TR2021008192A2 - A NEW BARRIER MEMBRANE CONTENT AND ITS MANUFACTURING METHOD - Google Patents

A NEW BARRIER MEMBRANE CONTENT AND ITS MANUFACTURING METHOD

Info

Publication number
TR2021008192A2
TR2021008192A2 TR2021/008192 TR2021008192A2 TR 2021008192 A2 TR2021008192 A2 TR 2021008192A2 TR 2021/008192 TR2021/008192 TR 2021/008192 TR 2021008192 A2 TR2021008192 A2 TR 2021008192A2
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
barrier membrane
membrane
tissue
therapeutic agents
production
Prior art date
Application number
TR2021/008192
Other languages
Turkish (tr)
Inventor
Ged K Betul
Original Assignee
Biomate Bi̇yoteknoloji̇ Anoni̇m Şi̇rketi̇
Filing date
Publication date
Application filed by Biomate Bi̇yoteknoloji̇ Anoni̇m Şi̇rketi̇ filed Critical Biomate Bi̇yoteknoloji̇ Anoni̇m Şi̇rketi̇
Publication of TR2021008192A2 publication Critical patent/TR2021008192A2/en

Links

Abstract

Buluş, medikal uygulamalarda yönlendirilmiş doku rejenerasyonu için geliştirilen sentetik içerikli bir bariyer membran ile ilgilidir. Buluş özellikle elektroeğirme yöntemiyle elde edilen nanoliflerden imal edilmiş, yumuşak ve sert doku iyileşmesine ve yenilenmesine katkıda bulunabilecek ilaçları ihtiva eden ve ilaç taşıyıcı vazife görerek lokal ilaç salınımına imkan veren bir bariyer membran ile ilgilidir. Buluş aynı zamanda söz konusu bariyer membranın üretim yöntemi ile ilgili olup aşağıdaki işlem adımlarını içermektedir. Polimer solüsyonunun hammaddeler ve/veya terapötik ajanlar çözülerek hazırlanması aşaması (100)The invention relates to a barrier membrane with synthetic content developed for directed tissue regeneration in medical applications. In particular, the invention relates to a barrier membrane made of nanofibers obtained by electrospinning method, containing drugs that can contribute to the healing and regeneration of soft and hard tissue, and allowing local drug release by acting as a drug carrier. The invention is also related to the production method of the said barrier membrane and includes the following process steps. Step of preparation of polymer solution by dissolving raw materials and/or therapeutic agents (100)

Description

TARIFNAME YENI BIR BARIYER MEMBRAN IÇERIGI VE BUNUN ÜRETIM YÖNTEMI Bulusun Konusu ve Teknik Alan Bulus, medikal uygulamalarda yönlendirilmis doku rejenerasyonu için gelistirilen sentetik içerikli bir bariyer membran ile ilgilidir. Bulus özellikle elektroegirme yöntemiyle elde edilen nanoliflerden imal edilmis, yumusak ve sert doku iyilesmesine ve yenilenmesine katkida bulunabilecek ilaçlari ihtiva eden ve ilaç tasiyici vazife görerek lokal ilaç salinimina imkan veren bir bariyer membran ile ilgilidir. Bulus ayni zamanda söz konusu bariyer membranin üretim yöntemi ile ilgili olup asagidaki islem adimlarini içermektedir. Polimer solüsyonunun hammaddeler ve/veya terapötik ajanlar çözülerek hazirlanmasi Elektroegirme cihazinin proses parametrelerine ayarlanmasi asamasi (200) Solüsyonun elektroegirme cihazina yerlestirilerek cihazin çalistirilmasi asamasi (300) Teknigin Bilinen Durumu Günümüzde kist, tümör, travma enflamatuvar ve enfeksiyöz hastaliklar nedeniyle kaybedilen kemik dokusunun tedavisinde yönlendirilmis doku rejenerasyonu yapabilen bariyer membranlar kullanilmaktadir. Kemik tozu (kemik grefti) farkli kaynaklardan elde edilebilen, kemik hacminin eksik oldugu bölgelerde kemik olusumu saglayan materyallerdir. Bu kemik tozlari zamanla hastanin kendi kemigi halini alir. Membranlar (zarlar) ise uygulanan kemik tozlarinin üzerinin kapatilmasini saglayan ve onlari iyilesme süreci esnasinda bölgede koruyan materyallerdir. Bu görevi haricinde yönlendirilmis doku rejenerasyonu saglanmasi adina membranlar kemik tozu kullanilmadan da uygulanabilmektedir. Çogunlukla kendi kendine eriyen özelliktedir. Çok özel durumlarda daha sonradan bölgeden çikartilmasi gereken tipte kendiliginden erimeyen kemik zarlari kullanilir. Bunlar kemik iyilesmesinin ardindan bölgeden tekrar çikartilirlar. Teknigin bilinen durumunda membran materyalleri genellikle domuz ve sigir kaynakli kolajen yapidadir. Bu sebeple özellikle Müslüman Ortadogu bölgesindeki hastalarda ve vegan kisilerde hassasiyet olusturmaktadir. Hayvan esasli membranlarda doku yanitini azaltmaya yönelik ek islemlere ihtiyaç duyulmaktadir. Dolayisiyla üretim süreci uzamakta, maliyet ve piyasa fiyatinin da artmasina sebep olmaktadir. Diger yandan kolajen yapidaki mevcut membran materyallerinin doku içerisinde erime süre 2-6 ay arasinda degisebilmektedir. Bu süre tamamen saglikli kemik dokusunun olusmasi için yeterli olmamaktadir. Kolajen yapili bariyer membranlar tamamen saglikli kemik dokusunun olusmasi için yeterli süre boyunca islevlerini yerine getirememektedir. Teknigin bilinen durumunda bariyer membranlar üzerine karsilasilan bazi patent çalismalari su sekildedir: 2020/16229 nolu "Demir ve çinko esasli biyobozunur dental bariyer membran" baslikli Türk patentinde bir dental bariyer membran içerigi ve bunun üretim yöntemini anlatmaktadir. Söz konusu membran dis katman, orta katman ve iç katman olacak sekilde üç katmanli bir yapilanmaya sahiptir. Dis katman demir, kobalt, silisyum, manganez, titanyum, karbon ve magnezyum elementlerinden meydana gelen demir alasim esasli gözenekli bir katmandir. Orta katman da benzer sekilde demir alasim esaslidir ve dis katman ile benzer içerige sahiptir. Ancak orta katman gözenek bulundurmaz, kompakt bir yapiya sahiptir. Iç katman çinko, magnezyum, kalsiyum, titanyum ve bakir elementlerinden meydana gelen çinko alasim esasli, mikron alti boyutlarda gözeneklere sahip bir katmandir. Söz konusu dental bariyer membranin üretimi mekanik alasimlama ve mikro toz enjeksiyon kaliplama islemlerini içeren bir proses ile gerçeklesmektedir. 2019/06601 nolu "Hiyaluronik asit/kitosan/karboksimetil selüloz içeren biyouyumlu, biyobozunur ve biyoemilebilir bir adezyon membran ve üretim yöntemi" baslikli Türk patentinde hiyaluronik asit, kitosan, karboksimetil selüloz içeren biyouyumlu, biyobozunur ve biyoemilebilir kanama durdurucu özellige sahip adezyon bariyer membranlar anlatilmaktadir. Söz konusu membranlar cerrahi operasyon sonrasi doku ve organ yapismalarini önlemek için kullanilmaktadir. kompozit rejenerasyon membrani ile ilgilidir. Söz konusu membranda emilebilir, kolajen esasli iki katman ve bu iki katman arasinda konumlandirilmis bükülebilir, titanyum esasli bir katman bulunmaktadir. EP1676592A1 nolu "Membrane comprising collagen for use in guided tissue regeneration" baslikli Avrupa patenti yönlendirilmis doku rejenerasyonu için gelistirilen kolajen esasli ideal özellikli bir membran ile ilgilidir. Söz konusu membranin bir tarafi hücre büyümesine imkan verecek sekilde fibröz yapidadir. Diger tarafi ise hücrelerin yapismasini önleyecek sekilde kaygan bir yapidadir. katmanli yapiya sahip bir membran malzemesini anlatmaktadir. Söz konu membran malzemesi kullanim esnasinda dis eti ile temas halinde olacak polyester içerikli bir dis katman bulundurmaktadir. Polyester temel katman (base layer) olarak tanimlanmis olup bu katman üzerinde bir kolajen katmani ve kalsiyum fosfat katmani bulunmaktadir. Buna göre teknigin bilinen durumunda bariyer membran materyalleri ve bu materyallerin üretim prosesine iliskin gelistirmeler bulunmaktadir ve halen sürmektedir. Özellikle hayvansal materyallere göre doku iyilesme sürecinin daha iyi yönetilebildigi, ek islemlere ihtiyaç duyulmayacak ve üretim süreci uzamayacak, düsük maliyetli membran içeriklerine ve bu içeriklerin saglanmasi için gelistirilmis üretim yöntemlerine ihtiyaç duyulmaktadir. Bulusun Çözümünü Amaçladigi Teknik Problemler Bulusun amaci elektroegirme (electrospinning) cihazi ile elde edilen nanoliflerden üretilmis, hayvansal materyallerin kullanilmadigi, doku iyilesme sürecinin daha uygun yönetilmesine imkan veren, içerigindeki terapötik ajanlarla lokal ilaç salinimi yapabilen bir bariyer membran içerigi ve bu membranin üretimi için bir yöntemin saglanmasidir. Bulus konusu bariyer membranin en önemli avantaji; içerigin sentetik hammaddelerden olusuyor olmasidir. Böylece domuz ve sigir kaynakli kolajen yapida membranlarin hassasiyet yarattigi Müslüman Ortadogu bölgesindeki hastalarda ve vegan kisilerde kullanilabilecektir. Bulus konusu bariyer membranin bir avantaji; doku yanitini azaltmaya yönelik ek islemlere gereksinim duyulmamasidir. Böylece üretim süreci hayvan esasli membranlara kiyasla daha kisa olmakta ve maliyet anlaminda avantaj saglanmaktadir. Bulus konusu bariyer membranin bir diger avantaji; içerikteki materyallerin doku içerisinde tamamen saglikli kemik dokusunun olusmasi için yeterli süre boyunca islevini gerçeklestirebilecek olmasidir. Zira teknigin bilinen durumunda kolajen yapidaki mevcut materyallerin erime süresi 2-6 ay arasindadir. Bu materyaller saglikli kemik dokusunun olusmasi için yeterli süre boyunca islev görememektedir. Bulus konusu bariyer membranin bir baska avantaji; polikaprolakton içermesidir. Polikaprolakton biyobozunur bir malzemedir ve bulus konusu membran ile doku iyilesme sürecinin daha uygun bir sekilde yönetilmesini mümkün kilmaktadir. Bulus konusu bariyer membranin bir avantaji da; üretim yönteminde elektroegirme teknolojisinin kullaniliyor olmasidir. Elektroegirme (electrospinning) ile birkaç mikrometre çapli biyomalzeme yapisindan 100 nanometreden daha az çapa sahip lifli yapi Üretilmesi saglanmaktadir. Bulus konusu bariyer membranin bir avantaji; elekroegirme yöntemi ile olusturulan nanoliflerden üretilmis olmasidir. Elektroegirme ile nanomer hale gelmis lifli yapi üstün özelliklere sahiptir. Söz konusu lifler (fiberler) dogal ekstraselüler matriksi (temel olarak hücrelere fiziksel destek saglayan ve dokularin sinirlarini belirleyen yapi) taklit eder. Böylece yara iyilesmesi için görev alacak hücrelerin organize olmus bir sekilde üretilmesine imkan verir. Bulus konusu bariyer membranin bir avantaji ise; üretim esnasinda hammaddeye terapötik ajan eklenerek lokal ilaç salinimi yapabilecek olmasidir. Böylece yönlendirilmis doku iyilesmesinin yani sira ilaç tasiyici vazife görerek bariyer membranin islevselligi artirilmis olmaktadir. Sekillerin Açiklanmasi Sekil-1 Bulus konusu bariyer membranin üretim yönteminin islem adimlarini gösteren akis semasidir. Bulusun Açiklanmasina Yardimci Olacak Proses akis Semasi 100- Polimer solüsyonunun hammaddeler ve/veya terapötik ajanlar çözülerek hazirlanmasi asamasi 200- Elektroegirme cihazinin proses parametrelerine ayarlanmasi asamasi 300- Solüsyonun elektroegirme cihazina yerlestirilerek cihazin çalistirilmasi asamasi Bulusun Detayli Açiklamasi Bulus temel olarak içerigindeki sentetik maddeler ve elektroegirme teknigi ile elde edilen nanolifler ile doku iyilesme sürecinin daha uygun yönetilmesine imkan veren, üretim esnasinda eklenecek terapötik ajanlar sayesinde yumusak ve sert doku iyilesmesine ve yenilenmesine katkida bulunabilecek ilaçlar ihtiva edecek ve membranin erimesi esnasinda bu ilaçlarin dokuda yavas salinimini saglayabilecek bir bariyer membran içerigi ve bu membranin üretimi için bir yöntem saglanmasini hedeflemektedir. Bulus konusu bariyer membranin içerigini olusturan bilesenler ve bu bilesenlerin agirlikça miktarlari asagida Tablo 1'de verilmistir. Burada bahsi geçen miktarlar yüzde oranlardir. Bilesenler belirtilen araliklardâhilinde istenilen oranda kullanilabilir. Bir bilesenden herhangi birinin üst sinirlarda kullanilmasi, diger bilesenlerin de üst sinirlarda kullanilmasini gerektirmez. Bulus konusu bariyer membran en genel olarak agirlikça %10-15 araliginda polyester grubundan en az bir hammadde, %0-100 araliginda en az bir çözücü ve %0-20 araliginda en az bir terapötik ajan içermektedir. Hammadde olarak tercihen polikaprolakton kullanilmaktadir. Ancak polikaprolakton yerine poliglikolik asit, polilaktik asit, poIi-L-Iaktik asit polyesterlerinden herhangi biri veya bunlarin kombinasyonlari agirlikça %10-15 araliginda kullanilabilir. Bu maddeler polikaprolakton yerine kullanilabilecegi gibi, polikaprolakton ile birlikte kombinasyonlar da olusturulabilir. Bulus konusu bariyer membranda çözücü olarak kloroform ve dimetilformamid kullanilmasi tercih edilmektedir. Kloroform ve/veya dimetilformamid yerine veya bu çözücüler ile birlikte, metil pirolidon, tetrahidrofuran, diklorometan, aseton, dimetil sülfoksit maddelerinden herhangi birinin veya bunlarin kombinasyonlarinin kullanilmasi mümkündür. Kullanilan her bir çözücünün agirlikça miktari %0-100 arasinda degisebilmektedir. Bulus konusu bariyer membran yumusak ve sert doku iyilesmesine ve yenilenmesine katkida bulunabilecek ilaçlari ihtiva etmektedir. Tercih edilen uygulamada pentoksifilin, psoralidin, karajenan ve sodyum florid maddelerinin tümü bulunmakta olup bahsedilen her bir maddenin orani agirlikça %0-20 araliginda degisebilmektedir. Antibiyotik gruplari, vitamin gruplari, emdogain, östrojen, mineral trioksit aggregate, kalsiyum hidroksit, propolis, trikalsiyum silikat maddeleri bulus konusu bariyer membran içerisinde terapötik ajan olarak kullanilabilecek diger maddelerdir. Bu maddelerin herhangi biri ya da kombinasyonlari içerikte yer alabilir veya tercihe göre terapötik ajan hiç kullanilmayabilir. Her bir terapötik ajanin agirlikça miktari %0-20 araliginda degisebilmektedir. Terapötik ajan için burada bahsedilen agirlikça miktar %0 olabilir. Bulus terapötik ajan içeren ve/veya içermeyen bilesimlerin tümünü kapsamaktadir. Bilesen adi Görevi Agirlikça Kullanilabilir Agirlikça Tercih Miktar (%) Edilen Miktar (%) Polikaprolakton Hammadde 10-15 10-12 Kloroform Çözücü 0-100 70-80 Dimetilformamid Çözücü 0-100 5-20 Pentoksifilin Terapötik Ajan 0-20 1-5 Psoraladin Terapötik Ajan 0-20 1-5 Karajenan Terapötik Ajan 0-20 1-5 Sodyum Florid Terapötik Ajan 0-20 1-5 Tablo 1-Bulus konusu bariyer membranin içerigini olusturan bilesenlerin ve bu bilesenlerin agirlikça miktarlarinin gösterildigi tablodur. Bulus konusu bariyer membrandan üst düzey etkinlik saglanabilmesi için bilesenlerin Tablo 1'de verilen tercih edilen miktarlarda kullanilmasi önerilmektedir. Buna göre bulus konusu bariyer membran agirlikça %10-12 araliginda polikaprolakton, %70-80 araliginda kloroform, %5-20 araliginda dimetilformamid, %1-5 araliginda pentoksifilin, %1 -5 araliginda psoralidin, %1-5 araliginda karajenan, %1-5 araliginda sodyum florid içermektedir. Bulus konusu bariyer membran içeriginde polikaprolakton yerine veya polikaprolakton ile birlikte poliglikolik asit, polilaktik asit, poIi-L-Iaktik asit maddelerinden herhangi biri veya bunlarin kombinasyonlari; kloroform ve/veya dimetilformamid yerine veya bu çözüçüler ile birlikte metil pirolidon, tetrahidrofuran, diklorometan, aseton, dimetil sülfoksit maddelerinden herhangi biri veya bunlarin kombinasyonlari; pentoksifilin, psoralidin, karajenan ve sodyum florid maddelerinin herhangi birinin veya birçogunun yerine ya da birlikte antibiyotik gruplari, vitamin gruplari, emdogain, östrojen, mineral trioksit aggregate, kalsiyum hidroksit, propolis, trikalsiyum silikat maddeleri ihtiva edebilir. Bulus konusu bariyer membran dokuda erirken içerigindeki terapötik ajanlar salinacak ve lokal ilaç salinimi gerçeklesecektir. Bulus konusu bariyer membranin üretimi elekroegirme yöntemi ile gerçeklesmektedir. Buna göre elektroegirme cihazi kullanilarak polimer solüsyonuna yüksek voltaj verilmekte ve nanolif olusmasi saglanmaktadir. Bu asama ve öncesinde terapötik ajanlar da eklenerek bulus konusu membranin yönlendirilmis doku rejenerasyonu için islevselligi artirilabilmektedir. Ancak istenirse terapötik ajan eklenmemesi de mümkündür. Bu durumda terapötik ajan içermeyen bir bariyer membran bilesimi elde edilecektir. Bulus konusu bariyer membranin üretim yönteminin islem adimlarinin gösterildigi akis semasi Sekil-1"de verilmistir. Buna göre bulus konusu bariyer membranin üretim yöntemi asagidaki islem adimlarini içermektedir. - Polimer solüsyonunun hammaddeler ve/veya terapötik ajanlar çözülerek hazirlanmasi asamasi (100) - Elektroegirme cihazinin proses parametrelerine ayarlanmasi asamasi (200) - Solüsyonun elektroegirme cihazina yerlestirilerek cihazin çalistirilmasi asamasi (300) Yukarida belirtilen ve Sekil-1'de resmedilen bu islem adimlarinin detayli açiklamalari asagidaki gibidir. Polimer Solüsyonunun Hammaddeler velveya Terapötik Ajanlar Çözülerek Hazirlanmasi Asamasi (100) Bu asamada Tablo 1'de verilen oranlar esas alinarak polyester grubundan hammaddeler ve/veya terapötik ajanlarin çözücü içerisinde çözünmesi saglanir. istenirse bu asamada terapötik ajan kullanilmayabilir, çözücü içerisinde sadece hammaddeler çözülebilir. Bu asamada bahsi geçen hammaddeler polikaprolakton. poliglikolik asiti polilaktik asit, poIi-L- ajanlar pentoksifilin, psoralidin, karajenan, sodyum florid, antibiyotik gruplari, vitamin gruplari, emdogain, östrojen, mineral trioksit aggregate, kalsiyum hidroksit, propolis, trikalsiyum silikat maddelerinden herhangi biri veya bunlarin kombinasyonlaridir. Çözücü kloroform, dimetilformamid, metil pirolidon, tetrahidrofuran, diklorometan, aseton, dimetil sülfoksit maddelerinden herhangi biri veya bunlarin kombinasyonlaridir. Çözünme tercihen oda sicakliginda ( gerçeklesebilir. Kullanilan hammadde, terapötik ajan ve çözücüye göre uygun bir sicaklikta çözünme saglanabilir. Elektroegirme Cihazinin Proses Parametrelerine Ayarlanmasi Asamasi (200) Bu asamada elektroegirme cihazi proses parametrelerine göre set edilir. Bu degerler asagida Tablo 2'de verilmistir. Tablo 2'ye göre bulus konusu üretim yönteminde üretim süresi 2-12 saat arasinda degiskenlik gösterebilir. Özellikle 3-4 saat üretim süresi tercih edilmektedir. Karisimin püskürtme ignesi ve kollektör arasi uzaklik 10-30 cm tercihen 15-17 cm araliginda olacak sekilde ayarlanmalidir. Gerilim 10-30 kV araliginda degisebilir. 23-26 kV arasi gerilim degerleri özellikle tercih edilmektedir. Bulus konusu yöntemde püskürtme hizi 0,1-10 mm/sa tercihen 2,5-4 mm/sa olmaktadir. Kollektör dönme hizi ise 0-5000 rpm araliginda olup tercih edilen 450-550 rpm arasi degerlerdir. Tablo 2'deki veriler haricinde kollektörün sag-sol ve/veya yukari-asagi yönde devinim yapmamasi tercih edilmektedir. Parametre Uygulanabilir Tercih Edilen Karisimin püskürtme ignesi ve kollektör arasi uzaklik 10-30 cm 15-17 cm Gerilim 10-30 kV 23-26 kV Püskürtme hizi 0,1-10 mm/sa 2,5-4 mm/sa Tablo 2-Bulus konusu bariyer membranin üretim yönteminde proses parametrelerinin ve degerlerinin gösterildigi tablod u r. Solüsyonun Elektroegirme Cihazina Yerlestirilerek Cihazin Çalistirilmasi Asamasi (300) Bu asamada polimer solüsyonunun hammaddeler ve/veya terapötik ajanlar çözülerek hazirlanmasi asamasi (100) sonucunda elde edilen polimer solüsyonu, elektroegirme cihazinin proses parametrelerine ayarlanmasi asamasinda (200) ayarlamalari yapilmis elektroegirme cihazina yerlestirilerek çalistirilir. Bu asama sonucunda nanomer hale gelmis lifli yapi elde edilmektedir. Bulus konusu bariyer membranin üretimi elektroegirme yöntemi ile saglanmaktadir. Elektroegirme teknigin bilinen durumunda varolan bir yöntem oldugundan tüm detaylariyla anlatilmasina gerek duyulmamistir. Bulus konusu üretim yönteminde esas olan polimer solüsyonunun hammaddeler vei'veya terapötik ajanlar çözülerek hazirlanmasi asamasinda (100) kullanilan maddeler, bu maddelerin oranlari; elektroegirme cihazinin proses parametrelerine ayarlanmasi asamasinda (200) cihazin set edildigi proses parametreleri ve böyle bir üretim yöntemi ile lokal ilaç salinimina imkan veren ve hayvansal kaynakli olmayan, sentetik içerikli bir bariyer membran elde ediliyor olmasidir. Solüsyonun elektroegirme Cihazina yerlestirilerek cihazin çalistirilmasi asamasi (300) sonucunda sentetik kompozisyona sahip ve içerisinde terapötik ajanlar ihtiva eden nanolifler elde edilmektedir. Bu nanolifler teknigin bilinen durumunda varolan yöntemlerle birlestirilerek bariyer membranin üretimi tamamlanmis olmaktadir. Tercih edilen uygulamada bulus konusu yöntemde terapötik ajanlar kullanilmasi ve terapötik ajan ihtiva eden bir bariyer membran elde edilmesine karsin bulus konusu yöntemde istenirse terapötik ajan kullanilmayabilir ve bulus konusu yöntem sonucu elde edilen bariyer membran terapötik ajan içermeyebilir. Bulus, terapötik ajan içeren ve/veya içermeyen bilesimlerin ve proseslerin tümünü kapsamaktadir. Bulusun Sanayiye Uygulama Biçimi Bulus konusu bariyer membran içerigi tibbi branslar ve dis hekimligi branslarini içeren cerrahi girisimlerde, çesitli yaralarin tedavisinde, biyolojik dokularin yönlendirilmesinde, korunmasinda, tedavisinde ve olasi komplikasyonlara yönelik önlem alinmasinda uygulanmak üzere ilaç ve biyomalzeme endüstrisinde kullanilabilecek sentetik bir kompozisyondur. Elektroegirme cihazinin ve proses kosullarinin saglandigi her ortamda, belirtilen bilesenler belirtilen miktarlarda kullanilarak üretim gerçeklesebilir. TR TR TR TR TR TR TR DESCRIPTION A NEW BARRIER MEMBRANE COMPOSITION AND ITS PRODUCTION METHOD Subject of the Invention and Technical Field The invention relates to a synthetic barrier membrane developed for guided tissue regeneration in medical applications. Specifically, the invention relates to a barrier membrane manufactured from nanofibers obtained by electrospinning, which contains drugs that can contribute to soft and hard tissue healing and regeneration and enables local drug release by acting as a drug carrier. The invention also relates to the production method of said barrier membrane and includes the following process steps. Preparation of the polymer solution by dissolving raw materials and/or therapeutic agents; Adjustment of the electrospinning device to process parameters (200); Placement of the solution into the electrospinning device and activation of the device (300). Current State of the Art: Today, barrier membranes capable of guided tissue regeneration are used in the treatment of bone tissue lost due to cysts, tumors, trauma, inflammatory, and infectious diseases. Bone grafts (bone powder) are materials obtained from various sources that promote bone formation in areas with deficient bone volume. These bone powders eventually become the patient's own bone. Membranes (membranes) are materials that cover the applied bone powders and protect them in the area during the healing process. In addition to this function, membranes can also be applied without bone powder to achieve guided tissue regeneration. They are usually self-dissolving. In very special cases, non-self-dissolving bone membranes are used, which must be removed later. These are removed after bone healing. Currently available membrane materials are generally made of porcine and bovine collagen. For this reason, they cause sensitivity, especially in patients in the Muslim Middle East region and in vegans. Animal-based membranes require additional processes to reduce tissue response. This prolongs the production process, leading to increased costs and market prices. Furthermore, the time required for existing collagen-based membrane materials to dissolve within the tissue can range from 2-6 months. This period is not sufficient for the formation of fully healthy bone tissue. Collagen-based barrier membranes cannot fulfill their function for a sufficient period for the formation of fully healthy bone tissue. Some patent studies on barrier membranes currently underway are as follows: The Turkish patent no. 2020/16229, titled "Iron and zinc-based biodegradable dental barrier membrane," describes the composition of a dental barrier membrane and its production method. The membrane has a three-layer structure: an outer layer, a middle layer, and an inner layer. The outer layer is a porous iron alloy-based layer composed of the elements iron, cobalt, silicon, manganese, titanium, carbon, and magnesium. The middle layer is similarly iron alloy-based and has a similar composition to the outer layer. However, the middle layer is poreless and has a compact structure. The inner layer is a zinc alloy-based layer composed of zinc, magnesium, calcium, titanium, and copper, with submicron-sized pores. The production of this dental barrier membrane is carried out through a process involving mechanical alloying and micropowder injection molding. The Turkish patent numbered 2019/06601, titled "A biocompatible, biodegradable, and bioabsorbable adhesion membrane containing hyaluronic acid/chitosan/carboxymethyl cellulose and its production method," describes biocompatible, biodegradable, and bioabsorbable adhesion barrier membranes containing hyaluronic acid, chitosan, and carboxymethyl cellulose with hemostatic properties. These membranes are used to prevent tissue and organ adhesion after surgery. This relates to a composite regeneration membrane. The membrane in question comprises two absorbable, collagen-based layers and a flexible, titanium-based layer positioned between these two layers. The European patent numbered EP1676592A1, titled "Membrane comprising collagen for use in guided tissue regeneration," relates to an ideal collagen-based membrane developed for guided tissue regeneration. One side of the membrane has a fibrous structure that allows for cell growth. The other side has a slippery structure that prevents cell adhesion. This refers to a membrane material with a layered structure. The membrane material in question has a polyester-containing outer layer that will be in contact with the gums during use. The polyester is defined as the base layer, and this layer is topped with a collagen layer and a calcium phosphate layer. Accordingly, developments regarding barrier membrane materials and their production processes are currently underway. In particular, there is a need for lower-cost membrane ingredients that can better manage tissue healing compared to animal-derived materials, eliminate the need for additional processing, and minimize production time. Improved production methods are needed to provide these ingredients. Technical Problems That The Invention Aims to Solve The aim of the invention is to provide a barrier membrane content produced from nanofibers obtained by electrospinning device, does not use animal materials, allows for more appropriate management of the tissue healing process, can provide local drug release with the therapeutic agents it contains, and a method for the production of this membrane. The most important advantage of the barrier membrane of the invention is that the content consists of synthetic raw materials. Thus, it can be used in patients in the Muslim Middle East region where porcine and bovine collagen structure membranes cause sensitivity and in vegan people. An advantage of the barrier membrane of the invention is that there is no need for additional processes to reduce tissue response. Thus, the production process is shorter compared to animal-based membranes, and an advantage is provided in terms of cost. Another advantage of the barrier membrane of the invention is; is that the materials in the content can perform their function for a sufficient period of time for the formation of completely healthy bone tissue within the tissue. Because in the current state of the art, the dissolution time of existing materials in the collagen structure is between 2-6 months. These materials cannot function for a sufficient period of time for the formation of healthy bone tissue. Another advantage of the barrier membrane of the invention is that it contains polycaprolactone. Polycaprolactone is a biodegradable material and it enables the tissue healing process to be managed more appropriately with the membrane of the invention. Another advantage of the barrier membrane of the invention is that electrospinning technology is used in the production method. By electrospinning, fibrous structure with a diameter of less than 100 nanometers is produced from a biomaterial structure with a diameter of a few micrometers. An advantage of the barrier membrane of the invention is; is produced from nanofibers formed by the electrospinning method. The fibrous structure transformed into nanomer by electrospinning has superior properties. The fibers in question mimic the natural extracellular matrix (basically the structure that provides physical support to cells and determines tissue boundaries). Thus, it enables the production of cells that will function in wound healing in an organized manner. An advantage of the barrier membrane of the invention is that it can provide local drug release by adding therapeutic agents to the raw material during production. Thus, in addition to directed tissue healing, the functionality of the barrier membrane is increased by acting as a drug carrier. Explanation of the Figures Figure 1 is the flow diagram showing the process steps of the production method of the barrier membrane of the invention. Process Flow Diagram to Help Explain the Invention 100- Preparation stage of the polymer solution by dissolving raw materials and/or therapeutic agents 200- Adjustment stage of the electrospinning device to the process parameters 300- Operation stage of the device by placing the solution into the electrospinning device Detailed Description of the Invention The invention basically aims to provide a barrier membrane content and a method for the production of this membrane, which enables the tissue healing process to be managed more appropriately with the synthetic substances it contains and the nanofibers obtained by the electrospinning technique, which will contain drugs that can contribute to soft and hard tissue healing and regeneration thanks to the therapeutic agents to be added during production, and which can ensure the slow release of these drugs in the tissue during the melting of the membrane. The components constituting the barrier membrane of the invention and their amounts by weight are given in Table 1 below. The amounts mentioned here are percentages. The components can be used at any desired ratio within the specified ranges. The use of any of the components at the upper limits does not require the use of the other components at the upper limits. The barrier membrane of the invention generally contains at least one raw material from the polyester group in the range of 10-15% by weight, at least one solvent in the range of 0-100%, and at least one therapeutic agent in the range of 0-20%. Polycaprolactone is preferably used as the raw material. However, any of the polyesters polyglycolic acid, polylactic acid, poly-L-lactic acid, or combinations thereof can be used in the range of 10-15% by weight instead of polycaprolactone. These substances can be used instead of polycaprolactone, or combinations can be formed with polycaprolactone. Chloroform and dimethylformamide are preferred solvents in the barrier membrane of the present invention. Any of the following substances, or combinations thereof, can be used instead of or in conjunction with chloroform and/or dimethylformamide: methyl pyrrolidone, tetrahydrofuran, dichloromethane, acetone, dimethyl sulfoxide. The amount of each solvent used can vary between 0-100% by weight. The barrier membrane of the present invention contains drugs that can contribute to soft and hard tissue healing and regeneration. In the preferred embodiment, all of the substances pentoxifylline, psoralidin, carrageenan, and sodium fluoride are present, and the proportion of each substance can vary between 0-20% by weight. Antibiotic groups, vitamin groups, emdogain, estrogen, mineral trioxide aggregate, calcium hydroxide, propolis, and tricalcium silicate are other substances that can be used as therapeutic agents in the barrier membrane of the invention. Any one or combination of these substances may be included, or optionally, no therapeutic agent may be used at all. The amount by weight of each therapeutic agent can vary between 0-20%. The amount by weight mentioned here for the therapeutic agent may be 0%. The invention encompasses all compositions that contain and/or do not contain therapeutic agents. Ingredient name Function Usable by Weight Preferred Amount by Weight (%) Preferred Amount (%) Polycaprolactone Raw Material 10-15 10-12 Chloroform Solvent 0-100 70-80 Dimethylformamide Solvent 0-100 5-20 Pentoxifylline Therapeutic Agent 0-20 1-5 Psoraladin Therapeutic Agent 0-20 1-5 Carrageenan Therapeutic Agent 0-20 1-5 Sodium Fluoride Therapeutic Agent 0-20 1-5 Table 1 - The table showing the components constituting the content of the barrier membrane which is the subject of the invention and the amounts of these components by weight. In order to obtain maximum effectiveness from the barrier membrane which is the subject of the invention, it is recommended to use the components in the preferred amounts given in Table 1. Accordingly, the barrier membrane according to the invention contains 10-12% polycaprolactone, 70-80% chloroform, 5-20% dimethylformamide, 1-5% pentoxifylline, 1-5% psoralidin, 1-5% carrageenan, 1-5% sodium fluoride by weight. The barrier membrane according to the invention contains any of the following substances or combinations of polyglycolic acid, polylactic acid, poly-L-lactic acid instead of polycaprolactone or together with polycaprolactone; any of the substances or combinations of methyl pyrrolidone, tetrahydrofuran, dichloromethane, acetone, dimethyl sulfoxide instead of chloroform and/or dimethylformamide or together with these solvents; It may contain antibiotic groups, vitamin groups, emdogain, estrogen, mineral trioxide aggregate, calcium hydroxide, propolis, and tricalcium silicate instead of or in combination with any or more of the following substances: pentoxifylline, psoralidin, carrageenan, and sodium fluoride. As the barrier membrane of the invention dissolves in the tissue, the therapeutic agents contained therein will be released, resulting in local drug release. The production of the barrier membrane of the invention is achieved by electrospinning. Accordingly, high voltage is applied to the polymer solution using an electrospinning device, resulting in nanofiber formation. The functionality of the membrane of the invention for directed tissue regeneration can be enhanced by adding therapeutic agents before and during this stage. However, it is also possible to omit the therapeutic agent if desired. In this case, a barrier membrane composition free of therapeutic agents will be obtained. The flow diagram showing the process steps of the production method of the barrier membrane which is the subject of the invention is given in Figure-1. Accordingly, the production method of the barrier membrane which is the subject of the invention includes the following process steps. - Preparation stage of the polymer solution by dissolving the raw materials and/or therapeutic agents (100) - Adjustment stage of the electrospinning device to the process parameters (200) - Operation stage of the device by placing the solution into the electrospinning device (300) Detailed explanations of these process steps mentioned above and illustrated in Figure-1 are as follows. Preparation Stage of the Polymer Solution by Dissolving the Raw Materials and/or Therapeutic Agents (100) In this stage, based on the ratios given in Table 1, the solvents of the raw materials and/or therapeutic agents from the polyester group are prepared. The solvent is provided. If desired, the therapeutic agent may not be used at this stage; only the raw materials can be dissolved in the solvent. The raw materials mentioned in this stage are polycaprolactone, polyglycolic acid, polylactic acid, poly-L-agents pentoxifylline, psoralidin, carrageenan, sodium fluoride, antibiotic groups, vitamin groups, emdogain, estrogen, mineral trioxide aggregate, calcium hydroxide, propolis, tricalcium silicate, or any of the following substances or combinations thereof. The solvent is chloroform, dimethylformamide, methyl pyrrolidone, tetrahydrofuran, dichloromethane, acetone, dimethyl sulfoxide, or any of the following substances or combinations thereof. Dissolution can preferably occur at room temperature ( ). Dissolution can be achieved at an appropriate temperature depending on the raw material, therapeutic agent, and solvent used. Adjustment of the Electrospinning Device to Process Parameters Stage (200) At this stage, the electrospinning device is set according to the process parameters. These values are given in Table 2 below. According to Table 2, the production time in the production method of the invention may vary between 2-12 hours. A production time of 3-4 hours is particularly preferred. The distance between the spray needle of the mixture and the collector should be set to be 10-30 cm, preferably 15-17 cm. The voltage can vary between 10-30 kV. Voltage values between 23-26 kV are particularly preferred. The spray speed in the method of the invention is 0.1-10 mm/h, preferably 2.5-4 mm/h. The collector rotation speed is in the range of 0-5000 rpm, with values between 450-550 rpm being preferred. It is preferred that the collector does not move in the right-left and/or up-down directions, except for the data in Table 2. Parameter Applicable Preferred Distance between the spray needle of the mixture and the collector 10-30 cm 15-17 cm Voltage 10-30 kV 23-26 kV Spraying speed 0.1-10 mm/h 2.5-4 mm/h Table 2 - The table showing the process parameters and values in the production method of the barrier membrane which is the subject of the invention. Stage of Placing the Solution into the Electrospinning Device and Operating the Device (300) In this stage, the polymer solution obtained as a result of the stage of preparing the polymer solution by dissolving the raw materials and/or therapeutic agents (100) is placed into the electrospinning device after the adjustments are made in the stage of adjusting the process parameters of the electrospinning device (200) and operated. As a result of this stage, a nanomeric fibrous structure is obtained. The production of the barrier membrane which is the subject of the invention is provided by the electrospinning method. Since electrospinning is an existing method in the known state of the art, it is not necessary to explain it in full detail. The substances used in the stage of preparing the polymer solution by dissolving the raw materials and/or therapeutic agents (100), which is the basis of the production method of the invention, and the proportions of these substances; In the process parameters setting stage of the electrospinning device (200), the process parameters to which the device is set are used, and with such a production method, a barrier membrane with synthetic content, not of animal origin, that allows local drug release is obtained. As a result of the step of placing the solution in the electrospinning device and operating the device (300), nanofibers with a synthetic composition and containing therapeutic agents are obtained. These nanofibers are combined with the methods existing in the state of the art, and the production of the barrier membrane is completed. Although in the preferred embodiment, therapeutic agents are used in the method of the invention and a barrier membrane containing therapeutic agents is obtained, the therapeutic agent may not be used in the method of the invention if desired, and the barrier membrane obtained as a result of the method of the invention may not contain therapeutic agents. The invention covers all compositions and processes that contain and/or do not contain therapeutic agents. Industrial Application of the Invention The barrier membrane content of the invention is a synthetic composition that can be used in the pharmaceutical and biomaterial industries for surgical interventions involving medical and dental branches, treatment of various wounds, guidance, protection, and treatment of biological tissues, and prevention of possible complications. Production can be carried out using the specified components in the specified amounts in any environment where the electrospinning device and process conditions are provided.

Claims (1)

1.1.
TR2021/008192 2021-05-17 A NEW BARRIER MEMBRANE CONTENT AND ITS MANUFACTURING METHOD TR2021008192A2 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR2021008192A2 true TR2021008192A2 (en) 2021-06-21

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Al-Baadani et al. Co-electrospinning polycaprolactone/gelatin membrane as a tunable drug delivery system for bone tissue regeneration
US8481074B2 (en) Hemostatic microfibrous constructs
KR100860896B1 (en) Bioabsorbable Wound Dressing
US8034363B2 (en) Sustained release systems of ascorbic acid phosphate
ES2384519T3 (en) Hemostatic agent for topical and internal use
US20210008505A1 (en) Novel electrospun synthetic dental barrier membranes for guided tissue regeneration and guided bone regeneration applications
Thuaksuban et al. Biodegradable polycaprolactone-chitosan three-dimensional scaffolds fabricated by melt stretching and multilayer deposition for bone tissue engineering: assessment of the physical properties and cellular response
CN107519524B (en) Polycaprolactone/collagen/quaternary ammonium salt electrostatic spinning composite fiber membrane and preparation method thereof
CN102892439A (en) Enhanced Absorbent Synthetic Matrix for Hemostatic Applications
EP3052152A1 (en) Scaffold
EP3870133B1 (en) Biological barrier membrane
WO2024025978A2 (en) Novel electrospun synthetic membranes for soft tissue repair applications
Joo et al. Tailored alginate/PCL-gelatin-β-TCP membrane for guided bone regeneration
WO2013117298A1 (en) Biodegradable non-woven material for medical purposes
KR100464930B1 (en) Barrier membrance for guided tissue regeneration and the preparation thereof
JP2962606B2 (en) Medical prostheses
TR2021008192A2 (en) A NEW BARRIER MEMBRANE CONTENT AND ITS MANUFACTURING METHOD
WO2006019600A2 (en) Hemostatix microfibrous constructs
WO2020185771A1 (en) Solution blow spun polymer constructs, compositions and methods of fabrication and uses relating thereto
Yan et al. PDLLA/β-TCP/HA/CHS/NGF sustained-release conduits for peripheral nerve regeneration
JP5479584B2 (en) Reinforcing material for biological glue and method for producing the same
Madiwale et al. Advances of Textiles in Tissue Engineering Scaffolds
KR20210112960A (en) medical nano mat comprising silk and ceramic fiber
US20250161530A1 (en) Novel electrospun synthetic membranes for soft tissue repair applications
John et al. Silk: An Explorable Biopolymer in the Biomedical Arena