction of macroporous magnesium phosphate-based bone cement with sustained drug release
JP4002299B2 (en) Improved hydrogel for tissue treatment
CN102552985B (en) Silk fibroin/calcium phosphate bone cement-based porous composite material and preparation method thereof
Lodoso‐Torrecilla et al. Multimodal porogen platforms for calcium phosphate cement degradation
Xiao et al. Injectable hydrogel loaded with 4-octyl itaconate enhances cartilage regeneration by regulating macrophage polarization
Dou et al. Highly elastic and self-healing nanostructured gelatin/clay colloidal gels with osteogenic capacity for minimally invasive and customized bone regeneration
CN103394120A (en) Calcium phosphate-based composite microsphere support and preparation method thereof
RU2643922C1 (en) Hydrogel to substitute defects of biological tissue
Sah et al. Eggshell membrane protein modified silk fibroin-poly vinyl alcohol scaffold for bone tissue engineering: in vitro and in vivo study
You et al. A honeycomb composite of mollusca shell matrix and calcium alginate
RU2494721C1 (en) Biocompatible bone-substituting material and method of obtaining thereof
KR102222782B1 (en) Gellan gum hydrogel composition comprising agar or agarose, method of manufacuring the same and use of the same
RU2516921C1 (en) Osteoplastic composition (versions)
RU2666595C1 (en) Hydrogel for correcting the post-trepanation defect of the skull

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190608