RU2737358C1 - Super-thin ultrathin collagen membrane and method of production thereof - Google Patents

Super-thin ultrathin collagen membrane and method of production thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2737358C1
RU2737358C1 RU2020101532A RU2020101532A RU2737358C1 RU 2737358 C1 RU2737358 C1 RU 2737358C1 RU 2020101532 A RU2020101532 A RU 2020101532A RU 2020101532 A RU2020101532 A RU 2020101532A RU 2737358 C1 RU2737358 C1 RU 2737358C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
collagen
collagen membrane
squid
alkaline solution
Prior art date
Application number
RU2020101532A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ефим Семенович Вайнерман
Original Assignee
Ефим Семенович Вайнерман
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 Ефим Семенович Вайнерман filed Critical Ефим Семенович Вайнерман
Priority to RU2020101532A priority Critical patent/RU2737358C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2737358C1 publication Critical patent/RU2737358C1/en
Priority to PCT/RU2020/050358 priority patent/WO2021145791A1/en

Links

Classifications

    • 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
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/38Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
    • 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
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/08Materials for coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08HDERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08H1/00Macromolecular products derived from proteins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C14SKINS; HIDES; PELTS; LEATHER
    • C14CCHEMICAL TREATMENT OF HIDES, SKINS OR LEATHER, e.g. TANNING, IMPREGNATING, FINISHING; APPARATUS THEREFOR; COMPOSITIONS FOR TANNING
    • C14C1/00Chemical treatment prior to tanning
    • C14C1/08Deliming; Bating; Pickling; Degreasing

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: group of inventions relates to tissue engineering, in particular to collagen membranes used as xenografts and discloses a collagen membrane from calamary biotissue and a method for production thereof. Collagen membrane of calamary biological tissue of Dosidicus Gigas family Ommastrephinae possesses tensile strength of 150-250 MPa, relative elongation at break of not less than 20 %, with thickness from 20 to 100 mcm, with thickness deviation from average value of not more than 5 %, with collagen content of not less than 98 % in terms of absolutely dry substance. Method of producing includes calamary carcass cutting into separate anatomical parts by mechanical method, with separation of covering mantle connective tissue, which is successively held in solution of neutral salt, in a slightly alkaline solution containing lipolytic and proteolytic enzymes, then washed with water, acid solution with high ionic strength, then an alkaline solution, distilled water and dried.
EFFECT: collagen membrane has biocompatibility, resorbability under physiological conditions, can be used as a xenograft, in tissue engineering, cell culture and cosmetic manipulations, virtually without restrictions.
1 cl, 1 ex

Description

Настоящее изобретение относится к коллагеновым мембранам, используемым в качестве ксеноимплантатов, матрицы в тканевой инженерии, при выращивании культуры клеток, а также основы масок для косметических манипуляций.The present invention relates to collagen membranes used as xeno grafts, matrix in tissue engineering, in cell culture growth, as well as mask bases for cosmetic manipulations.

Традиционно коллагеновые мембраны получают из кожи и других соединительнотканных структур (например, перикарда) наземных животных, чаще всего крупного рогатого скота и свиней.Collagen membranes are traditionally obtained from the skin and other connective tissue structures (for example, the pericardium) of terrestrial animals, most often cattle and pigs.

Несмотря на достаточно широкое применение этих мембран, оказалось, что они могут содержать патогенные вирусы, и в том числе смертельный для человека, вирус губчатой энцефалопатии. Кроме того, для значительных групп населения использование ксеноимплантатов от определенного вида животных не представляется возможным из-за религиозных и этических соображений.Despite the fairly widespread use of these membranes, it turned out that they may contain pathogenic viruses, including the spongiform encephalopathy virus, which is fatal to humans. In addition, for large groups of the population, the use of xeno grafts from a particular animal species is not possible due to religious and ethical considerations.

В связи с этим все больший интерес и значимость приобретают коллагеновые мембраны, получаемые на основе соединительно-тканных структур морских гидробионтов. Более чистая в экологическом отношении среда обитания морских организмов в значительной степени гарантирует отсутствие в них патологических факторов, представляющих опасность для человека.In this regard, collagen membranes, obtained on the basis of connective tissue structures of marine hydrobionts, are acquiring more and more interest and significance. The environmentally cleaner environment for marine organisms to a large extent guarantees the absence of pathological factors that pose a danger to humans.

В качестве источника для получения коллагеновых мембран обычно используется кожа рыб.Fish skin is usually used as a source for obtaining collagen membranes.

Для получения коллагеновой мембраны из кожи рыб исходный объект подвергается специальной обработке для разрушения и удаления посторонних клеточных структур, а также липидов, глобулярных белков, нуклеиновых кислот и других неколлагеновых компонентов.To obtain a collagen membrane from fish skin, the original object undergoes special processing to destroy and remove extraneous cellular structures, as well as lipids, globular proteins, nucleic acids and other non-collagen components.

Получаемая в результате мембрана обычно представляет собой коллагеновую пленку, толщиной порядка 0,2-0,4 миллиметра, обладающую биосовместимостью и резорбируемостью в физиологических условиях - факторов, определяющих успешность их применения.The resulting membrane is usually a collagen film with a thickness of about 0.2-0.4 millimeters, which is biocompatible and resorbable under physiological conditions - factors that determine the success of their use.

Однако, не менее важными характеристиками коллагеновой мембраны, помимо биосовместимости и резорбируемости, является ее механическая прочность и пластичность.However, no less important characteristics of the collagen membrane, in addition to biocompatibility and resorbability, are its mechanical strength and plasticity.

Механическая прочность, характеризуемая как величина предельного напряжения разрушения в условиях линейной деформации, для большинства известных коллагеновых мембран находится в интервале от 5 до 15 МРа, а пластичность, оцениваемая как относительное удлинение при разрыве, на уровне 7-9%.The mechanical strength, characterized as the value of the ultimate fracture stress under linear deformation, for most of the known collagen membranes is in the range from 5 to 15 MPa, and the plasticity, estimated as the elongation at break, is at the level of 7-9%.

Несмотря на то, что коллагеновые мембраны с такими характеристиками могут использоваться в практике, достаточно актуальной задачей является получение более прочных и одновременно пластичных коллагеновых мембран, поскольку высокие значения этих показателей позволяют расширить сферу применения и снижают риск механического разрушения мембран, особенно при хирургических вмешательствах и косметических манипуляциях.Despite the fact that collagen membranes with such characteristics can be used in practice, a rather urgent task is to obtain more durable and at the same time plastic collagen membranes, since high values of these indicators make it possible to expand the scope of application and reduce the risk of mechanical destruction of membranes, especially during surgical procedures and cosmetic manipulations.

К сожалению решить эту задачу при использовании кожи рыб до последнего времени не удавалось.Unfortunately, until recently it was not possible to solve this problem when using fish skin.

В связи с этим было предложено в качестве исходного сырья для получения коллагеновой мембраны использовать не кожу, а чешую рыб.In this regard, it was proposed to use fish scales rather than skin as a raw material for obtaining a collagen membrane.

Известен способ получения высокопрочной коллагеновой мембраны, предложенный Tanaka, et. al. "High-strength collagen fiber membrane and manufacturing method thereof" (US Patent N 9,315,562, Apr. 19, 2016.).The known method of obtaining a high-strength collagen membrane, proposed by Tanaka, et. al. "High-strength collagen fiber membrane and manufacturing method thereof" (US Patent No. 9,315,562, Apr. 19, 2016.).

Способ предполагает использование в качестве коллагенсодержащего сырья чешуи рыб в основном вида Tilapia семейства Cichlidae.The method involves the use of fish scales as a collagen-containing raw material, mainly of the Tilapia species of the Cichlidae family.

В основе способа лежит экстракция коллагена, с последующим его выделением в виде гидратированного фибриллярного геля, высушиваемого между двумя слоями влагонепроницаемого материала, при котором испарение растворителя происходит только с открытых боковых поверхностей.The method is based on the extraction of collagen, followed by its release in the form of a hydrated fibrillar gel, dried between two layers of a moisture-proof material, in which the evaporation of the solvent occurs only from the open side surfaces.

Несмотря на то, что получаемая в результате коллагеновая мембрана обладает прочностью на разрыв порядка 30 МРа, сама мембрана, как и способ ее получения, имеют ряд существенных недостатков.Despite the fact that the resulting collagen membrane has a tensile strength of about 30 MPa, the membrane itself, as well as the method of its production, have a number of significant disadvantages.

Прежде всего, прочность, получаемой согласно изложенному способу мембраны, не принципиально превышает прочность известных аналогов, а ее пластичность, определяемая как величина максимального удлинения при разрыве, составляет не более 8%.First of all, the strength obtained according to the described method of the membrane does not fundamentally exceed the strength of the known analogs, and its plasticity, defined as the value of the maximum elongation at break, is no more than 8%.

Кроме того, мембрана неоднородна по толщине. При этом разница в толщине одного и того же образца может достигать 30%, считая от среднего значения этого показателя. Это приводит к непредсказуемости топологии ее разрыва, особенно при фиксации мембраны с помощью хирургических нитей. Кроме того, разнотолщинность обуславливает существенные различия в скорости рассасывания отдельных участков мембраны, что представляет определенную проблему в случае ее использования в качестве резорбируемого ксеноимплантата.In addition, the membrane is not uniform in thickness. Moreover, the difference in the thickness of the same sample can reach 30%, counting from the average value of this indicator. This leads to the unpredictability of the topology of its rupture, especially when the membrane is fixed with surgical sutures. In addition, the difference in thickness causes significant differences in the rate of resorption of individual sections of the membrane, which presents a certain problem in the case of its use as a resorbable xeno graft.

К недостатками способа можно отнести:The disadvantages of this method include:

- необходимость деминерализации для удаления из чешуи содержащихся в ней минеральных веществ- the need for demineralization to remove the minerals contained in the scales

- использование экстракционной схемы выделения коллагена из деминерализованного сырья, что значительно увеличивает длительность процесса, требует больших количеств высокоочищенных реагентов и воды, а также применения многократного центрифугирования или фильтрации;- the use of an extraction scheme for the isolation of collagen from demineralized raw materials, which significantly increases the duration of the process, requires large amounts of highly purified reagents and water, as well as the use of multiple centrifugation or filtration;

- формирование мембраны путем сушки коллагенового геля между двумя слоями стекла или полимерного материала, что представляет собой длительную и практически не масштабируемую процедуру, и делает крайне сложным использование способа.- formation of a membrane by drying a collagen gel between two layers of glass or polymer material, which is a long and practically not scalable procedure, and makes it extremely difficult to use the method.

Целью настоящего изобретения является коллагеновая мембрана из морских гидробионтов, представляющая собой пленку практически одинаковой толщины, большей прочности и пластичности, а также способ ее получения, лишенные вышеприведенных недостатков.The object of the present invention is a collagen membrane from marine aquatic organisms, which is a film of almost the same thickness, greater strength and plasticity, as well as a method for its production, devoid of the above disadvantages.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве исходного сырья используется покровная биоткань мантии головоногих моллюсков, точнее кальмаров, конкретно -кальмара вида Dosidicus Gigas семейства Ommastrephinae.This goal is achieved by the fact that the covering biological tissue of the mantle of cephalopods, more precisely squids, specifically, the squid of the species Dosidicus Gigas of the family Ommastrephinae, is used as a raw material.

Кальмар Dosidicus Gigas - это многочисленный вид десятируких кальмаров, биомасса которого, по существующим оценкам, составляет примерно 10 млн. тонн, а объем вылова только в районах Тихого океана колеблется от 300 до 700 тыс. тонн в год.The Dosidicus Gigas squid is a large species of ten-armed squid, with an estimated biomass of about 10 million tonnes, while the catch in the Pacific Ocean alone ranges from 300,000 to 700,000 tonnes per year.

Основная масса дозидикуса перерабатывается с целью отделения мантии - наиболее ценного в пищевом отношении компонента кальмара. При этом, уже на начальных стадиях биоткани покрывающие мантию, отделяются и практически не используются.The bulk of dozidicus is processed to separate the mantle, the most nutritionally valuable component of squid. At the same time, already at the initial stages, the biological tissues covering the mantle are separated and practically not used.

К последним относится слой соединительной ткани, непосредственно примыкающий к мантии и представляющий собой особую биоткань, состоящую из коллагеновых волокон. Эта коллагеновая биоткань (в определенной степени функционально аналогичная фасции) достаточно легко механически отделяется, и может быть получена в виде гидратированной прочной пленки миллиметровой толщины, и площадью порядка нескольких тысяч квадратных сантиметров, в зависимости от размера особи кальмара.The latter includes a layer of connective tissue that is directly adjacent to the mantle and is a special biological tissue, consisting of collagen fibers. This collagen biological tissue (to a certain extent functionally similar to fascia) is mechanically detached quite easily, and can be obtained in the form of a hydrated strong film of millimeter thickness, and an area of the order of several thousand square centimeters, depending on the size of the squid individual.

Основным компонентом биоткани является коллаген, при незначительном содержании липидов, углеводов и минеральных веществ.The main component of biological tissue is collagen, with an insignificant content of lipids, carbohydrates and minerals.

После очистки биоткани от неколлагеновых компонентов может быть получена тонкая прочная мембрана, геометрические размеры которой близки исходному фрагменту.After cleaning biological tissue from non-collagen components, a thin strong membrane can be obtained, the geometric dimensions of which are close to the original fragment.

Для этого отделенная механическим способом биоткань обрабатывается в течение 3-10 часов водным раствором нейтральной соли с ионной силой 0,2-0,5 М, например, хлористого натрия.For this, the mechanically separated biological tissue is processed for 3-10 hours with an aqueous solution of neutral salt with an ionic strength of 0.2-0.5 M, for example, sodium chloride.

При такой обработке биоткань практически не увеличивается в объеме, существенного изменения ее структуры не происходит, в то же время часть глобулярных белков, пептидов, нуклеиновых кислот и нуклеотидов, а также низко- и высокомолекулярных углеводов переходит в солевой раствор.With this treatment, the biological tissue practically does not increase in volume, there is no significant change in its structure, at the same time, part of the globular proteins, peptides, nucleic acids and nucleotides, as well as low- and high-molecular carbohydrates pass into the saline solution.

При использовании солевых растворов с концентрацией ниже 0,2 М наблюдается заметное набуханию биоткани с определенным изменением ее нативной структуры, а при концентрациях выше 0,5 М - промотируется агрегация коллагеновых фибрилл, с существенным ростом жесткости биоткани, негативно сказывающимся на полноте экстракции неколлагеновых компонентов.When using saline solutions with a concentration below 0.2 M, a noticeable swelling of biological tissue is observed with a certain change in its native structure, and at concentrations above 0.5 M, the aggregation of collagen fibrils is promoted, with a significant increase in the rigidity of biological tissue, which negatively affects the completeness of extraction of non-collagen components.

Уменьшении времени обработки ниже указанного предела снижает степень извлечения неколлагеновых компонентов, а его увеличение - не сопровождается ее существенным ростом.A decrease in the processing time below the specified limit reduces the degree of extraction of non-collagen components, and its increase is not accompanied by its significant increase.

После обработки биоткань извлекается из солевого раствора и помещается в 5-10 кратный избыток слабощелочного водного раствора с рН 8-10, содержащий липазу и протеазу, в котором выдерживается в течение 3-4 часов при температуре 10-25 град. Цельсия, при постоянном контроле и поддержании рН на исходном уровне. В процессе обработки происходит гидролиз липидов и неколлагеновых белков, и переход продуктов гидролиза в раствор.After processing, the biological tissue is removed from the saline solution and placed in a 5-10 fold excess of a weakly alkaline aqueous solution with a pH of 8-10, containing lipase and protease, in which it is kept for 3-4 hours at a temperature of 10-25 degrees. Celsius, with constant monitoring and maintaining the pH at the initial level. In the course of processing, lipids and non-collagen proteins are hydrolyzed, and the hydrolysis products pass into solution.

В качестве липазы предпочтительно использовать щелочную липазу, например LIPOPAN F, липазин, флюозим ГЗХ, а также нейтральную или щелочную протеазу, например ENZYM, ПРОК, суперлотан А.As a lipase, it is preferable to use an alkaline lipase, for example LIPOPAN F, lipazine, fluozyme GZH, as well as a neutral or alkaline protease, for example ENZYM, PROK, Superlotan A.

Выбранный интервал рН близок к оптимальному с точки зрения активности ферментов. При этом снижение температуры обработки ниже 10 град.С увеличивает время гидролиза, а ее увеличение выше 25 град. С может приводить к изменению нативной структуры коллагена и частичной инактивации ферментов.The selected pH range is close to optimal in terms of enzyme activity. At the same time, a decrease in the processing temperature below 10 degrees C increases the hydrolysis time, and its increase is above 25 degrees. C can lead to a change in the native structure of collagen and partial inactivation of enzymes.

После завершения ферментативной обработки, биоткань промывается водой и обрабатывается в течение 30 мин 1 М раствором уксусной кислоты, содержащем 10% хлористого натрия, для инактивации ферментов, а затем 0,1 М раствором бикарбоната натрия для нейтрализации кислоты, и дистиллированной водой для очистки от солей и других низкомолекулярных соединений.After the end of the enzymatic treatment, the biological tissue is washed with water and treated for 30 minutes with 1 M acetic acid solution containing 10% sodium chloride to inactivate enzymes, and then with 0.1 M sodium bicarbonate solution to neutralize the acid, and distilled water to remove salts and other low molecular weight compounds.

Полученная влажная очищенная биоткань извлекается из раствора, высушивается на воздухе или сублимацией.The resulting moist purified biological tissue is extracted from the solution, dried in air or by sublimation.

По существу, она представляет собой воздушно-сухую коллагеновую пленку (мембрану), содержащую в пересчете на абсолютно-сухое вещество как минимум 98% коллагена, при практическом отсутствии липидов, а также низко- и высокомолекулярных углеводов.In essence, it is an air-dry collagen film (membrane) containing, in terms of absolutely dry matter, at least 98% collagen, with virtually no lipids, as well as low and high molecular weight carbohydrates.

Комплекс физико-механических свойств коллагеновой мембраны значительно превосходит свойства известных аналогов. Так предельное напряжение при разрыве достигает 250 МРа, при величине относительного удлинения более 20%.The complex of physical and mechanical properties of the collagen membrane significantly exceeds the properties of known analogues. So the ultimate stress at break reaches 250 MPa, with a relative elongation of more than 20%.

Воздушно-сухая коллагеновая мембрана, имеет толщину от 20 до 100 мкм, при отклонении от среднего значения не более 5%.Air-dry collagen membrane, has a thickness of 20 to 100 microns, with a deviation from the average value of no more than 5%.

Процесс получения коллагеновой мембраны, согласно предложенному способу, исключает стадии экстракции и осаждения коллагена, и характеризуется, в целом, простотой, небольшой продолжительностью, не требует использования дорогостоящих реагентов и сложного оборудования, и может быть легко масштабирован.The process of obtaining a collagen membrane, according to the proposed method, excludes the stages of extraction and deposition of collagen, and is characterized, in general, by simplicity, short duration, does not require the use of expensive reagents and complex equipment, and can be easily scaled up.

Ниже приведен конкретный пример, применения изобретения.Below is a specific example of the application of the invention.

Кальмар Dosidicus Gigas разделывается на анатомические части, с отделением слоя соединительной биоткани, непосредственно примыкающего к мантии, который промывается водой.The squid Dosidicus Gigas is cut into anatomical parts, with the separation of the layer of connective biological tissue immediately adjacent to the mantle, which is washed with water.

100 г биоткани, размером около 950 кв. см, помещается в пятикратный избыток 0,5 М раствора хлористого натрия, в котором выдерживается в течение 8 часов, после чего извлекается из солевого раствора и промывается 2 литрами воды.100 g of biotissue, about 950 sq. cm, is placed in a fivefold excess of 0.5 M sodium chloride solution, in which it is kept for 8 hours, after which it is removed from the saline solution and washed with 2 liters of water.

Промытая биоткань переносится в водный раствор бикарбоната натрия с рН 8, содержащем липазу Lipopan F и протеазу Enzym, в количествах, обеспечивающих липазную и протеазную активность в растворе на уровне 50 и 10 ME соответственно, выдерживается в нем в течение 4 часов при температуре 20°С, в режиме периодического перемешивания и рН-статирования, а затем извлекается из раствора и промывается 1 литром воды.The washed biological tissue is transferred into an aqueous solution of sodium bicarbonate with a pH of 8, containing Lipopan F lipase and Enzym protease, in amounts providing lipase and protease activity in the solution at a level of 50 and 10 IU, respectively, kept in it for 4 hours at a temperature of 20 ° C , in the mode of periodic stirring and pH-staging, and then it is removed from the solution and washed with 1 liter of water.

Промытая биоткань помещается в 1 М раствор уксусной кислот, содержащий 10% хлористого натрия, в котором выдерживается в течение 10 мин, и затем в 0,2 М раствор бикарбоната натрия для нейтрализации кислоты, и промывается дистиллированной водой до нейтрального рН среды.The washed biological tissue is placed in a 1 M solution of acetic acid containing 10% sodium chloride, in which it is kept for 10 minutes, and then in a 0.2 M sodium bicarbonate solution to neutralize the acid, and washed with distilled water until the medium pH is neutral.

Промытая биоткань высушивается на воздухе при температуре 40°С.The washed biological tissue is dried in air at a temperature of 40 ° C.

В результате получают коллагеновую мембрану, представляющая собой тонкий плоский полупрозрачный лист площадью 820 кв. см, толщиной 50 мкм, с разнотолщинностью в 1,5 мкм, с пределом прочности на разрыв 220 МРа, и относительном удлинении при разрыве 23%,содержащая 98% коллагена в пересчете на абсолютно сухое вещество.The result is a collagen membrane, which is a thin flat translucent sheet with an area of 820 sq. cm, 50 microns thick, with a thickness difference of 1.5 microns, with a tensile strength of 220 MPa, and a relative elongation at break of 23%, containing 98% collagen in terms of absolutely dry matter.

Коллагеновая мембрана обладает биосовместимостью, резорбируемостью в физиологических условиях, характеризуется повышенными физико-механическими характеристиками, может использоваться как ксеноимплантат, в инженерии тканей, выращивании культуры клеток и косметических манипуляциях, практически без ограничений.The collagen membrane is biocompatible, resorbable under physiological conditions, characterized by increased physical and mechanical characteristics, can be used as a xeno graft, in tissue engineering, cell culture cultivation and cosmetic manipulations, practically without restrictions.

Claims (9)

1. Коллагеновая мембрана из биоткани кальмара, с прочностью на разрыв 150-250 МПа, относительном удлинении при разрыве не менее 20%, толщиной от 20 до 100 мкм, с отклонением по толщине от среднего значения не более 5%, с содержанием коллагена не менее 98% в пересчете на абсолютно сухое вещество.1. Collagen membrane made of squid biological tissue, with a tensile strength of 150-250 MPa, a relative elongation at break of at least 20%, a thickness of 20 to 100 microns, with a thickness deviation from the average value of no more than 5%, with a collagen content of at least 98% in terms of absolutely dry matter. 2. Коллагеновая мембрана по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве биоткани используется биоткань, покрывающая мантию кальмара.2. Collagen membrane according to claim 1, characterized in that the biological tissue is used as a biological tissue covering the mantle of the squid. 3. Коллагеновая мембрана по п. 1, отличающаяся тем, что используется гигантский кальмар вида Dosidicus Gigas семейства Ommastrephinae.3. Collagen membrane according to claim 1, characterized in that a giant squid of the species Dosidicus Gigas of the family Ommastrephinae is used. 4. Способ получения коллагеновой мембраны из кальмара по п. 1, заключающийся в том, что кальмар разделывается на отдельные анатомические части механическим способом, с отделением покровной соединительной биоткани мантии, которая последовательно выдерживается в растворе нейтральной соли, в слабощелочном растворе, содержащем липолитический и протеолитический ферменты, после чего промывается водой, раствором кислоты с высокой ионной силой, затем щелочным раствором, дистиллированной водой и высушивается.4. The method of obtaining a collagen membrane from squid according to claim 1, which consists in the fact that the squid is cut into separate anatomical parts mechanically, with the separation of the integumentary connective tissue of the mantle, which is sequentially kept in a solution of neutral salt, in a weakly alkaline solution containing lipolytic and proteolytic enzymes, then washed with water, a solution of acid with high ionic strength, then with an alkaline solution, distilled water and dried. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в качестве раствора нейтральной соли используется водный раствор хлористого натрия с ионной силой 0,2-0,5 М, а время выдерживания в нем составляет 3-10 часов.5. A method according to claim 4, characterized in that an aqueous solution of sodium chloride with an ionic strength of 0.2-0.5 M is used as a solution of a neutral salt, and the holding time in it is 3-10 hours. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в качестве слабощелочного раствора используется водный раствор бикарбоната натрия с рН 8-9, содержащий липазу и протеазу, в количествах, обеспечивающих липазную и протеазную активность на уровне 50 и 10 ME соответственно.6. The method according to claim 5, characterized in that an aqueous solution of sodium bicarbonate with a pH of 8-9 is used as a weakly alkaline solution, containing lipase and protease in amounts providing lipase and protease activity at the level of 50 and 10 IU, respectively. 7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что обработку слабощелочным раствором проводят в режиме рН-статирования в течение 3-4-часов при температуре 10-25°С.7. The method according to claim 5, characterized in that the treatment with a weakly alkaline solution is carried out in the pH-staging mode for 3-4 hours at a temperature of 10-25 ° C. 8. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в качестве раствора кислоты с высокой ионной силой используют 1 М раствор уксусной кислоты, содержащий 1-2 М хлористого натрия, а в качестве щелочного раствора - 0,1 М раствор бикарбоната натрия.8. The method according to claim 4, characterized in that a 1 M acetic acid solution containing 1-2 M sodium chloride is used as a solution of an acid with a high ionic strength, and a 0.1 M sodium bicarbonate solution is used as an alkaline solution. 9. Способ по п. 4, отличающийся тем, что сушку проводят на воздухе при температуре не выше 40°С.9. A method according to claim 4, characterized in that drying is carried out in air at a temperature not exceeding 40 ° C.
RU2020101532A 2020-01-16 2020-01-16 Super-thin ultrathin collagen membrane and method of production thereof RU2737358C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020101532A RU2737358C1 (en) 2020-01-16 2020-01-16 Super-thin ultrathin collagen membrane and method of production thereof
PCT/RU2020/050358 WO2021145791A1 (en) 2020-01-16 2020-12-01 Extra-strong ultra-thin collagen membrane and method for producing same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020101532A RU2737358C1 (en) 2020-01-16 2020-01-16 Super-thin ultrathin collagen membrane and method of production thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2737358C1 true RU2737358C1 (en) 2020-11-27

Family

ID=73543584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020101532A RU2737358C1 (en) 2020-01-16 2020-01-16 Super-thin ultrathin collagen membrane and method of production thereof

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2737358C1 (en)
WO (1) WO2021145791A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114225112A (en) * 2021-11-22 2022-03-25 江苏苏伯纳生物科技有限公司 Preparation method of cerebrospinal fluid isolation repairing film

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102676620A (en) * 2011-12-20 2012-09-19 浙江省海洋开发研究院 Preparation method of high-molecular-weight squid skin collagen
US9315562B2 (en) * 2010-11-26 2016-04-19 Tokyo Institute Of Technology High-strength collagen fiber membrane and a manufacturing method thereof
RU2614273C2 (en) * 2014-11-24 2017-03-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). Method for preparation of collagen product

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9315562B2 (en) * 2010-11-26 2016-04-19 Tokyo Institute Of Technology High-strength collagen fiber membrane and a manufacturing method thereof
CN102676620A (en) * 2011-12-20 2012-09-19 浙江省海洋开发研究院 Preparation method of high-molecular-weight squid skin collagen
RU2614273C2 (en) * 2014-11-24 2017-03-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). Method for preparation of collagen product

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RAFTERY, R. M. et.al. (2016). Multifunctional biomaterials from the sea: Assessing the effects of chitosan incorporation into collagen scaffolds on mechanical and biological functionality. Acta Biomaterialia, 43, 160-169. doi:10.1016/j.actbio.2016.07.009. SNAKAR et al. Preparation and partial characterization of collagen sheet from fish (Lates calcarifer) scales, International Journal of Biological Macromolecules, 2008 (Epub 2007), vol. 42(1), p. 6-9. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2007.08.003. *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021145791A1 (en) 2021-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4064435B2 (en) Collagen gel and method for producing the same
US7781158B2 (en) Method of separating collagen from the various animal tissues for producing collagen solution and product using the same
JP4463702B2 (en) Stretchable collagen molded body, production method and use thereof
KR100977744B1 (en) Collagen and method for producing same
US9315562B2 (en) High-strength collagen fiber membrane and a manufacturing method thereof
US7396912B2 (en) Collagen production method
US20090312524A1 (en) Compositions and methods comprising collagen
JP2006257013A (en) Collagen gel derived from scale and method for preparing the same gel
RU2737358C1 (en) Super-thin ultrathin collagen membrane and method of production thereof
CN116814728A (en) High-purity collagen and preparation method and application thereof
US20190055303A1 (en) Method for preparing low endotoxin collagen
CN114904042A (en) Collagen dressing and preparation method thereof
EP1504774A1 (en) Artificial extracellular matrix and process for producing the same
US8263135B2 (en) Process for isolating biomaterial from tissue and an isolated biomaterial extract prepared therefrom
RU2353397C2 (en) Bioabsorbable collagen matrix, method of production and application
Maistrenko et al. Collagen matrices from leather industry wastes for biomedical application
US8389010B2 (en) Stretchable collagen material and manufacturing method and use thereof
US20240059756A1 (en) Method for producing human collagen structures with controlled characteristics
RU2791324C1 (en) Process for obtaining collagen gel for use in medicine and cosmetology
RU2809459C1 (en) Deamidated collagen biomatrix and method of its preparation
US20220281956A1 (en) Method for producing a material using collagen from cultured animal cells
Zhang et al. Sourcing, Extracting, and Processing Collagen Raw Materials
WO2021076079A1 (en) A collagen production process
AU2005201970B2 (en) Collagen and method for producing same