RU2790701C1 - Method for obtaining a solution of growth factors from platelets - Google Patents

Method for obtaining a solution of growth factors from platelets Download PDF

Info

Publication number
RU2790701C1
RU2790701C1 RU2022115126A RU2022115126A RU2790701C1 RU 2790701 C1 RU2790701 C1 RU 2790701C1 RU 2022115126 A RU2022115126 A RU 2022115126A RU 2022115126 A RU2022115126 A RU 2022115126A RU 2790701 C1 RU2790701 C1 RU 2790701C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
platelets
followed
growth factors
solution
temperature
Prior art date
Application number
RU2022115126A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Васильевна Старкина
Екатерина Николаевна Горшкова
Юрий Юрьевич Бабин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "МеЛСиТек"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "МеЛСиТек" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "МеЛСиТек"
Application granted granted Critical
Publication of RU2790701C1 publication Critical patent/RU2790701C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: regenerative medicine.
SUBSTANCE: claimed method for obtaining a solution of growth factors from platelet consists in taking the patient's venous blood, assessing the platelet count at the rate of at least 0.75x109 platelets/ml, two-stage centrifugation of the blood sample, first at 100-1500 g for 3-15 minutes at a temperature of 12-26°C to obtain a plasma fraction with platelets uncontaminated with leukocytes or erythrocytes, then at 300-1500 g for 3-19 minutes at a temperature of 12-26°C for platelet precipitation, removal of the supernatant, followed by resuspension of the precipitated platelets in phosphate-buffered saline solution with the pH of 7.3 or isotonic 0.9% saline, activation of platelets, followed by release of factors by mixing the resulting volume of suspension with two volumes of glass granules 0.5-4.5 mm in diameter, followed by placement in a 10 ml syringe and incubation at a temperature of 18-37°C for 5-25 h, followed by separation of the liquid fraction from the glass granules by squeezing from a syringe and subsequent filtration through a filter with a pore diameter of 0.22 mcm with additional washing of the glass granules with phosphate-buffered saline, followed by isolation by filtration of a solution containing the growth factors, using a centrifuge filter with a pore diameter of 100-500 kDa by 10-60 minute centrifugation at the acceleration speed of 3200-5000 g at a temperature of 4-25° with the subsequent selection of the filtered fraction.
EFFECT: above method provides an increase in the content of growth factors from platelets in solution, which is able to increase the rate of regeneration of damaged tissues.
1 cl, 3 dwg, 4 tbl, 4 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к области регенеративной медицины, касается способа получения раствора факторов роста из тромбоцитов, который может быть использован для получения препарата с высоким содержанием аутологичных факторов роста для регенерации поврежденных тканей.The present invention relates to the field of regenerative medicine and concerns a method for obtaining a solution of growth factors from platelets, which can be used to obtain a drug with a high content of autologous growth factors for the regeneration of damaged tissues.

На сегодняшний день одной из самых актуальных проблем регенеративной медицины остается безопасность биомедицинских клеточных продуктов. Применение такого рода препаратов должно не только способствовать активации и поддержанию регенеративных процессов, способствующих восстановлению структуры и функции тканей, но и не должно приводить к возникновению нежелательных побочных эффектов, связанных с воздействием биологически активных молекул.Today, one of the most urgent problems of regenerative medicine remains the safety of biomedical cell products. The use of such drugs should not only promote the activation and maintenance of regenerative processes that contribute to the restoration of the structure and function of tissues, but should not lead to undesirable side effects associated with the impact of biologically active molecules.

Богатая тромбоцитами плазма (PRP) - фракция плазмы, содержащая повышенную концентрацию тромбоцитов, в последние годы широко исследуется и применяется в регенеративной медицине. Клиническая полезность PRP подтверждается тем, что она содержит высокие концентрации содержащихся в тромбоцитах факторов роста и нормальные концентрации фибриногена, которые синергетически способствуют регенеративному процессу [Lubkowska, Dolegowska, Banfi, 2012]. Факторы роста (ФР), высвобождаемые из активированных тромбоцитов, инициируют и модулируют заживление как в мягких, так и в твердых тканях [Kawase, 2015]. В альфа-гранулах тромбоцитов содержатся многочисленные белки: фактор роста тромбоцитов (PDGF), трансформирующий фактор роста (TGF), интерлейкины, фактор ангиогенеза тромбоцитов (PDAF), фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), эпидермальный фактор роста (EGF), инсулиноподобный фактор роста IGF и фибронектин. Все эти молекулы участвуют в таких процессах, как направленный транспорт, пролиферация и дифференцировка стволовых клеток, оказывая комплексное влияние на про/противовоспалительные и анаболические/катаболические процессы в тканях. Основываясь на вышесказанном, можно говорить о том, что PRP представляет собой простую, недорогую и минимально инвазивную процедуру для доставки высоких концентраций аутологичных ФР и цитокинов в поврежденные ткани в физиологических пропорциях. Этот продукт, полученный из крови, которым производят обработку поврежденных тканей, широко используется в различных областях медицины и демонстрирует свою эффективность.Platelet-rich plasma (PRP), a fraction of plasma containing an increased concentration of platelets, has been widely studied and used in regenerative medicine in recent years. The clinical usefulness of PRP is confirmed by the fact that it contains high concentrations of growth factors contained in platelets and normal concentrations of fibrinogen, which synergistically promote the regenerative process [Lubkowska, Dolegowska, Banfi, 2012]. Growth factors (GF) released from activated platelets initiate and modulate healing in both soft and hard tissues [Kawase, 2015]. Platelet alpha granules contain numerous proteins: platelet growth factor (PDGF), transforming growth factor (TGF), interleukins, platelet angiogenesis factor (PDAF), vascular endothelial growth factor (VEGF), epidermal growth factor (EGF), insulin-like growth factor IGF and fibronectin. All these molecules are involved in such processes as directed transport, proliferation and differentiation of stem cells, having a complex effect on pro/anti-inflammatory and anabolic/catabolic processes in tissues. Based on the above, PRP is a simple, inexpensive, and minimally invasive procedure for delivering high concentrations of autologous RFs and cytokines to injured tissues in physiological proportions. This blood-derived treatment for damaged tissue has been widely used in various fields of medicine and has been shown to be effective.

PRP различается по содержанию факторов в зависимости от протокола подготовки, и основными факторами, влияющими на конечный состав продукта обычно являются: исходное количество тромбоцитов, характер применяемых антикоагулянтов, наличие в суспензии лейкоцитов и применяемые активаторы, приводящие к различным биологическим результатам [Marques и др., 2015]. Термин «активация» тромбоцитов относится к двум ключевым процессам, которые инициируются во время подготовки PRP: дегрануляция тромбоцитов для высвобождения ростовых факторов из α-гранул и расщепление фибриногена для инициации образования матрикса, который позволяет формировать тромбоцитарный гель и, следовательно, ограничить секрецию молекул выбранным участком [Wasterlain, Braun, Dragoo, 2012]. Стадия активации перед введением PRP включена во многие используемые протоколы, обычно путем добавления тромбина и/или хлорида кальция (CaCl2), но иногда PRP предпочитают вводить в неактивированной форме, полагаясь на спонтанную активацию тромбоцитов, происходящую после воздействия на нативный коллаген, присутствующий в соединительных тканях [Matteo Di и др., 2015]. Одним из основных недостатков применения PRP является то, что для того, чтобы добиться целевого уровня биологически активных тромбоцитарных факторов важна не только концентрация тромбоцитов, но и форма препарата. Применение препаратов с неактивированными недегранулировавшими тромбоцитами может приводить к несинхронизированной и замедленной секреции стимуляторов роста и противовоспалительных цитокинов.PRP differs in factor content depending on the preparation protocol, and the main factors affecting the final composition of the product are usually: the initial platelet count, the nature of the anticoagulants used, the presence of leukocytes in the suspension and the activators used, leading to different biological results [Marques et al., 2015]. The term "activation" of platelets refers to two key processes that are initiated during PRP preparation: platelet degranulation to release growth factors from α-granules, and fibrinogen cleavage to initiate the formation of a matrix that allows the formation of a platelet gel and therefore restricts the secretion of molecules to a selected site. [Wasterlain, Braun, Dragoo, 2012]. An activation step prior to PRP administration is included in many protocols in use, usually by the addition of thrombin and/or calcium chloride (CaCl 2 ), but it is sometimes preferred to administer PRP in an unactivated form, relying on spontaneous platelet activation occurring after exposure to native collagen present in the junctional tissues [Matteo Di et al., 2015]. One of the main disadvantages of using PRP is that in order to achieve the target level of biologically active platelet factors, not only the concentration of platelets is important, but also the form of the drug. The use of drugs with non-activated non-degranulated platelets can lead to unsynchronized and delayed secretion of growth stimulants and anti-inflammatory cytokines.

В медицине для активации процессов регенерации помимо самой PRP могут использоваться факторы, выделенные из тромбоцитов в процессе активации, а также рекомбинантные факторы. Тромбоциты содержат различные биологически активные молекулы с естественным балансом анаболических и катаболических функций, что, способствует оптимизации тканевой среды и способствует процессу заживления [Qian и др., 2017; Tschon и др., 2011]. Факторы роста, полученные из PRP, могут способствовать регенерации тканей, способствуя миграции клеток, пролиферации, дифференцировке и синтезу внеклеточного матрикса [Gulotta и др., 2011; Isaac и др., 2012]. Основным способом получения факторов из тромбоцитов является приготовление лизата тромбоцитов.In medicine, in addition to PRP itself, factors isolated from platelets during activation, as well as recombinant factors, can be used to activate regeneration processes. Platelets contain various biologically active molecules with a natural balance of anabolic and catabolic functions, which helps to optimize the tissue environment and promote the healing process [Qian et al., 2017; Tschon et al., 2011]. Growth factors derived from PRP can promote tissue regeneration by promoting cell migration, proliferation, differentiation, and extracellular matrix synthesis [Gulotta et al., 2011; Isaac et al., 2012]. The main method for obtaining factors from platelets is the preparation of a platelet lysate.

Известно, что способность к адгезии для тромбоцитов является одной из ключевых функций, отвечающих за реализацию их биологических функций, в т.ч. формирование тромба начинается с прикрепления тромбоцита к стенке поврежденного сосуда с последующим вовлечением других тромбоцитов и иммунных клеток в процесс формирования тромба и последующей регенерации. При этом адгезия приводит к активации тромбоцитов с последующим выбросом содержимого их гранул [Wu, 2015]. Известным способом активация тромбоцитов через их адгезию (и последующую агрегацию) является метод пропускания крови или плазмы через колонку, содержащую стеклянные шарики [Добровольский, Титаева, 2015]. Этот принцип был использован для обеспечения активации тромбоцитов в составе PRP, что обеспечивало выделение клетками в среду факторов роста.It is known that the ability to adhere to platelets is one of the key functions responsible for the implementation of their biological functions, incl. thrombus formation begins with platelet attachment to the wall of the damaged vessel, followed by the involvement of other platelets and immune cells in the process of thrombus formation and subsequent regeneration. In this case, adhesion leads to the activation of platelets, followed by the release of the contents of their granules [Wu, 2015]. A known way to activate platelets through their adhesion (and subsequent aggregation) is the method of passing blood or plasma through a column containing glass beads [Dobrovolsky, Titaeva, 2015]. This principle was used to ensure the activation of platelets in the composition of PRP, which ensured the release of growth factors into the medium by cells.

В настоящее время известно достаточное количество различных способов получения и сохранения факторов роста в надлежащем качестве с последующим применением в различных препаратах, способных увеличивать скорость регенерации поврежденных тканей. Однако, практически все известные и применяемые способы имеют ряд недостатков: недостаточно быстрый процесс регенерации после применения, использование веществ, которые могут оказать негативное влияние по отношению к организму.Currently, a sufficient number of different methods are known for obtaining and maintaining growth factors in the proper quality, followed by their use in various preparations that can increase the rate of regeneration of damaged tissues. However, almost all known and used methods have a number of disadvantages: insufficiently fast regeneration process after application, the use of substances that can have a negative effect on the body.

Следовательно поиск более эффективного и безопасного способа является наиболее актуальной задачей.Therefore, the search for a more efficient and safer way is the most urgent task.

Известен органоспецифический регенерант GI, содержащий этап центрифугирования концентрата тромбоцитов с последующей фильтрацией. (RU 2462255 C1, кл. A61K 35/16, A61L 27/22, A61L 27/44, опубл. 27.09.2012 г.).Known organ-specific regenerant GI, containing the stage of centrifugation of the platelet concentrate, followed by filtration. (RU 2462255 C1, class A61K 35/16, A61L 27/22, A61L 27/44, published on September 27, 2012).

Данный регенерант включает фибриновую матрицу с тромбином, криопреципитат, полученный из карантинизированной свежезамороженной донорской плазмы, оказывающий деструктивное влияние на организм человека.This regenerant includes a fibrin matrix with thrombin, a cryoprecipitate obtained from quarantined fresh frozen donor plasma, which has a destructive effect on the human body.

Известен способ получения ростовой добавки на основе лизата тромбоцитов из тромбоцитарной массы доноров к среде для наращивания клеточной массы стволовых, прогениторных, дифференцированных и опухолевых клеток, включающий нормирование образца тромбоцитарной массы до заданной концентрации тромбоцитов посредством центрифугирования тромбоцитарной массы и ресуспендирования осадка в супернатанте заданного объема до указанной концентрации тромбоцитов. (RU 2648162 C2, кл. С12N5/071, опубл. 22.03.2018 г.).A known method of obtaining a growth supplement based on a platelet lysate from a platelet mass of donors to a medium for increasing the cell mass of stem, progenitor, differentiated and tumor cells, including normalizing a platelet mass sample to a given platelet concentration by centrifuging the platelet mass and resuspending the sediment in the supernatant of a given volume to the specified platelet concentration. (RU 2648162 C2, class C12N5/071, publ. 22.03.2018).

Данный способ не позволяет добиться получения необходимого количества аутологичных факторов роста по причине деструкции ростовых факторов путем замораживания и дальнейшего оттаивания.This method does not allow obtaining the required amount of autologous growth factors due to the destruction of growth factors by freezing and further thawing.

Известен способ приготовления лизата тромбоцитов с высоким содержанием факторов роста, включающий следующие этапы: забор венозной крови пациента, оценка содержания тромбоцитов с гранулами, центрифугирование крови и полученной плазмы, а также удаление надосадка. (RU 2739515 C1, кл. A61K 35/19, G01N 33/49, B01D 21/26, A61P 43/00, опубл. 25.12.2020 г.).A known method of preparing a platelet lysate with a high content of growth factors, including the following steps: sampling the patient's venous blood, assessing the content of platelets with granules, centrifuging the blood and the resulting plasma, and removing the supernatant. (RU 2739515 C1, class A61K 35/19, G01N 33/49, B01D 21/26, A61P 43/00, published on 12/25/2020).

Данный способ не позволяет добиться получения необходимого количества аутологичных факторов роста по причине отсутствия этапов смешивания суспензии с последующим отделением жидкой фракции.This method does not allow obtaining the required amount of autologous growth factors due to the lack of stages of mixing the suspension with subsequent separation of the liquid fraction.

В задачу изобретения положена разработка способа получения раствора факторов роста из тромбоцитов в бесплазменной среде.The objective of the invention is to develop a method for obtaining a solution of growth factors from platelets in a plasma-free environment.

Техническим результатом от использования изобретения является повышение содержания факторов роста из тромбоцитов в растворе, способного увеличить скорость регенерации поврежденных тканей.The technical result of using the invention is to increase the content of growth factors from platelets in solution, which can increase the rate of regeneration of damaged tissues.

Поставленная задача достигается тем, что способ получения раствора факторов роста из тромбоцитов включает забор венозной крови пациента, оценку содержания в крови тромбоцитов при норме не менее 0,75×109 тромбоцитов/мл, двухэтапное центрифугирование пробы крови, сначала при 100-1500 g в течение 3-15 минут при температуре 12-26°С для получения фракции плазмы с тромбоцитами без примеси лейкоцитов и эритроцитов, затем при 300-1500 g в течение 3-19 минут при температуре 12-26°С для осаждения тромбоцитов, удаление надосадка с последующим ресуспендированием осажденных тромбоцитов в фосфатно-солевом буферном растворе c водородным показателем pH 7,3 или изотоническим 0,9% раствором хлорида натрия, активацию тромбоцитов с последующим высвобождением факторов путем смешивания полученного объема суспензии с двумя объемами стеклянных гранул диаметром 0,5-4,5 мм с последующим помещением в шприц на 10 мл и инкубировании при температуре 18-37°C в течение 5-25 часов с последующим отделением жидкой фракции от стеклянных гранул путем выдавливания из шприца и последующей фильтрацией через фильтр с диаметром пор 0,22 мкм с дополнительным промыванием стеклянных гранул фосфатно-солевым буфером, с последующим выделением фильтрацией раствора, содержащего факторы роста, при помощи центрифужного фильтра с диаметром пор 100-500 кДа путем 10-60 минутного центрифугирования при скорости ускорения равной 3200-5000 g при температуре 4-25°C с последующим отбором отфильтрованной фракции.The task is achieved in that the method for obtaining a solution of growth factors from platelets includes taking the patient's venous blood, assessing the content of platelets in the blood at a rate of at least 0.75×10 9 platelets/ml, two-stage centrifugation of the blood sample, first at 100-1500 g in for 3-15 minutes at a temperature of 12-26°C to obtain a plasma fraction with platelets without admixture of leukocytes and erythrocytes, then at 300-1500 g for 3-19 minutes at a temperature of 12-26°C to precipitate platelets, remove the supernatant from subsequent resuspension of the precipitated platelets in a phosphate-buffered saline solution with a pH of 7.3 or an isotonic 0.9% sodium chloride solution, platelet activation followed by the release of factors by mixing the resulting suspension volume with two volumes of glass granules with a diameter of 0.5-4, 5 mm, followed by placement in a 10 ml syringe and incubation at a temperature of 18-37°C for 5-25 hours, followed by separation of the liquid fraction from glass granules by squeezing out from a syringe and subsequent filtration through a filter with a pore diameter of 0.22 μm with additional washing of glass granules with phosphate-buffered saline, followed by isolation by filtration of a solution containing growth factors using a centrifuge filter with a pore diameter of 100-500 kDa by centrifugation for 10-60 minutes at an acceleration speed of 3200-5000 g at a temperature of 4-25°C, followed by the selection of the filtered fraction.

На фиг. 1 представлена диаграмма, иллюстрирующая пример 1, показывающая, что пролиферативная активность фибробластов после воздействия факторов роста из тромбоцитов увеличивается, где: OD - оптическая плотность раствора; 1 - неактивированная PRP; 2 - PRP, активированная с помощью 20 мМ CaCl2; 3 - раствор, содержащий факторы роста тромбоцитов, полученный после инкубации PRP со стеклянными гранулами.In FIG. 1 is a diagram illustrating example 1, showing that the proliferative activity of fibroblasts after exposure to growth factors from platelets increases, where: OD is the optical density of the solution; 1 - non-activated PRP; 2 - PRP activated with 20 mm CaCl 2 ; 3 - solution containing platelet growth factors obtained after incubation of PRP with glass beads.

На фиг. 2. представлены диаграмма и микрофотографии, иллюстрирующие пример 2, отображающие показатели миграции фибробластов in vitro после добавления к их культуре факторов роста из тромбоцитов, где: А - сравнение количества фибробластов, мигрировавших в место соскоба; Б - изображение соскобов после миграции фибробластов, полученные с помощью инвертированного светового микроскопа; 1 - фосфатно-солевой буфер (pH 7.3); 2 - неактивированная PRP; 3 - активированная с помощью 20 мМ CaCl2 PRP; 4 - раствор, содержащий факторы роста тромбоцитов, полученный после инкубации PRP со стеклянными гранулами.In FIG. 2. shows a diagram and photomicrographs illustrating example 2, showing the indicators of fibroblast migration in vitro after adding growth factors from platelets to their culture, where: A - comparison of the number of fibroblasts that migrated to the scraping site; B - image of scrapings after fibroblast migration, obtained using an inverted light microscope; 1 - phosphate buffered saline (pH 7.3); 2 - non-activated PRP; 3 - activated with 20 mm CaCl 2 PRP; 4 - solution containing platelet growth factors obtained after incubation of PRP with glass beads.

На фиг. 3 представлена диаграмма, иллюстрирующая пример 3, отображающая концентрации эпидермального фактора роста тромбоцитов в растворе, полученном с применением способа получения факторов роста из тромбоцитов по сравнению с PRP и активированной CaCl2 PRP, определенная с помощью твердофазного иммуноферментного анализа, где: 1 - неактивированная PRP; 2 - активированная с помощью 20 мМ CaCl2 PRP; 3 - раствор, содержащий факторы роста тромбоцитов, полученный после инкубации PRP со стеклянными гранулами.In FIG. 3 is a graph illustrating example 3 showing the concentrations of platelet epidermal growth factor in a solution obtained using the method of obtaining growth factors from platelets compared to PRP and activated CaCl 2 PRP, determined using enzyme-linked immunosorbent assay, where: 1 - non-activated PRP; 2 - activated with 20 mm CaCl 2 PRP; 3 - solution containing platelet growth factors obtained after incubation of PRP with glass beads.

Способ получения раствора факторов роста из тромбоцитов осуществляют следующим образом.The way to obtain a solution of growth factors from platelets is as follows.

Осуществляют забор венозной крови у пациента в стандартную пробирку с антикоагулянтом, который прерывает процесс свертывания.Venous blood is taken from the patient into a standard tube with an anticoagulant, which interrupts the clotting process.

Пробирки с собранной венозной кровью помещают в центрифугу и центрифугируют в течение 3-15 минут при скорости ускорения равной 100-1500 g и температуре 12-26°C для получения плазмы с тромбоцитами без примеси лейкоцитов и эритроцитов. Затем оценивают содержание тромбоцитов при норме не менее 0,75×109 тромбоцитов/мл. Количество тромбоцитов оценивают с помощью подсчета клеток методом оптической микроскопии. В таблице 1 приведены данные о концентрации тромбоцитов в плазме после применения разных режимов первого центрифугирования.Tubes with collected venous blood are placed in a centrifuge and centrifuged for 3-15 minutes at an acceleration speed of 100-1500 g and a temperature of 12-26°C to obtain platelet-free plasma without leukocytes and erythrocytes. Then the content of platelets is assessed at a rate of at least 0.75×10 9 platelets/ml. The platelet count is assessed by cell count by optical microscopy. Table 1 shows the data on the concentration of platelets in plasma after applying different modes of the first centrifugation.

Таблица 1
Концентрации тромбоцитов в плазме в зависимости от режима первого центрифугирования (ускорение, время, температура)
Table 1
Plasma platelet concentrations depending on the first centrifugation mode (acceleration, time, temperature)
Значение ускорения для первого центрифугирования, gAcceleration value for the first centrifugation, g Время, минTime, min Температура, °CTemperature, °C Концентрация
тромбоцитов, кл/мл
Concentration
platelets, cells/ml
100100 33 12 12 0,80⋅109 0.80⋅10 9 100100 66 12 12 0,83⋅109 0.83⋅10 9 100100 1515 12 12 0,90⋅109 0.90⋅10 9 100100 33 19 19 0,87⋅109 0.87⋅10 9 100100 66 19 19 0,83⋅109 0.83⋅10 9 100100 1515 19 19 0,92⋅109 0.92⋅10 9 100100 33 26 26 0,78⋅109 0.78⋅10 9 100100 66 26 26 0,86⋅109 0.86⋅10 9 100100 1515 26 26 0,95⋅109 0.95⋅10 9 700700 33 12 12 0,90⋅109 0.90⋅10 9 700700 66 12 12 0,84⋅109 0.84⋅10 9 700700 1515 12 12 0,94⋅109 0.94⋅10 9 700700 33 19 19 0,76⋅109 0.76⋅10 9 700700 66 19 19 0,78⋅109 0.78⋅10 9 700700 1515 19 19 0,80⋅109 0.80⋅10 9 700700 33 26 26 0,98⋅109 0.98⋅10 9 700700 66 26 26 0,93⋅109 0.93⋅10 9 700700 1515 26 26 0,95⋅109 0.95⋅10 9 15001500 33 12 12 1,40⋅109 1.40⋅10 9 15001500 66 12 12 1,32⋅109 1.32⋅10 9 15001500 1515 12 12 1,23⋅109 1.23⋅10 9 15001500 33 19 19 1,75⋅109 1.75⋅10 9 15001500 66 19 19 1,52⋅109 1.52⋅10 9 15001500 1515 19 19 1,57⋅109 1.57⋅10 9 15001500 33 26 26 1,48⋅109 1.48⋅10 9 15001500 66 26 26 1,42⋅109 1.42⋅10 9 15001500 1515 26 26 1,53⋅109 1.53⋅10 9

Пробирки с собранной плазмой центрифугируют в течение 3-19 минут при скорости ускорения равной 300-1500 g и температуре 12-26°C для осаждения тромбоцитов на дне пробирки. Затем частично удаляют плазменную часть - 2/3 объема пробирки, содержащей тромбоциты, с последующим ресуспендированием тромбоцитов в оставшемся объеме плазмы. Концентрацию тромбоцитов в суспензии подсчитывают методом оптической микроскопии. В таблице 2 представлены данные о концентрации тромбоцитов в плазме после применения разных режимов второго центрифугирования.Tubes with collected plasma are centrifuged for 3-19 minutes at an acceleration speed of 300-1500 g and a temperature of 12-26°C to sediment platelets at the bottom of the tube. Then the plasma part is partially removed - 2/3 of the volume of the tube containing platelets, followed by resuspension of platelets in the remaining volume of plasma. The concentration of platelets in the suspension is calculated by optical microscopy. Table 2 presents data on the concentration of platelets in plasma after applying different modes of the second centrifugation.

Таблица 2
Концентрации тромбоцитов в плазме в зависимости от режима второго центрифугирования (ускорение, время, температура)
table 2
Plasma platelet concentrations depending on the second centrifugation mode (acceleration, time, temperature)
Значение ускорения для первого центрифугирования, gAcceleration value for the first centrifugation, g Время, минTime, min Температура, °CTemperature, °C Концентрация тромбоцитов, кл/млPlatelet concentration, cells/ml 300300 33 12 12 1,30⋅109 1.30⋅10 9 300300 11eleven 12 12 1,67⋅109 1.67⋅10 9 300300 1919 12 12 1,80⋅109 1.80⋅10 9 300300 33 19 19 1,36⋅109 1.36⋅10 9 300300 11eleven 19 19 1,43⋅109 1.43⋅10 9 300300 1919 19 19 1,45⋅109 1.45⋅10 9 300300 33 26 26 1,73⋅109 1.73⋅10 9 300300 11eleven 26 26 1,84⋅109 1.84⋅10 9 300300 1919 26 26 1,85⋅109 1.85⋅10 9 900900 33 12 12 1,91⋅109 1.91⋅109 900900 11eleven 12 12 1,87⋅109 1.87⋅10 9 900900 1919 12 12 1,94⋅109 1.94⋅109 900900 33 19 19 1,72⋅109 1.72⋅10 9 900900 11eleven 19 19 1,78⋅109 1.78⋅10 9 900900 1919 19 19 1,82⋅109 1.82⋅10 9 900900 33 26 26 1,93⋅109 1.93⋅10 9 900900 11eleven 26 26 1,95⋅109 1.95⋅10 9 900900 1919 26 26 1,92⋅109 1.92⋅10 9 15001500 33 12 12 2,42⋅109 2.42⋅10 9 15001500 11eleven 12 12 2,29⋅109 2.29⋅10 9 15001500 1919 12 12 2,23⋅109 2.23⋅10 9 15001500 33 19 19 2,27⋅109 2.27⋅10 9 15001500 11eleven 19 19 2,32⋅109 2.32⋅10 9 15001500 1919 19 19 2,72⋅109 2.72⋅10 9 15001500 33 26 26 2,41⋅109 2.41⋅10 9 15001500 11eleven 26 26 2,56⋅109 2.56⋅10 9 15001500 1919 26 26 2,35⋅109 2.35⋅10 9

Смешивают получившийся объем суспензии тромбоцитов с двумя объемами стеклянных гранул (в качестве примера необходимо указать из каких материалов используются гранулы) диаметром 0,5-4,5 мм, предварительно промытых фосфатно-солевым раствором c водородным показателем pH 7,3 или изотоническим 0,9% раствором хлорида натрия, с последующим помещением в шприц на 10 мл и инкубацией при температуре 18-37°C на протяжении 5-25 часов. Концентрацию EGF определяют с помощью коммерческого ИФА набора для определения концентрации EGF в биологических жидкостях SEA560Hu (CCC, США). В таблице 3 представлены значения концентрации EGF в зависимости от диаметра стеклянных гранул, времени и температуры инкубации плазмы (PRP) с гранулами.The resulting volume of platelet suspension is mixed with two volumes of glass granules (as an example, it is necessary to indicate what materials the granules are used from) with a diameter of 0.5-4.5 mm, previously washed with a phosphate-saline solution with a pH of 7.3 or isotonic 0.9 % sodium chloride solution, followed by placement in a 10 ml syringe and incubation at a temperature of 18-37°C for 5-25 hours. The concentration of EGF is determined using a commercial ELISA kit for determining the concentration of EGF in biological fluids SEA560Hu (CCC, USA). Table 3 shows the concentration of EGF depending on the diameter of the glass beads, the time and temperature of plasma incubation (PRP) with beads.

Таблица 3
Концентрация EGF в плазме (PRP) в зависимости от диаметра стеклянных гранул и времени инкубации
Table 3
Plasma EGF concentration (PRP) as a function of glass bead diameter and incubation time
Диаметр стеклянных гранул, ммDiameter of glass granules, mm Время, чTime, h Температура, °CTemperature, °C Концентрация EGF, pg/mlEGF concentration, pg/ml 0,50.5 55 3737 115±15115±15 0,50.5 1515 2828 216±22216±22 0,50.5 2525 1818 230±30230±30 2,52.5 55 3737 217±37217±37 2,52.5 1515 2828 225±15225±15 2,52.5 2525 1818 240±59240±59 4,54.5 55 3737 261±71261±71 4,54.5 1515 2828 280±35280±35 4,54.5 2525 1818 293±53293±53

Жидкую фракцию от стеклянных гранул отделяют путем выдавливания из шприца и затем пропускают через фильтр с диаметром пор 0,22 мкм с последующим промыванием стеклянных гранул фосфатно-солевым раствором с водородным показателем pH 7,3.The liquid fraction from the glass beads is separated by squeezing from a syringe and then passed through a filter with a pore diameter of 0.22 μm, followed by washing the glass beads with a phosphate-brine solution with a pH of 7.3.

Выделение фракции, содержащей факторы роста, осуществляют при помощи центрифужного фильтра с порогом отсечения по молекулряной массе 10-500 кДа центрифугированием в течение 10-60 минут при скорости ускорения равной 3200-5000 g при температуре 4-25°C с последующим отбором прошедшей через фильтр фракции. В таблице 4 представлены значения концентраций EGF в растворе после пропускания полученной жидкой фракции через фильтр в зависимости от скорости центрифугирования, порога отсечения по молекулряной массе, продолжительности центрифугирования и температуры.The selection of the fraction containing growth factors is carried out using a centrifuge filter with a cut-off threshold for molecular weight of 10-500 kDa by centrifugation for 10-60 minutes at an acceleration rate of 3200-5000 g at a temperature of 4-25°C, followed by selection of the passed through the filter factions. Table 4 shows the concentrations of EGF in solution after passing the obtained liquid fraction through the filter, depending on the speed of centrifugation, cut-off threshold by molecular weight, duration of centrifugation and temperature.

Таблица 4
Концентрация EGF в растворе в зависимости от порога отсечения по молекулярной массе используемого фильтра и времени центрифугирования
Table 4
EGF concentration in solution as a function of the molecular weight cut-off of the filter used and centrifugation time
Значение ускорения при центрифугировании, gThe value of acceleration during centrifugation, g Порог отсечения (лимит) по мол. массе, кДаCut-off threshold (limit) by mol. mass, kDa Время, минTime, min Температура, °CTemperature, °C Концентрация EGF , pg/mlEGF concentration, pg/ml 50005000 1010 1010 44 40±1040±10 40004000 1010 3535 1515 35±935±9 32003200 1010 6060 2525 57±3557±35 50005000 300300 1010 44 150±15150±15 40004000 300300 3535 1515 171±45171±45 32003200 300300 6060 2525 183±35183±35 50005000 500500 1010 44 160±32160±32 40004000 500500 3535 1515 210±10210±10 32003200 500500 6060 2525 315±23315±23

Повышение содержания факторов роста из тромбоцитов обеспечивается за счет контактной активации тромбоцитов с последующей секрецией содержимого гранул в раствор при взаимодействии со стеклянным гранулятом. Способ получения факторов роста включает в себя этап смешивания объема необходимой суспензии тромбоцитов с двумя объемами стеклянных гранул, предварительно промытых фосфатно-солевым буфером или изотоническим раствором хлорида натрия, впоследствии не оказывающего деструктивного влияния на человеческий организм, с последующей инкубацией при температуре 18-37°C на протяжении 5-25 часов с дальнейшим отделением от стеклянных шариков и фильтрацией полученного раствора.An increase in the content of growth factors from platelets is provided by contact activation of platelets, followed by secretion of the contents of the granules into the solution when interacting with the glass granulate. The method for obtaining growth factors includes the stage of mixing the volume of the required platelet suspension with two volumes of glass granules, previously washed with phosphate-buffered saline or isotonic sodium chloride solution, which subsequently does not have a destructive effect on the human body, followed by incubation at a temperature of 18-37°C for 5-25 hours with further separation from glass beads and filtration of the resulting solution.

Ниже представлены примеры конкретного осуществления изобретения, доказывающие достижение указанного технического результата.Below are examples of a specific implementation of the invention, proving the achievement of the specified technical result.

Пример 1.Example 1

Активация пролиферации фибробластов факторами роста, полученных из тромбоцитов.Activation of fibroblast proliferation by growth factors derived from platelets.

Клетки мышиных фибробластов линии L929 разморозили после криоконсервации и культивировали в питательной среде DMEM с добавлением 10 % FBS, 4 мМ L-глютамина, произведя 1-2 пассажа. Клетки снимали с культурального матраса с помощью раствора трипсина/ЭДТА (0,25%). Доводили концентрацию клеток до 50 000 кл/мл и переносили суспензию в 96-луночный планшет по 100 мкл на лунку. Инкубировали планшет с клетками в течение ночи при 37°C, 5% CO2. На следующий день к клеткам вносили неактивированную PRP, PRP, активированную с помощью 20 мМ CaCl2 - для этого к суспензии тромбоцитов добавляли CaCl2 в конечной концентрации 20 мМ и инкубировали 30 мин, или раствор, содержащий факторы роста тромбоцитов, полученный после инкубации PRP со стеклянными гранулами. Растворы нормировали по содержанию в них EGF - конечная концентрация EGF в растворе должна составлять 50 нг/мл (концентрация оценивается предварительно с помощью иммуноферментного анализа и коммерческого набора для определения концентрации EGF в плазме). После разведения растворы фильтровали дополнительно через фильтр 0,22 мкм. Затем вносили по 20 мкл растворов в лунки, содержащие клетки. Инкубировали 24 часа при 37°C, 5% CO2. Оценку пролиферативной активности фибробластов производили с помощью раствора 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенил-тетразолиум бромида (MTT). Считывание оптической плотности раствора производили при 570 нм с помощью спектрофотометра. Добавление раствора, содержащего факторы роста тромбоцитов, полученного после инкубации PRP со стеклянными гранулами, приводило к активации пролиферативной активности фибробластов (фиг. 1).L929 mouse fibroblast cells were thawed after cryopreservation and cultured in DMEM nutrient medium supplemented with 10% FBS, 4 mM L-glutamine after 1-2 passages. Cells were removed from the culture mat with a trypsin/EDTA solution (0.25%). The cell concentration was adjusted to 50,000 cells/ml and the suspension was transferred to a 96-well plate at 100 μl per well. The cell plate was incubated overnight at 37°C, 5% CO 2 . The next day, non-activated PRP, PRP activated with 20 mM CaCl 2 were added to the cells - for this, CaCl 2 was added to the platelet suspension at a final concentration of 20 mM and incubated for 30 min, or a solution containing platelet growth factors obtained after incubation of PRP with glass granules. The solutions were normalized according to the content of EGF in them - the final concentration of EGF in the solution should be 50 ng/ml (the concentration is preliminarily estimated using enzyme immunoassay and a commercial kit for determining the concentration of EGF in plasma). After dilution, the solutions were further filtered through a 0.22 µm filter. Then, 20 μl of solutions were added to the wells containing cells. Incubated 24 hours at 37°C, 5% CO 2 . The proliferative activity of fibroblasts was assessed using a solution of 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide (MTT). The optical density of the solution was read at 570 nm using a spectrophotometer. The addition of a solution containing platelet growth factors, obtained after incubation of PRP with glass beads, led to the activation of the proliferative activity of fibroblasts (Fig. 1).

Пример 2.Example 2

Активация миграции фибробластов in vitro факторами роста, полученными из тромбоцитов.Activation of fibroblast migration in vitro by growth factors derived from platelets.

Клетки мышиных фибробластов линии L929 разморозили и культивировали в питательной среде DMEM с добавлением 10 % FBS, 4 мМ L-глютамина, произведя 1-2 пассажа. Доводили концентрацию клеток до 500 000 кл/мл и переносили суспензию в 6-луночные планшеты (2 мл на лунку), а затем инкубировали при 37°С, 5% CO2. При достижении 95% плотности культуры в каждой лунке делали соскоб в виде прямой линии с помощью наконечника для пипетки на 200 мкл. Лунку промывали три раза стерильным фосфатно-солевым раствором с водородным показателем pH 7,3 и заполняли растворами: фосфатно-солевым буфером (pH 7.3), неактивированной PRP; PRP, активированной с помощью 20 мМ CaCl2; раствором, содержащим факторы роста тромбоцитов, полученных после инкубации PRP со стеклянными гранулами. Планшеты с культурами клеток помещали в инкубатор на 24 ч (37°С, 5% CO2) и затем исследовали с помощью инвертированного оптического микроскопа. В каждой лунке подсчитывали количество мигрировавших клеток. Добавление к культуре фибробластов факторов роста, полученных из тромбоцитов, приводило к активации миграции фибробластов in vitro (фиг. 2).L929 mouse fibroblast cells were thawed and cultured in DMEM nutrient medium supplemented with 10% FBS, 4 mM L-glutamine after 1–2 passages. The cell concentration was adjusted to 500,000 cells/ml and the suspension was transferred into 6-well plates (2 ml per well) and then incubated at 37°C, 5% CO2.When 95% culture density was reached, each well was scraped in a straight line using a 200 µl pipette tip. The well was washed three times with sterile phosphate-buffered saline pH 7.3 and filled with solutions: phosphate-buffered saline (pH 7.3), non-activated PRP; PRP activated with 20 mM CaCl2; a solution containing platelet growth factors obtained after incubation of PRP with glass beads. Cell culture plates were placed in an incubator for 24 h (37°C, 5% CO2) and then examined with an inverted optical microscope. In each well, the number of migrated cells was counted. The addition of platelet-derived growth factors to the fibroblast culture resulted in the activation of fibroblast migration in vitro (FIG. 2).

Пример 3.Example 3

Получение раствора, содержащего факторы роста тромбоцитов: раствор, содержащий факторы роста тромбоцитов, полученных после инкубации PRP со стеклянными гранулами, содержит концентрацию EGF большую, чем PRP, активрованная CaCl2 или неактивированная PRP.Preparation of a solution containing platelet growth factors: a solution containing growth factors of platelets obtained after incubation of PRP with glass beads contains a concentration of EGF greater than PRP activated by CaCl 2 or non-activated PRP.

Концентрацию эпидермального фактора роста определяли методом иммунофрементного анализа с помощью коммерческого набора для определения концентрации человеческого EGF (Cloud-Clone corp., США) в следующих растворах: неактивированной PRP, PRP активированной с помощью 20 мМ CaCl2, а также в растворе, содержащем фаткоры роста тромбоцитов, полученном после инкубации PRP со стеклянными гранулами. Полученные результаты измерения концентрации EGF показали, что предложенный способ позволяет получить раствор с концентрацией EGF выше, чем для PRP, активированной с помощью CaCl2 (фиг. 3).The concentration of epidermal growth factor was determined by immunoassay using a commercial kit for determining the concentration of human EGF (Cloud-Clone corp., USA) in the following solutions: non-activated PRP, PRP activated with 20 mM CaCl 2 , and also in a solution containing growth factors platelets obtained after incubation of PRP with glass beads. The obtained results of measuring the concentration of EGF showed that the proposed method allows to obtain a solution with a concentration of EGF higher than for PRP activated with CaCl 2 (Fig. 3).

Claims (1)

Способ получения раствора факторов роста из тромбоцитов, включающий забор венозной крови пациента, оценку содержания в крови тромбоцитов при норме не менее 0,75х109 тромбоцитов/мл, двухэтапное центрифугирование пробы крови, сначала при 100-1500 g в течение 3-15 минут при температуре 12-26 °С для получения фракции плазмы с тромбоцитами без примеси лейкоцитов и эритроцитов, затем при 300-1500 g в течение 3-19 минут при температуре 12-26 °С для осаждения тромбоцитов, удаление надосадка с последующим ресуспендированием осажденных тромбоцитов в фосфатно-солевом буферном растворе c водородным показателем pH 7,3 или изотоническим 0,9% раствором хлорида натрия, активацию тромбоцитов с последующим высвобождением факторов путем смешивания полученного объема суспензии с двумя объемами стеклянных гранул диаметром 0,5-4,5 мм, с последующим помещением в шприц на 10 мл и инкубацией при температуре 18-37 °С в течение 5-25 часов, с последующим отделением жидкой фракции от стеклянных гранул путем выдавливания из шприца и последующей фильтрацией через фильтр с диаметром пор 0,22 мкм с дополнительным промыванием стеклянных гранул фосфатно-солевым буфером, с последующим выделением фильтрацией раствора, содержащего факторы роста, при помощи центрифужного фильтра с диаметром пор 100-500 кДа путем 10-60 минутного центрифугирования при скорости ускорения, равной 3200-5000 g, при температуре 4-25 °С с последующим отбором отфильтрованной фракции. A method for obtaining a solution of growth factors from platelets, including taking the patient's venous blood, assessing the content of platelets in the blood at a rate of at least 0.75x10 9 platelets/ml, two-stage centrifugation of the blood sample, first at 100-1500 g for 3-15 minutes at a temperature 12-26 °C to obtain a plasma fraction with platelets without admixture of leukocytes and erythrocytes, then at 300-1500 g for 3-19 minutes at a temperature of 12-26 °C to precipitate platelets, remove the supernatant, followed by resuspension of the precipitated platelets in phosphate- buffered saline solution with a pH of 7.3 or isotonic 0.9% sodium chloride solution, activation of platelets, followed by the release of factors by mixing the resulting volume of suspension with two volumes of glass beads with a diameter of 0.5-4.5 mm, followed by placement in syringe for 10 ml and incubation at a temperature of 18-37 ° C for 5-25 hours, followed by separation of the liquid fraction from the glass granules by issuing pouring from a syringe and subsequent filtration through a filter with a pore diameter of 0.22 μm with additional washing of the glass granules with phosphate-buffered saline, followed by isolation by filtration of a solution containing growth factors using a centrifuge filter with a pore diameter of 100-500 kDa by 10-60 minute centrifugation at an acceleration rate of 3200-5000 g at a temperature of 4-25 ° C, followed by the selection of the filtered fraction.
RU2022115126A 2022-06-03 Method for obtaining a solution of growth factors from platelets RU2790701C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2790701C1 true RU2790701C1 (en) 2023-02-28

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2077115A1 (en) * 2006-10-27 2009-07-08 Nipro Corporation Platelet-rich plasma separator and platelet-rich plasma separation method
RU2462255C1 (en) * 2011-06-23 2012-09-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "ЛИОМАТРИКС" Organ-specific regenerant gi
RU2648162C2 (en) * 2016-04-21 2018-03-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова" (МГУ) Method for producing growth additive based on thrombocyte lysate from platelet of donors to medium for build-up of cellular weight of stem, progenitor, differentiated and tumor cells
RU2739515C1 (en) * 2020-04-29 2020-12-25 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НИИ СП ИМ. Н.В. СКЛИФОСОВСКОГО ДЗМ") Method for preparing thrombocyte lysate with high content of growth factors

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2077115A1 (en) * 2006-10-27 2009-07-08 Nipro Corporation Platelet-rich plasma separator and platelet-rich plasma separation method
RU2462255C1 (en) * 2011-06-23 2012-09-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "ЛИОМАТРИКС" Organ-specific regenerant gi
RU2648162C2 (en) * 2016-04-21 2018-03-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова" (МГУ) Method for producing growth additive based on thrombocyte lysate from platelet of donors to medium for build-up of cellular weight of stem, progenitor, differentiated and tumor cells
RU2739515C1 (en) * 2020-04-29 2020-12-25 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НИИ СП ИМ. Н.В. СКЛИФОСОВСКОГО ДЗМ") Method for preparing thrombocyte lysate with high content of growth factors

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FUKAYA M, ITO A. A NEW ECONOMIC METHOD FOR PREPARING PLATELET-RICH PLASMA. PLAST RECONSTR SURG GLOB OPEN. 2014 JUL 9;2(6). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6892485B2 (en) Preparation of thrombin serum, its utilization and its preparation equipment
CA2840568C (en) Compositions, uses, and preparation of platelet lysates
Araki et al. Optimized preparation method of platelet-concentrated plasma and noncoagulating platelet-derived factor concentrates: maximization of platelet concentration and removal of fibrinogen
EP2491961B1 (en) Composition for inducing tissue regeneration by activating platelet-rich plasma (prp), and method for manufacturing same
JPWO2004018615A1 (en) Fibrin-containing composition
Arora et al. Platelet derived biomaterials for therapeutic use: review of technical aspects
US8679838B2 (en) Human serum for cell culture
JP7416786B2 (en) Method for preparing platelet release material
AU2016356125B2 (en) Bovine serum composition and method for culturing cells using said bovine serum composition as additive
WO2016132357A1 (en) Modified blood clots
RU2739515C1 (en) Method for preparing thrombocyte lysate with high content of growth factors
RU2790701C1 (en) Method for obtaining a solution of growth factors from platelets
CA2754190A1 (en) Activated leukocyte composition
JP6452271B2 (en) Serum preparation method
US20100086529A1 (en) Methods of making concentrated fibrinogen- and platelet-containing compositions
WO2022181798A1 (en) Method for preparing growth factor mixture
Araki et al. COPY
JP2014117347A (en) Method for preparing blood serum and blood serum
TW200930726A (en) Clottable concentrate of platelet growth factors and preparation method thereof