RU2678966C1 - Method for improving biocompatability of pericardial biomaterials for reconstructive surgery - Google Patents

Method for improving biocompatability of pericardial biomaterials for reconstructive surgery Download PDF

Info

Publication number
RU2678966C1
RU2678966C1 RU2018111970A RU2018111970A RU2678966C1 RU 2678966 C1 RU2678966 C1 RU 2678966C1 RU 2018111970 A RU2018111970 A RU 2018111970A RU 2018111970 A RU2018111970 A RU 2018111970A RU 2678966 C1 RU2678966 C1 RU 2678966C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pericardium
hepes
physiological saline
pericardial
day
Prior art date
Application number
RU2018111970A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Сергеевна Фадеева
Владимир Семенович Акатов
Алена Игоревна Звягина
Роман Сергеевич Фадеев
Максим Нюргустанович Соркомов
Анатолий Сергеевич Сенотов
Владислав Валентинович Минайчев
Original Assignee
ООО "БиоИн-М"
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 ООО "БиоИн-М" filed Critical ООО "БиоИн-М"
Priority to RU2018111970A priority Critical patent/RU2678966C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2678966C1 publication Critical patent/RU2678966C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/24Heart valves ; Vascular valves, e.g. venous valves; Heart implants, e.g. passive devices for improving the function of the native valve or the heart muscle; Transmyocardial revascularisation [TMR] devices; Valves implantable in the body

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention relates to a method for improving the biocompatibility of materials made from pericardium for reconstructive cardiovascular surgery, consisting in the fact that implantable tissues are pre-incubated in saline, containing sodium chloride 0.9 %, EDTA (0.5–2 mM), organic buffer HEPES (5–20 mM) at pH 7.0 for 4–6 hours, then the incubation in saline is maintained containing sodium chloride 0.9 %, HEPES 5–20 mM (pH 7.8), sodium deoxycholate 0.5 % for 30–48 h, then the tissues are washed from sodium deoxycholate in a solution containing 0.9 % sodium chloride, HEPES 5–20 mM (pH 7.8) and 20 % ethyl alcohol for 8 days with a 2-fold change of medium every day for fresh, followed by washing with ethyl alcohol during the day, and after such treatment, mechanical detachment of the fibrous layer of the pericardium from the serous layer is performed by its mechanical tension in opposite directions perpendicular to the plane of the pericardium.EFFECT: prevention of calcification of materials, reduction of their toxicity to cells and the body’s immune response, suppression of fibrous hyperplasia on both sides of the pericardial material, acceleration of its repopulation by the cells of the recipient.1 cl, 2 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, в частности, к способам повышения биосовместимости и подавления кальциноза материалов, изготовленных из слоистых биоматериалов, в частности, из перикарда, для реконструктивной хирургии, в первую очередь сердечно-сосудистой хирургии.The invention relates to medicine, in particular to methods for increasing biocompatibility and suppressing calcification of materials made from layered biomaterials, in particular from pericardium, for reconstructive surgery, primarily cardiovascular surgery.

Для направленной регенерации тканей в различных областях регенеративной медицины используются биоматериалы, обработанные до имплантации в организм реципиента специальным образом. Различные виды предимплантационной подготовки материалов для реконструктивной и сердечно-сосудистой хирургии направлены на подавление иммунного ответа на материалы, например, путем их децеллюляризации, (Ann. Thorac. Surg. 2001, v. 71 (5 Suppl) p. S428-432; Ann Thorac Cardiovasc Surg 2009; 15: 362-367; J. Heart Valve Disease 2011;v. 20, p. 341-347; Ann Thorac Surg, 2011;92:131-137), на подавление их способности к паталогической кальцификации. Известно, что биосовместимость материалов определяется также свойствами их матрикса, составом и пространственным расположением компонентов матрикса (архитектоникой). В частности, это относится к широко используемым для реконструктивной хирургии фрагментам алло- и ксеногенного перикарда. Серозный слой перикарда (p. serosum) обладает низкой адгезивностью для клеток, а наружный фиброзный слой перикарда (p. fibrosum) имеет повышенную адгезивность для клеток, что имеет важное значение для предотвращения спаечных процессов при использовании этих материалов в сердечно-сосудистой хирургии. Учитывая полярные свойства слоистых биоматериалов, в частности перикарда, разрабатываются способы их обработки, обеспечивающие повышение биосовместимости создаваемых на их основе материалов для реконструктивной хирургии.For targeted tissue regeneration in various fields of regenerative medicine, biomaterials are used that are processed before implantation in the recipient's body in a special way. Different types of preimplantation preparation of materials for reconstructive and cardiovascular surgery are aimed at suppressing the immune response to materials, for example, by their decellularization, (Ann. Thorac. Surg. 2001, v. 71 (5 Suppl) p. S428-432; Ann Thorac Cardiovasc Surg 2009; 15: 362-367; J. Heart Valve Disease 2011; v. 20, p. 341-347; Ann Thorac Surg, 2011; 92: 131-137), to suppress their ability to pathological calcification. It is known that the biocompatibility of materials is also determined by the properties of their matrix, the composition and spatial arrangement of the components of the matrix (architectonics). In particular, this refers to fragments of allo- and xenogenic pericardium that are widely used for reconstructive surgery. The serous layer of the pericardium (p. Serosum) has low cell adhesion, and the outer fibrous layer of the pericardium (p. Fibrosum) has increased cell adhesion, which is important to prevent adhesions when using these materials in cardiovascular surgery. Given the polar properties of layered biomaterials, in particular the pericardium, methods for their processing are being developed to increase the biocompatibility of materials for reconstructive surgery created on their basis.

Известен способ подготовки биопротезных материалов на основе перикарда, в котором для повышения их биосовместимости производится удаление фиброзного слоя перикарда с помощью лазера или механических приборов, например, дерматома, для уменьшения адгезивности этой части материала и, соответственно, для подавления неблагоприятной фиброзной гиперплазии (патент США, N 8,846,390 В2, 30-09-2014).A known method of preparing bioprosthetic materials based on the pericardium, in which to increase their biocompatibility, the fibrous layer of the pericardium is removed using a laser or mechanical devices, for example, a dermatome, to reduce the adhesiveness of this part of the material and, accordingly, to suppress unfavorable fibrous hyperplasia (U.S. N, 8.846.390 B2, 09/30/2014).

Недостатком способа является то, что ни механическая, ни лазерная обработка не позволяют точно удалить только фиброзный слой и сохранить серозный, а надежное удаление фиброзного слоя вместе с частью медиального слоя сопряжено с избыточным уменьшением толщины биомембраны и ее прочностных свойств. Другим недостатком является то, что удаление фиброзного слоя лазером сопряжено с повреждением структуры тканевого матрикса в зоне удаления, а нарушение структуры будет вызывать иммунную реакцию на имплантат, избыточный фиброгенез, асептический кальциноз и деструкцию материала. Тот же недостаток будет проявляться и при механической обработке дерматомом, фрезой и другими механическими средствами, заявленными в этом патенте.The disadvantage of this method is that neither mechanical nor laser treatment can accurately remove only the fibrous layer and maintain the serous, and reliable removal of the fibrous layer together with part of the medial layer is associated with an excessive decrease in the thickness of the biomembrane and its strength properties. Another disadvantage is that the removal of the fibrous layer by a laser is associated with damage to the structure of the tissue matrix in the removal zone, and a violation of the structure will cause an immune response to the implant, excessive fibrogenesis, aseptic calcification and destruction of the material. The same drawback will also occur with the machining of a dermatome, milling cutter and other mechanical means claimed in this patent.

Известен способ подготовки вторично покрытых коллагеном серозных мембран, изготовленных из перикарда, в котором перикард обрабатывается этанолом, затем фиброзный слой перикарда удаляют скребком, после чего материал обрабатывают для удаления клеток, липидов, неколлагеновых белков, затем покрывают различными комбинациями чистого коллагена для подавления адгезии клеток и повышения биосовместимости материала (патент США 2013/0226314 А1, 29-08-2013).A known method of preparing collagen-coated secondarily serous membranes made of pericardium, in which the pericardium is treated with ethanol, then the pericardial fibrous layer is removed with a scraper, after which the material is processed to remove cells, lipids, non-collagen proteins, then coated with various combinations of pure collagen to suppress cell adhesion and increasing the biocompatibility of the material (US patent 2013/0226314 A1, 29-08-2013).

Недостатком этого способа является то, что в этом способе также неясно, как удалить фиброзный слой и сохранить медиальный и серозный слой, поскольку нет критериев такого удаления, а покрытие коллагеном не является определяющим для подавления адгезивности материала для клеток. Другим недостатком является механическое повреждение матрикса при удалении фиброзного слоя скребком, как и в первом аналоге (патент США, N 8,846,390 В2, 30-09-2014). Кроме этого, покрытие неструктурированным нативным коллагеном также способно вызывать тканевую реакцию на имплантат, резорбцию и построение новой фиброзной ткани, и не может подавить реакцию на поврежденный коллаген при столь жестком удалении фиброзного слоя перикарда.The disadvantage of this method is that in this method it is also unclear how to remove the fibrous layer and preserve the medial and serous layer, since there are no criteria for such removal, and collagen coating is not critical to suppress the adhesion of the material to cells. Another disadvantage is the mechanical damage to the matrix when removing the fibrous layer with a scraper, as in the first analogue (US patent N 8,846,390 B2, 09/30/2014). In addition, coating with unstructured native collagen is also capable of causing a tissue reaction to the implant, resorption and the construction of new fibrous tissue, and cannot suppress the reaction to damaged collagen with such a hard removal of the fibrous layer of the pericardium.

Наиболее близким, принятым за Прототип, является способ обработки тканей для реконструктивной сердечно-сосудистой хирургии, включающий предварительную инкубацию тканей до имплантации в физиологическом солевом растворе с ЭДТА, с последующей обработкой неионным липофильным детергентом моногидратом дезоксихолата натрия, вызывающим гибель клеток донора, и с последующей отмывкой неионного детергента, в котором предварительную инкубацию биоматериалов выполняют в течение 4-6 часов в физиологическом растворе, содержащем 0,5-2 мМ ЭДТА и органический буфер HEPES при рН 7.0, последующую инкубацию с моногидратом дезоксихолата натрия выполняют в течение 30-48 часов при 37°С, используя физиологический раствор, также содержащий органический буфер HEPES при рН 7.8, а отмывку ткани от дезоксихолата выполняют в физиологическом растворе, содержащем 0,9% хлористый натрий, HEPES (рН 7,8) и 15-25% этилового спирта, в течение 8 суток при 37°С с 2-х кратной сменой среды каждые сутки на свежую, с последующей отмывкой от этилового спирта в течение суток (Патент на изобретение РФ №2499611 от 27.11.2013 г.).The closest adopted for the Prototype is a tissue treatment method for reconstructive cardiovascular surgery, including preliminary incubation of tissues prior to implantation in physiological saline with EDTA, followed by treatment with sodium deoxycholate monohydrate with non-ionic lipophilic detergent, which causes the death of donor cells, and followed by washing non-ionic detergent, in which a preliminary incubation of biomaterials is performed for 4-6 hours in physiological saline containing 0.5-2 mm EDTA and an organ HEPES buffer at pH 7.0, followed by incubation with sodium deoxycholate monohydrate for 30-48 hours at 37 ° C using physiological saline also containing HEPES organic buffer at pH 7.8, and tissue washes from deoxycholate in physiological saline containing 0 , 9% sodium chloride, HEPES (pH 7.8) and 15-25% ethyl alcohol, for 8 days at 37 ° C with a 2-fold change of medium every day for fresh, followed by washing from ethyl alcohol during the day (Patent for the invention of the Russian Federation No. 2499611 of 11/27/2013).

Недостатком этого способа, принятого за прототип, является то, после обработки таким способом тканей перикарда остается не только серозный, но и фиброзный слои и, следовательно, сохраняется возможность фиброзной гиперплазии с одной из сторон биоматериала, что впоследствии может способствовать резорбции материала и снижению тем самым его биосовместимости и долговечности.The disadvantage of this method, adopted as a prototype, is that after processing of the pericardial tissue in this way, not only the serous but also the fibrous layers remain and, therefore, the possibility of fibrous hyperplasia from one side of the biomaterial remains, which can subsequently contribute to the resorption of the material and thereby reduce its biocompatibility and durability.

Задачей настоящего изобретения является создание способа подготовки материалов на основе перикарда для реконструктивной и сердечно-сосудистой хирургии с применением моногидрата дезоксихолата натрия, который, вызывая гибель клеток донора и освобождая ткань от иммуногенных и кальциноз-индуцирующих липидных компонентов, не только предотвращает их кальциноз в организме реципиента, но и препятствует фиброзной гиперплазии на одной из сторон материала и повышает биосовместимость слоистых биоматериалов.An object of the present invention is to provide a method for preparing pericardium-based materials for reconstructive and cardiovascular surgery using sodium deoxycholate monohydrate, which, causing the death of donor cells and freeing tissue from immunogenic and calcification-inducing lipid components, not only prevents their calcification in the recipient's body , but also prevents fibrous hyperplasia on one side of the material and increases the biocompatibility of layered biomaterials.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе, включающем предварительную инкубацию биомембран, в частности, перикарда, до имплантации в физиологическом солевом растворе с ЭДТА, с последующей обработкой неионным детергентом деоксихолатом натрия, вызывающим гибель клеток донора, и с последующей отмывкой неионного детергента, в котором предварительную инкубацию имплантатов выполняют в течение 4-6 часов в физиологическом растворе, содержащем 0,5-2 мМ ЭДТА и органический буфер HEPES при рН 7.0, последующую инкубацию с 0,5% р-ром моногидрата дезоксихолата натрия выполняют в течение 30-48 часов при 37°С, также используя физиологический раствор, содержащий органический буфер HEPES при рН 7.8, а отмывку ткани от дезоксихолата выполняют в физиологическом растворе, содержащем хлористый натрий (0,9%), HEPES (рН 7,8) и 20% этилового спирта, в течение 8 суток при 37°С с 2-х кратной сменой среды каждые сутки на свежую, согласно предлагаемому изобретению, после указанной обработки выполняют механическое отслоение фиброзного слоя перикарда от серозного и медиального слоев путем его механического натяжения в противоположные стороны перпендикулярно плоскости перикарда.The problem is achieved in that in the known method, including pre-incubation of biomembranes, in particular, the pericardium, before implantation in physiological saline with EDTA, followed by treatment with non-ionic detergent sodium deoxycholate, which causes the death of donor cells, and subsequent washing of the non-ionic detergent, in wherein the preliminary incubation of implants is performed for 4-6 hours in physiological saline containing 0.5-2 mM EDTA and HEPES organic buffer at pH 7.0, followed by incubation with 0.5% mono sodium deoxycholate idrate is performed for 30-48 hours at 37 ° C, also using physiological saline containing HEPES organic buffer at pH 7.8, and tissue washes from deoxycholate are performed in physiological saline containing sodium chloride (0.9%), HEPES ( pH 7.8) and 20% ethyl alcohol, for 8 days at 37 ° C with a 2-fold change of medium every day to fresh, according to the invention, after this treatment, mechanical separation of the pericardial fibrous layer from the serous and medial layers is performed its mechanical tension in opposite directions perpendicular to the plane of the pericardium.

Применение указанной концентрации ЭДТА, моногидрата дезоксихолата натрия, выбранного режима обработки перикардиальных биомембран, включая их отмывку от применяемых агентов обеспечивает не только подавление способности к кальцификации, децеллюляризацию ткани, удаление липидных компонентов, но и вызывает ослабление связи медиального слоя с фиброзным, что выглядит достаточно неожиданно, и это нельзя было предсказать. Более того, после обработки ткани перикарда способом, принятым за прототип, мы обнаружили увеличение прочностных характеристик мембраны на разрыв в тангенциальном направлении в сравнении с нативным перикардом в 2-4 раза, несмотря на ослаблении связи серозного слоя с фиброзным. До обработки перикарда указанным способом нам не удавалось осуществить механического расслоения фиброзной и серозной частей путем их натяжения в противоположные стороны. Это объясняет, почему в изобретениях, принятых за аналоги, для удаления фиброзного слоя используют лазер, дерматом и другие механические приспособления. Простой обработки спиртом, как в аналоге 2 оказывается недостаточно для отделения фиброзного слоя, не используя при этом скребок. Остается неясным, почему способ обработки, принятый за прототип, обеспечил ослабление связи серозно-медиального и фиброзного слоев. Возможно это связано с хелатированием кальция посредством ЭДТА, что, как мы видим, влияет на прочностные свойства мембран, но почему это влияние так разнонаправленно, остается неясным.The use of the indicated concentration of EDTA, sodium deoxycholate monohydrate, the selected treatment regimen for pericardial biomembranes, including their washing from the agents used, provides not only suppression of calcification ability, tissue decellularization, removal of lipid components, but also weakening of the medial layer to fibrous, which looks rather unexpected and this could not be predicted. Moreover, after processing the pericardial tissue in the manner adopted for the prototype, we found an increase in the tensile strength of the membrane in the tangential direction compared to the native pericardium by 2-4 times, despite the weakening of the connection of the serous layer with the fibrous one. Before processing the pericardium in this way, we were not able to carry out the mechanical separation of the fibrous and serous parts by pulling them in opposite directions. This explains why in the inventions taken as analogues, a laser, a dermatome and other mechanical devices are used to remove the fibrous layer. A simple alcohol treatment, as in analogue 2, is not enough to separate the fibrous layer without using a scraper. It remains unclear why the processing method adopted for the prototype, weakened the connection of the serous-medial and fibrous layers. Perhaps this is due to the chelation of calcium by EDTA, which, as we see, affects the strength properties of the membranes, but why this effect is so multidirectional remains unclear.

Ниже представлены примеры повышения биосовместимости мембран, изготовленных из перикарда крупного рогатого скота, которое было оценено в модели гетеротопической имплантации экспериментальным животным.Below are examples of increasing the biocompatibility of membranes made from cattle pericardium, which was evaluated in a model of heterotopic implantation in experimental animals.

Пример 1.Example 1

Сравнивали фиброзную гиперплазию фрагментов бычьего перикарда, обработанных способом, принятым за прототип, и заявляемым способом, в котором после обработки перикарда удаляли фиброзный слой. Фрагменты перикарда, согласно флуоресцентному микроскопическому анализу, содержали до обработки живые клетки. Перед обработкой фрагменты инкубировали при +4°С в течение 2 суток в питательной среде ДМЕ при рН 7.4, с антибиотиками гентамицином (400 мг/л) и флуканазолом (20 мг/л). После стерилизации фрагменты делили на три группы. Первую группу фрагментов обрабатывали способом, взятым за прототип, включая предварительную инкубацию в течение 4 ч в растворе, содержащем 0,9% хлористого натрия, 0,5 мМ ЭДТА, органический буфер HEPES рН 7,0, затем инкубировали 40 ч в растворе, содержащем 0,9% хлористого натрия и 0,5% моногидрата дезоксихолата натрия, органический буфер HEPES рН 7,8, после чего фрагменты отмывали в растворе, содержащем 0,9% хлористого натрия, органический буфер HEPES рН 7,8, 20% этилового спирта в течение 8 суток с 2-х кратной сменой среды на свежую каждые сутки, а два раза в течение последующих суток отмывали от этилового спирта раствором 0,9% хлористого натрия, рН 7.2. После обработки фрагменты помещали в физиологический раствор Дальбекко, в который были добавлены антибиотики гентамицин (50 мг/л) и флуканазол (5 мг/л). Вторую группу фрагментов перикарда быка вначале обрабатывали также, как первую, а после завершения обработки удаляли фиброзный слой путем расслоения фрагментов и помещали в физиологический раствор Дальбекко, в который были добавлены гентамицин (50 мг/л) и флуканазол (5 мг/л). Третью группу составляли не обработанные фрагменты перикарда быка. Биосовместимость и фиброзную гиперплазию на поверхности материалов изучали в модели подкожной имплантации крысам линии Wistar. Для этого фрагменты имплантировали с использованием модели полного межтканевого контакта, при этом образцы имплантировались без внешних камер в три подкожных кармана, сформированных вдоль позвоночника крысы (по 1 образцу в один карман билатерально) под золетил/ксилазиновым наркозом. Через 13 недель после имплантации материалы эксплантировали, измеряли в них содержание минерализованного кальция методом абсорбционной спектроскопии, а также выполняли их гистологический анализ. Фрагменты, обработанные предлагаемым способом, и способом, принятым за прототип, не кальцифицировались (0,5±0,5 мг кальция на 1 г. сухого веса фрагмента. Необработанные фрагменты перикарда содержали значительное количество минерализованного кальция (25,7±6,13 мг кальция на 1 гр сухого веса фрагмента). Гистологическое исследование показало фиброзную гиперплазию на фиброзном слое перикарда и отсутствие такого разрастания на серозном слое перикарда в контрольных фрагментах, которые перед имплантацией обрабатывали способом, принятым за прототип (Фиг. 1а, б). Во фрагментах, обработанных заявленным способом мы не обнаружили фиброзной гиперплазии ни на одной из сторон материала (Фиг. 1в, г). Таким образом, заявляемый способ полностью подавляет не только кальцификацию, но и фиброзную гиперплазию на обеих сторонах листового материала, изготовленного из перикарда заявленным способом, повышая тем самым его биосовместимость и перспективы применения в реконструктивной сердечно-сосудистой хирургии.Fibrous hyperplasia of bovine pericardial fragments treated by the method adopted for the prototype was compared with the inventive method, in which the fibrous layer was removed after pericardial treatment. Pericardial fragments, according to fluorescence microscopic analysis, contained live cells before treatment. Before treatment, the fragments were incubated at + 4 ° C for 2 days in DME growth medium at pH 7.4, with antibiotics gentamicin (400 mg / l) and flucanazole (20 mg / l). After sterilization, the fragments were divided into three groups. The first group of fragments was treated using the prototype method, including preliminary incubation for 4 h in a solution containing 0.9% sodium chloride, 0.5 mM EDTA, HEPES organic buffer pH 7.0, then incubated for 40 h in a solution containing 0.9% sodium chloride and 0.5% sodium deoxycholate monohydrate, HEPES organic buffer pH 7.8, after which the fragments were washed in a solution containing 0.9% sodium chloride, HEPES organic buffer pH 7.8, 20% ethyl alcohol within 8 days with a 2-fold change of medium to fresh every day, and twice during the next day, washed from ethyl alcohol with a solution of 0.9% sodium chloride, pH 7.2. After processing, the fragments were placed in Dalbekko physiological saline, to which antibiotics gentamicin (50 mg / L) and flucanazole (5 mg / L) were added. The second group of bull pericardial fragments was initially treated as the first, and after the treatment was completed, the fibrous layer was removed by stratification of the fragments and placed in Dalbekko physiological saline, to which gentamicin (50 mg / l) and flucanazole (5 mg / l) were added. The third group consisted of untreated bull pericardial fragments. Biocompatibility and fibrous hyperplasia on the surface of the materials were studied in a model of subcutaneous implantation in Wistar rats. For this, fragments were implanted using the model of complete interstitial contact, while the samples were implanted without external chambers into three subcutaneous pockets formed along the rat spine (1 sample in one pocket bilaterally) under zolet / xylazine anesthesia. 13 weeks after implantation, the materials were explanted, the content of mineralized calcium was measured in them by absorption spectroscopy, and their histological analysis was performed. Fragments processed by the proposed method and the method adopted as a prototype were not calcified (0.5 ± 0.5 mg of calcium per 1 g of dry weight of the fragment. Untreated pericardial fragments contained a significant amount of mineralized calcium (25.7 ± 6.13 mg calcium per 1 g dry weight of the fragment.) A histological examination showed fibrous hyperplasia on the fibrous layer of the pericardium and the absence of such growth on the serous layer of the pericardium in the control fragments, which were processed using the method adopted for the prototype before implantation (Fig. 1a, b). In fragments processed by the claimed method, we did not find fibrotic hyperplasia on either side of the material (Fig. 1c, d). Thus, the claimed method completely suppresses not only calcification, but also fibrotic hyperplasia on both sides of the sheet material made of pericardium by the claimed method, thereby increasing its biocompatibility and prospects of use in reconstructive cardiovascular surgery.

Пример 2.Example 2

Сравнивали репопуляцию клетками реципиента фрагментов перикарда, обработанных способом, принятым за прототип, и заявленным способом. Фрагменты обрабатывали также, как в примере 1, а репопуляцию оценивали также в модели подкожной имплантации крысам линии Wistar. Гистологическое исследование показало, что репопуляция в материале, полученном из фрагментов перикарда предложенным образом, осуществляется более активно (Фиг. 2б), чем в материале, полученном с применением способа, принятого за прототип (Фиг. 2а).Compared the repopulation of recipient cells of pericardial fragments processed by the method adopted for the prototype, and the claimed method. Fragments were processed as in Example 1, and repopulation was also evaluated in the subcutaneous implantation model of Wistar rats. Histological examination showed that repopulation in the material obtained from pericardial fragments in the proposed manner is carried out more actively (Fig. 2b) than in the material obtained using the method adopted for the prototype (Fig. 2a).

Таким образом, приведенные примеры показывают, что заявляемый способ обеспечивает повышение биосовместимости изготовленных из перикарда материалов для реконструктивной и сердечно-сосудистой хирургии в сравнении со способом, принятым за прототип.Thus, the above examples show that the inventive method provides increased biocompatibility of materials made from pericardium for reconstructive and cardiovascular surgery in comparison with the method adopted for the prototype.

Claims (1)

Способ повышения биосовместимости перикардиальных биоматериалов для реконструктивной хирургии, включающий предварительную инкубацию тканей до имплантации в физиологическом солевом растворе с ЭДТА с последующей обработкой неионным липофильным детергентом моногидратом дезоксихолата натрия, вызывающим гибель клеток донора, и с последующей отмывкой неионного детергента, в котором предварительную инкубацию трансплантатов выполняют в течение 4-6 часов в физиологическом растворе, содержащем 0,5-2 мМ ЭДТА и органический буфер HEPES при рН 7.0, последующую инкубацию с моногидратом дезоксихолата натрия выполняют в течение 30-48 часов при 37°С, используя физиологический раствор, также содержащий органический буфер HEPES при рН 7.8, а отмывку ткани от дезоксихолата выполняют в физиологическом растворе, содержащем хлористый натрий 0,9%, HEPES (рН 7,8) и 20% этилового спирта, в течение 8 суток при 37°С с 2-кратной сменой среды каждые сутки на свежую, с последующей отмывкой от этилового спирта в течение суток, отличающийся тем, что после такой обработки выполняют механическое отслоение фиброзного слоя перикарда (p.fibrosum) путем его механического натяжения в противоположные стороны перпендикулярно плоскости перикарда.A method of increasing the biocompatibility of pericardial biomaterials for reconstructive surgery, including preliminary incubation of tissues prior to implantation in physiological saline with EDTA, followed by treatment with sodium deoxycholate monohydrate with non-ionic lipophilic detergent, which causes the death of donor cells, and with subsequent washing of the non-ionic detergent in which pre-incubation is carried out, in which for 4-6 hours in physiological saline containing 0.5-2 mm EDTA and HEPES organic buffer at pH 7.0, the next incubation with sodium deoxycholate monohydrate is performed for 30-48 hours at 37 ° C using physiological saline also containing HEPES organic buffer at pH 7.8, and tissue washing from deoxycholate is performed in physiological saline containing 0.9% sodium chloride, HEPES (pH 7.8) and 20% ethyl alcohol, for 8 days at 37 ° C with a 2-fold change of medium every day to fresh, followed by washing from ethyl alcohol during the day, characterized in that after such processing they perform mechanical exfoliation of the fibrous layer erikarda (p.fibrosum) by its mechanical tension in opposite directions perpendicular to the plane of the pericardium.
RU2018111970A 2018-04-03 2018-04-03 Method for improving biocompatability of pericardial biomaterials for reconstructive surgery RU2678966C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018111970A RU2678966C1 (en) 2018-04-03 2018-04-03 Method for improving biocompatability of pericardial biomaterials for reconstructive surgery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018111970A RU2678966C1 (en) 2018-04-03 2018-04-03 Method for improving biocompatability of pericardial biomaterials for reconstructive surgery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2678966C1 true RU2678966C1 (en) 2019-02-05

Family

ID=65273552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018111970A RU2678966C1 (en) 2018-04-03 2018-04-03 Method for improving biocompatability of pericardial biomaterials for reconstructive surgery

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2678966C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7354749B2 (en) * 2001-05-24 2008-04-08 The University Leeds Decellularisation of matrices
RU2453291C1 (en) * 2010-11-17 2012-06-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский онкологический научный центр имени Н.Н. Блохина" Российской академии медицинских наук (ФГБУ "РОНЦ им. Н.Н. Блохина" РАМН) Method for making tracheal matrix for allogeneic transplantation
RU2499611C1 (en) * 2012-09-28 2013-11-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук (ИТЭБ РАН) Method for improving biocompatibility of valve and vascular grafts

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7354749B2 (en) * 2001-05-24 2008-04-08 The University Leeds Decellularisation of matrices
RU2453291C1 (en) * 2010-11-17 2012-06-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Российский онкологический научный центр имени Н.Н. Блохина" Российской академии медицинских наук (ФГБУ "РОНЦ им. Н.Н. Блохина" РАМН) Method for making tracheal matrix for allogeneic transplantation
RU2499611C1 (en) * 2012-09-28 2013-11-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук (ИТЭБ РАН) Method for improving biocompatibility of valve and vascular grafts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6728307B2 (en) Enzyme treatment method for tissue products
US20180296317A1 (en) Sheet tissue products
ES2846758T3 (en) Methods to remove alpha-galactose
EP3549616B1 (en) Method for enzymatic treatment of tissue products
RU2678966C1 (en) Method for improving biocompatability of pericardial biomaterials for reconstructive surgery
Kumar et al. Extraction techniques for the decellularization of rat dermal constructs
WO2014077934A1 (en) Solubilization of antigen components for removal from tissues
Vasudev et al. Inhibition of bioprosthesis calcification due to synergistic effect of Fe/Mg ions to polyethylene glycol grafted bovine pericardium
RU2773529C1 (en) Method for obtaining collagen material and multilayer collagen membranes for surgery
Fadeeva et al. Study of Biointegration and Elastic-Strength Properties of a New Xenopericardium-Based Biomaterial for Reconstructive Cardiovascular Surgery.
RU2291675C2 (en) Method for treating cardiovascular surgical transplants
Koike et al. Histological Analyses of Bacterial Cellulose as a Carrier for BMP-2 in Bone Regeneration in Japanese White Rabbits
AU773150B2 (en) A method using potassium dihydrogen phosphate to reduce calcification of tissue
WO2013060103A1 (en) Method for treating animal-derived collagen fibre materials

Legal Events

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

Effective date: 20200404