RU2804689C2 - Method for producing a composite hydrogel formed in situ to replace osteochondral defects - Google Patents

Method for producing a composite hydrogel formed in situ to replace osteochondral defects Download PDF

Info

Publication number
RU2804689C2
RU2804689C2 RU2021139597A RU2021139597A RU2804689C2 RU 2804689 C2 RU2804689 C2 RU 2804689C2 RU 2021139597 A RU2021139597 A RU 2021139597A RU 2021139597 A RU2021139597 A RU 2021139597A RU 2804689 C2 RU2804689 C2 RU 2804689C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sodium alginate
amino acid
composite hydrogel
situ
octacalcium phosphate
Prior art date
Application number
RU2021139597A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021139597A (en
Inventor
Олег Витальевич Баранов
Владимир Сергеевич Комлев
Павел Владимирович Лобжанидзе
Александр Юрьевич Федотов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН)"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН)" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН)"
Publication of RU2021139597A publication Critical patent/RU2021139597A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2804689C2 publication Critical patent/RU2804689C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: method for producing a composite hydrogel formed in situ for replacing osteochondral defects. The method for obtaining a composite hydrogel, formed in situ, to replace osteochondral defects consists in separately obtaining a suspension of sodium alginate containing octacalcium phosphate and a solution of sodium alginate containing an amino acid, mixing a suspension of sodium alginate containing octacalcium phosphate with a solution of sodium alginate, containing an amino acid in a 1:1 ratio, with the final composite hydrogel containing, wt.%: sodium alginate - 55-89, octacalcium phosphate - 10-40, amino acid - 1-5.
EFFECT: obtaining a composite natural hydrogel, formed in situ, for minimally invasive surgery, with a slow gelation time.
3 cl, 2 dwg, 1 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к области медицины и касается композиционных материалов для пластической реконструкции поврежденных костных тканей.The invention relates to the field of medicine and concerns composite materials for plastic reconstruction of damaged bone tissue.

Повреждения костей и связанные с ними ткани в результате менее серьезных травм обычно заживают естественным путем. Другое повреждение в результате более серьезных травм костей и связанных с ними тканей, вызванных экстремальной травмой и осложнениями, связанными с заболеванием или генетическими состояниями, часто требует хирургического вмешательства, тканевых трансплантатов или искусственных имплантатов для восстановления этих тканей с целью восстановления функции. Результаты реконструктивно-восстановительных операций часто не идеальны.Damage to bones and associated tissues from less severe injuries usually heals naturally. Other damage resulting from more severe trauma to bones and associated tissues caused by extreme trauma and complications associated with disease or genetic conditions often requires surgery, tissue grafts, or artificial implants to repair these tissues to restore function. The results of reconstructive operations are often not ideal.

С ростом новых подходов, например, минимально инвазивных методов инъекционные материалы стали одним из основных направлений в области биоматериалов. Инъекционные формы могут сократить время хирургической операции, обеспечить комфорт пациентам при минимально инвазивной хирургии. Формирование каркасов in situ позволяет пациентам получать качественную реабилитацию в короткие сроки.With the rise of new approaches, such as minimally invasive techniques, injectable materials have become one of the main trends in the field of biomaterials. Injectable forms can reduce surgical time and provide patient comfort during minimally invasive surgery. Formation of scaffolds in situ allows patients to receive high-quality rehabilitation in a short time.

Гидрогели в качестве каркасов для инъекций в настоящее время используются или имеют потенциальное применение в тканевой инженерии, а также в системах доставки лекарств. Гидрогелевые каркасы, как правило, основаны на полимерах (например, хитозан или альгинат) с помощью различных реакций (например, изменение температуры), химические реакции сшивания с ионами металлов (например, Са2+) и химическими сшивающими агентами, реакции фото-поперечного сшивания или ферментативной реакции поперечного сшивания. Гидрогели, состоящие из макромолекул природного происхождения, обладают потенциальными преимуществами биосовместимости, биодеградации и внутреннего клеточного взаимодействия. В частности, гидрогели, полученные из встречающихся в природе макромолекул, имитируют особенности внеклеточного матрикса, имеют сильно гидратированные трехмерные сети и способность направлять миграцию, рост клеток во время регенерации тканей и заживления ран. Они также используются для стабилизации инкапсулированных и трансплантированных клеток и секвестрируют важные факторы роста, которые могут увеличивать рост тканей.Hydrogels as injectable scaffolds are currently used or have potential applications in tissue engineering as well as drug delivery systems. Hydrogel scaffolds are typically based on polymers (e.g. chitosan or alginate) through various reactions (e.g. temperature changes), chemical cross-linking reactions with metal ions (e.g. Ca 2+ ) and chemical cross-linking agents, photo-cross-linking reactions or an enzymatic cross-linking reaction. Hydrogels composed of naturally occurring macromolecules offer potential advantages of biocompatibility, biodegradation, and internal cellular interaction. In particular, hydrogels derived from naturally occurring macromolecules mimic the features of the extracellular matrix, have highly hydrated three-dimensional networks and the ability to guide cell migration and growth during tissue regeneration and wound healing. They are also used to stabilize encapsulated and transplanted cells and sequester important growth factors that can increase tissue growth.

Альгинат представляет собой привлекательный природный анионный линейный полисахарид, состоящий из 1,4-связанных остатков (β-D-маннуроната (ММ-блоки) и 1,4-связанного α-L-гулуроната (GG-блоки) в различных пропорциях. Альгинат широко используется в качестве материала для перевязки ран, доставки лекарств и инкапсуляции клеток, а также средства для инъекционной трансплантации клеток из-за его биосовместимости, низкой токсичности и относительно низкой стоимости. Важной особенностью альгината является то, что он легко растворяется в воде и может быстро гелироваться в присутствии двухвалентных катионов, таких как Са2+. Однако ионы кальция быстро реагируют с альгинатом, и гель альгината кальция трудно сформировать однородно.Alginate is an attractive natural anionic linear polysaccharide consisting of 1,4-linked residues (β-D-mannuronate (MM-blocks) and 1,4-linked α-L-guluronate (GG-blocks) in various proportions. Alginate is widely used used as a material for wound dressing, drug delivery and cell encapsulation, as well as a means for injectable cell transplantation due to its biocompatibility, low toxicity and relatively low cost.An important feature of alginate is that it is easily soluble in water and can gel quickly in the presence of divalent cations such as Ca 2+ However, calcium ions react quickly with alginate, and calcium alginate gel is difficult to form uniformly.

Модификацию структуры и свойств гидрогелей (таких как биорезорбируемость, механическая прочность, скорость гелеобразования и влияние на клеточную активность) можно осуществлять армированием твердыми частицами. За счет армирования гидрогелей фосфатами кальция (ФК), могут повышаться механические свойства, придаваться материалу остеокондуктивные свойства. Кроме того, фосфаты кальция могут выступать источником катионов кальция, которые сшивают альгинат натрия, а процесс выхода катионов кальция из их состава контролировать изменение значения рН среды, и таким образом контролировать процесс гелеобразования.Modification of the structure and properties of hydrogels (such as bioresorbability, mechanical strength, gelation rate and effect on cellular activity) can be achieved by reinforcement with solid particles. By reinforcing hydrogels with calcium phosphates (CP), mechanical properties can be increased and osteoconductive properties can be imparted to the material. In addition, calcium phosphates can act as a source of calcium cations, which cross-link sodium alginate, and the process of release of calcium cations from their composition can control changes in the pH value of the medium, and thus control the gelation process.

Известен ряд способов получения композиционных материалов для замещения костно-хрящевых дефектов методом 3d печати (RU 2632431, RU 2597786). Для получения трехмерного каркаса с пористостью от 40 до 95% по завершении печати каркас помещают в морозильную камеру и выдерживают в течение 1 ч при температуре -50°С, затем подвергают сублимационной сушке в рабочей камере при вакууме 6⋅10-5 атм, при температуре конденсирующей поверхности -50°С в течение 10-12 ч. Высушенный каркас сшивают 10% раствором хлорида кальция в шейкере-инкубаторе на протяжение 2 ч, далее полученный трехмерный каркас отмывают от остатка солей и вновь подвергают сублимационной сушке для сохранения структуры. Недостатком данных способов является многостадийный процесс получения конечного материала и невозможность использования в малоинвазивной хирургии.There are a number of known methods for producing composite materials for replacing osteochondral defects using 3D printing (RU 2632431, RU 2597786). To obtain a three-dimensional frame with a porosity from 40 to 95%, upon completion of printing, the frame is placed in a freezer and kept for 1 hour at a temperature of -50°C, then subjected to sublimation drying in a working chamber at a vacuum of 6⋅10 -5 atm, at a temperature condensing surface -50°C for 10-12 hours. The dried frame is cross-linked with a 10% calcium chloride solution in a shaker-incubator for 2 hours, then the resulting three-dimensional frame is washed from the remaining salts and again subjected to freeze-drying to preserve the structure. The disadvantage of these methods is the multi-stage process of obtaining the final material and the impossibility of use in minimally invasive surgery.

Наиболее близким являются альгинатные системы, которые имеют отсроченный процесс гелеобразования (RU 2393867), состоящие из двух компонентов. Один компонент представляет собой растворимый альгинат; другой представляет собой частицы нерастворимый альгинат/гелеобразующий ион. Недостатком данных систем является отсутствие в составе фосфатов кальция, которые придают остеокондуктивные свойства.The closest are alginate systems that have a delayed gelation process (RU 2393867), consisting of two components. One component is a soluble alginate; the other is an insoluble alginate/gelling ion particle. The disadvantage of these systems is the absence of calcium phosphates, which impart osteoconductive properties.

Технический результат предлагаемого изобретения - получение композиционного природного гидрогеля, формирующегося in situ, для малоинвазивной хирургии, с замедленным временем гелеобразования.The technical result of the proposed invention is the production of a composite natural hydrogel, formed in situ, for minimally invasive surgery, with a slow gelation time.

Технический результат способа получения композиционного гидрогеля формирующегося in situ для замещения костно-хрящевых дефектов достигается приготовлением суспензии альгината натрия, содержащего керамический наполнитель и раствора альгината натрия, содержащего аминокислоту, гелеобразование происходит с задержкой по времени. Конечный композиционный гидрогель, содержит, масс. %: альгинат натрия - 55-89, керамический наполнитель - 10-40, аминокислота - 1-5, соотношение суспензии альгината натрия, содержащего керамический наполнитель и раствора альгината натрия, содержащего аминокислоту, составляет 1:1.The technical result of the method for producing a composite hydrogel formed in situ to replace osteochondral defects is achieved by preparing a suspension of sodium alginate containing a ceramic filler and a solution of sodium alginate containing an amino acid; gelation occurs with a time delay. The final composite hydrogel contains, wt. %: sodium alginate - 55-89, ceramic filler - 10-40, amino acid - 1-5, the ratio of sodium alginate suspension containing ceramic filler and sodium alginate solution containing amino acid is 1:1.

Особенность заявляемого способа заключается в том, что формирование трехмерного каркаса происходит с задержкой после смешивания суспензии альгината натрия, содержащего керамический наполнитель, и раствора альгината натрия, содержащего аминокислоту. В качестве керамического наполнителя для суспензии, содержащей керамический наполнитель, вводятся порошки или гранулы: октакальцийфосфата, трикальцийфосфата, гидроксиапатита, или их другие модификации, при этом размеры частиц порошка или гранул изменяются от 10 до 200 мкм, а указанные наполнители могут быть смешаны в любом сочетании и в любом количестве между собой. В качестве аминокислоты в раствор альгината натрия, содержащего аминокислоту, вводятся: глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота. Конечный композиционный гидрогель, при этом, содержит, масс. %: альгинат натрия - 55-89, фосфаты кальция - 10-40, аминокислота - 1-5.The peculiarity of the proposed method is that the formation of a three-dimensional frame occurs with a delay after mixing a sodium alginate suspension containing a ceramic filler and a sodium alginate solution containing an amino acid. As a ceramic filler for a suspension containing a ceramic filler, powders or granules are introduced: octacalcium phosphate, tricalcium phosphate, hydroxyapatite, or their other modifications, while the particle sizes of the powder or granules vary from 10 to 200 microns, and these fillers can be mixed in any combination and in any quantity among themselves. As an amino acid, glutamic acid and aspartic acid are introduced into a sodium alginate solution containing an amino acid. The final composite hydrogel, at the same time, contains, wt. %: sodium alginate - 55-89, calcium phosphates - 10-40, amino acid - 1-5.

Иными словами, изделие изготовлено таким образом, чтобы после смешивания компонентов системы гелирование происходило с задержкой по времени. Применение малоинвазивной хирургии обеспечивается жидким состоянием гидрогеля в первое время после смешивания. Исходными компонентами являются смесь альгината натрия с фосфатами кальция и смесь альгината натрия с аминокислотой. Для получения устойчивого гидрогеля смесь альгината натрия с фосфатами кальция смешивается со смесью альгината натрия с аминокислотой в соотношении 1:1.In other words, the product is manufactured in such a way that after mixing the components of the system, gelation occurs with a time delay. The use of minimally invasive surgery is ensured by the liquid state of the hydrogel during the first time after mixing. The starting components are a mixture of sodium alginate with calcium phosphates and a mixture of sodium alginate with an amino acid. To obtain a stable hydrogel, a mixture of sodium alginate with calcium phosphates is mixed with a mixture of sodium alginate with an amino acid in a 1:1 ratio.

Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.

Отдельно готовят суспензию альгината натрия, содержащую керамический наполнитель. Для этого в сухой чистый стакан заливается дистиллированная вода, которая перемешивается стеклянной верхнеприводной мешалкой на высоких оборотах (от 1500 до 2000 об/мин) и нагревается до температуры 50°С, после чего в жидкую среду помещается порошок альгината натрия. После полного растворения альгината натрия при перемешивании добавляют керамический наполнитель в количестве до 40 масс. %. в пересчете на массу конечного композиционного гидрогеля. В качестве наполнителя для суспензии, содержащей керамический наполнитель, вводятся порошки или гранулы: октакальцийфосфата, трикальцийфосфата, гидроксиапатита, или их другие модификации, при этом размеры частиц порошка или гранул изменяются от 10 до 200 мкм, а указанные наполнители могут быть смешаны в любом сочетании и в любом количестве между собой.A sodium alginate suspension containing a ceramic filler is prepared separately. To do this, distilled water is poured into a dry, clean glass, which is mixed with a glass overhead stirrer at high speeds (from 1500 to 2000 rpm) and heated to a temperature of 50°C, after which sodium alginate powder is placed into the liquid medium. After complete dissolution of sodium alginate, ceramic filler is added with stirring in an amount of up to 40 wt. %. in terms of the mass of the final composite hydrogel. As a filler for a suspension containing a ceramic filler, powders or granules are introduced: octacalcium phosphate, tricalcium phosphate, hydroxyapatite, or their other modifications, while the particle sizes of the powder or granules vary from 10 to 200 microns, and these fillers can be mixed in any combination and in any quantity among themselves.

Для получения раствора альгината, содержащего аминокислоту, в сухой чистый стакан заливается дистиллированная вода, которая перемешивается стеклянной верхнеприводной мешалкой на высоких оборотах (от 1500 до 2000 об/мин) и нагревается до температуры 50°С, после чего в жидкую среду помещается порошок аминокислоты в количестве до 5 масс. % в пересчете на массу конечного композиционного гидрогеля. После полного растворения аминокислоты при перемешивании добавляется порошок альгината натрия. Перемешивание продолжается до полного растворения альгината натрия. В качестве аминокислоты в раствор альгината натрия, содержащего аминокислоту, вводятся: глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота. Конечный композиционный гидрогель, при этом, содержит, масс. %: альгинат натрия - 55-89, фосфаты кальция - 10-40, аминокислота - 1-5.To obtain an alginate solution containing an amino acid, distilled water is poured into a dry, clean glass, which is mixed with a glass overhead stirrer at high speeds (from 1500 to 2000 rpm) and heated to a temperature of 50°C, after which the amino acid powder is placed into the liquid medium quantity up to 5 wt. % based on the mass of the final composite hydrogel. After the amino acid is completely dissolved, sodium alginate powder is added with stirring. Stirring continues until the sodium alginate is completely dissolved. As an amino acid, glutamic acid and aspartic acid are introduced into a sodium alginate solution containing an amino acid. The final composite hydrogel, at the same time, contains, wt. %: sodium alginate - 55-89, calcium phosphates - 10-40, amino acid - 1-5.

При содержании керамического наполнителя больше 40 масс. % и аминокислоты больше 5 масс. % фиксация структуры альгинатного каркаса протекает слишком быстро и распределение наполнителя получается неравномерным, кроме того происходит расслоение получаемого образца. При содержании керамического наполнителя меньше 10 масс. % и аминокислоты меньше 1 масс. % фиксации структуры альгинатного каркаса не происходит.When the ceramic filler content is more than 40 wt. % and amino acids more than 5 wt. % fixation of the structure of the alginate frame proceeds too quickly and the distribution of the filler is uneven, in addition, delamination of the resulting sample occurs. When the ceramic filler content is less than 10 wt. % and amino acids less than 1 wt. % fixation of the alginate frame structure does not occur.

При введении керамического наполнителя в раствор альгината натрия, содержащего аминокислоту, напрямую приводит к быстрому формированию альгинатного каркаса, распределение керамического наполнителя оказывается неравномерным, кроме того происходит расслоение заготовки.When a ceramic filler is introduced into a solution of sodium alginate containing an amino acid, it directly leads to the rapid formation of an alginate frame, the distribution of the ceramic filler is uneven, and the workpiece delaminates.

Пример 1.Example 1.

Суспензию альгината натрия, содержащую 20 масс. % порошка октакальцийфосфата, смешивали с раствором альгината натрия, содержащего 1 масс. % глутаминовой кислоты. Полученный гидрогель переносили в цилиндрическую форму и оставляли на срок до 48 ч. В таблице 1 представлены характеристики композиционного гидрогеля в соответствии с составом. Прочность композиционного гидрогеля получаемого по Примеру 1 после 48 ч составляла 200 кПа. На фигуре 1 представлена микрофотография композиционного гидрогеля полученного по Примеру 1. На микрофотографии наблюдается пористый альгинатный каркас композиционного гидрогеля с равномерно распределенными частицами фосфата кальция размерами до 50 мкм.A sodium alginate suspension containing 20 wt. % octacalcium phosphate powder was mixed with a solution of sodium alginate containing 1 wt. % glutamic acid. The resulting hydrogel was transferred into a cylindrical form and left for up to 48 hours. Table 1 presents the characteristics of the composite hydrogel in accordance with the composition. The strength of the composite hydrogel obtained according to Example 1 after 48 hours was 200 kPa. Figure 1 shows a microphotograph of the composite hydrogel obtained according to Example 1. The microphotograph shows a porous alginate frame of the composite hydrogel with evenly distributed calcium phosphate particles up to 50 μm in size.

Пример 2.Example 2.

Суспензию альгината натрия, содержащую 30 масс. % порошка октакальцийфосфата, смешивали с раствором альгината натрия, содержащего 5 масс. % глутаминовой кислоты. Полученный гидрогель переносили в цилиндрическую форму и оставляли на срок до 48 ч. Характеристики получаемых материалов приведены в таблице. Прочность композиционного гидрогеля после 48 ч составляла 400 кПа (Фиг. 2). На фигуре 2 представлена микрофотография композиционного гидрогеля полученного по Примеру 2. На микрофотографии наблюдается пористый альгинатный каркас композиционного гидрогеля с равномерно распределенными частицами фосфата кальция размерами до 50 мкм. Количество частиц фосфата кальция увеличено по сравнению с материалом, полученным по Примеру 1.A sodium alginate suspension containing 30 wt. % octacalcium phosphate powder was mixed with a solution of sodium alginate containing 5 wt. % glutamic acid. The resulting hydrogel was transferred into a cylindrical form and left for up to 48 hours. The characteristics of the resulting materials are given in the table. The strength of the composite hydrogel after 48 hours was 400 kPa (Figure 2). Figure 2 shows a microphotograph of the composite hydrogel obtained according to Example 2. The microphotograph shows a porous alginate frame of the composite hydrogel with evenly distributed calcium phosphate particles up to 50 μm in size. The number of calcium phosphate particles is increased compared to the material obtained in Example 1.

Пример 3.Example 3.

Суспензию альгината натрия, содержащую 45 масс. % порошка октакальцийфосфата, смешивали с раствором альгината натрия, содержащего 10 масс. % глутаминовой кислоты. Полученный гидрогель переносили в цилиндрическую форму и оставляли на срок до 48 ч. При смешении компонентов системы происходит быстрое формирование альгинатного каркаса, распределение керамического наполнителя оказывается неравномерным, кроме того происходит расслоение заготовки. Характеристики получаемых материалов приведены в таблице. Провести механические испытания таких образцов не представляется возможным.A sodium alginate suspension containing 45 wt. % octacalcium phosphate powder was mixed with a solution of sodium alginate containing 10 wt. % glutamic acid. The resulting hydrogel was transferred into a cylindrical form and left for up to 48 hours. When mixing the components of the system, an alginate frame quickly forms, the distribution of the ceramic filler turns out to be uneven, and the workpiece delaminates. The characteristics of the resulting materials are given in the table. It is not possible to carry out mechanical tests of such samples.

Пример 4.Example 4.

Суспензию альгината натрия, содержащую 5 масс. % порошка октакальцийфосфата, смешивали с раствором альгината натрия, содержащего 0,5 масс. % глутаминовой кислоты. Полученный гидрогель переносили в цилиндрическую форму и оставляли на срок до 48 ч. Характеристики получаемых материалов приведены в таблице. Из-за недостаточного выделения катионов кальция фиксации структуры альгинаного каркаса не происходит. Полученные заготовки являются бесформенными. Провести механические испытания таких образцов не представляется возможным.A sodium alginate suspension containing 5 wt. % octacalcium phosphate powder was mixed with a solution of sodium alginate containing 0.5 wt. % glutamic acid. The resulting hydrogel was transferred into a cylindrical form and left for up to 48 hours. The characteristics of the resulting materials are given in the table. Due to insufficient release of calcium cations, fixation of the structure of the alginan frame does not occur. The resulting blanks are shapeless. It is not possible to carry out mechanical tests of such samples.

Пример 5.Example 5.

В раствор альгината натрия, содержащего 1 масс. % глутаминовой кислоты добавляли 20 масс. % порошка октакальцийфосфата. Полученный гидрогель переносили в цилиндрическую форму и оставляли на срок до 48 ч. Характеристики получаемых материалов приведены в таблице. При смешении компонентов системы происходит быстрое формирование альгинатного каркаса, распределение керамического наполнителя оказывается неравномерным, кроме того происходит расслоение заготовки. Провести механические испытания таких образцов не представляется возможным.In a solution of sodium alginate containing 1 wt. % glutamic acid was added 20 wt. % octacalcium phosphate powder. The resulting hydrogel was transferred into a cylindrical form and left for up to 48 hours. The characteristics of the resulting materials are given in the table. When mixing the components of the system, a rapid formation of an alginate frame occurs, the distribution of the ceramic filler turns out to be uneven, and in addition, the workpiece delaminates. It is not possible to carry out mechanical tests of such samples.

Способ получения композиционного гидрогеля формирующегося in situ для замещения костно-хрящевых дефектовMethod for producing a composite hydrogel formed in situ to replace osteochondral defects

Claims (3)

1. Способ получения композиционного гидрогеля, формирующегося in situ, для замещения костно-хрящевых дефектов, заключающийся в том, что отдельно получают суспензию альгината натрия, содержащую октакальцийфосфат, и раствор альгината натрия, содержащий аминокислоту, смешивают суспензию альгината натрия, содержащую октакальцийфосфат, с раствором альгината натрия, содержащего аминокислоту, в соотношении 1:1, при этом конечный композиционный гидрогель содержит, мас.%: альгинат натрия - 55-89, октакальцийфосфат - 10-40, аминокислота - 1-5.1. A method for producing a composite hydrogel formed in situ for replacing osteochondral defects, which consists in separately obtaining a sodium alginate suspension containing octacalcium phosphate and a sodium alginate solution containing an amino acid, mixing a sodium alginate suspension containing octacalcium phosphate with the solution sodium alginate containing an amino acid in a 1:1 ratio, with the final composite hydrogel containing, wt.%: sodium alginate - 55-89, octacalcium phosphate - 10-40, amino acid - 1-5. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при получении суспензии альгината натрия, содержащей октакальцийфосфат, октакальцийфосфат используется в виде порошка или гранул, при этом размеры частиц порошка или гранул изменяются от 10 до 200 мкм.2. The method according to claim 1, characterized in that when preparing a suspension of sodium alginate containing octacalcium phosphate, octacalcium phosphate is used in the form of powder or granules, and the particle sizes of the powder or granules vary from 10 to 200 microns. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве аминокислоты используется глутаминовая кислота.3. The method according to claim 1, characterized in that glutamic acid is used as an amino acid.
RU2021139597A 2021-12-29 Method for producing a composite hydrogel formed in situ to replace osteochondral defects RU2804689C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021139597A RU2021139597A (en) 2023-06-29
RU2804689C2 true RU2804689C2 (en) 2023-10-03

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2393867C2 (en) * 2004-10-12 2010-07-10 ФМС БиоПолимер АС Self-gelatinised alginate systems and application thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2393867C2 (en) * 2004-10-12 2010-07-10 ФМС БиоПолимер АС Self-gelatinised alginate systems and application thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
B. von LOSPICHL et al., Injectable hydrogels for treatment of osteoarthritis - A rheological study// Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Vol. 159, 2017, pp. 477-483, https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2017.07.073. ТОЛКАЧЕВА А.С., ПАВЛОВА И.А., Технология керамики для материалов электронной промышленности : учеб. пособие. В 2 ч. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2019, Ч. 1 стр. 5-7. КОМЛЕВ В.С., РАСПУТИНА Д., "Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?", науч.-поп. статья в сообществе Нанометр, найдено в интернете 06.02.2020, ссылка на источник https://web.archive.org/web/20200206060942/http://www.nanometer.ru/2019/07/28/15643453377645_529692.html. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Cell-loaded injectable gelatin/alginate/LAPONITE® nanocomposite hydrogel promotes bone healing in a critical-size rat calvarial defect model
CN107349470B (en) Preparation method of inorganic nanoparticle reinforced hydrogel and application of inorganic nanoparticle reinforced hydrogel in artificial periosteum
WO2006044342A2 (en) Self-gelling alginate systems and uses thereof
WO2006031196A1 (en) Porous biomaterial-filler composite and a method for making the same
JP2014205059A (en) Delayed self-gelling alginate system and use thereof
CN107903336B (en) Creatine phosphate modified chitosan material and preparation method and application thereof
WO2020206799A1 (en) Method for preparing three-dimensional bioprinting ink and application thereof
WO2013005778A1 (en) Porous complex with bioabsorbability gradient, artificial bone using same, and manufacturing method of these
JPH04501070A (en) Purified particulate bone mineral product
US20210121606A1 (en) Ionic-doped composition methods and uses thereof
CN114028620A (en) Mineralized artificial periosteum and preparation method and application thereof
CN110947034B (en) Bioactive calcium phosphate/fibrin compounded injectable bone repair hydrogel
KR102141950B1 (en) A biodegradable scaffold composition having semi-IPN structure for tissue regeneration and a preparation method thereof
EP1086711B1 (en) Ceramic-polymer composites
JP5634754B2 (en) Bone hemostatic composition
RU2804689C2 (en) Method for producing a composite hydrogel formed in situ to replace osteochondral defects
KR101176793B1 (en) Bone cement composition containing silk fibroin hydrolysates and polymethylmetacrylate
CN108478874B (en) Preparation method of hydroxyethyl chitosan nano composite bone scaffold material
US20100233269A1 (en) Mineralized polymer particles and the method for their production
CN107899088B (en) Porous biological scaffold for preventing re-fracture after internal fixation object removal and preparation thereof
CN113750289B (en) Organic-inorganic composite bioactive material based on calcium phosphate and preparation method thereof
CN113384746B (en) Bone cement composite material and preparation method thereof
CN112704765A (en) Chitosan-graphene oxide composite gel and preparation method thereof
Bertolo et al. Effects of calcium phosphates incorporation on structural, thermal and drug-delivery properties of collagen: chitosan scaffolds
Vu et al. Fabrication of novel bone substitute alginate–N, O-carboxymethyl chitosan–Aldehyde hyaluronic acid–Biphasic calcium phosphate for bone regeneration