RU2679121C1 - Способ получения костного имплантата на основе стерильного деминерализованного костного матрикса - Google Patents
Способ получения костного имплантата на основе стерильного деминерализованного костного матрикса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2679121C1 RU2679121C1 RU2018141307A RU2018141307A RU2679121C1 RU 2679121 C1 RU2679121 C1 RU 2679121C1 RU 2018141307 A RU2018141307 A RU 2018141307A RU 2018141307 A RU2018141307 A RU 2018141307A RU 2679121 C1 RU2679121 C1 RU 2679121C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bone
- bone matrix
- solution
- ozone
- implants
- Prior art date
Links
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 title claims abstract description 41
- 239000007943 implant Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 210000002805 bone matrix Anatomy 0.000 title claims abstract description 11
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 7
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 231100000987 absorbed dose Toxicity 0.000 claims abstract description 5
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims abstract 2
- 210000001564 haversian system Anatomy 0.000 claims description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 abstract description 7
- INVGWHRKADIJHF-UHFFFAOYSA-N Sanguinarin Chemical compound C1=C2OCOC2=CC2=C3[N+](C)=CC4=C(OCO5)C5=CC=C4C3=CC=C21 INVGWHRKADIJHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000001857 anti-mycotic effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000002138 osteoinductive effect Effects 0.000 abstract description 4
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 abstract description 3
- FCEXWTOTHXCQCQ-UHFFFAOYSA-N Ethoxydihydrosanguinarine Natural products C12=CC=C3OCOC3=C2C(OCC)N(C)C(C2=C3)=C1C=CC2=CC1=C3OCO1 FCEXWTOTHXCQCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229940084560 sanguinarine Drugs 0.000 abstract description 2
- YZRQUTZNTDAYPJ-UHFFFAOYSA-N sanguinarine pseudobase Natural products C1=C2OCOC2=CC2=C3N(C)C(O)C4=C(OCO5)C5=CC=C4C3=CC=C21 YZRQUTZNTDAYPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 6
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 5
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 4
- 239000002374 bone meal Substances 0.000 description 4
- 229940036811 bone meal Drugs 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 3
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 3
- 101710167839 Morphogenetic protein Proteins 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 3
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 3
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 3
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000191940 Staphylococcus Species 0.000 description 2
- 229930013930 alkaloid Natural products 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 229940124350 antibacterial drug Drugs 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 108010041649 chymopsin Proteins 0.000 description 2
- 239000000306 component Substances 0.000 description 2
- 210000002808 connective tissue Anatomy 0.000 description 2
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 description 2
- 210000003275 diaphysis Anatomy 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 2
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 2
- 230000011164 ossification Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 241000589291 Acinetobacter Species 0.000 description 1
- 241000186046 Actinomyces Species 0.000 description 1
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 description 1
- 102000007350 Bone Morphogenetic Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010007726 Bone Morphogenetic Proteins Proteins 0.000 description 1
- 241000588923 Citrobacter Species 0.000 description 1
- 208000024779 Comminuted Fractures Diseases 0.000 description 1
- RATMHCJTVBHJSU-UHFFFAOYSA-N Dihydrochelerythrine Natural products C1=C2OCOC2=CC2=C(N(C)C(O)C=3C4=CC=C(C=3OC)OC)C4=CC=C21 RATMHCJTVBHJSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000224431 Entamoeba Species 0.000 description 1
- 241000194033 Enterococcus Species 0.000 description 1
- 241000588722 Escherichia Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N Gentamicin Chemical compound O1[C@H](C(C)NC)CC[C@@H](N)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](NC)[C@@](C)(O)CO2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N 0.000 description 1
- 229930182566 Gentamicin Natural products 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- OJMMVQQUTAEWLP-UHFFFAOYSA-N Lincomycin Natural products CN1CC(CCC)CC1C(=O)NC(C(C)O)C1C(O)C(O)C(O)C(SC)O1 OJMMVQQUTAEWLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000187654 Nocardia Species 0.000 description 1
- 241000218180 Papaveraceae Species 0.000 description 1
- 241000588769 Proteus <enterobacteria> Species 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 1
- 241000607720 Serratia Species 0.000 description 1
- 241000607768 Shigella Species 0.000 description 1
- 241000194017 Streptococcus Species 0.000 description 1
- 241000224526 Trichomonas Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 229930015421 benzophenanthridine alkaloid Natural products 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M bisulphate group Chemical group S([O-])(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000019658 bitter taste Nutrition 0.000 description 1
- 239000012503 blood component Substances 0.000 description 1
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 1
- 229940112869 bone morphogenetic protein Drugs 0.000 description 1
- GPRBEKHLDVQUJE-VINNURBNSA-N cefotaxime Chemical compound N([C@@H]1C(N2C(=C(COC(C)=O)CS[C@@H]21)C(O)=O)=O)C(=O)/C(=N/OC)C1=CSC(N)=N1 GPRBEKHLDVQUJE-VINNURBNSA-N 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 230000012292 cell migration Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229940088530 claforan Drugs 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003544 deproteinization Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- -1 dioxidine Chemical compound 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229960002518 gentamicin Drugs 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 241000411851 herbal medicine Species 0.000 description 1
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229960003350 isoniazid Drugs 0.000 description 1
- QRXWMOHMRWLFEY-UHFFFAOYSA-N isoniazide Chemical compound NNC(=O)C1=CC=NC=C1 QRXWMOHMRWLFEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005287 lincomycin Drugs 0.000 description 1
- OJMMVQQUTAEWLP-KIDUDLJLSA-N lincomycin Chemical compound CN1C[C@H](CCC)C[C@H]1C(=O)N[C@H]([C@@H](C)O)[C@@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](SC)O1 OJMMVQQUTAEWLP-KIDUDLJLSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- VAOCPAMSLUNLGC-UHFFFAOYSA-N metronidazole Chemical compound CC1=NC=C([N+]([O-])=O)N1CCO VAOCPAMSLUNLGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000282 metronidazole Drugs 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000002278 reconstructive surgery Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- JQXXHWHPUNPDRT-WLSIYKJHSA-N rifampicin Chemical compound O([C@](C1=O)(C)O/C=C/[C@@H]([C@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](C)[C@H](O)[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)\C=C\C=C(C)/C(=O)NC=2C(O)=C3C([O-])=C4C)C)OC)C4=C1C3=C(O)C=2\C=N\N1CC[NH+](C)CC1 JQXXHWHPUNPDRT-WLSIYKJHSA-N 0.000 description 1
- 229960001225 rifampicin Drugs 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 238000004621 scanning probe microscopy Methods 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000008174 sterile solution Substances 0.000 description 1
- 239000003206 sterilizing agent Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS 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
- A61F2/00—Filters 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
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/28—Bones
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N1/00—Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
- A61K35/12—Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
- A61K35/32—Bones; Osteocytes; Osteoblasts; Tendons; Tenocytes; Teeth; Odontoblasts; Cartilage; Chondrocytes; Synovial membrane
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/08—Radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/16—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Virology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Rheumatology (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к способу получения костного имплантата на основе стерильного деминерализованного костного матрикса, включающий механическую обработку костной ткани, деминерализацию заготовки с последующей комбинированной стерилизацией озоновоздушной смесью с концентрацией озона 6-8 мг/л и продолжительностью 10-20 мин и радиационным облучением потоком быстрых электронов с величиной поглощенной дозы 11-15 кГр герметично упакованных образцов, причем механическую обработку костного матрикса проводят с учетом направления остеонных структур кости в стерильном охлажденном до 4°С растворе Рингера с содержанием сангвиритрина 0,01% в пересчете на активное вещество, и последующую инкубацию деминерализованного костного матрикса в 0,2% растворе сангвиритрина при температуре 37°С в течение 72-144 часов, после чего готовое средство сушат при 20°С и герметично упаковывают. Технический результат – создание инновационного метода получения костных имплантатов со 100% стерилизацией костных имплантатов при сохранении их остеоиндуктивных свойств, морфологической и биопластической сохранности при длительном хранении, с приданием имплантатам антимикробных, антивирусных и противомикотических свойств. 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к медицине, а именно: к травматологии, ортопедии, гнойной хирургии и остеологии, к другим отраслям восстановительной хирургии для репарации соединительной ткани в инфицированных ранах, может быть применено в работе «костных банков» для обеспечения костными имплантатами, а также в целях репродукции тканей и биопротезирования.
Известны различные технологии получения трансплантатов и имплантатов в зависимости от поставленных задач.
Так, известен способ насыщения трансплантатов костной губчатой ткани медикаментами путем помещения их в раствор лекарственных средств (пат. РФ №2170016). На отмытую губчатую ткань в виде крошки, залитую раствором лекарственного средства, воздействуют низкочастотным ультразвуком частотой 24,5-28,5 кГц средней интенсивности. Способ позволяет повысить качество насыщения костных трансплантатов и ускорить процесс насыщения. Однако, недостатком предложенного способа является то, что трансплантат изготавливается в виде крошки и отсутствует возможность придания ему необходимых форм и размеров с учетом ориентации остеонных структур костной ткани.
Известней способ получения биоактивного костно-пластического материала «Депротекс» (пат. РФ №2232585). Для получения материала депротеинизированную кость измельчают до размера частиц 0,1-0,5 мм, полученную костную муку соединяют с 9% желатином с добавлением антибактериального препарата, консервируют и стерилизуют. Данный метод кроме плюсов имеет и определенные недостатки: в результате удаления органической фазы, материал освобождают от морфогенетических белков, которые стимулируют остеогенез в костной ткани.
Известней способ получения биоактивного костно-пластического материала «Костма» (пат. РФ №2211708). Для получения биоактивного костно-пластического материала костную муку соединяют в пропорции 2:1 с 9% раствором желатина при 38-40°C с добавлением антибактериальных препаратов. Недостатком метода является то, что в качестве основного компонента используется нативная аллокостная мука, в которой костные морфогенетические белки находятся в связанном с минеральным компонентом состоянии, затрудняющем формирование очагов регенерации и проявление остеоиндуктивных свойств получаемого материала.
Известней способ получения биоактивного костно-пластического материала «Оргамакс» (пат. РФ №2344826). Деминерализованную кость измельчают до костной муки с размером частиц 0,1-0,5 мм и смешивают в соотношении 1:1 с приготовленным 20% коллагенсодержащим раствором. Для создания тканеинженерных композиций стерилизованный материал обогащают факторами роста или культурой клеток непосредственно перед операцией. Данный метод кроме очевидных плюсов имеет и определенные недостатки - костно-пластический материал не имеет антимикробных, противовирусных и противомикотических свойств.
Известен способ лечения оскольчатых переломов длинных трубчатых костей (пат РФ №2253393) с помощью аллопластического препарата «КоллапАн», который содержит синтетический гидроксиапатит, коллаген и антибиотик для профилактики гнойно-воспалительных дефектов. Известным недостатком этого метода являются возможные аллергические реакции на антибиотики, входящие в состав препарата (гентамицин, линкомицин, метронидазол, клафоран, рифампицин, диоксидин, изониазид). Кроме того, искусственная гидроксиапатитная керамика, входящая в состав препарата не содержит клеточных элементов и морфогенетического белка, который в норме содержится в костной ткани.
Кроме того, все вышеперечисленные известные методы получения костно-пластического материала, имеют один общий недостаток - в материале нарушена микроструктура каналов костной ткани, что затрудняет миграцию клеток в процессе остеосинтеза.
Известен способ изготовления костного имплантата (пат. РФ 2526429), включающий механическую обработку гидродинамической струей фрагмента костной ткани, деминерализацию заготовки в растворе неорганической кислоты, нейтрализацию остатков кислоты, промывку заготовки из костного материала, ее стерилизацию и консервацию. Стерилизацию имплантата осуществляют озоно-воздушной смесью с концентрацией озона 5-50 мг/м3 в течение 7-10 мин перед механической обработкой и аналогичную окончательную стерилизацию после завершения технологического процесса изготовления имплантата.
Известен способ получения костного трансплантата (пат РФ №2223104) путем депротеинизации фрагментов в 0,01% растворе химопсина, затем в 10% растворе перекиси водорода в течение 48 часов, обработку жидким эфиром, высушивание и обработку 10% раствором хлористого лития в течение 16 часов и стерилизацию целевого продукта. При этом фрагменты длинных трубчатых костей депротеинизируют в растворе химопсина в течение 96 часов, а при обработке 10% раствором перекиси водорода их помещают в переменное магнитное поле при 45°С. Очевидным недостатком этого метода является то, что в процессе удаления органической фазы, материал освобождают от морфогенетических белков, которые стимулируют остеогенез в костной ткани. Кроме того, трансплантату не придают антимикробных свойств, что затрудняет его применение в гнойной остеологии при репарации инфицированных ран.
Известен комбинированный способ стерилизации костного имплантата (пат РФ №2630464), выбранный в качестве прототипа, включающий начальную обработку образцов озоно-воздушной смесью и повторную аналогичную обработку озоно-воздушной смесью перед хранением образцов. Обработку образцов осуществляют озоно-воздушной смесью с концентрацией озона 6-8 мг/л и продолжительностью 10-20 мин с последующим окончательным радиационным облучением потоком быстрых электронов с величиной поглощенной дозы 11-15 кГр герметично упакованных образцов.
Технический результат изобретения состоит в технологии получения имплантатов с использованием инновационных методов изготовления со 100% стерилизацией костных имплантатов при сохранении их остеоиндуктивных свойств, морфологической и биопластической сохранности, с приданием имплантатам антимикробных, антивирусных и противомикотических свойств за счет иммобилизации лекарственного средства.
Достижение технического результата возможно при использовании способа получения костного имплантата на основе стерильного деминерализованного костного матрикса, включающего механическую обработку костной ткани, деминерализацию заготовки с последующей комбинированной стерилизацией озоно-воздушной смесью с концентрацией озона 6-8 мг/л и продолжительностью 10-20 мин и радиационным облучением потоком быстрых электронов с величиной поглощенной дозы 11-15 кГр герметично упакованных образцов. При этом механическую обработку костного матрикса проводят с учетом направления остеонных структур кости в стерильном охлажденном до 4°С растворе Рингера с содержанием сангвиритрина 0,01% в пересчете на активное вещество, и дополнительно осуществляют инкубацию деминерализованного костного матрикса в 0,2% растворе сангвиритрина при температуре 37°С в течении 72-144 часов, после чего готовое средство сушат при 20°С и упаковывают.
Препарат Сангвиритрин является природным фитоантисептиком, Производитель: ПЭЗ ВИЛАР ГУП (Россия). Сангвиритрин (ВФС 42-948-80 от 26.02.1980) представляет собой сумму бисульфатов природных алкалоидов сангвинарина и хелеритрина (близкие по структуре и свойствам четвертичные бензофенантридиновые алкалоиды), получаемых из травы маклейи сердцевидной (Macleya cordata Willd. R. Br.) и маклейи мелкоплодной (Macleya microcarpa Maxim. Fedde) семейства Papaveraceae. Это кристаллический порошок от светло-желтого до темно-оранжевого цвета, без запаха, горького вкуса, хорошо растворим в воде при нагревании до 50°С. Сангвиритрин обладает широким спектром антимикробной активности, ингибирует рост патогенных и условно патогенных микроорганизмов рода Staphylococcus, Streptococcus, Enterococcus, Shigella, Escherichia, Salmonella, Proteus, Acinetobacter, Citrobacter, Pseudomonas, Serratia, Klebsiella, Antracoides, Cryptococcus, патогенных грибов рода Microsporum, Trichophyton, Nocardia, Aspergillus, дрожжеподобных грибов рода Candida и др., а также Actinomyces и паразитических простейших рода Trichomonas и Entamoeba. Сангвиритрин активен в отношении моно- и полирезистентных штаммов микроорганизмов, в том числе рода Staphylococcus и Candida. Важной особенностью сангвиритрина является отсутствие возникновения устойчивости к нему микроорганизмов.
Изобретение иллюстрируется следующим примером.
Пример 1 Получение костного имплантата
С эндостальной и периостальной поверхностей кортикальной костной ткани из фрагмента диафиза бедренной кости быка удаляют мягкие ткани и костный мозг. Затем заготовки помещают в 3% раствор перекиси водорода на 1 час для удаления компонентов крови из компактного слоя и проводят первичную стерилизацию костных образцов методом озоновой стерилизации - обработкой в проточном режиме струей озоно-кислородной смеси с концентрацией 6-8 мг/л в течение 7-10 минут. Затем фрагмент кости механически обрабатывают в стерильном охлажденном до 4°С растворе Рингера с содержанием сангвиритрина 0,01% в пересчете на активное вещество с помощью полых цилиндрических фрез для получения необходимого количества цилиндрических образцов 5×7,5 мм и 5×12,5 мм, а также с использованием прецизионного отрезного станка и фрез с алмазным напылением для придания им требуемой формы с учетом направления остеонных структур кости. На заранее подготовленных контрольных образцах костной ткани осуществляют контроль качества костной ткани (механические испытания: на сжатие, микротвердость; микроскопические исследования: фрактографический 3D-анализ, исследование морфологии ткани с помощью световой и сканирующей микроскопии). Для улучшения сорбционной способности, прошедшие контроль заготовки подвергают деминерализации с помощью соляной кислоты 0,8 моль/дм3 (0,8 н) в течение 72 часов. Для контроля степени деминерализации производят контроль с помощью световой микроскопии и элементный анализ контрольных деминерализованных образцов с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии. На основе полученных деминерализованных костных заготовок проводят иммобилизацию сангвиритрина, путем инкубации заготовок в 0,2% раствор сангвиритрина при 37°С на срок от 72 до 144 часов. При указанной температуре не наблюдается выпадения сангвиритрина в осадок.
Производят спектрофотометрический контроль времени высвобождения сангвиритрина в физиологический раствор (натрия хлорид) и проверку высвобожденного сангвиритрина на подлинность с помощью реактива Майера. Полученные образцы высушивают при 20°С и герметично упаковывают в инертной стерилизующей среде - озоно-воздушной смеси с последующим радиационным облучением с величиной поглощенной дозы 10-15 кГр, что обеспечивает 100% стерилизацию. После проведения окончательной стерилизации комбинированным способом - озоно-воздушной смесью и радиационным воздействием, проводят повторные механические испытания контрольных образцов.
Подлинность высвобожденного после отмывки образцов сангвиритрина в физиологический раствор проверяли в соответствии с фармакопейной статьей ФС42-3572-98 (Раствор сангвиритрина 0,2%). К 5 мл физиологического раствора с высвобожденным из образцов сангвиритрином прибавляли 3 капли реактива Майера. 5 мл раствора дали характерную реакцию на сульфаты, в растворе образовался осадок желто-оранжевого цвета (алкалоиды), что свидетельствует о подлинности высвобожденного из образцов сангвиритрина и отсутствии химического взаимодействия между коллагеном деминерализованного костного матрикса и сангвиритрином. Следовательно, высвобожденный в физраствор сангвиритрин обладает антимикробной и терапевтической активностью.
Результаты контрольных испытаний костного имплантаи до и после стерилизующего физико-химического воздействия соответствуют разработанным критериям качества (см. таблица 1) для производства костного импланта на основе деминерализованной кортикальной кости диафиза бедренной кости быка и сангвиритрина.
Испытания подтвердили состоятельность предложенного способа по практическому использованию для выполнения хирургической операции, репарации соединительной ткани в инфицированных ранах и гнойной остеологии и может храниться при температуре 18-20°С до 5 лет.
Комбинированная стерилизация и антимикробные, антивирусные и противомикотические свойства за счет иммобилизации лекарственного средства растительного происхождения - сангвиритрин гарантируют стерильность с одновременным сохранением биопластических и остеоиндуктивных свойств материала при длительном хранении.
Claims (1)
- Способ получения костного имплантата на основе стерильного деминерализованного костного матрикса, включающий механическую обработку костной ткани, деминерализацию заготовки с последующей комбинированной стерилизацией озоновоздушной смесью с концентрацией озона 6-8 мг/л и продолжительностью 10-20 мин и радиационным облучением потоком быстрых электронов с величиной поглощенной дозы 11-15 кГр герметично упакованных образцов, отличающийся тем, что механическую обработку костного матрикса проводят с учетом направления остеонных структур кости в стерильном охлажденном до 4°С растворе Рингера с содержанием сангвиритрина 0,01% в пересчете на активное вещество, и последующую инкубацию деминерализованного костного матрикса в 0,2% растворе сангвиритрина при температуре 37°С в течение 72-144 часов, после чего готовое средство сушат при 20°С и герметично упаковывают.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018141307A RU2679121C1 (ru) | 2018-11-23 | 2018-11-23 | Способ получения костного имплантата на основе стерильного деминерализованного костного матрикса |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018141307A RU2679121C1 (ru) | 2018-11-23 | 2018-11-23 | Способ получения костного имплантата на основе стерильного деминерализованного костного матрикса |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2679121C1 true RU2679121C1 (ru) | 2019-02-06 |
Family
ID=65273605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018141307A RU2679121C1 (ru) | 2018-11-23 | 2018-11-23 | Способ получения костного имплантата на основе стерильного деминерализованного костного матрикса |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2679121C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2708235C1 (ru) * | 2019-09-18 | 2019-12-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР) | Способ получения биоимплантата на основе стерильного деорганифицированного костного матрикса |
| RU2732427C1 (ru) * | 2019-12-06 | 2020-09-16 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР) | Способ получения костного имплантата с деминерализованным поверхностным слоем |
| RU2756246C1 (ru) * | 2021-03-16 | 2021-09-28 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР) | Способ получения костного имплантата на основе стерильного костного матрикса |
| RU2801471C1 (ru) * | 2022-10-13 | 2023-08-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "ННИИТО им. Я.Л. Цивьяна" Минздрава России) | Способ создания тканеинженерной конструкции для стимуляции регенерации кости |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5513662A (en) * | 1991-12-31 | 1996-05-07 | Osteotech, Inc. | Preparation of bone for transplantation |
| RU2147800C1 (ru) * | 1999-02-17 | 2000-04-27 | Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им.Н.Н.Приорова | Способ изготовления костного аллотрансплантата |
| RU2223104C2 (ru) * | 2001-09-28 | 2004-02-10 | Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии | Способ получения костного трансплантата |
| RU2232585C2 (ru) * | 2001-03-01 | 2004-07-20 | Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии | Способ приготовления биоактивного костно-пластического материала "депротекс" |
| RU2268060C1 (ru) * | 2004-06-18 | 2006-01-20 | Научно-исследовательский и учебно-методический центр биомедицинских технологий ВИЛАР | Способ изготовления костных имплантатов |
| RU2524618C1 (ru) * | 2013-07-04 | 2014-07-27 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы Научно-исследовательский институт скорой помощи имени Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения г. Москвы | Комбинированный костный аллотрансплантат и способ его получения |
| RU2526429C1 (ru) * | 2013-04-11 | 2014-08-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений Россельхозакадемии (ГНУ ВИЛАР Россельхозакадемии) | Способ изготовления костных имплантов |
| RU2629664C1 (ru) * | 2016-06-14 | 2017-08-31 | Павел Николаевич Ляшенко | Способ механической обработки костных образцов in vitro |
| RU2630464C1 (ru) * | 2016-07-29 | 2017-09-08 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР) | Комбинированный способ стерилизации костных имплантатов |
-
2018
- 2018-11-23 RU RU2018141307A patent/RU2679121C1/ru active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5513662A (en) * | 1991-12-31 | 1996-05-07 | Osteotech, Inc. | Preparation of bone for transplantation |
| RU2147800C1 (ru) * | 1999-02-17 | 2000-04-27 | Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им.Н.Н.Приорова | Способ изготовления костного аллотрансплантата |
| RU2232585C2 (ru) * | 2001-03-01 | 2004-07-20 | Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии | Способ приготовления биоактивного костно-пластического материала "депротекс" |
| RU2223104C2 (ru) * | 2001-09-28 | 2004-02-10 | Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии | Способ получения костного трансплантата |
| RU2268060C1 (ru) * | 2004-06-18 | 2006-01-20 | Научно-исследовательский и учебно-методический центр биомедицинских технологий ВИЛАР | Способ изготовления костных имплантатов |
| RU2526429C1 (ru) * | 2013-04-11 | 2014-08-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений Россельхозакадемии (ГНУ ВИЛАР Россельхозакадемии) | Способ изготовления костных имплантов |
| RU2524618C1 (ru) * | 2013-07-04 | 2014-07-27 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы Научно-исследовательский институт скорой помощи имени Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения г. Москвы | Комбинированный костный аллотрансплантат и способ его получения |
| RU2629664C1 (ru) * | 2016-06-14 | 2017-08-31 | Павел Николаевич Ляшенко | Способ механической обработки костных образцов in vitro |
| RU2630464C1 (ru) * | 2016-07-29 | 2017-09-08 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР) | Комбинированный способ стерилизации костных имплантатов |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2708235C1 (ru) * | 2019-09-18 | 2019-12-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР) | Способ получения биоимплантата на основе стерильного деорганифицированного костного матрикса |
| RU2732427C1 (ru) * | 2019-12-06 | 2020-09-16 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР) | Способ получения костного имплантата с деминерализованным поверхностным слоем |
| RU2756246C1 (ru) * | 2021-03-16 | 2021-09-28 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР) | Способ получения костного имплантата на основе стерильного костного матрикса |
| RU2801471C1 (ru) * | 2022-10-13 | 2023-08-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "ННИИТО им. Я.Л. Цивьяна" Минздрава России) | Способ создания тканеинженерной конструкции для стимуляции регенерации кости |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2679121C1 (ru) | Способ получения костного имплантата на основе стерильного деминерализованного костного матрикса | |
| Ripamonti et al. | Osteogenin, a bone morphogenetic protein, adsorbed on porous hydroxyapatite substrata, induces rapid bone differentiation in calvarial defects of adult primates | |
| Katthagen | Bone regeneration with bone substitutes: an animal study | |
| US5573771A (en) | Medicinal bone mineral products | |
| RU2104703C1 (ru) | Способ получения материала для остеопластики и полученный этим способом материал | |
| Adams Jr et al. | The rate of warping in irradiated and nonirradiated homograft rib cartilage: a controlled comparison and clinical implications | |
| CA1142430A (en) | Bone substitute material and its use | |
| DeVRIES et al. | Radiation sterilization of homogenous-bone transplants utilizing radioactive cobalt: preliminary report | |
| US20120195971A1 (en) | Method for Preparing Mechanically Macerated Demineralized Bone Materials and Compositions Comprising the same | |
| US7758895B2 (en) | Methods for purifying insoluble bone gelatin | |
| JPH03170156A (ja) | アログラフト骨及び組織の無菌処理法 | |
| RU2524618C1 (ru) | Комбинированный костный аллотрансплантат и способ его получения | |
| RU2629664C1 (ru) | Способ механической обработки костных образцов in vitro | |
| RU2147800C1 (ru) | Способ изготовления костного аллотрансплантата | |
| RU2732427C1 (ru) | Способ получения костного имплантата с деминерализованным поверхностным слоем | |
| RU2268060C1 (ru) | Способ изготовления костных имплантатов | |
| EP0347496B1 (en) | Method for treating material for implantation and implant | |
| RU2722266C1 (ru) | Лиофилизированный биологический биодеградируемый минерализованный костнопластический материал и способ его изготовления | |
| Litvinov et al. | Optimization of technologies for manufacture of demineralized bone implants for drug release | |
| RU2756246C1 (ru) | Способ получения костного имплантата на основе стерильного костного матрикса | |
| US20130225669A1 (en) | Sterilization of proteinaceous biomaterials and tissues with genipin | |
| RU2708235C1 (ru) | Способ получения биоимплантата на основе стерильного деорганифицированного костного матрикса | |
| WO2019168428A1 (ru) | Способ очистки костного и кожного матриксов с использованием сверхкритического флюида | |
| RU2356582C1 (ru) | Способ кислотной деминерализации костной ткани для трансплантации | |
| KR20220059907A (ko) | 골 이식재 및 이의 제조방법 |