RU2756124C1 - Method for improving the functional properties of mesh implants for hernial plasty - Google Patents

Method for improving the functional properties of mesh implants for hernial plasty Download PDF

Info

Publication number
RU2756124C1
RU2756124C1 RU2020130282A RU2020130282A RU2756124C1 RU 2756124 C1 RU2756124 C1 RU 2756124C1 RU 2020130282 A RU2020130282 A RU 2020130282A RU 2020130282 A RU2020130282 A RU 2020130282A RU 2756124 C1 RU2756124 C1 RU 2756124C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mesh
titanium
nanofilm
endoprosthesis
hernial
Prior art date
Application number
RU2020130282A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Разин Мирзекеримович Рагимов
Сулейман Нураттинович Маммаев
Магомед Ахмедович Хамидов
Ильмутдин Магомедович Абдулагатов
Алиискендер Селимович Алкадарский
Наида Муртазалиевна Абдуллаева
Азиз Ильмутдинович Абдулагатов
Омар Ильясович Омаров
Original Assignee
Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Дагестанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации Даггосмедуниверситет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Дагестанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации Даггосмедуниверситет filed Critical Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Дагестанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации Даггосмедуниверситет
Priority to RU2020130282A priority Critical patent/RU2756124C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2756124C1 publication Critical patent/RU2756124C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • 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
    • A61L27/06Titanium or titanium 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
    • A61L27/28Materials for coating prostheses
    • A61L27/30Inorganic materials

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely to surgery, and discloses a method for improving mesh implants for hernial plasty. The method is characterised by the fact that an aluminium oxide substrate with a thickness of 10 nm and then a nanofilm of titanium/vanadium oxides with a thickness of 18 nm are applied to the implant.
EFFECT: nanofilm of titanium/vanadium oxides significantly improves the biocompatibility of a mesh endoprosthesis and the barrier and functional properties thereof, increases the durability of the implant; aluminium oxide substrates contribute to better adhesion of the nanofilm of titanium/vanadium oxides to the mesh, contribute to the strength of the film, prevent destruction of the mesh endoprosthesis caused by the impact of an oxidising environment and occurrence of long-term postoperative complications, such as wrinkling, migration of the mesh; invention can be used in hernial operations using mesh implants.
13 cl, 2 ex

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, может быть использовано при операциях на грыжах с применением сетчатых имплантов.The invention relates to medicine, namely to surgery, can be used in hernia operations using mesh implants.

АналогиAnalogs

Ежегодно в мире выполняется более 20 миллионов операций по грыжесечению, что составляет 10-15% от всех оперативных вмешательств (Адамян А.А., 2003; Жебровский В.В. и др., 2004; Егиев В.Н., 2006; Schumpelick V. et al., 1999) В России пластика брюшной стенки по поводу грыжевых дефектов проводится примерно у 180 тысяч больных, в Германии - у 280 тысяч, в США - более чем у 500 тысяч (Федоров В.Д. и др., 2000; Klinge U., 2002; Peiper С. et al., 2006) Существует большое количество методик операций при грыжах, большинство которых представляет пластику собственными тканями. Однако при этих методах пластики частота рецидивов колеблется от 10-15% до 40% (Cornell R.B. et al., 1994) (Anthony Т. et al., 2000; Berger D. et al., 2002; Macintyre I.М., 2003)More than 20 million hernia operations are performed annually in the world, which is 10-15% of all surgical interventions (Adamyan A.A., 2003; Zhebrovsky V.V. et al., 2004; Egiev V.N., 2006; Schumpelick V. et al., 1999) In Russia, abdominal wall plastic surgery for hernial defects is performed in about 180 thousand patients, in Germany - in 280 thousand, in the USA - in more than 500 thousand (Fedorov V.D. et al., 2000 ; Klinge U., 2002; Peiper S. et al., 2006) There are a large number of hernia surgery techniques, most of which are plastic with their own tissues. However, with these plastic techniques, the recurrence rate ranges from 10-15% to 40% (Cornell RB et al., 1994) (Anthony T. et al., 2000; Berger D. et al., 2002; Macintyre I.M., 2003)

В связи с этим для пластики послеоперационных грыжевых дефектов все чаще используются синтетические импланты. В отличие от традиционных способов пластики эта методика позволяет избежать натяжения тканей и значительно снизить число не только ранних, но и поздних послеоперационных осложнений и рецидивов (Белоконев В.И. и др.. 2003; Соловьев Н.А. и др. 2004; Сурков Н.А., 2007; Burger J.W.A. et al., 2004)In this regard, synthetic implants are increasingly used for the repair of postoperative hernial defects. Unlike traditional methods of plastics, this technique allows you to avoid tissue tension and significantly reduce the number of not only early, but also late postoperative complications and relapses (Belokonev V.I. et al. 2003; Soloviev N.A. et al. 2004; Surkov N.A., 2007; Burger JWA et al., 2004)

Ежегодно в мире производится около 1 миллиона имплантаций сетчатых протезов.About 1 million mesh implantations are performed in the world annually.

Критика аналоговCriticism of analogues

Использование имплантов из полипропиленовой сетки Marlex впервые было предложено Ф. Ашер в 1958 году (Usher FC, е.а., 1958). Хотя он произвел революцию в этой области, использование сетчатых имплантов приводили и приводят различного рода послеоперационным осложнениям, таким как, хроническая боль, эрозия раны, миграция и сморщивание сетки, образование грубой не рассасывающей фиброзной ткани, сдавливающей расположенные рядом анатомические структуры, отторжение сетки и др. (Poppas D.P. е.а., 2016).The use of Marlex polypropylene mesh implants was first proposed by F. Asher in 1958 (Usher FC, e.a., 1958). Although he revolutionized this field, the use of mesh implants led and still lead to various kinds of postoperative complications, such as chronic pain, wound erosion, migration and wrinkling of the mesh, the formation of coarse non-absorbable fibrous tissue compressing adjacent anatomical structures, mesh rejection, etc. (Poppas DP EA, 2016).

Основные типы протезов для герниопластики из ПТФЭ и ПП, как указывают Р.А. Мамедов (2013) и Е.С. Мишина с соавт. (2015), имеют определенные недостатки: тефлон, по их мнению, слабо фиксируется к тканям, что приводит к смещению протеза и рецидиву заболевания. Полипропилен вызывает формирование грубой соединительно-тканной капсулы, сморщивающей герниопротез.The main types of prostheses for hernioplasty made of PTFE and PP, as indicated by R.A. Mamedov (2013) and E.S. Mishina et al. (2015), have certain disadvantages: Teflon, in their opinion, is poorly fixed to tissues, which leads to displacement of the prosthesis and relapse of the disease. Polypropylene causes the formation of a rough connective tissue capsule, which shrinks the hernioprosthesis.

Кроме того, в последние годы выяснилось, что применение синтетических материалов для герниопластики привело к появлению новых видов осложнений, ранее при данных операциях не развивавшихся. Это такие осложнения, как миграция синтетического импланта в брюшную полость, спаечная кишечная непроходимость в результате адгезии кишки и сетки, образование свищей в результате пролежня стенки кишки и эндопротеза и образование сером в области расположения импланта (Боровский О.О., 2013; Мамедов Р.А. 2013; Мишина и соавт., 2015). Наличие такого многообразия разновидностей эндопротезов объясняется тем, что ни один из предложенных до настоящего времени сетчатых имплантов не отвечает требованиям «идеальной сетки».In addition, in recent years it has become clear that the use of synthetic materials for hernioplasty has led to the emergence of new types of complications that had not previously developed during these operations. These are complications such as the migration of a synthetic implant into the abdominal cavity, adhesive intestinal obstruction as a result of adhesion of the intestine and mesh, the formation of fistulas as a result of a pressure ulcer of the bowel wall and endoprosthesis, and the formation of seromas in the area of the implant (Borovskiy O.O., 2013; Mamedov R. A. 2013; Mishina et al., 2015). The presence of such a variety of types of endoprostheses is explained by the fact that none of the mesh implants proposed so far meets the requirements of an "ideal mesh".

Поэтому остается актуальной проблема поиска пластического материала, отвечающего требованиям идеального герниопротеза, то есть имеющего не только высокую прочность, но и максимальную гистосовместимость (Боровский О.О., 2013; Мишина Е.С, 2015).Therefore, the problem of finding a plastic material that meets the requirements of an ideal hernioprosthesis, that is, having not only high strength, but also maximum histocompatibility, remains urgent (Borovskiy O.O., 2013; Mishina E.S., 2015).

ПрототипPrototype

В качестве прототипа предлагаемого способа приводится эндопроез-сетка TiO2 Mesh (Biocer, Байройт, Германия). TiO2Mesh ™ - хирургический сетчатый имплант, специально предназначенный для восстановления дефектов мягких тканей брюшной стенки, где требуется нерассасывающийся поддерживающий материал (фиг. 1). Соответствующие области применения включают лечение паховых и послеоперационных грыж во всех распространенных хирургических процедурах и даже при IPOM. Федеральный закон (США) разрешает продажу этого устройства только врачам или по их указанию.As a prototype of the proposed method, endoproez-mesh TiO 2 Mesh (Biocer, Bayreuth, Germany) is given. TiO 2 Mesh ™ is a surgical mesh implant specifically designed to repair abdominal soft tissue defects where non-absorbable support material is required (FIG. 1). Relevant areas of application include the treatment of inguinal and incisional hernias in all common surgical procedures and even in IPOM. Federal (USA) law restricts this device to sale by or on the order of a physician.

Эндопротез-сетка TiO2Mesh™ изготовлен из моноволоконной полипропиленовой нити и имеет крупнопористую структуру с голубыми ориентировочными полосами. Отдельные волокна сетчатых имплантов полностью покрыты поверхностным покрытием из оксида титана.The endoprosthesis-mesh TiO 2 Mesh ™ is made of monofilament polypropylene thread and has a large pore structure with blue orientation stripes. Individual fibers of mesh implants are completely covered with a surface coating of titanium oxide.

TiO2Mesh сетка - это сетчатый имплант, где полипропиленовые нити покрыты несколькими слоями оксида титана с использованием, так называемой, технологии PACVD (химическое осаждение из паровой фазы).TiO 2 Mesh mesh is a mesh implant where polypropylene threads are coated with several layers of titanium oxide using the so-called PACVD (Chemical Vapor Deposition) technology.

Технология PACVD (или CVD) заключается в следующем: все прекурсоры подаются в реактор одновременно и реакция протекает над подложкой, а образовавшаяся пленка затем осаждается на подложке. Поэтому контролировать толщину целевой пленки в случае PACVD или CVD практически невозможно. Из-за неравномерного распределения массы прекурсоров по всему объему камеры над подложкой, распределение концентрации продуктов реакций по всему объему реактора неравномерное, следовательно, нанопленки, полученные на основе PACVD или CVD, неравномерные и неоднородные, нет конформности. Таким образом, в PACVD или CVD-процессах истощение прекурсоров ограничивает равномерное покрытие на больших площадях поверхности подложки. Процессы нанесения пленок из паровой фазы на основе (CVD), включая плазменное воздействие (PACVD) на поверхность при атмосферном давлении, часто страдают от неоднородной модификации поверхности из-за ограничения прямолинейности нанесения и доставки прекурсоров.The PACVD (or CVD) technology is as follows: all precursors are fed into the reactor at the same time and the reaction proceeds over the substrate, and the resulting film is then deposited on the substrate. Therefore, it is almost impossible to control the thickness of the target film in the case of PACVD or CVD. Due to the uneven distribution of the mass of precursors over the entire volume of the chamber above the substrate, the distribution of the concentration of reaction products throughout the volume of the reactor is uneven; therefore, nanofilms obtained on the basis of PACVD or CVD are uneven and inhomogeneous, there is no conformity. Thus, in PACVD or CVD processes, precursor depletion limits uniform coverage over large areas of the substrate surface. Vapor-based film deposition (CVD) processes, including plasma exposure (PACVD) to surfaces at atmospheric pressure, often suffer from non-uniform surface modification due to limitations in the straightness of application and delivery of precursors.

В плазменном PACVD- процессе (процесс, активизирующий плазмой, как правило, микроволновая плазма) электрический разряд в газе, при давления <100 Па, используется для ускорения кинетики CVD реакции за счет дополнительной энергии активации молекул прекурсоров. Это может снизить температуру реакции на несколько сот градусов (обычный CVD проводится при температурах выще 600°С), но при этом скорость нанесения покрытия резко уменьшается.In the plasma PACVD process (a process that is activated by a plasma, usually a microwave plasma), an electric discharge in a gas, at a pressure of <100 Pa, is used to accelerate the kinetics of the CVD reaction due to the additional activation energy of precursor molecules. This can reduce the reaction temperature by several hundred degrees (conventional CVD is carried out at temperatures above 600 ° C), but the rate of coating is dramatically reduced.

В случае PACVD или CVD, по технологии которой изготовлена TiO2 Mesh сетка (Biocer, Байройт, Германия), принятой за прототип, все прекурсоры подаются в реактор одновременно, и реакция протекает над сеткой, а образовавшаяся пленка затем осаждается на грыжевую сетку. Поэтому контролировать толщину целевой пленки в случае PACVD или CVD практически невозможно из-за неравномерного распределения концентраций прекурсоров по всему объему камеры над сеткой, следовательно, нанопленки, полученные на основе PACVD или CVD из оксида титана неравномерные, неоднородные, нет конформности и не обладают бактерицидными свойствами, как нанопленка из оксидов титана/ванадия.This PACVD or CVD, which is manufactured by the technology TiO 2 Mesh Mesh (Biocer, Bayreuth, Germany) received the prototype, all precursors are fed simultaneously into the reactor, and the reaction proceeds over the net, and the formed film is then deposited on the hernia mesh. Therefore, it is practically impossible to control the thickness of the target film in the case of PACVD or CVD due to the uneven distribution of precursor concentrations throughout the chamber volume above the mesh; therefore, nanofilms obtained on the basis of PACVD or CVD from titanium oxide are uneven, inhomogeneous, there is no conformity and do not possess bactericidal properties. like a titanium / vanadium oxide nanofilm.

Критика прототипа:Criticism of the prototype:

1. Покрытие не конформное (конформность менее 70%, т.е. ступенчатое покрытие с участками, лишенными покрытия; на поверхности пленки появляются аэрозольные частицы - состав пленки неоднородный).1. The coating is not conformal (conformity is less than 70%, ie, a stepped coating with areas devoid of coating; aerosol particles appear on the surface of the film - the composition of the film is inhomogeneous).

2. Покрытие неравномерное (равномерность можно достичь только в небольших участках, локально), из-за чего появляются зазоры между частицами и со сплошной частью пленки, что сильно влияет на характеристики покрытия и на его свойства (ухудшается адгезия к подложке и, соответственно, барьерные свойства самой сетки).2. The coating is uneven (uniformity can be achieved only in small areas, locally), due to which gaps appear between the particles and with the continuous part of the film, which greatly affects the characteristics of the coating and its properties (adhesion to the substrate and, accordingly, barrier properties of the mesh itself).

3. Процесс неконтролируемый, поэтому толщина пленки неравномерная.3. The process is uncontrolled, so the film thickness is uneven.

4. Температурная широта низкая, а использование высоких температур повреждает полипропиленовые нити, из которых связана сетка.4. The temperature latitude is low, and the use of high temperatures damages the polypropylene yarns from which the mesh is knitted.

5. Процесс производится только созданием высокого вакуума.5. The process is carried out only by creating a high vacuum.

6. Оксид титана хуже адгезируется с полипропиленой сеткой, нежели, с покрытой предварительно оксидом алюминия (толщиной 10 нм), как в предлагаемому нами способу.6. Titanium oxide adheres worse to a polypropylene mesh than to a pre-coated aluminum oxide (10 nm thick), as in our proposed method.

7. Нанопленка из оксида титана, использованная в прототипе, не обладает бактерицидными свойствами.7. The titanium oxide nanofilm used in the prototype does not possess bactericidal properties.

Цель предлагаемого способаThe purpose of the proposed method

Целью предлагаемого способа является обеспечение имплантов: устойчивостью к инфекции и сращениям, хорошо фиксироваться, быть биосовместимыми, достаточно прочными и без глубокого рубцевания и грубого инкапсулирования.The purpose of the proposed method is to provide implants: resistance to infection and adhesions, fix well, be biocompatible, strong enough and without deep scarring and rough encapsulation.

Поставленная цель реализуется следующим образом: предварительным нанесением на имплант, представляющий собой грыжевую эндопротез-сетку, подложки из оксида алюминия толщиной 10 им, а затем нанопленки из оксидов титана/ванадия, используя технологию АСО (атомно-слоевое осаждение). Технология АСО (атомно-слоевое осаждение) заключается в том, что один из прекурсоров подвергается воздействию паров предыдущего прекурсора, который образует монослой на поверхности подложки. После удаления избытка предшествующего прекурсора из паровой фазы с помощью продувочного газа (например, аргона, Ar), газ-реагент реагирует с адсорбированным слоем предшествующего прекурсора, формируя слой целевого пленкообразующего материала, т.е., прекурсоры подаются последовательно и по очередности, а реакция протекает непосредственно на поверхности подложки.This goal is realized as follows: preliminary application to the implant, which is a hernial endoprosthesis-mesh, substrates made of aluminum oxide 10 nm thick, and then nanofilms of titanium / vanadium oxides, using the ALD technology (atomic layer deposition). ALD (Atomic Layer Deposition) technology is that one of the precursors is exposed to the vapors of the previous precursor, which forms a monolayer on the substrate surface. After removing the excess of the preceding precursor from the vapor phase using a purge gas (for example, argon, Ar), the reagent gas reacts with the adsorbed layer of the preceding precursor, forming a layer of the target film-forming material, i.e., the precursors are fed sequentially and in turn, and the reaction flows directly on the surface of the substrate.

Сущность предлагаемого способа Сущность предлагаемого способа иллюстрирована на фиг. 1, на котором показаны сетчатые имплантаты TiO2Mesh, На фиг. 2 показан эндопротез-сетка «Эсфил» стандартный, использованная нами в эксперименте, производимая ООО «Линтекс», Санкт-Петербург.The essence of the proposed method The essence of the proposed method is illustrated in Fig. 1 showing TiO 2 Mesh implants. FIG. 2 shows the standard mesh endoprosthesis "Esfil", which we used in the experiment, manufactured by LLC "Lintex", St. Petersburg.

На фиг. 3 показан рост культур через 48 часов на среде Эндо. Слева направо: сплошной рост - сетка не обработана, рост по периметру сетки - сетка с покрытием из оксида титана, рост только в уголке сетки - сетка с покрытием из оксидов титана/ванадия.FIG. 3 shows the growth of cultures after 48 hours on Endo medium. From left to right: solid growth - the mesh is not processed, the growth around the perimeter of the mesh is a mesh coated with titanium oxide, growth only in the corner of the mesh is a mesh coated with titanium / vanadium oxides.

На фиг. 4 показана спайка слева в проекции сетки без покрытия через 5 недель после вживления импланта.FIG. 4 shows the adhesion on the left in the uncoated mesh projection 5 weeks after implantation.

На фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7 и фиг. 8 показана окраска гематоксилином и эозином. На фиг. 5, фиг. 6 и фиг. 8 показано использование объектива x10, на фиг. 7 показано использование объектива x40.FIG. 5, figs. 6, figs. 7 and FIG. 8 shows staining with hematoxylin and eosin. FIG. 5, figs. 6 and FIG. 8 shows the use of a x10 objective, FIG. 7 shows the use of a x40 lens.

На фиг. 9, фиг. 10, фиг. 11 и фиг. 12 показана окраска гематоксилином и эозином. На фиг. 9, фиг. 10 и фиг. 12 показано использование объектива x10. На фиг. 11 показано использование объектива x40.FIG. 9, figs. 10, figs. 11 and FIG. 12 shows hematoxylin and eosin staining. FIG. 9, figs. 10 and FIG. 12 shows the use of a x10 lens. FIG. 11 shows the use of a x40 lens.

По предлагаемому способу целевая пленка наращивается слой за слоем на подложке, что позволяет проконтролировать толщину образующейся нанопленки из оксидов титана/ванадия на полипропиленовой эндопротез-сетке «Эсфил» стандартный, производства С-Петербургского ООО «Линтекс», Эндопротез-сетка «Эсфил» стандартный, использованная нами в эксперименте, производимая ООО «Линтекс», Санкт-Петербург (фиг 2).According to the proposed method, the target film is built up layer by layer on the substrate, which allows you to control the thickness of the resulting nanofilm of titanium / vanadium oxides on the polypropylene endoprosthesis-mesh "Esfil" standard, produced by St. Petersburg LLC "Lintex", Endoprosthesis-mesh "Esfil" standard, used by us in the experiment, produced by LLC "Lintex", St. Petersburg (Fig. 2).

Пленка толщиной 18 нм, нанесенная послойно: один слой оксида титана, на него наносится слой оксида ванадия, и так, повторяя слой за слоем 150 циклов - оксида титана (75 циклов) и оксида ванадия (75 циклов). Для создания нужной толщины пленки прослеживается только число повторения циклов, используемых в процессе.A film with a thickness of 18 nm, applied layer-by-layer: one layer of titanium oxide, a layer of vanadium oxide is applied to it, and so, repeating layer after layer of 150 cycles - titanium oxide (75 cycles) and vanadium oxide (75 cycles). Only the number of repetitions of the cycles used in the process is tracked to create the desired film thickness.

Нанесение нанопленок на поверхности используемых эндопротезов на основе предлагаемой нами технологии АСО проводится при значительно меньших температурах (85°С и даже при температуре 80°С), чем по технологии PACVD или CVD,. Это является существенным отличием предлагаемого способа от прототипа, так как при этом появляется возможность нанесения покрытия на более термочувствительные материалы такие как, часто используемые в герниопластике, в том числе полипропиленовые или же политетрафторэтиленовые сетки.The application of nanofilms on the surface of the endoprostheses used on the basis of the proposed ASO technology is carried out at significantly lower temperatures (85 ° C and even at a temperature of 80 ° C) than using the PACVD or CVD technology. This is a significant difference between the proposed method and the prototype, since it makes it possible to coat more heat-sensitive materials such as those often used in hernioplasty, including polypropylene or polytetrafluoroethylene nets.

Сопоставительный анализ признаков прототипа и предлагаемого в качестве изобретения способаComparative analysis of the features of the prototype and the proposed method of the invention

- При предлагаемой нами АСО технологии никакой газофазной реакции над подложкой, как в случае PACVD или CVD, не происходит.- With our proposed ASO technology, no gas-phase reaction over the substrate, as in the case of PACVD or CVD, occurs.

- По предлагаемому способу используют АСО технологию нанесения нанопленки контролируемой толщины (с точностью до 1 ангстрема), достижения равномерности и чистоты покрытия. АСО технология, используемая по предлагаемому способу, позволяет нанесение нанопленки при низких температурах и при необходимости использование высоких температур для нанесении пленки на изделия из тугоплавкого материала, что позволяет осуществить технологию нанесения покрытия на такие термочувствительные материалы, как полипропиленовые и другие сетчатые эндопротезы, используемые в герниопластике.- According to the proposed method, the ASO technology is used to apply nanofilms of controlled thickness (with an accuracy of 1 angstrom), to achieve uniformity and purity of the coating. ALD technology used according to the proposed method allows the application of a nanofilm at low temperatures and, if necessary, the use of high temperatures for applying a film to products made of refractory material, which allows the technology of coating such heat-sensitive materials as polypropylene and other mesh endoprostheses used in hernioplasty ...

- По прототипу используют PACVD, при котором невозможно достичь чистоты и равномерности пленки (встречаются дефекты покрытия), а также контролировать толщину покрытия. По прототипу (по технологии PACVD или CVD) невозможно нанести покрытие на термочувствительные материалы, так как требуется использование высоких температур, при которых полипропиленовые и политетрафторэтиленовые сетки частично повреждаются.- According to the prototype, PACVD is used, in which it is impossible to achieve purity and uniformity of the film (coating defects occur), as well as to control the thickness of the coating. According to the prototype (using PACVD or CVD technology), it is impossible to coat heat-sensitive materials, since the use of high temperatures is required, at which polypropylene and polytetrafluoroethylene nets are partially damaged.

- По прототипу технология требует создания высокого вакуума в камере установки для протекания реакции, а по предлагаемому способу - достаточно среднего вакуума, что упрощает технологический процесс.- According to the prototype, the technology requires the creation of a high vacuum in the chamber of the installation for the reaction to proceed, and according to the proposed method, a medium vacuum is sufficient, which simplifies the technological process.

- По предлагаемому способу конформность покрытия 100% и точно контролируется состав покрытия, а по прототипу комформность пленки менее 70% и состав пленки не контролируется.- According to the proposed method, the conformity of the coating is 100% and the composition of the coating is precisely controlled, and according to the prototype, the conformity of the film is less than 70% and the composition of the film is not controlled.

- По прототипу покрытие наносится непосредственно на сетку, а по предлагаемому способу сначала создается подложка из оксида алюминия (толщиной 10 нм), которая наносится на эндопротез-сетку, а затем на эту подложку наносится основное покрытие, что позволяет прочно закрепить нанопленку на эндопротез-сетке с подложкой.- According to the prototype, the coating is applied directly to the mesh, and according to the proposed method, a substrate of aluminum oxide (10 nm thick) is first created, which is applied to the mesh endoprosthesis, and then the main coating is applied to this substrate, which allows the nanofilm to be firmly fixed on the mesh endoprosthesis with a backing.

- По прототипу на грыжевые полипропиленовые сетки наносится пленка из оксида титана, улучшающая, согласно рекламе производителя, биосовместимые свойства и прочность импланта, но не проявляющая бактерицидные свойства.- According to the prototype, a titanium oxide film is applied to the hernial polypropylene mesh, which improves, according to the manufacturer's advertisement, the biocompatible properties and strength of the implant, but does not exhibit bactericidal properties.

- По предлагаемому способу наносится нанопленка из оксидов титана/ванадия на грыжевые эндопротез-сетки, которая проявляет, помимо бактерицидности, достаточную прочность и хорошую биосовместимость.- According to the proposed method, a nanofilm of titanium / vanadium oxides is applied to the hernial endoprosthesis mesh, which, in addition to bactericidal activity, exhibits sufficient strength and good biocompatibility.

Примеры конкретного выполнения способаExamples of specific implementation of the method

Выписка из лабораторного журнала ФГУЗ «Дагестанская противочумная станция» РоспотребнадзораExtract from the laboratory journal of FGUZ "Dagestan antiplague station" of Rospotrebnadzor

Был поставлен опыт по установлению бактерицидных свойств пленки из оксидов титана/ванадия с использованием питательных сред (среда Эндо, кровяной агар и желточно-солевой агар) в лаборатории ФГУЗ «Дагестанская противочумная станция» Роспотребнадзора.An experiment was set up to establish the bactericidal properties of a titanium / vanadium oxide film using nutrient media (Endo medium, blood agar and yolk-salt agar) in the laboratory of the Dagestan Antiplague Station of the Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare.

Три полоски эндопротез-сетки «Эсфил» с одинаковой площадью, но разных геометрических форм: без нанесения пленки (квадратной формы), с пленкой из оксида титана, как в прототипе (прямоугольной формы) и с предлагаемой нами нанопленкой из оксидов титана/ванадия, нанесенных по технологии АСО (треугольной формы), стерилизовали в 70 градусном спирте, опоснули в дистилированной воде, затем опустив в суточную культуру лабораторных штаммов золотистого стафилококка и вульгарного протея (с титром 1000 микробных тел/мл) поместили на вышеперечисленные питательные среды при температуре 37 градусов по Цельсию. Следили за ростом культур на питательных средах через 24 и 48 часов.Three strips of the Esfil mesh endoprosthesis with the same area, but different geometric shapes: without applying a film (square shape), with a titanium oxide film, as in the prototype (rectangular shape) and with our proposed nanofilm of titanium / vanadium oxides applied according to ASO technology (triangular shape), sterilized in 70 degree alcohol, rinsed in distilled water, then dipped in a daily culture of laboratory strains of Staphylococcus aureus and Proteus vulgaris (with a titer of 1000 microbial bodies / ml) were placed on the above nutrient media at 37 degrees C Celsius. Tracked the growth of cultures on nutrient media after 24 and 48 hours.

Вокруг сетки без нанесения пленки определялся сплошной рост культуры, сетки с покрытием из оксида титана отмечался рост культуры по периметру сетки, а вокруг сетки с покрытием из оксидов титана/ванадия никакого роста не было, за исключением одной колонии в области уголка сетки треугольной формы. Рост культур через 48 часов на среде Эндо. Слева направо: 1) сплошной рост - сетка не обработана, 2) рост по периметру сетки - сетка с покрытием из оксида титана, 3) рост только в уголке сетки - сетка с покрытием из оксидов титана/ванадия показан на фиг. 3.Continuous culture growth was observed around the uncoated mesh, the titanium oxide coated mesh showed culture growth around the mesh perimeter, and there was no growth around the titanium / vanadium oxide coated mesh except for one colony at the corner of the triangular mesh. Culture growth after 48 hours on Endo medium. From left to right: 1) solid growth - the mesh is not processed, 2) growth around the mesh perimeter - mesh coated with titanium oxide, 3) growth only in the corner of the mesh - mesh coated with titanium / vanadium oxides is shown in Fig. 3.

Проведенный опыт показывает, что нанопленка из оксидов титана/ванадия проявляет бактерицидные (или бактериостатические) свойства, как минимум в отношении золотистого стафилококка и вульгарного протея.The experiment shows that the titanium / vanadium oxide nanofilm exhibits bactericidal (or bacteriostatic) properties, at least against Staphylococcus aureus and Proteus vulgaris.

Выписка из лабораторного журнала кафедры нормальной физиологии ДГМУExtract from the laboratory journal of the Department of Normal Physiology of the DSMU

Для сравнительного изучения биосовместимых, барьерных и функциональных свойств полипропиленовых грыжевых имплантов с нанопокрытием из оксидов титана/ванадия, нами проведен эксперимент на 5 кроликах-самцах 4-х месячного возраста, массой 2,5-3 кг. В левую часть брюшной стенки мы имплантировали контрольные эндопротез-сетки «Эсфил» стандартный без покрытия (контроль), а правую часть - такие же сетки, но с покрытием из оксидов титана/ванадия на подложке из оксида алюминия, нанесенных на сетки по технологии АСО. Операции по имплантации сеток проведены в экспериментальной лаборатории кафедры нормальной физиологии ДГМУ под наркозом (0,5 мл ксиланита + 0,4 мл золетила в/м, по ходу эксперимента дважды добавлено в/м по 0,2 мл золетила).For a comparative study of biocompatible, barrier and functional properties of polypropylene hernial implants with nanocoating of titanium / vanadium oxides, we conducted an experiment on 5 male rabbits of 4 months of age, weighing 2.5-3 kg. In the left part of the abdominal wall, we implanted the control endoprosthesis-meshes "Esfil" standard uncoated (control), and the right part - the same meshes, but with a coating of titanium / vanadium oxides on an alumina substrate, applied to the meshes using the ASO technology. Operations on mesh implantation were carried out in the experimental laboratory of the Department of Normal Physiology of the DSMU under anesthesia (0.5 ml of xylanite + 0.4 ml of zoletil i / m, during the experiment, 0.2 ml of zoletil was added twice i / m).

После стерилизации кожи проведен разрез длиной 5 см по белой линии живота. В обе стороны от линии разреза созданы ложа для сеток размерами 2,5×3 см между поперечной и внутренней косой мышцами живота, предварительно отсепарировав заднюю стенку влагалища прямой мышцы живота. Сетки фиксировали рассасывающими нитями в двух диаметральных углах. Затем отсепарированные фасции фиксировали и рану сшивали 4-мя швами. Через 5 недель, повторно введя кроликов в наркотический сон, визуально исследовали окружающие сетку ткани и состояние передней брюшной стенки. У 3-х кроликов из пяти слева, где была установлена контрольная сетка (сетка, непокрытая нанопленкой), отмечалась спайка петли тонкой кишки к передней брюшной стенке в проекции сетки, Спайка слева в проекции сетки без покрытия через 5 недель после вживления импланта кролику. На фиг. 4 показан момент эксперимента: справа, где была установлена сетка с нанопокрытием из оксидов титана/ванадия, спайки не образовались ни в одном случае.After sterilization of the skin, a 5 cm incision was made along the white line of the abdomen. On both sides of the incision line, beds for meshes with dimensions of 2.5 × 3 cm were created between the transverse and internal oblique muscles of the abdomen, having previously separated the posterior wall of the rectus sheath. The meshes were fixed with absorbable sutures in two diametrical corners. Then the separated fascia was fixed and the wound was sutured with 4 sutures. After 5 weeks, re-introducing the rabbits into a narcotic sleep, the tissues surrounding the mesh and the condition of the anterior abdominal wall were visually examined. In 3 out of five rabbits on the left, where the control mesh (mesh, uncoated with nanofilm) was installed, adhesion of the loop of the small intestine to the anterior abdominal wall in the mesh projection was noted, Spike on the left in the uncoated mesh projection 5 weeks after implantation of the implant in the rabbit. FIG. 4 shows the moment of the experiment: on the right, where the mesh with nanocoating of titanium / vanadium oxides was installed, no adhesions were formed in any case.

После осмотра имплантированные сетки изымали с окружающими тканями, фиксировали в 10% нейтральном формалине, затем, проведя через батарею возрастающей концентрации спиртов, заливали в парафиновые блоки. В гистологических срезах, толщиной 5-7 мкм, изготовленных из парафиновых блоков на санном микротоме, а затем окрашенных гематоксилином и эозином, изучали реакцию окружающих имплант тканей реципиента на имплантированные сетки с помощью программно-аппаратного комплекса «МЕКОС - Ц1», которая давала возможность не только просматривать и описать микропрепараты с помощью светового микроскопа, но и вывести изображение на монитор для более детального структурного изучения и фотографировать их в цифровом режиме.After examination, the implanted meshes were removed with the surrounding tissues, fixed in 10% neutral formalin, then, after passing an increasing concentration of alcohol through a battery, they were poured into paraffin blocks. In histological sections, 5-7 microns thick, made of paraffin blocks on a sled microtome, and then stained with hematoxylin and eosin, the reaction of the recipient tissues surrounding the implant to the implanted meshes was studied using the MEKOS-C1 software and hardware complex, which made it possible not to only to view and describe micropreparations using a light microscope, but also to display the image on a monitor for a more detailed structural study and photograph them in digital mode.

Сравнительные результаты, полученные нами, с описанием реакции окружающих сетки тканей, представлены на фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7 и фиг. 8, где показана контрольная сетка без покрытия. На фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7 и фиг. 8 показана окраска гематоксилином и эозином. На фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7 и фиг. 8 показано использование объектива х10, на фиг. 7 показано использование объектив х40.The comparative results obtained by us, describing the reaction of the tissues surrounding the mesh, are presented in Fig. 5, figs. 6, figs. 7 and FIG. 8, which shows an uncoated control grid. FIG. 5, figs. 6, figs. 7 and FIG. 8 shows staining with hematoxylin and eosin. FIG. 5, figs. 6, figs. 7 and FIG. 8 shows the use of a x10 objective, FIG. 7 shows the use of a x40 objective.

На фиг. 9, фиг. 10, фиг. 11 и фиг. 12 показана сетка, покрытая нанопленкой по предлагаемому способу. На фиг. 9, фиг. 10, фиг. 11 и фиг. 12 показана окраска гематоксилином и эозином. На фиг. 9, фиг. 10, фиг. 12 показано использование объектива х10, на фиг. 11 показано использование объектива х40.FIG. 9, figs. 10, figs. 11 and FIG. 12 shows a mesh coated with a nanofilm according to the proposed method. FIG. 9, figs. 10, figs. 11 and FIG. 12 shows hematoxylin and eosin staining. FIG. 9, figs. 10, figs. 12 shows the use of a x10 objective, FIG. 11 shows the use of a x40 objective.

При гистологическом исследовании у животных в контроле вокруг нитей сетки определялся слой соединительной ткани с пучками толстых коллагеновых волокон (фиг. 5). В некоторых участках отмечалась умеренная продуктивная воспалительная реакция с очаговой лимфоцитарной инфильтрацией нитей сетки и их деградацией (фиг. 6). Среди клеточного инфильтрата наблюдалось большое количество эозинофилов (фиг. 7). По периферии сетки отмечалось неравномерное образование полей рубцовой соединительной ткани (фиг. 8).During histological examination in control animals, a layer of connective tissue with bundles of thick collagen fibers was determined around the mesh threads (Fig. 5). In some areas, there was a moderate productive inflammatory reaction with focal lymphocytic infiltration of the mesh filaments and their degradation (Fig. 6). A large number of eosinophils were observed among the cellular infiltrate (Fig. 7). On the periphery of the mesh, there was an uneven formation of fields of cicatricial connective tissue (Fig. 8).

У животных, которым имплантировали сетку, подготовленную по предлагаемому способу, вокруг волокон сетки наблюдалась более раннее развитие волокнистой соединительной ткани с незначительной продуктивной воспалительной реакцией (фиг. 9.) и формированием сети мелких тонкостенных кровеносных сосудов (фиг. 10). Среди клеток инфильтрата количество эозинофилов было значительно меньше, чем в первой группе (фиг. 11). Вокруг сетки определялось формирование полей волокнистой ткани с большим количеством коллагеновых волокон, без грубой деформации окружающих тканей (фиг. 12).In animals that were implanted with a mesh prepared according to the proposed method, around the mesh fibers there was an earlier development of fibrous connective tissue with an insignificant productive inflammatory response (Fig. 9.) and the formation of a network of small thin-walled blood vessels (Fig. 10). Among the cells of the infiltrate, the number of eosinophils was significantly less than in the first group (Fig. 11). Around the mesh was determined the formation of fields of fibrous tissue with a large number of collagen fibers, without gross deformation of the surrounding tissues (Fig. 12).

Все приведенные примеры выполнения предлагаемого способа подтверждают достижение поставленной в изобретении цели.All the above examples of the implementation of the proposed method confirm the achievement of the goal set in the invention.

Сравнительный анализ результатов экспериментов показал:Comparative analysis of the experimental results showed:

1. Полипропиленовая эндопротез-сетка «Эсфил» стандартный с нанопокрытием из оксидов титана/ванадия толщиной 18 нм на подложке из оксида алюминия толщиной 10 нм проявляет бактерицидные свойства, в отличие от полипропиленовой эндопротез-сетки с покрытием из оксида титана и без покрытия (фиг. 3).1. Polypropylene endoprosthesis mesh "Esfil" standard with a nanocoating of titanium / vanadium oxides 18 nm thick on an alumina substrate 10 nm thick exhibits bactericidal properties, in contrast to a polypropylene mesh endoprosthesis with a titanium oxide coating and without a coating (Fig. 3).

2. В случае имплантации полипропиленовой сетки без покрытия в 60% случаев (у трех кроликов из пяти) образовались спайки петли тонкой кишки к передней брюшной стенке в проекции сетки (слева), что, возможно, связаны с воспалительной реакцией окружающих сетку мягких тканей на имплант (фото 4), а при использовании такой же сетки с покрытием из оксидов титана/ванадия на подложке из оксида алюминия, нанесенных по технологии АСО, воспалительная реакция не проявлялась, спайки не образовались.2. In the case of implantation of an uncoated polypropylene mesh, in 60% of cases (in three out of five rabbits) adhesions of the small intestine loop to the anterior abdominal wall in the mesh projection (left) were formed, which may be associated with an inflammatory reaction of the soft tissues surrounding the mesh to the implant (photo 4), and when using the same mesh with a coating of titanium / vanadium oxides on an alumina substrate applied by the ALD technology, the inflammatory reaction did not appear, and no adhesions were formed.

3. При нанесении на полипропиленовый эндопротез-сетку «Эсфил» нанопокрытия из оксидов титана/ванадия на подложке из оксида алюминия по технологии АСО, существенно улучшаются биосовместимые свойства импланта: отмечается более раннее развитие волокнистой соединительной ткани с формированием сети мелких тонкостенных кровеносных сосудов и полей волокнистой ткани с большим количеством коллагеновых волокон, без деформации окружающих тканей и при отсутсвии гигантских клеток инородных тел. Эозинофильной инфильтрации (реакция на имплант) вокруг сетки практически нет (в 3-х случаях из 5-ти) или она совсем незначительная встречалась только в 2-х случаях (фиг. 11).3. When nanocoating of titanium / vanadium oxides on an aluminum oxide substrate is applied to the Esfil polypropylene mesh endoprosthesis using the ALO technology, the biocompatible properties of the implant are significantly improved: there is an earlier development of fibrous connective tissue with the formation of a network of small thin-walled blood vessels and fibrous fields. tissues with a large number of collagen fibers, without deformation of the surrounding tissues and in the absence of giant cells of foreign bodies. There was practically no eosinophilic infiltration (reaction to the implant) around the mesh (in 3 cases out of 5) or it was quite insignificant only in 2 cases (Fig. 11).

4. При имплантации кроликам полипропиленовой эндопротез-сетки «Эсфил» без покрытия через 5 недель во всех 5-ти случаях вокруг нитей сетки определялся слой волокнистой соединительной ткани с пучками толстых коллагеновых волокон. В некоторых участках отмечалась выраженная продуктивная воспалительная реакция с очаговой лимфоцитарной инфильтрацией нитей сетки и их деградацией. Среди клеточного инфильтрата наблюдалось большое количество эозинофилов. По периферии сетки отмечалось неравномерное образование полей грубой рубцовой соединительной ткани (фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7, фиг. 8).4. When a polypropylene endoprosthesis-mesh "Esfil" was implanted in rabbits without coating after 5 weeks, a layer of fibrous connective tissue with bundles of thick collagen fibers was detected around the mesh threads in all 5 cases. In some areas, there was a pronounced productive inflammatory reaction with focal lymphocytic infiltration of the mesh filaments and their degradation. A large number of eosinophils were observed among the cellular infiltrate. On the periphery of the mesh, there was an uneven formation of fields of coarse cicatricial connective tissue (Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8).

Положительный эффект от применения предлагаемого способаThe positive effect of using the proposed method

Полезность разработанного способа, предлагаемого в качестве изобретения, основана на следующих свойствах нанопленки из оксидов титана/ванадия с подложкой из оксида алюминия, нанесенного на эндопротез-сетку «Эсфил» по технологии АСО: нанопленка из оксидов титана/ванадия существенно улучшает биосовместимость (гистосовместимость) эндопротез-сетки и его барьерные и функциональные свойства, усиливает прочность;The usefulness of the developed method, proposed as an invention, is based on the following properties of a titanium / vanadium oxide nanofilm with an aluminum oxide substrate applied to the Esfil mesh endoprosthesis using the ASO technology: a titanium / vanadium oxide nanofilm significantly improves the biocompatibility (histocompatibility) of the endoprosthesis - mesh and its barrier and functional properties, enhances strength;

Улучшение биосовместимости способствует уменьшению реакции окружающих сетку тканей, препятствует клеточной, в первую очередь, эозинофильной клеточной реакции, развитию гранулем инородного тела и грубой рубцовой ткани. Нанопленка из оксидов титана/ванадия с подложкой из оксида алюминия способствует более раннему развитию волокнистой соединительной ткани с формированием сети мелких тонкостенных кровеносных сосудов и полей волокнистой ткани с большим количеством коллагеновых волокон, без деформации окружающих тканей, а также проявляет бактерицидные свойства. Обладая противовоспалительными свойствами, способствует минимизации воспалительной реакции вокруг импланта, что препятствует образованию спаек.Improving biocompatibility helps to reduce the response of the tissues surrounding the mesh, prevents the cellular, primarily eosinophilic cellular response, the development of foreign body granulomas and rough scar tissue. A titanium / vanadium oxide nanofilm with an aluminum oxide substrate promotes the earlier development of fibrous connective tissue with the formation of a network of small thin-walled blood vessels and fields of fibrous tissue with a large number of collagen fibers, without deforming the surrounding tissues, and also exhibits bactericidal properties. Possessing anti-inflammatory properties, it helps to minimize the inflammatory response around the implant, which prevents the formation of adhesions.

Используемая АСО технология позволяет проведение процесса нанесения нанопленки на эндопротез-сетку, не создавая высокий вакуум и при относительно низких температурах (80-85 градусов по Цельсию), что способствует лучшему сохранению термочувствительных полипропиленовых нитей самой сетки, а также контролировать толщину целевой пленки. Кроме того, использованная АСО технология создает 100% конформность покрытия, чистоту и равномерность пленки.The technology used by ASO allows carrying out the process of applying nanofilm to the mesh endoprosthesis without creating a high vacuum and at relatively low temperatures (80-85 degrees Celsius), which contributes to better preservation of the heat-sensitive polypropylene threads of the mesh itself, as well as to control the thickness of the target film. In addition, the technology used by ASO creates a 100% coating conformity, purity and uniformity of the film.

Создание предварительной подложки из оксида алюминия способствует лучшей адгезии нанопленки из оксидов титана/ванадия к сетке, способствует прочности пленки, препятствует разрушению эндопротез-сетки от воздействия окислительной среды и появлению отдаленных послеоперационных осложнений, таких как сморщивание, миграция сетки и т.д.The creation of a preliminary alumina substrate promotes better adhesion of the titanium / vanadium oxide nanofilm to the mesh, promotes film strength, prevents the destruction of the endoprosthesis mesh from the oxidative environment and the appearance of distant postoperative complications such as wrinkling, mesh migration, etc.

Разработанный способ улучшения биосовместимых, барьерных и функциональных свойств эндопротез-сеток путем нанесения нанопокрытия из оксидов титана/ванадия с подложкой из оксида алюминия на эндопротез-сетку «Эсфил» по технологии АСО технически прост в выполнении, по сравнению с технологией PACVD или CVD, и позволяет покрывать одномоментно относительно большие площади, что, в свою очередь, снизить материальные расходы и повысить экономическую эффективность.The developed method for improving the biocompatible, barrier and functional properties of endoprosthesis meshes by applying a titanium / vanadium oxide nanocoating with an alumina substrate on the Esfil endoprosthesis mesh using ASO technology is technically simple to perform, in comparison with PACVD or CVD technology, and allows cover simultaneously relatively large areas, which, in turn, reduce material costs and increase economic efficiency.

Эндопротез-сетки «Эсфил» с нанопокрытием из оксидов титана/ванадия с подложкой из оксида алюминия использованы нами в эксперименте на крысах и кроликах, показали высокую эффективность данного способа в плане улучшения биосовместимости сетки, барьерных и функциональных свойств: снижения воспалительной реакции на имплант и профилактики образования грубой рубцовой ткани и спаек, снижения эозинофильно-клеточной и лимфоцитарно-клеточной реакции окружающих имплант тканей.We used the Esfil mesh endoprosthesis with a titanium / vanadium oxide nanocoating with an aluminum oxide substrate in an experiment on rats and rabbits. formation of rough scar tissue and adhesions, reduction of eosinophilic-cell and lymphocytic-cell reactions of the tissues surrounding the implant.

Информация, принятая во вниманиеInformation taken into account

Казанцев А.А. Применение титансодержащих сетчатых и шовных материалов. Аналитический обзор и сборник статей // А.А. Казанцев, А.А. Колпаков, В.В. Паршиков, К.А. Шемятовский, Д.Л. Титаров, И.И. Бабиченко, Н.М. Гевондян, А.И. Алехин, М.Ю. Глазунова / ЦКБ РАН - Москва, 2015. - 95 с. (С. 20, 38-48. - прототип).Kazantsev A.A. Application of titanium-containing mesh and suture materials. Analytical review and collection of articles // A.A. Kazantsev, A.A. Kolpakov, V.V. Parshikov, K.A. Shemyatovsky, D.L. Titarov, I.I. Babichenko, N.M. Gevondyan, A.I. Alekhin, M. Yu. Glazunov / Central Design Bureau of the Russian Academy of Sciences - Moscow, 2015 .-- 95 p. (S. 20, 38-48. - prototype).

Claims (1)

Способ улучшения биосовместимости и прочности сетчатых имплантов для пластики грыжевых дефектов, заключающийся в использовании поверхностного покрытия из оксида титана, отличающийся тем, что на имплант наносят подложку из оксида алюминия толщиной 10 нм и затем нанопленку из оксидов титана и ванадия толщиной 18 нм с использованием технологии АСО (атомно-слоевое осаждение), причем температура нанесения нанопленок составляет 80°С или 85°С.A method for improving the biocompatibility and strength of mesh implants for hernia repair, which consists in using a surface coating of titanium oxide, characterized in that an aluminum oxide substrate 10 nm thick is applied to the implant and then a nanofilm of titanium and vanadium oxides 18 nm thick using the ASO technology (atomic layer deposition), and the temperature of nanofilm deposition is 80 ° C or 85 ° C.
RU2020130282A 2020-09-14 2020-09-14 Method for improving the functional properties of mesh implants for hernial plasty RU2756124C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020130282A RU2756124C1 (en) 2020-09-14 2020-09-14 Method for improving the functional properties of mesh implants for hernial plasty

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020130282A RU2756124C1 (en) 2020-09-14 2020-09-14 Method for improving the functional properties of mesh implants for hernial plasty

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2756124C1 true RU2756124C1 (en) 2021-09-28

Family

ID=77999837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020130282A RU2756124C1 (en) 2020-09-14 2020-09-14 Method for improving the functional properties of mesh implants for hernial plasty

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2756124C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2806060C1 (en) * 2022-12-01 2023-10-25 Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговый центр "Цифровые платформы" Method of obtaining surgical suture materials with antibacterial properties by atomic layer deposition

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060251875A1 (en) * 2005-05-06 2006-11-09 The University Of Chicago Hermetic bio-inert coatings for bio-implants fabricated using atomic layer deposition
RU2566060C1 (en) * 2014-04-16 2015-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "КОНМЕТ" Bioactive coating of titanium implant inserted into individual's bone tissue

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060251875A1 (en) * 2005-05-06 2006-11-09 The University Of Chicago Hermetic bio-inert coatings for bio-implants fabricated using atomic layer deposition
RU2566060C1 (en) * 2014-04-16 2015-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "КОНМЕТ" Bioactive coating of titanium implant inserted into individual's bone tissue

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АБДУЛАГАТОВ А.И. Молекулярно-слоевое осаждение и термические превращения титан(алюминий)-ванадиевых органо-оксидных пленок. Журнал прикладной химии. 2018. Т. 91. Вып. 3. *
КАЗАНЦЕВ А.А. и др. Применение титансодержащих сетчатых и шовных материалов. Аналитический обзор и сборник статей. ЦКБ РАН - Москва, 2015. 95 с. *
КАЗАНЦЕВ А.А. и др. Применение титансодержащих сетчатых и шовных материалов. Аналитический обзор и сборник статей. ЦКБ РАН - Москва, 2015. 95 с. АБДУЛАГАТОВ А.И. Молекулярно-слоевое осаждение и термические превращения титан(алюминий)-ванадиевых органо-оксидных пленок. Журнал прикладной химии. 2018. Т. 91. Вып. 3. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2806060C1 (en) * 2022-12-01 2023-10-25 Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговый центр "Цифровые платформы" Method of obtaining surgical suture materials with antibacterial properties by atomic layer deposition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Engelsman et al. The phenomenon of infection with abdominal wall reconstruction
JP5367692B2 (en) Temporary stiffening mesh prosthesis
Scheidbach et al. Influence of titanium coating on the biocompatibility of a heavyweight polypropylene mesh: an animal experimental model
US8911857B2 (en) Vascular stents
CA2778811C (en) Antimicrobial coatings with preferred microstructure for medical devices
D’Amore et al. Adhesion prevention in ventral hernia repair: an experimental study comparing three lightweight porous meshes recommended for intraperitoneal use
Schug-Pass et al. The use of composite meshes in laparoscopic repair of abdominal wall hernias: are there differences in biocompatibily? Experimental results obtained in a laparoscopic porcine model
US20220143274A1 (en) Biodegradable Mesh Implant for Soft Tissue Repair
US20220072198A1 (en) Titanium Dioxide Coatings for Medical Devices Made by Atomic Layer Deposition
RU160627U1 (en) GRILLED MATERIAL FOR HERNIOPLASTY BASED ON TITANIUM THREADS WITH ANTI-ADHESIVE BIOLOGICALLY ACTIVE COATING
RU2756124C1 (en) Method for improving the functional properties of mesh implants for hernial plasty
Canuto et al. Colonization by human fibroblasts of polypropylene prosthesis in a composite form for hernia repair
US20220133959A1 (en) Biodegradable Two-Layered Matrix for Preventing Post-Surgical Adhesions
RU2465654C1 (en) Method for simulating environment of replacing abdominal hernioplasty
Losi et al. Evaluation of a new composite prosthesis for the repair of abdominal wall defects
WO2016071290A1 (en) Process for obtaining a silicone patch having at least one surface coated with carbon applied by arc deposition for the replacement of a portion of bladder wall
Orenstein Permanent Prosthetics: Polypropylene, Polyester, ePTFE, and Hybrid Mesh
RU2805364C2 (en) Biodegradable mesh implant for soft tissue restoration, in particular hernioplasty
RU2816023C1 (en) Antibacterial coating on orthopaedic implant from titanium and alloys thereof and method for production thereof (embodiments)
EP2533820B1 (en) Medical device comprising a porous article of eptfe exhibiting improved cellular tissue ingrowth
Hendrawan et al. Fibroblast matrix implants—a better alternative for incisional hernia repair?
Mishina et al. Influence of silver-ion-containing pharmacotherapeutic system for repair of anterior abdominal wall on connective tissue formation in experiment
Dolzhikov et al. Comparative analysis of tissue reactions during implantation of endoprostheses made of polytetrafluoroethylene in the anterior abdominal wall
Shabbir et al. Biomaterials for Abdominal Wall Hernia Repair
EP1916966A1 (en) The new material and manufacturing method of bioactive protein-calcium phosphate composite