RU2726821C1 - Biocomplex for stimulation of microarchitheonics restoration of bone tissue of maxillofacial area - Google Patents

Biocomplex for stimulation of microarchitheonics restoration of bone tissue of maxillofacial area Download PDF

Info

Publication number
RU2726821C1
RU2726821C1 RU2019115520A RU2019115520A RU2726821C1 RU 2726821 C1 RU2726821 C1 RU 2726821C1 RU 2019115520 A RU2019115520 A RU 2019115520A RU 2019115520 A RU2019115520 A RU 2019115520A RU 2726821 C1 RU2726821 C1 RU 2726821C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bone tissue
biocomplex
cerium dioxide
restoration
bone
Prior art date
Application number
RU2019115520A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эрнест Арамович Базикян
Андрей Анатольевич Чунихин
Владимир Константинович Иванов
Алексей Александрович Прокопов
Александр Евгеньевич Баранчиков
Анна Сергеевна Клиновская
Кнарик Давидовна Абраамян
Никита Андреевич Чунихин
Original Assignee
Эрнест Арамович Базикян
Андрей Анатольевич Чунихин
Владимир Константинович Иванов
Алексей Александрович Прокопов
Александр Евгеньевич Баранчиков
Анна Сергеевна Клиновская
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 Эрнест Арамович Базикян, Андрей Анатольевич Чунихин, Владимир Константинович Иванов, Алексей Александрович Прокопов, Александр Евгеньевич Баранчиков, Анна Сергеевна Клиновская filed Critical Эрнест Арамович Базикян
Priority to RU2019115520A priority Critical patent/RU2726821C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2726821C1 publication Critical patent/RU2726821C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K33/00Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
    • A61K33/24Heavy metals; Compounds thereof
    • A61K33/244Lanthanides; Compounds thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/14Blood; Artificial blood
    • A61K35/16Blood plasma; Blood serum
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/02Inorganic materials
    • A61L27/04Metals or alloys
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/54Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
    • A61P1/02Stomatological preparations, e.g. drugs for caries, aphtae, periodontitis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P19/00Drugs for skeletal disorders

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention refers to medicine, particularly to dentistry, and can be used for stimulating bone tissue regeneration in the maxillofacial region when the presented composition is introduced into bone tissue defects. Biocomplex for stimulation of microarchitecture restoration of bone tissue of maxillofacial area contains thrombocyte enriched patient's autoplasma, nanostructured biostimulator, filler and Renamplastin activator, wherein the nanostructured biostimulator used is nanocristalline cerium dioxide, with the following ratio of components, wt. %: thrombocyte enriched autoplasma - 5–50; nanocristalline cerium dioxide - 1–5; activator - 1–10; isotonic solution - balance up to 100 %.EFFECT: invention provides reduced time of bone structure integrity restoration due to optimization of reparative osteogenesis, as well as more convenient use of biocomplex due to creation of composition in form of gel, easy to use.1 cl, 1 dwg, 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, в частности к стоматологии, и может быть использовано для стимуляции регенерации костной ткани челюстно-лицевой области при введении - биокомплекса в костные дефекты.The invention relates to medicine, in particular to dentistry, and can be used to stimulate the regeneration of bone tissue in the maxillofacial region when injected - a biocomplex into bone defects.

Дефекты костной ткани могут возникать после стоматологических оперативных вмешательств и их осложнений, а также в результате хронических деструктивных процессов.Bone tissue defects can occur after dental surgery and their complications, as well as as a result of chronic destructive processes.

Оптимизация процессов регенерации костной ткани в челюстно-лицевой области имеет ключевое значение, и актуальным остается поиск новых материалов, способствующих созданию наиболее оптимальных условий для формирования костной ткани после оперативных вмешательств в области челюсти.Optimization of the processes of bone tissue regeneration in the maxillofacial region is of key importance, and the search for new materials that contribute to the creation of the most optimal conditions for the formation of bone tissue after surgical interventions in the jaw area remains topical.

Актуальным является поиск методов малоинвазивной, эффективной терапии процессов регенерации костных дефектов в челюстно-лицевой области. Таким методом на сегодняшний день является инъекционный метод с использованием плазмы, полученной из собственной крови пациента, - тромбоцитарной аутологичной плазмы (ТАП), являющейся высокоактивным биологическим стимулятором процессов регенерации за счет содержащихся в альфа гранулах тромбоцитов различных факторов роста, действующих на все структурные единицы окружающих тканей и стимулирующих процессы регенерации.The search for methods of minimally invasive, effective therapy for the processes of regeneration of bone defects in the maxillofacial region is urgent. Such a method today is the injection method using plasma obtained from the patient's own blood - platelet autologous plasma (TAP), which is a highly active biological stimulator of regeneration processes due to the various growth factors contained in the alpha granules of platelets, acting on all structural units of the surrounding tissues and stimulating regeneration processes.

Перспективным для лечения различных видов костных дефектов является использование обогащенной тромбоцитами аутологичной плазмы в виде фибринового сгустка, содержащего большое количество хорошо изученных разнообразных факторов роста.The use of platelet-rich autologous plasma in the form of a fibrin clot containing a large number of well-studied various growth factors is promising for the treatment of various types of bone defects.

Причиной применения аутологичной плазмы с богатым содержанием тромбоцитов стало открытие того факта, что тромбоциты содержат белковые факторы (PRP-factors), инициализирующие клеточный регенеративный процесс.The reason for the use of autologous plasma rich in platelets was the discovery of the fact that platelets contain protein factors (PRP-factors) that initiate the cellular regenerative process.

Для получения ТАП используется собственная венозная кровь пациента, забор которой проводится по стандартной технологии в специальные оригинальные вакуумные пробирки Plasmolifting, содержащие антикоагулянт гепарин натрия высокой степени очистки и специальный разделительный гель, позволяющий проводить фильтрацию плазмы и фиксацию эритроцитарного сгустка. После забора крови пробирка помещается в центрифугу ЕВА 20 (Германия) и центрифугируется в режиме 3200 об/мин в течение 5 мин, в результате чего в каждой пробирке получается 3,05±1,5 мл тромбоцитарной плазмы, которая располагается в верхней части пробирки, затем идет разделительный гель, отделяющий эритроцитарный сгусток.To obtain TAP, the patient's own venous blood is used, the collection of which is carried out according to the standard technology into special original vacuum tubes Plasmolifting containing the anticoagulant sodium heparin of high purity and a special separating gel that allows filtering the plasma and fixing the erythrocyte clot. After taking blood, the tube is placed in an EVA 20 centrifuge (Germany) and centrifuged at 3200 rpm for 5 minutes, as a result of which 3.05 ± 1.5 ml of platelet plasma is obtained in each tube, which is located in the upper part of the tube. then comes a separating gel that separates the red blood cell clot.

В результате проведенного патентно-информационного поиска были отобраны для последующего анализа следующие источники.As a result of the conducted patent information search, the following sources were selected for further analysis.

Известен композиционный материал для замещения костной ткани (Патент РФ 2122437), содержащий фосфаты кальция и биополимеры. Материал дополнительно содержит хондроитинсульфат (ХС), при этом в качестве фосфатов кальция используются гидроксилапатит кальция (ГА) в виде гранул с диаметром 1.5-2.0 мм и порошок бетатрикальций фосфата (ТКФ) с диаметром частиц не выше 50 мкм, в качестве биополимеров используются порошки хондроитинсульфата и коллагена с диаметром частиц, не превышающим 50 мкм, и 2% раствор коллагена в количестве 1 об.ч. раствора на 2 об.ч. смеси используемых порошков и гранул.Known composite material for bone tissue replacement (RF Patent 2122437), containing calcium phosphates and biopolymers. The material additionally contains chondroitin sulfate (CS), while calcium hydroxylapatite (HA) is used as calcium phosphates in the form of granules with a diameter of 1.5-2.0 mm and a powder of betatricalcium phosphate (TCP) with a particle diameter of no more than 50 microns, chondroitin sulfate powders are used as biopolymers and collagen with a particle diameter not exceeding 50 microns, and 2% collagen solution in the amount of 1 vol.h. solution for 2 parts by volume mixtures of powders and granules used.

Известен способ направленной регенерации костной ткани при цистэктомии (РФ №2311181) с использованием остеопластического материала, содержащего 2% аскорбата хитозана с молекулярной массой 100÷700 кДа и степенью деацетилирования 95-98%, включающего в себя на 1 г сухого аскорбата хитозана 5÷100 мг хондроитинсерной кислоты, 10÷100 мг гиалуроновой кислоты, 2.5÷5 мг гепарина, 11÷220 мкг сывороточного фактора роста крупного рогатого скота, 4% альгината натрия в соотношении хитозан : альгинат натрия 1:1. Недостатком данного способа является недостаточная барьерная функция материалов, которая препятствовала бы прорастанию эпителия слизистой оболочки в область костного дефекта.A known method of directed regeneration of bone tissue during cystectomy (RF No. 2311181) using an osteoplastic material containing 2% chitosan ascorbate with a molecular weight of 100 ÷ 700 kDa and a degree of deacetylation of 95-98%, including 1 g of dry chitosan ascorbate 5 ÷ 100 mg of chondroitin sulfuric acid, 10 ÷ 100 mg of hyaluronic acid, 2.5 ÷ 5 mg of heparin, 11 ÷ 220 μg of serum growth factor of cattle, 4% sodium alginate in a ratio of chitosan: sodium alginate 1: 1. The disadvantage of this method is the insufficient barrier function of materials, which would prevent the germination of the epithelium of the mucous membrane in the area of the bone defect.

В патенте (Патент РФ 2653480), вместо твердого трансплантата использовали пастообразный композиционный остеопластический материал. В частности в композиции для стимуляции регенерации костной ткани челюстей, содержится гидроксид кальция, сульфат бария и нанокристаллический диоксид церия в изотоническом растворе. Соотношение компонентов в композиции составляет 40-42 мас. % гидроксида кальция; не менее 8 мас. % сульфата бария; 0,3-2 мас. % нанокристаллического диоксида церия; остальное до 100 мас. % - изотонический раствор. Недостатком предложенной композиции является отсутствие в ее составе биологически активных веществ, существенно ускоряющих процесс регенерации.In the patent (RF Patent 2653480), instead of a solid graft, a paste-like composite osteoplastic material was used. In particular, the composition for stimulating the regeneration of the jaw bone tissue contains calcium hydroxide, barium sulfate and nanocrystalline cerium dioxide in isotonic solution. The ratio of the components in the composition is 40-42 wt. % calcium hydroxide; not less than 8 wt. % barium sulfate; 0.3-2 wt. % nanocrystalline cerium dioxide; the rest is up to 100 wt. % - isotonic solution. The disadvantage of the proposed composition is the absence of biologically active substances in its composition, which significantly accelerate the regeneration process.

В качестве прототипа выбран материал для восстановления костных структур (патент РФ №2399387), который содержит обогащенную тромбоцитами аутоплазму пациента, порошок никелида титана с размерами частиц до 100 нм, коллоидное 2,5% наноструктурированное серебро с размерами частиц до 20 нм. Способ получения известного материала заключается в том, что кровь пациента центрифугируют, отделяют плазму от сгустка крови, выделенный сгусток гомогенизируют, добавляют к нему коллоидное наноструктурированное серебро, порошок никелида и полученную после центрифугирования плазму, затем компоненты смешивают с помощью ультразвука и получают однородную композицию зеленого цвета с перламутровым переливом, которую используют в течение 1-2 часов. Изобретение обеспечивает восстановление костной и соединительной ткани.As a prototype, a material for restoring bone structures (RF patent No. 2399387) was selected, which contains platelet-rich autoplasm of the patient, titanium nickelide powder with particle sizes up to 100 nm, colloidal 2.5% nanostructured silver with particle sizes up to 20 nm. The method of obtaining the known material consists in the fact that the patient's blood is centrifuged, the plasma is separated from the blood clot, the isolated clot is homogenized, colloidal nanostructured silver, nickelide powder and the plasma obtained after centrifugation are added to it, then the components are mixed using ultrasound and a homogeneous green composition is obtained with pearlescent overflow, which is used within 1-2 hours. EFFECT: restoration of bone and connective tissue.

Перечисленные выше материалы обладают рядом недостатков:The materials listed above have several disadvantages:

- композиционные материалы устойчивы к резорбции, содержат соединения неясного состава и биологического воздействия;- composite materials are resistant to resorption, contain compounds of unclear composition and biological effects;

- материалы не обеспечивают стабильности физико-химических условий в области раны, что делает возможным резкие изменения скорости и направления течения процессов резорбции и регенерации;- the materials do not provide the stability of the physicochemical conditions in the wound area, which makes possible abrupt changes in the rate and direction of the resorption and regeneration processes;

- не обеспечивают выраженного остеогенетического эффекта на ранних стадиях регенерации костной ткани.- do not provide a pronounced osteogenetic effect in the early stages of bone tissue regeneration.

При этом наименее травматичной методикой введения остеопластической комбинации является инъекционная. Кроме этого, она позволяет точнее дозировать вводимые препараты и осуществлять процесс аугментации альвеолярного отростка в несколько этапов. До настоящего времени такая методика не разработана в стоматологии, что позволяет говорить об актуальности возникающего технического решения.At the same time, the least traumatic method of introducing an osteoplastic combination is injection. In addition, it allows you to more accurately dose the administered drugs and carry out the process of augmentation of the alveolar process in several stages. Until now, such a technique has not been developed in dentistry, which allows us to speak about the relevance of the emerging technical solution.

Одной из причин замедления регенерации костной ткани является воздействие супероксидных радикалов и ферментов, разрушающих ее структурные компоненты. В качестве средства, предотвращающего воздействие таких негативных факторов, перспективным является использование нанокристаллического диоксида церия. Нанокристаллический диоксид церия - неорганический антиоксидант [Ivanov, V.K., Shcherbakov, А.В., Usatenko, A.V. Structure-sensitive properties and biomedical applications of nanodispersed cerium dioxide // Russian chemical reviews, 2009, 78(9), 855].One of the reasons for the slowing down of bone tissue regeneration is the effect of superoxide radicals and enzymes that destroy its structural components. The use of nanocrystalline cerium dioxide is promising as a means of preventing the effect of such negative factors. Nanocrystalline cerium dioxide is an inorganic antioxidant [Ivanov, V.K., Shcherbakov, A.V., Usatenko, A.V. Structure-sensitive properties and biomedical applications of nanodispersed cerium dioxide // Russian chemical reviews, 2009, 78 (9), 855].

Предлагаемый биокомплекс для регенерации костной ткани челюсти может быть использован в хирургической стоматологии, клинике общей и челюстно-лицевой хирургии, а также в травматологии и ортопедии для восстановления пародонтальных дефектов, десневой рецессии, а также при заполнении двух- или многостеночных внутрикостных дефектов, альвеолярной регенерации, аугментации верхнечелюстного синуса.The proposed biocomplex for the regeneration of the jaw bone tissue can be used in surgical dentistry, in the clinic of general and maxillofacial surgery, as well as in traumatology and orthopedics for the restoration of periodontal defects, gingival recession, as well as when filling double- or multi-wall intraosseous defects, alveolar regeneration, augmentation of the maxillary sinus.

Технической задачей изобретения является использование аутоплазмы пациента, обогащенной тромбоцитами, содержащей нанодисперсный диоксид церия.The technical object of the invention is the use of autoplasma of a patient, enriched with platelets, containing nanodispersed cerium dioxide.

Технический результат полученный от использования предлагаемого биокомплекса: сокращения сроков восстановления целостности костных структур (микроархитектоники костной ткани челюстей) за счет оптимизации репаративного остеогенеза, создание композиции в виде геля, удобного для применения.The technical result obtained from the use of the proposed biocomplex: reducing the time required to restore the integrity of bone structures (microarchitectonics of the jaw bone tissue) by optimizing reparative osteogenesis, creating a composition in the form of a gel, convenient for use.

Технический результат достигается за счет использования биокомплекса для стимуляции регенерации костной ткани челюстно-лицевой области, содержащей обогащенную тромбоцитами аутоплазму пациента, наноструктурированный биостимулятор, наполнитель. При этом в качестве наноструктурированного биостимулятора используют нанокристаллический диоксид церия концентрации 1-5% в изотоническом растворе, дополнительно композиция содержит активатор ренампластин, при следующем соотношении компонентов, мас. %:The technical result is achieved through the use of a biocomplex to stimulate the regeneration of bone tissue in the maxillofacial region, containing platelet-rich autoplasm of the patient, nanostructured biostimulator, filler. In this case, nanocrystalline cerium dioxide with a concentration of 1-5% in an isotonic solution is used as a nanostructured biostimulator, in addition, the composition contains an activator renamplastin, with the following ratio of components, wt. %:

обогащенная тромбоцитами аутоплазмаplatelet-rich autoplasm 5-505-50 нанокристаллический диоксид церияnanocrystalline cerium dioxide 1-51-5 активаторactivator 1-101-10 изотонический растворisotonic solution остальное до 100%the rest is up to 100%

Сущность изобретения заключается в том, что в предложенном биокомплексе используют обогащенную тромбоцитами аутоплазму пациента для заполнения дефекта кости биологически активным материалом, насыщенной факторами дифференцировки и роста клеточного матрикса, а также нанодисперсный диоксид церия, введение которого способствует активизации практически всех внутриклеточных структур, энзимов и других факторов роста, имеющих дополнительные механизмы стимулирования остеогенеза и влияющих на внутриклеточный и внеклеточный метаболизм костной ткани. Такая комбинация факторов воздействия на различные механизмы регенерации создает эффект стимуляции регенерации и ускорения процесса созревания костной ткани, что приводит не только к сокращению сроков восстановления целостности кости при проведении хирургических вмешательств, но и полноценному восстановлению структуры костной ткани (микроархитектоники), как при замещении деструктивных дефектов костной ткани, так и при проведении направленной костной регенерации.The essence of the invention lies in the fact that the proposed biocomplex uses platelet-rich autoplasm of the patient to fill the bone defect with biologically active material saturated with factors of differentiation and growth of the cellular matrix, as well as nanodispersed cerium dioxide, the introduction of which promotes the activation of almost all intracellular structures, enzymes and other factors growth, having additional mechanisms of stimulating osteogenesis and affecting the intracellular and extracellular metabolism of bone tissue. Such a combination of factors affecting various mechanisms of regeneration creates the effect of stimulating regeneration and accelerating the process of maturation of bone tissue, which leads not only to a reduction in the time for restoration of bone integrity during surgical interventions, but also to a full restoration of the structure of bone tissue (microarchitectonics), as in the replacement of destructive defects bone tissue, as well as during guided bone regeneration.

Наличие в биокомплексе нанокристаллического диоксида церия и обогащенной тромбоцитами плазмы крови обеспечивают улучшенную пролиферацию клеток, антибактериальный и противовирусный эффект, значительное улучшение терапевтического эффекта. Диоксид церия является уникальным неорганическим материалом, проявляющим высокую степень кислородной нестехиометрии в нанокристаллическом состоянии. В свою очередь, изменение кислородной нестехиометрии и частичное восстановление церия в поверхностном слое влечет за собой изменение электронных и электрофизических свойств нанодисперсного диоксида церия. Указанный эффект обусловливает уникальную биологическую активность этого материала. Перспективы и особенности его применения определяются двумя основными факторами: низкой токсичностью и высокой кислородной нестехиометрией. Первый фактор обеспечивает сравнительную безопасность применения наночастиц диоксида церия in vivo. Второй обусловливает активность нанодисперсного СеО2 в окислительно-восстановительных процессах в живой клетке, особенно при инактивировании активных форм кислорода. К специфическим свойствам СеО2 следует отнести и способность к регенерации кислородной нестехиометрии, которая выражается в том, что наночастицы диоксида церия после участия в окислительно-восстановительном процессе за сравнительно небольшой промежуток времени способны возвращаться к исходному состоянию, что обеспечивает возможность их многократного использования.The presence of nanocrystalline cerium dioxide and platelet-enriched blood plasma in the biocomplex provide improved cell proliferation, antibacterial and antiviral effect, and a significant improvement in the therapeutic effect. Cerium dioxide is a unique inorganic material exhibiting a high degree of oxygen nonstoichiometry in the nanocrystalline state. In turn, a change in the oxygen nonstoichiometry and a partial reduction of cerium in the surface layer entail a change in the electronic and electrophysical properties of nanodispersed cerium dioxide. This effect is responsible for the unique biological activity of this material. The prospects and features of its use are determined by two main factors: low toxicity and high oxygen nonstoichiometry. The first factor ensures the comparative safety of cerium dioxide nanoparticles in vivo. The second determines the activity of nanodispersed СеО 2 in redox processes in a living cell, especially when reactive oxygen species are inactivated. The specific properties of CeO 2 should also include the ability to regenerate the oxygen non-stoichiometry, which is expressed in the fact that ceria nanoparticles after taking part in the redox process in a relatively short period of time are able to return to the original state, enabling their reuse.

Специфическая способность нанокристаллического СеО2 к регенерации - крайне важное свойство данного материала. Традиционные антиоксиданты (аскорбиновая кислота, токоферол, метионин и пр.) способны участвовать только в одном редокс-цикле, после чего инактивируются. CeO2 имеет преимущество перед существующими антиоксидантами, в ряде случаев и превосходит их по своей активности.The specific ability of nanocrystalline CeO 2 to regenerate is an extremely important property of this material. Traditional antioxidants (ascorbic acid, tocopherol, methionine, etc.) are able to participate in only one redox cycle, after which they are inactivated. CeO 2 has an advantage over existing antioxidants, in some cases and surpasses them in its activity.

Антиоксидантная активность нанокристаллического СеО2 обеспечивает его способность оказывать защитное действие живых систем (к которым относится плазма крови) от активных форм кислорода (далее АФК), уровень которого в организме регулируют ферменты; в случае дисбаланса между продукцией АФК и концентрацией ферментов возникает окислительный стресс.The antioxidant activity of nanocrystalline СеО 2 ensures its ability to provide a protective effect of living systems (which include blood plasma) from reactive oxygen species (hereinafter ROS), the level of which in the body is regulated by enzymes; in the case of an imbalance between ROS production and enzyme concentration, oxidative stress occurs.

Так, наночастицы диоксида церия ускоряют заживление ран за счет снижения окислительного повреждения мембран и белков.Thus, cerium dioxide nanoparticles accelerate wound healing by reducing oxidative damage to membranes and proteins.

Заданное по настоящему изобретению количественное содержание диоксида церия оптимально по условиям блокирования свободных радикалов, пероксидов, образующихся при окислительных процессах в ранах. При уменьшении содержания данного компонента в составе снижается его активность по отношению к свободным радикалам, пероксидам.The quantitative content of cerium dioxide specified according to the present invention is optimal in terms of blocking free radicals, peroxides formed during oxidative processes in wounds. With a decrease in the content of this component in the composition, its activity in relation to free radicals and peroxides decreases.

Ренампластин - водносолевой экстракт высушенной ацетоном ткани головного мозга кролика, стабилизированный и лиофилизированный в присутствии хлорида кальция. Производителем, осуществляющим выпуск препарата «Ренампластин» является научно-производственное объединение «Ренам». Выбор этого препарата обусловлен тем, что его введение в обогащенную тромбоцитами плазму крови способствуют формированию фибринового сгустка, увеличивая тем самым вязкость полученной гелевой композиции. Границы используемых соотношений объемов плазмы крови и препарата выбраны из тех соображений, что использование большего соотношения приводит к уменьшению скорости формирования фибринового сгустка и его низкой плотности. В то же время использование меньшего соотношения приводит к снижению лечебного эффекта в связи с относительным уменьшением доли активных веществ в продукте.Renamplastin is a water-salt extract of acetone-dried rabbit brain tissue, stabilized and lyophilized in the presence of calcium chloride. The manufacturer that produces the drug "Renamplastin" is the research and production association "Renam". The choice of this drug is due to the fact that its introduction into platelet-rich blood plasma promotes the formation of a fibrin clot, thereby increasing the viscosity of the resulting gel composition. The boundaries of the used ratios of the volumes of blood plasma and the drug were selected from the considerations that the use of a larger ratio leads to a decrease in the rate of formation of a fibrin clot and its low density. At the same time, the use of a smaller ratio leads to a decrease in the therapeutic effect due to a relative decrease in the proportion of active substances in the product.

Сущность изобретения поясняется приведенными ниже рисунками и примерами реализации заявляемых способов. Примеры иллюстрируют, но не ограничивают предложенные способы.The essence of the invention is illustrated by the following figures and examples of the implementation of the proposed methods. The examples illustrate, but do not limit the proposed methods.

Фиг 1. Результаты морфологического исследования регенерации костной ткани а) композиция по прототипу на 15 сутки исследования, б) композиция по прототипу на 55 сутки исследования, в) предлагаемый биокомплекс, содержащий нанодисперсный диоксид церия на 15 сутки исследования г) предлагаемый биокомплекс, содержащий нанодисперсный диоксид церия, на 55 сутки исследования.Fig 1. The results of the morphological study of bone tissue regeneration a) the composition according to the prototype on the 15th day of the study, b) the composition according to the prototype on the 55th day of the study, c) the proposed biocomplex containing nanodispersed cerium dioxide on the 15th day of the study d) the proposed biocomplex containing the nanodispersed dioxide cerium, on the 55th day of the study.

Таблица 1. Приведены составы предлагаемого биокомплекса в заявляемых интервалах. Полученный гель в количестве 5 мл капали на стекло и фиксировали в течение 2 минут время прекращения растекания.Table 1. Shows the compositions of the proposed biocomplex in the stated intervals. The resulting gel in an amount of 5 ml was dropped onto the glass and the time of the cessation of spreading was fixed for 2 minutes.

Пример 1. Приготовление биокомплекса, обогащенной тромбоцитами аутоплазмы пациентаExample 1. Preparation of a biocomplex, platelet-rich autoplasma of a patient

По известной методике осуществляли отбор 4 мл крови из боковой вены уха кролика при помощи шприца в пробирку, содержащую 3.8% цитрата натрия. Стабилизированную цитратом кровь центрифугировали при 1000 rpm 10 минут (центрифуга Eppendorf MiniSpin). После центрифугирования отделяли надосадочную фракцию и повторно ее центрифугировали при 1500 rpm 10 мин. После второго центрифугирования аккуратно удаляли плазму без тромбоцитов, получали 0.5 мл обогащенной тромбоцитами плазмы (далее ОТП). К 500 мкл ОТП добавляли 50 мкл нанодисперсный диоксид церия в изотоническом растворе с концентрацией (1-5)%, аккуратно перемешивали. Затем к полученному составу добавляли Ренампластин в качестве активатора в количестве (1-10)%. Формирование сгустка происходило в течение 1 минуты, его контракция еще в течение 1 минуты.According to a known technique, 4 ml of blood was taken from the lateral vein of the rabbit's ear using a syringe into a test tube containing 3.8% sodium citrate. Citrate-stabilized blood was centrifuged at 1000 rpm for 10 minutes (Eppendorf MiniSpin centrifuge). After centrifugation, the supernatant fraction was separated and re-centrifuged at 1500 rpm for 10 min. After the second centrifugation, platelet-free plasma was carefully removed, and 0.5 ml of platelet-rich plasma (hereinafter PRP) was obtained. To 500 μl of PRP, 50 μl of nanodispersed cerium dioxide in isotonic solution with a concentration of (1-5)% was added, and gently mixed. Then, Renamplastin was added to the resulting composition as an activator in an amount of (1-10)%. The formation of the clot took place within 1 minute, its contraction for another 1 minute.

Пример 2 Биологические испытанияExample 2 Biological Test

Эксперименты проводили на кроликах породы шиншилла. На правой стороне челюсти кролика в диастеме между резцами и молярами в отпрепарированное отверстие вводили композицию по прототипу, с левой стороны вводили полученную в соответствии с формулой изобретения предлагаемый биокомплекс, обогащенный нанодисперсным диоксидом церия и содержащий Ренампластин.The experiments were carried out on chinchilla rabbits. On the right side of the rabbit's jaw in the diastema between the incisors and molars, a composition according to the prototype was introduced into the prepared opening, on the left side, the proposed biocomplex obtained in accordance with the claims, enriched with nanodispersed cerium dioxide and containing Renamplastin, was introduced.

Для получения достоверных данных проводили комплексный морфометрический анализ на этапах регенерации костной ткани. Показано, что после регенерации костной ткани с использованием композиции по прототипу формируется очаг соединительной ткани более крупного размера с базофильными массами и мелкими фрагментами некротизированных костных балок (секвестрами). Последние сохраняются до 35-45 сут., причем на 45-е сут. на их месте остаются гранулемо-подобные структуры. Пик пролиферации остеобластов приходится на 25 - 35 сутки. К 45 суткам преобладают процессы остеосинтеза и ремоделирования костной ткани. На 55 сутки образуется костная ткань, близкая по строению к компактной кости кортикальной пластинки (рубец). Полученные результаты продемонстрированы на Фиг. 1а-б.To obtain reliable data, a comprehensive morphometric analysis was performed at the stages of bone tissue regeneration. It is shown that after bone tissue regeneration using the prototype composition, a larger connective tissue focus with basophilic masses and small fragments of necrotic bone trabeculae (sequesters) is formed. The latter persist up to 35-45 days, and on the 45th day. in their place, granuloma-like structures remain. The peak of osteoblast proliferation falls on days 25 - 35. By the 45th day, the processes of osteosynthesis and bone remodeling predominate. On the 55th day, bone tissue is formed, which is close in structure to the compact bone of the cortical plate (scar). The results obtained are shown in FIG. 1a-b.

После регенерации костной ткани с использованием предлагаемого биокомплекса, обогащенную нанодисперсным диоксидом церия объем новообразованной соединительной ткани значительно меньше, костные секвестры и базофильный материал не встречаются. Раньше, уже с 15-х суток, отмечается выраженная пролиферация остеобластов, пик которой приходится на 15-25 сутки, но она растягивается до 45 суток. Процессы остеосинтеза и ремоделирования костной ткани не завершаются к 55 суткам. В итоге образуются участки кости по строению близкие как к компактной, так и губчатой костной ткани (полноценная морфологическая регенерация костной ткани). Полученные результаты продемонстрированы на Фиг. 1в-г, Таким образом, предложенный способ позволяет получить обогащенный тромбоцитами фибриновый сгусток, который способствует пролонгированию регенеративных процессов в костной ткани и формированию морфологически идентичной костной ткани вне поражения.After regeneration of bone tissue using the proposed biocomplex, enriched with nanodispersed cerium dioxide, the volume of newly formed connective tissue is much less, bone sequesters and basophilic material are not found. Earlier, already from the 15th day, there is a pronounced proliferation of osteoblasts, the peak of which falls on the 15-25th day, but it stretches up to 45 days. The processes of osteosynthesis and bone remodeling are not completed by the 55th day. As a result, bone areas are formed in structure close to both compact and cancellous bone tissue (full morphological regeneration of bone tissue). The results obtained are shown in FIG. 1c-d, Thus, the proposed method makes it possible to obtain a platelet-rich fibrin clot, which promotes prolongation of regenerative processes in bone tissue and the formation of morphologically identical bone tissue outside the lesion.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (2)

Биокомплекс для стимуляции восстановления микроархитектоники костной ткани челюстно-лицевой области, содержащий обогащенную тромбоцитами аутоплазму пациента, наноструктурированный биостимулятор, наполнитель, отличающийся тем, что в качестве наноструктурированного биостимулятора используют нанокристаллический диоксид церия, дополнительно биокомплекс содержит активатор Ренампластин, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Biocomplex for stimulating restoration of microarchitectonics of bone tissue of the maxillofacial region, containing platelet-rich autoplasm of the patient, nanostructured biostimulator, filler, characterized in that nanocrystalline cerium dioxide is used as a nanostructured biostimulator, additionally the biocomplex contains an activator of Renamplastin in%, with the following ratio of components. : обогащенная тромбоцитами аутоплазмаplatelet-rich autoplasm 5-505-50 нанокристаллический диоксид церияnanocrystalline cerium dioxide 1-51-5 активаторactivator 1-101-10 изотонический растворisotonic solution остальное до 100%the rest is up to 100%
RU2019115520A 2019-05-21 2019-05-21 Biocomplex for stimulation of microarchitheonics restoration of bone tissue of maxillofacial area RU2726821C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115520A RU2726821C1 (en) 2019-05-21 2019-05-21 Biocomplex for stimulation of microarchitheonics restoration of bone tissue of maxillofacial area

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115520A RU2726821C1 (en) 2019-05-21 2019-05-21 Biocomplex for stimulation of microarchitheonics restoration of bone tissue of maxillofacial area

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2726821C1 true RU2726821C1 (en) 2020-07-15

Family

ID=71616374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019115520A RU2726821C1 (en) 2019-05-21 2019-05-21 Biocomplex for stimulation of microarchitheonics restoration of bone tissue of maxillofacial area

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2726821C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2761726C1 (en) * 2021-06-01 2021-12-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for treating patients with odontogenic osteomyelitis
RU2793324C1 (en) * 2021-12-13 2023-03-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова Минздрава России) Nanodispersed plastic bioengineering composition based on cerium dioxide for replenishing the volume of bone tissue
CN115887787A (en) * 2022-12-12 2023-04-04 武汉大学 Plasma matrix improved by silver nanoparticles, and preparation method and application of plasma matrix membrane

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2399387C2 (en) * 2008-03-21 2010-09-20 Рамиль Михайлович Гизатуллин Implantation and parodentium plasty material and method for making thereof
RU2574115C1 (en) * 2013-11-25 2016-02-10 Ольга Васильевна Герасименко Method for alveolar process augmentation by subperiosteal injection of osteoplastic materials
US9427469B2 (en) * 2009-11-19 2016-08-30 Ortho Regenerative Technologies Inc. Soluble physiological chitosan formulations combined with platelet-rich plasma (PRP) for tissue repair
RU2653480C1 (en) * 2017-11-23 2018-05-08 Владимир Константинович Иванов Composition for stimulation of regeneration in defects of bone jaw tissue
WO2019076484A1 (en) * 2017-10-19 2019-04-25 Perform Biologics, Inc. Autologous bone graft substitute

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2399387C2 (en) * 2008-03-21 2010-09-20 Рамиль Михайлович Гизатуллин Implantation and parodentium plasty material and method for making thereof
US9427469B2 (en) * 2009-11-19 2016-08-30 Ortho Regenerative Technologies Inc. Soluble physiological chitosan formulations combined with platelet-rich plasma (PRP) for tissue repair
RU2574115C1 (en) * 2013-11-25 2016-02-10 Ольга Васильевна Герасименко Method for alveolar process augmentation by subperiosteal injection of osteoplastic materials
WO2019076484A1 (en) * 2017-10-19 2019-04-25 Perform Biologics, Inc. Autologous bone graft substitute
RU2653480C1 (en) * 2017-11-23 2018-05-08 Владимир Константинович Иванов Composition for stimulation of regeneration in defects of bone jaw tissue

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АЧКАСОВ Е.Е., БЕЗУГЛОВ Э.Н. и др. Применение аутоплазмы, обогащенной тромбоцитами, в клинической практике. Биомедицина, N4, 2013, с.46-59. *
ЩЕРБАКОВ А.Б., ЖОЛОБАК Н.М. и др. Наноматериалы на основе диоксида церия: свойства и перспективы использования в биологии и медицине. Biotechnologia Acta, т.4, N1, 2011, с.9-28. *
ЩЕРБАКОВ А.Б., ЖОЛОБАК Н.М. и др. Наноматериалы на основе диоксида церия: свойства и перспективы использования в биологии и медицине. Biotechnologia Acta, т.4, N1, 2011, с.9-28. АЧКАСОВ Е.Е., БЕЗУГЛОВ Э.Н. и др. Применение аутоплазмы, обогащенной тромбоцитами, в клинической практике. Биомедицина, N4, 2013, с.46-59. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2761726C1 (en) * 2021-06-01 2021-12-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for treating patients with odontogenic osteomyelitis
RU2793324C1 (en) * 2021-12-13 2023-03-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова Минздрава России) Nanodispersed plastic bioengineering composition based on cerium dioxide for replenishing the volume of bone tissue
RU2794464C1 (en) * 2021-12-13 2023-04-18 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова Минздрава России) Biocomplex to stimulate tissue regeneration and remodeling
CN115887787A (en) * 2022-12-12 2023-04-04 武汉大学 Plasma matrix improved by silver nanoparticles, and preparation method and application of plasma matrix membrane

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11110128B2 (en) Cell preparations for extemporaneous use, useful for healing and rejuvenation in vivo
EP3403659B1 (en) Process, tube and device for the preparation of wound healant composition
RU2726821C1 (en) Biocomplex for stimulation of microarchitheonics restoration of bone tissue of maxillofacial area
I Djais et al. Combination of platelet rich fibrin and carbonate hydroxyapatite alloplastic bone graft as periodontal tissue engineering in management of chronic periodontitis: a case report
RU2653480C1 (en) Composition for stimulation of regeneration in defects of bone jaw tissue
RU2793324C1 (en) Nanodispersed plastic bioengineering composition based on cerium dioxide for replenishing the volume of bone tissue
Raman et al. Application of platelet-rich fibrin in oral and maxillofacial surgery-A short review.
Passos et al. Biomaterials, surgical processes and bone formation for dental implants: a systematic review
Singh et al. Application of PRF and PRP in Periodontics and Implantology: A Review
Pedro The effect of platelet rich fibrin in oral surgery: a literature review
Rashed et al. Efficacy of Autologous Leucocyte-Platelet-rich Fibrin (L-PRF) versus Hydroxyapatite as a Graft Material for Socket Healing after Surgical Extraction of Impacted Mandibular Third Molars: A Comparative Clinical and Radiographic study
AgrawalA et al. Platelet Rich Fibrin and its Applications in Dentistry-A
Priya Platelet rich plasma