UA16622U - Method for stimulating reparative regeneration of bone tissue - Google Patents

Method for stimulating reparative regeneration of bone tissue Download PDF

Info

Publication number
UA16622U
UA16622U UAU200602060U UAU200602060U UA16622U UA 16622 U UA16622 U UA 16622U UA U200602060 U UAU200602060 U UA U200602060U UA U200602060 U UAU200602060 U UA U200602060U UA 16622 U UA16622 U UA 16622U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
cells
regeneration
bone
suspension
biomatrix
Prior art date
Application number
UAU200602060U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Nataliia Pe Yarynich-Buchynska
Petro Mykolaiovych Skrypnykov
Lidiia Yakivna Bohashova
Nellia Oleksandrivna Bobrova
Ihor Petrovych Kaidashev
Original Assignee
Nataliia Pe Yarynich-Buchynska
Petro Mykolaiovych Skrypnykov
Lidiia Yakivna Bohashova
Nellia Oleksandrivna Bobrova
Ihor Petrovych Kaidashev
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nataliia Pe Yarynich-Buchynska, Petro Mykolaiovych Skrypnykov, Lidiia Yakivna Bohashova, Nellia Oleksandrivna Bobrova, Ihor Petrovych Kaidashev filed Critical Nataliia Pe Yarynich-Buchynska
Priority to UAU200602060U priority Critical patent/UA16622U/en
Publication of UA16622U publication Critical patent/UA16622U/en

Links

Abstract

The method for stimulating the reparative regeneration of the bone tissue comprises the use of the autologous cells applied to the biomatrix for the regeneration of the defects in the jaws. Bone marrow cells, blood cells, and skin fibroblasts are used. Colapan is used as the biomatrix.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Запропонована корисна модель відноситься до галузі медицини, а саме до хірургічних дисциплін. 2 Актуальність проблеми усування післяопераційних та інших кісткових дефектів визначається тривалістю загоювання, неповноцінністю відновлення кістки та порівняльно високою частотою гнійних ускладнень кісткових ран (С.А. Чертов, 20021).The proposed useful model refers to the field of medicine, namely to surgical disciplines. 2 The urgency of the problem of eliminating postoperative and other bone defects is determined by the duration of healing, the inferiority of bone restoration and the relatively high frequency of purulent complications of bone wounds (S.A. Chertov, 20021).

До відомих способів застосування трансплантаційних матеріалів для усунення кісткових дефектів відносяться: тканинні трансплантати, які забираються у хворого, або ліофілізовані трансплантати; брефокістка; 70 препарати, які мають колаген: гідроксиапатит, гапкол, коллапол та інші; або біосіталли, які мають протеїн, хондроїтін-сульфат, хітин, гіалуронову кислоту та інші.Known methods of using transplant materials to eliminate bone defects include: tissue grafts, which are taken from the patient, or lyophilized grafts; brephocyst; 70 preparations containing collagen: hydroxyapatite, hapcol, kollapol and others; or biositals that have protein, chondroitin sulfate, chitin, hyaluronic acid, and others.

Однак, всі вони мають деякі недоліки: або травматичність забору матеріалу, імуногенність в тому або іншому ступені; деякі швидко розсмоктуються, а застосування препаратів з колагену ефективні при три- або двохстінкових дефектах у комплексі з мембранами. При таких захворюваннях, як пародонтит, при якому частіше 12 за все зменшується висота альвеолярного відростка за рахунок атрофії, всі перераховані трансплантаційні матеріали неефективні ІВ.М. Безруков, Т.Г. Робустова, 20001.However, all of them have some disadvantages: either the traumatic nature of material intake, immunogenicity to one degree or another; some are quickly absorbed, and the use of collagen preparations is effective for three- or two-walled defects in a complex with membranes. In diseases such as periodontitis, in which the height of the alveolar process decreases most often due to atrophy, all the listed transplant materials are ineffective IV.M. Bezrukov, T.G. Robustova, 20001.

Найбільш близьким до запропонованого є спосіб застосування нативних губчатих аутотрансплантатів, біологічна сумісність яких сприяє найбільш ранній адаптації і васкуляризації у порівнянні з іншими видами остеопластики, вони мають виражені остеогенні властивості. В них рано починається інтенсивне утворення кістки, в якому беруть участь клітини аутологічного кісткового мозку (В.М. Безруков, Т.Г. Робустова, 20001.The method of using native cancellous autografts, the biological compatibility of which contributes to the earliest adaptation and vascularization in comparison with other types of osteoplasty, is closest to the one proposed, and they have pronounced osteogenic properties. In them, intensive bone formation begins early, in which autologous bone marrow cells participate (V.M. Bezrukov, T.G. Robustova, 20001.

Однак, недоліком відомого способу аутопластики є те, що він занадто травматичний, потребує додаткової операційної травми, яка перевищує об'єм оперативного втручання, тому даний спосіб не слід використовувати для регенерації альвеолярного відростка.However, the disadvantage of the known method of autoplasty is that it is too traumatic, requires additional surgical trauma, which exceeds the volume of the surgical intervention, so this method should not be used for the regeneration of the alveolar process.

В основу корисної моделі поставлене завдання створити спосіб стимуляції репаративної регенерації кісткових тканин шляхом застосування аутологічних клітин, нанесених на біоматрицю для регенерації дефектів в щелеп, який, згідно винаходу, відрізняється тим, що в якості клітин використовують клітини кісткового мозку, суспензію клітин крові, фібробласти шкіри, а в якості біоматриці - коллапан.The useful model is based on the task of creating a method of stimulating the reparative regeneration of bone tissues by using autologous cells applied to a biomatrix for the regeneration of defects in the jaw, which, according to the invention, differs in that bone marrow cells, a suspension of blood cells, skin fibroblasts are used as cells , and collapan as a biomatrix.

Поставлену задачу вирішують шляхом застосування імплантаційних аутоклітин з індукторами репарації або регенерації уражених тканин. счThe task is solved by using implantation autocells with inducers of repair or regeneration of affected tissues. high school

Даний спосіб оснований на виділенні клітин, переносі їх на біоматрикси, які забезпечують регенерацію с кістки, причому застосовується техніка виділення стовбурових клітин, які імплантуються в тканини донора.This method is based on the selection of cells, their transfer to biomatrixes that provide regeneration from the bone, and the technique of selection of stem cells that are implanted in the donor's tissue is used.

Запропонований спосіб був експериментально проведений таким чином. оThe proposed method was experimentally carried out as follows. at

Експеримент проведений на 40 самцях-реципієнтах, а демінералізований кістковий матрикс та суспензії Ге) клітин плазми крові і фібробласти шкіри отримували від 6 самців-донорів. 3о Для демінералізації кісткового матрикса у щурів брали циліндр з кортикальної частини діафіза, частково -- подрібнювали і занурювали у посудину з магнітною мішалкою. Кістки оброблювали послідовно 2год в дистильованій воді, по їгод в 7095, 9695, 10095 розчинах етанолу і 30 хвилин в дистильованому ефірі.The experiment was conducted on 40 male recipients, and demineralized bone matrix and suspensions of blood plasma cells and skin fibroblasts were obtained from 6 male donors. 3o To demineralize the bone matrix in rats, a cylinder was taken from the cortical part of the diaphysis, partially crushed and immersed in a vessel with a magnetic stirrer. Bones were treated sequentially for 2 hours in distilled water, one by one in 7095, 9695, 10095 ethanol solutions and 30 minutes in distilled ether.

Висушували в ламінарному потоці повітря і занурювали в рідкий азот на 12 годин. «They were dried in a laminar air flow and immersed in liquid nitrogen for 12 hours. "

Кістки подрібнювали до розмірів фрагментів 300-450 мікрон. Отриманий порошок демінералізували протягом З 12 годин в 0,6М соляної кислоти, відмивали кислоту в дистильованій воді, дегідратували в етанолі і с діетиловому ефірі. Всі процедури здійснювали при 40С. Отриманий демінералізований кістковий матрикс :з» зберігали при 40С.The bones were crushed to the size of fragments of 300-450 microns. The resulting powder was demineralized for 12 hours in 0.6 M hydrochloric acid, the acid was washed in distilled water, dehydrated in ethanol and diethyl ether. All procedures were carried out at 40C. The resulting demineralized bone matrix was stored at 40C.

Клітини кісткового мозку отримували з стегнових кісток щурів. Отриманий кістковий мозок змішували з 415 фосфатно-сольовим буфером рнН?7,4, ресуспендували, двічі відмивали у буфері. Кількість клітин підрахували у - камері Горяєва за допомогою мікроскопа Біолам Р-ЇЇ (об'єктив 8х10 окуляр) і доводили клітинну суспензію до концентрації Зх108/мл.Bone marrow cells were obtained from the femurs of rats. The obtained bone marrow was mixed with 415 phosphate-salt buffer pH 7.4, resuspended, washed twice in the buffer. The number of cells was counted in the Horyaev chamber using a Biolam R-II microscope (objective 8x10 eyepiece) and the cell suspension was adjusted to a concentration of Х108/ml.

Ме Для отримання суспензії клітин плазми крові у тварин під наркозом тіопенталу натрію забирали кров зMe To obtain a suspension of blood plasma cells, blood was taken from animals under sodium thiopental anesthesia

Ге» правого передсердя в пластиковий шприц і стабілізували 3,895 розчином цитрату натрію у співвідношенні 1:10.Ge» of the right atrium into a plastic syringe and stabilized with 3.895 sodium citrate solution in a ratio of 1:10.

Кількість клітин підраховували в камері Горяєва за допомогою мікроскопа Біолам Р-8І і доводили клітинну о суспензію до концентрації 3х108/мл.The number of cells was counted in a Horyaev chamber using a Biolam P-8I microscope and the cell suspension was adjusted to a concentration of 3x108/ml.

Кз Клітини кісткового мозку і суспензію плазми крові готували в день експерименту.Kz Bone marrow cells and blood plasma suspension were prepared on the day of the experiment.

Донорські фібробласти отримували методом трипсинізації шкіри щурів-донорів. Для цього у щурів в асептичних умовах брали шматочок шкіри, обробляли 9695 спиртом і поміщали в поживне середовище. В стерильних умовах шкіру розрізали на шматочки ЗхЗмм, промивали фосфатно-сольовим розчином, переносили в посудину з магнітною мішалкою і ставили на 1Охв. на трипсинізацію. Розчин трипсину з розміщеними в ньому с клітинами зливали крізь стерильну лійку з двома шарами марлі в стерильну колбу і ставили в холодильник для зупинки трипсинізації. Для шматочків шкіри, що залишились, в посудину наливали нову порцію трипсину для подальшої трипсинізації. Цей процес повторювали кілька разів до повного виснаження тканин. во Отримані суспензії центрифугували, осад ресуспендували в живильному середовищі, підраховували кількість клітин у камері Горяєва і доводили клітинну суспензію до кінцевої концентрації 250-50Отис. клітин. По Тмл суспензії розливали у флакони, розміщали їх у термостаті при 379С. Через 2 дні моношар фібробластів відокремлювали від скла за допомогою розчину версену, відмивали у фосфатно-сольовому буфері, розводили в поживному середовищі до концентрації Зх105/мл. 65 Для дослідження реконструкції кістки і гемопоетичного мікрооточення був застосований синтетичний остеопластичний препарат "Коллапан".Donor fibroblasts were obtained by trypsinization of the skin of donor rats. To do this, a piece of skin was taken from rats in aseptic conditions, treated with 9695 alcohol and placed in a nutrient medium. Under sterile conditions, the skin was cut into pieces of ХХЗмм, washed with a phosphate-saline solution, transferred to a vessel with a magnetic stirrer and put on 1 Охв. for trypsinization. The trypsin solution with the cells placed in it was poured through a sterile funnel with two layers of gauze into a sterile flask and placed in a refrigerator to stop trypsinization. For the remaining pieces of skin, a new portion of trypsin was poured into the vessel for further trypsinization. This process was repeated several times until the tissues were completely exhausted. The obtained suspensions were centrifuged, the sediment was resuspended in a nutrient medium, the number of cells was counted in the Horyaev chamber, and the cell suspension was adjusted to a final concentration of 250-50%. cells According to Tml, the suspension was poured into vials and placed in a thermostat at 379C. After 2 days, the monolayer of fibroblasts was separated from the glass using versene solution, washed in a phosphate-salt buffer, diluted in a nutrient medium to a concentration of Х105/ml. 65 The synthetic osteoplastic drug "Kollapan" was used to study bone reconstruction and the hematopoietic microenvironment.

В експерименті використовували комбіновані трансплантати, які готували перед використанням: а) 20мкл суспензії клітин кісткового мозку в концентрації 3Зх108/мл змішували з 4мг демінералізованого кісткового матрикса; б) 2омкл суспензії клітин кісткового мозку (3х108/мл) змішували з 4мг гранул коллапана; в) 20мкл суспензії клітин плазми крові (3х105/мл) змішували з 4мг гранул коллапана; г) 20мкл суспензії фібробластів (3х109/мл) змішували з 4мг гранул коллапана.In the experiment, combined transplants were used, which were prepared before use: a) 20 μl of bone marrow cell suspension at a concentration of 3x108/ml was mixed with 4 mg of demineralized bone matrix; b) 2 μm of suspension of bone marrow cells (3x108/ml) was mixed with 4 mg of collapan granules; c) 20 μl suspension of blood plasma cells (3x105/ml) was mixed with 4 mg of collapan granules; d) 20 μl suspension of fibroblasts (3x109/ml) was mixed with 4 mg of collapan granules.

Тварини були розділені на 7 груп. Щурам у всіх групах, крім контрольної, наносили дозований дефект діаметром Змм і глибиною Змм в ділянці тіла нижньої щелепи справа і альвеолярного відростка за допомогою 70. фісурного бора під інгаляційним ефірним наркозом: 2-й групі наносили дозований дефект, 3-й групі - дефект заповнювали комбінованим трансплантатом з 20мкл суспензії клітин кісткового мозку і 4мг демінералізованого кісткового матрикса; 4-й групі тварин дефект заповнювали 2Омкл суспензії клітин кісткового мозку і 4мг гранул коллапана; 5-й групі - 2Омкл суспензії клітин плазми крові і 4мг гранул коллапана; 6-й групі дефект заповнювали гранулами коллапана; 7-й групі - 20мкл суспензії фібробластів і 4мг гранул коллапана.The animals were divided into 7 groups. Rats in all groups, except the control group, were given a dosed defect with a diameter of Zmm and a depth of Zmm in the area of the body of the lower jaw on the right and the alveolar process with the help of a 70. filled with a combined transplant with 20 μl of bone marrow cell suspension and 4 mg of demineralized bone matrix; In the 4th group of animals, the defect was filled with 2 μl of bone marrow cell suspension and 4 mg of collapan granules; 5th group - 2 omcl suspension of blood plasma cells and 4 mg of kollapan granules; In the 6th group, the defect was filled with kollapan granules; 7th group - 20 μl suspension of fibroblasts and 4 mg of collapan granules.

Дефект після заповнення трансплантатом покривали фібриновим клеєм.After filling the defect with a graft, it was covered with fibrin glue.

Для гістологічного дослідження у тварин забирали нижні щелепи. Фіксацію матеріалу здійснювали 1090 розчином нейтрального формаліну, щелепи декальцінували в 1095 розчині ЕДТА, знежирювали етанолом і заливали парафіном, після чого готували зрізи.Lower jaws were taken from animals for histological examination. Fixation of the material was carried out with a 1090 solution of neutral formalin, the jaws were decalcified in a 1095 solution of EDTA, degreased with ethanol and embedded in paraffin, after which sections were prepared.

Як показали наші дослідження, найбільш виражений ефект спостерігали при заміщенні дефекту демінералізованим кістковим матриксом з суспензією клітин кісткового мозку.As our research showed, the most pronounced effect was observed when the defect was replaced with a demineralized bone matrix with a suspension of bone marrow cells.

Заміна демінералізованого кісткового матрикса коллапаном зменшила активність регенераторних процесів, однак ця активність була суттєвою. При заміні клітин кісткового мозку клітинами периферійної крові ще більше знизило активність процесів регенерації, однак результативність їх була достатньо високою, перевищуючи комбінацію коллапана з суспензією фібробластів. що 2Replacing the demineralized bone matrix with kollapan reduced the activity of regenerative processes, but this activity was significant. When bone marrow cells were replaced by peripheral blood cells, the activity of regeneration processes decreased even more, but their effectiveness was quite high, exceeding the combination of collapan with a suspension of fibroblasts. what 2

Claims (1)

Формула винаходу Спосіб стимуляції репаративної регенерації кісткових тканин, що включає застосування аутологічних клітин, с нанесених на біоматрицю для регенерації дефектів щелеп, який відрізняється тим, що як клітини с використовують клітини кісткового мозку, суспензію клітин крові, фібробласти шкіри, а як біоматрицю - колапан. (Се) Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних со мікросхем", 2006, М 8, 15.08.2006. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і 3о науки України. --The formula of the invention is a method of stimulating the reparative regeneration of bone tissues, which includes the use of autologous cells applied to a biomatrix for the regeneration of jaw defects, which differs in that bone marrow cells, a suspension of blood cells, skin fibroblasts are used as cells, and colapan is used as a biomatrix. (Se) Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated circuit microcircuits", 2006, M 8, 15.08.2006. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. -- -- . и? - (о) (о) іме) Ко) 60 б5. and? - (o) (o) name) Ko) 60 b5
UAU200602060U 2006-02-24 2006-02-24 Method for stimulating reparative regeneration of bone tissue UA16622U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200602060U UA16622U (en) 2006-02-24 2006-02-24 Method for stimulating reparative regeneration of bone tissue

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200602060U UA16622U (en) 2006-02-24 2006-02-24 Method for stimulating reparative regeneration of bone tissue

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA16622U true UA16622U (en) 2006-08-15

Family

ID=37504413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU200602060U UA16622U (en) 2006-02-24 2006-02-24 Method for stimulating reparative regeneration of bone tissue

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA16622U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yu et al. Biomimetic periosteum-bone substitute composed of preosteoblast-derived matrix and hydrogel for large segmental bone defect repair
Song et al. The homing of bone marrow MSCs to non-osseous sites for ectopic bone formation induced by osteoinductive calcium phosphate
Katthagen Bone regeneration with bone substitutes: an animal study
Yoshimi et al. Self-assembling peptide nanofiber scaffolds, platelet-rich plasma, and mesenchymal stem cells for injectable bone regeneration with tissue engineering
RU2491960C9 (en) Three-dimensional matrixes from structured porous monetite for tissue engineering and bone regeneration and method of their obtaining
Zhang et al. Acceleration of bone regeneration in critical-size defect using BMP-9-loaded nHA/ColI/MWCNTs scaffolds seeded with bone marrow mesenchymal stem cells
EP1272232A1 (en) Calcium phosphate artificial bone as osteoconductive and biodegradable bone substitute material
US9889233B2 (en) Method of producing native components, such as growth factors or extracellular matrix proteins, through cell culturing of tissue samples for tissue repair
Chakar et al. Bone formation with deproteinized bovine bone mineral or biphasic calcium phosphate in the presence of autologous platelet lysate: comparative investigation in rabbit
Zhu et al. Nano-Hydroxyapatite scaffold based on recombinant human bone morphogenetic protein 2 and its application in bone defect repair
EP4023267A1 (en) Foraminifera-derived bone graft material
Wang et al. Study of a new nano-hydroxyapatite/basic fibroblast growth factor composite promoting periodontal tissue regeneration
Baek et al. Marine plankton exoskeleton-derived honeycombed hydroxyapatite bone granule for bone tissue engineering
CN102327643A (en) Biological scaffold used for bone tissue regeneration
RU2645963C2 (en) Method of increasing the volume of bone tissue of the crest of alveolar process of the jaw
Labutin et al. Human bone graft cytocompatibility with mesenchymal stromal cells is comparable after thermal sterilization and washing followed by γ-irradiation: an in vitro study
US8367059B2 (en) Materials and methods for cryopreserved bone constructs
Herrera et al. Osteogenic differentiation of adipose-derived canine mesenchymal stem cells seeded in porous calcium-phosphate scaffolds
UA16622U (en) Method for stimulating reparative regeneration of bone tissue
RU2809154C1 (en) Tissue-bioengineering design for replenishing volume of bone tissue of jaw bones
RU2818176C1 (en) Method for producing tissue-engineered periosteum from cell spheroids for repairing bone defects in patients
RU2744756C1 (en) Method of transplanting biocomposite spheroids to ensure the possibility of restoring the integrity of the bone in case of defects that exceed the critical size
RU2676478C1 (en) Method of preparing filling mass for closure of bone defect
RU2644828C1 (en) Method of bone defect closure
Smolentsev et al. Production of Xenogenic Bone Powder for Implants Using Supercritical Fluid Extraction