Патент на изобретение №2197974
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) БИОКОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ КОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ
(57) Реферат: Изобретение относится к медицине, а более конкретно к травматологии, ортопедии, челюстной, лицевой и зубной хирургии. Биокомпозиционный материал содержит костный минеральный компонент и/или синтетический гидроксиапатит, измельченную деминерализованную кость сельскохозяйственных животных и/или человека, коллаген, выделенный из склеры сельскохозяйственных животных в виде раствора и поперечно-сшитого коллагена, коллаген, выделенный из губчатой кости сельскохозяйственных животных и/или человека, сульфатированные гликозаминогликаты, выделенные из кости сельскохозяйственных животных и/или человека, и очищенную воду. Технический результат: костный материал обладает выраженными остеокондуктивными и остеоиндуктивными свойствами. Изобретение относится к медицине, а более конкретно к травматологии, ортопедии, челюстной, лицевой и зубной хирургии. Известен биокомпозиционный материал для замещения костных дефектов, содержащий коллаген, выделенный из кожи сельскохозяйственных животных, и сульфатированные гликозаминогликаны (сГАГ) (пат. US 6077988). Однако при использовании этого материала для замещения костных дефектов и полостей коллаген, выделенный из кожи сельскохозяйственных животных, обладает быстрой биодеструкцией, что приводит как к повторным операциям по поводу замещения костного дефекта или полости, так и к фиброзу. Технической задачей, решаемой изобретением, является создание биокомпозиционного материала для замещения костного дефекта, обладающего ярко выраженными остеокондуктивными и остеоиндуктивными свойствами за счет применения компонентов костного матрикса. Технический результат согласно изобретению достигается тем, что биокомпозиционный материал для замещения костных дефектов содержит костный минеральный компонент – костный гидроксиапатит (ГАП) и/или синтетический ГАП, измельченную деминерализованную кость сельскохозяйственных (с/х) животных и/или человека, коллаген, выделенный из склеры с/х животных в виде раствора и поперечно-сшитого коллагена, коллаген, выделенный из губчатой кости с/х животных и/или человека, сГАГ, выделенные из кости с/х животных и/или человека, и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: Костный минеральный компонент и/или синтетический гидроксиапатит – 0,5 – 95 Измельченная деминерализованная кость сельскохозяйственных животных и/или человека – 0,5 – 95 Коллаген, выделенный из склеры сельскохозяйственных животных – 0,25 – 0,35 Коллаген поперечно-сшитый, выделенный из склеры сельскохозяйственных животных – 0,25 – 0,35 Коллаген, выделенный из губчатой кости сельскохозяйственных животных и/или человека – 0,5 – 95 Сульфатированные гликозаминогликаны, выделенные из кости сельскохозяйственных животных и/или человека – 0,5 – 1,5 Вода очищенная – Остальное В состав биокомпозиции входит костный минеральный компонент (костный гидроксиапатит – ГАП) и/или синтетический ГАП в концентрации 0,5-95%, необходимой и достаточной для стимуляции репаративного остеогенеза и для поддержания остеокондуктивных свойств. Костный минеральный компонент применяют, например, в виде порошка, полученного из полностью обезжиренной костной крошки, подвергнутой нагреванию с равномерным увеличением температуры от 600oС до 1200oС. В биокомпозицию может входить синтетический ГАП в виде порошка. Измельченную деминерализованную кость с/х животных и/или человека вводят в состав биокомпозиции в концентрации 0,5-95% для стимуляции остеоиндукции. Измельченную деминерализованную кость применяют, например, в виде порошка, полученного из деминерализованной и лиофилизованной костной крошки размеров 70-700 мм. Коллаген, выделенный из губчатой кости с/х животных и/или человека, введен в состав биокомпозиции в концентрации 0,5-95%, необходимой и достаточной для поддержания последующей колонизации клеток, за счет того что в костном коллагене при сохранении в основном коллагена I типа сохраняется микроскопическое строение и пространственная структура кости. Костный коллаген вводят, например, в виде порошка, полученного путем гидролиза костной крошки в смеси раствора 0,4Н гидроксида натрия и этанола, нейтрализации с последующим повторным гидролизом осадка, диализом, замораживанием и лиофилизацией. Коллаген в виде раствора, выделенный из склеры с/х животных, вводят в биокомпозицию в концентрации 0,25-0,35%, необходимой и достаточной для связывания всех вводимых компонентов. Краткая технология получения раствора коллагена. Склеру с/х животных вычищают, промывают холодной водой и помещают 30 г сухого вещества склеры в раствор трихлоруксусной кислоты. Полученный таким образом коллаген хранят в холодильнике и при необходимости используют в прописанной концентрации. Поперечно-сшитый коллаген, выделенный из склеры, вводят в композицию в концентрации 0,25-0,35%, необходимой и достаточной для повышения вязкости композиции. Поперечно-сшитый коллаген вводят в состав композиции в виде геля, полученного путем насыщения раствора коллагена закисью азота, которая является нетоксичным сенсибилизатором сшивки коллагена с последующей концентрацией до 80 мас.% раствора и облучением ионизирующим излучением дозой 1-15 кГр ( авт. св-во SU 1747075, 1992). СГАГ, выделенные из кости с/х животных и/или человека, введены в биокомпозицию согласно изобретению в концентрации 0,5-1,5, необходимой и достаточной для оказания стимулирующего действия на репарацию костной ткани, так как при многих заболеваниях и повреждениях происходит снижение уровня сГАГ в костном межклеточном матриксе. СГАГ являются основными компонентами соединительной ткани (в костной ткани они связаны с нативным коллагеном), в их состав входят гетерополисахариды, хондроитин-сульфат, кератан-сульфат, гепарн-сульфат и гепарин. СГАГ, в целом, активно влияют на остеогенез, поскольку являются важнейшим компонентом биоматрикса, особенно в растущей кости, регулируют водный и солевой баланс в клетке, обладают свойствами снижать воспалительную реакцию. СГАГ вводят в виде сухого лиофильного порошка или раствора, полученного путем гидролиза костной крошки с/х животных и/или человека в 0,4Н раствора гидроксида натрия с последующей нейтрализацией и добавлением в надосадок этанола и уксусной кислоты, нейтрализацией и осаждением сушкой и лиофилизацией. Бикомпозиционный материал для замещения дефектов костной ткани согласно изобретению получают путем перемешивания измельченной деминерализованной кости с костным коллагеном, насыщенным костными сГАГами, в растворе коллагена из склеры с/х животных, предварительно насыщенного костным минеральным компонентом и/или синтетическим ГАП и поперчно-сшитым коллагеном, полученным из склеры с/х животных. Биокомпозиционный материал выпускают в виде геля, фасуют в шприцы и стерилизуют  -облучением.
Биокомпозиционный материал могут применять в виде лиофильно высушенного порошка, гранул или сформированных блоков.
Пример. Больной Л., 7 лет. Диагноз: Солитарная киста верхней трети правой плечевой кости.
Болеет предположительно около полугода, жалобы на периодические боли в области верхней трети правого плеча. На рентгенограмме обнаружена костная киста в верхней трети плечевой кости справа. Госпитализирован 26.06.00 в отделение детской костной патологии и подростковой ортопедии ЦИТО. 28.06.00 под наркозом произведено пункционное введение биокомпозиционного материала согласно изобретению (мас.%):Костный минеральный компонент – 95 Измельченная деминерализованная кость человека – 95 Коллаген, выделенный из склеры сельскохозяйственных животных – 0,35 Коллаген поперечно-сшитый, выделенный из склеры сельскохозяйственных животных – 0,35 Коллаген, выделенный из губчатой кости человека – 95 СГАГ, выделенные из кости человека – 1,5 Вода очищенная – Остальное Пункционно гель вводили в область дефекта с последующим произведением тугого тампонирования полости под рентгенологическим контролем. Количество использованного материала составило 15 см3. Послеоперационный период протекал гладко. Кожно-мышечный дефект в области пункции зажил без осложнений. Фиксация конечности осуществлялась 1,5 месяца гипсовой повязкой. В динамическом наблюдении через 3 месяца была отмечена перестройка пластического материала и регенерация в области дефекта. Через 8 месяцев на рентгенограммах отмечена полная органотипическая перестройка в зоне дефекта, жалоб нет. В настоящее время Л. живет обычной жизнью, без ограничений. Костный биокомпозиционный материал, изготовленный по предложенному способу, применен в отделении детской костной патологии и подростковой ортопедии ГУН ЦИТО им. Н.Н. Приорова при оперировании 14 больных с кистами костей и при замедленном “созревании” регенерата при проведении удлинения конечности в аппарате Илизарова. При этом в зависимости от решаемой посредством костной пластики задачи был использован материал объемом от 5 до 25 см3. В большинстве случаев применялись одновременно несколько шприцов биокомпозиционного материала, в зависимости от размеров заполняемого дефекта. Ни в одном из случаев не было отмечено отторжения или нагноения костного биокомпозиционного материала, что свидетельствует о его высоких пластических свойствах и уровне безопасности при его использовании. Клинические результаты подтверждают высокую остеокондуктивную и остеоиндуктивную активность при пересадке и низкую антигенность биокомпозиционного материала для замещения костных дефектов согласно изобретению. Перечисленные выше качества позволяют в клинической практике сократить сроки лечения больных, существенно снизить риск аллергических и иммунологических реакций на трансплантируемый материал. Формула изобретения
Костный минеральный компонент и/или синтетический гидроксиапатит – 0,5 – 95 Измельченная деминерализованная кость сельскохозяйственных животных и /или человека – 0,5 – 95 Коллаген, выделенный из склеры сельскохозяйственных животных – 0,25 – 0,35 Коллаген поперечно-сшитый, выделенный из склеры сельскохозяйственных животных – 025 – 0,35 Коллаген, выделенный из губчатой кости сельскохозяйственных животных и/или человека – 0,5 – 95 Сульфатированные гликозаминогликаны, выделенные из кости сельскохозяйственных животных и/или человека – 0,5 – 1,5 Вода очищенная – Остальное3 MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 26.05.2005
Извещение опубликовано: 20.04.2006 БИ: 11/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
