RU2832796C1 - Method of producing composition of biopolymer microheterogeneous collagen-containing hydrogel - Google Patents
Method of producing composition of biopolymer microheterogeneous collagen-containing hydrogel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2832796C1 RU2832796C1 RU2024131097A RU2024131097A RU2832796C1 RU 2832796 C1 RU2832796 C1 RU 2832796C1 RU 2024131097 A RU2024131097 A RU 2024131097A RU 2024131097 A RU2024131097 A RU 2024131097A RU 2832796 C1 RU2832796 C1 RU 2832796C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- collagen
- tissue
- solution
- microparticles
- composition
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины, в частности, к способу получения нового резорбируемого биополимерного гидрогеля биомедицинского назначения и может быть использовано в технологиях тканевой инженерии для временного замещения функций внеклеточного матрикса, а также в лучевой терапии в качестве имплантируемого барьерного и биоактивного гидрогеля для защиты здоровых тканей.The invention relates to the field of medicine, in particular, to a method for producing a new resorbable biopolymer hydrogel for biomedical purposes and can be used in tissue engineering technologies for temporary replacement of extracellular matrix functions, as well as in radiation therapy as an implantable barrier and bioactive hydrogel for protecting healthy tissues.
Биорезорбируемые биосовместимые синтетические и природные полимеры активно используются для изготовления широкого спектра имплантируемых материалов и изделий в различных областях медицины (Bioresorbable Polymers for Biomedical Applications From Fundamentals to Translational Medicine. Edited by Giuseppe Perale and J€ons Hilborn, 2017, Elsevier. United Kingdom, P.601), включая реконструктивную и пластическую хирургии, в технологиях тканевой инженерии для временного замещения функций поврежденных органов и тканей и радиационных методах лечения. К резорбируемым относятся биосовместимые полимеры, которые абсорбируясь тканями организма, затем полностью ими поглощаются в результате биохимических реакций или метаболизма без каких-либо побочных отрицательных эффектов. При этом скорость резорбции имплантата должна соответствовать длительности выполнения им определенных функций в каждом конкретном случае. Этот процесс, в идеале, должен приводить к репаративной регенерации тканей в области повреждения с полной интеграцией с окружающими тканями организма того же типа (Degradation rate of bioresorbable materials. Prediction and evaluation. Edited by Fraser Buchanan. 2018, Woodhead Publishing Limited, United Kingdom, P. 414).Bioresorbable biocompatible synthetic and natural polymers are actively used for the manufacture of a wide range of implantable materials and products in various fields of medicine (Bioresorbable Polymers for Biomedical Applications From Fundamentals to Translational Medicine. Edited by Giuseppe Perale and J€ons Hilborn, 2017, Elsevier. United Kingdom, P.601), including reconstructive and plastic surgery, in tissue engineering technologies for temporary replacement of the functions of damaged organs and tissues and radiation treatment methods. Resorbable polymers include biocompatible polymers that, when absorbed by body tissues, are then completely absorbed by them as a result of biochemical reactions or metabolism without any negative side effects. At the same time, the rate of resorption of the implant should correspond to the duration of its performance of certain functions in each specific case. This process should ideally result in reparative tissue regeneration in the damaged area with full integration with surrounding tissues of the same type (Degradation rate of bioresorbable materials. Prediction and evaluation. Edited by Fraser Buchanan. 2018, Woodhead Publishing Limited, United Kingdom, P. 414).
Имплантируемые резорбируемые материалы для восстановительной (регенеративной медицины), заместительной и пластической хирургии должны обладать следующими принципиально важными свойствами (Biomedical Materials, 2021, Edited by Roger Narayan, 2021. Springer, Switzerland, P.720; Трансплантология и искусственные органы под ред. Готье С.В. М.: «Лаборатория знаний». 2018. 319 с):Implantable resorbable materials for restorative (regenerative medicine), replacement and plastic surgery should have the following fundamentally important properties (Biomedical Materials, 2021, Edited by Roger Narayan, 2021. Springer, Switzerland, P.720; Transplantology and Artificial Organs edited by Gauthier S.V. Moscow: "Laboratory of Knowledge". 2018. 319 p.):
- многофункциональностью (выполнять одновременно функции каркаса, подложки и питательной среды для клеточных культур);- multifunctionality (to simultaneously perform the functions of a framework, substrate and nutrient medium for cell cultures);
- механической прочностью и эластичностью, достаточной для хирургических манипуляций;- mechanical strength and elasticity sufficient for surgical manipulations;
- биосовместимостью на белковом и клеточном уровне;- biocompatibility at the protein and cellular level;
- способностью стимулировать пролиферацию и дифференциацию клеток;- the ability to stimulate cell proliferation and differentiation;
- пористой структурой, обеспечивающей процессы неоваскуляризации;- porous structure that ensures neovascularization processes;
- возможностью стерилизации стандартными способами без изменения их физико-химических и биохимических характеристик.- the possibility of sterilization by standard methods without changing their physical, chemical and biochemical characteristics.
В последние десятилетия непрерывно растет интерес к резорбируемым гидрогелевым материалам из природных полимеров - биополимерам, таким как альгинаты, коллаген, желатин, хитозан, фиброины шелка, полиэфиры бактериального происхождения и др. Такие материалы, помимо высокой степени биосовместимости с организмом, являются высокоэффективными биостимуляторами [Atala A., Lanza R., Thompson J., Nerem R. Principles of regenerative medicine. Academic Press is an imprint of Elsevier, First edition, 2008, 1473 p.; Шумаков В.И., Севастьянов В.И. Биополимерные матриксы для искусственных органов и тканей. Здравоохранение и медицинская техника. 2003, №4, с.30-33; Kim B.-S., Baez C.E., Atala A., Biomaterials for tissue engineering. World J. UroL, 2000, v.18(4), p.2-9]. Промежуточными продуктами резорбции биоматериалов могут быть вещества, включаемые в метаболизм клеток, например, моносахара, молочная, гликолевая и β-оксимасляная кислоты, либо вещества, не метаболизируемые клетками и тканями. Продуктами полной резорбции являются углекислый газ и вода.In recent decades, there has been a growing interest in resorbable hydrogel materials made from natural polymers - biopolymers such as alginates, collagen, gelatin, chitosan, silk fibroins, polyesters of bacterial origin, etc. Such materials, in addition to a high degree of biocompatibility with the body, are highly effective biostimulants [Atala A., Lanza R., Thompson J., Nerem R. Principles of regenerative medicine. Academic Press is an imprint of Elsevier, First edition, 2008, 1473 p.; Shumakov V.I., Sevastyanov V.I. Biopolymer matrices for artificial organs and tissues. Healthcare and medical technology. 2003, No. 4, pp. 30-33; Kim B.-S., Baez C.E., Atala A., Biomaterials for tissue engineering. World J. UroL, 2000, v.18(4), p.2-9]. Intermediate products of biomaterial resorption may be substances included in cell metabolism, such as monosaccharides, lactic, glycolic and β-hydroxybutyric acids, or substances not metabolized by cells and tissues. Products of complete resorption are carbon dioxide and water.
Среди природных материалов следует обратить внимание на коллаген, являющийся основным компонентом внеклеточного матрикса, его денатурированную форму - желатин, альгинат (природный полисахарид), имеющий сходство с гликокомпонентами внеклеточного матрикса, раствор которого способен образовывать гидрогели в присутствии двухвалентных ионов, а также хитозан и гиалуроновую кислоту. [Сургученко В.А., Матриксы для тканевой инженерии и гибридных органов. В книге: Биосовместимые материалы. Под ред. В.И. Севастьянова и М.П. Кирпичникова. Изд-во «МИА», М., 2011 г., Часть II, глава 1, с. 199-228; Хенч Л., Джонс Д., Биоматериалы, искусственные органы и инжиниринг тканей. Серия «Мир биологии и медицины», Москва, Техносфера, 2007, 305 c.].Among natural materials, attention should be paid to collagen, which is the main component of the extracellular matrix, its denatured form - gelatin, alginate (natural polysaccharide), which is similar to the glycocomponents of the extracellular matrix, the solution of which is capable of forming hydrogels in the presence of divalent ions, as well as chitosan and hyaluronic acid. [Surguchenko V.A., Matrices for Tissue Engineering and Hybrid Organs. In the book: Biocompatible Materials. Ed. by V.I. Sevastyanov and M.P. Kirpichnikov. Publishing house "MIA", Moscow, 2011, Part II, Chapter 1, pp. 199-228; Hench L., Jones D., Biomaterials, Artificial Organs and Tissue Engineering. Series “The World of Biology and Medicine”, Moscow, Tekhnosfera, 2007, 305 p.].
Коллаген обладает исключительно низкими антигенными свойствами, а также проявляет чрезвычайно слабое анафилактогенное и токсическое действие. Однако, наряду с перечисленными преимуществами, серьезным недостатком коллагеновых имплантатов является нерегулируемое время биорезорбции и ограниченный срок функционирования коллагенсодержащих изделий (до 1 месяца) в условиях живого организма, что недостаточно для полного восстановления и приводит к формированию рубцовой ткани.Collagen has exceptionally low antigenic properties and exhibits extremely weak anaphylactogenic and toxic effects. However, along with the listed advantages, a serious disadvantage of collagen implants is the unregulated bioresorption time and the limited lifespan of collagen-containing products (up to 1 month) in a living organism, which is insufficient for complete recovery and leads to the formation of scar tissue.
Известен способ получения средства, стимулирующего репаративные процессы (RU 2065745,кл. А61К 35/36, А61К 35/48, А61К 35/34, 1996 г), включающий измельчение конечностей цыплят в возрасте не более 9 недель, обработку сырья при комнатной температуре 1%-ным раствором уксусной кислоты при соотношении 1:1, отделение надосадочной жидкости, промывку водой, повторную обработку 1% раствором уксусной кислоты в течение 30 мин, отделение целевого продукта центрифугированием с последующим его фильтрованием и сушкой. После измельчения сырье замораживают при температуре не выше 18°С, в результате целевой продукт дополнительно обладает влагоудерживающим, омолаживающим косметическим действием.A method is known for obtaining a product stimulating reparative processes (RU 2065745, class A61K 35/36, A61K 35/48, A61K 35/34, 1996), which includes grinding the extremities of chickens no more than 9 weeks old, treating the raw material at room temperature with a 1% solution of acetic acid at a ratio of 1:1, separating the supernatant liquid, washing with water, re-treating with a 1% solution of acetic acid for 30 minutes, separating the target product by centrifugation, followed by its filtration and drying. After grinding, the raw material is frozen at a temperature not exceeding 18°C, as a result of which the target product additionally has a moisture-retaining, rejuvenating, and cosmetic effect.
Недостатком известного способа также является быстрая скорость резорбции полученного продукта, что обусловливает незначительный срок его функционирования и, тем самым, недостаточную эффективность.Another disadvantage of the known method is the rapid rate of resorption of the resulting product, which results in a short period of its functioning and, therefore, insufficient efficiency.
Для уменьшения скорости резорбции были разработаны способы формирования гетерогенной надмолекулярной структуры гидрогелей, содержащих основные компоненты внеклеточного матрикса сельскохозяйственных животных.To reduce the rate of resorption, methods have been developed for forming a heterogeneous supramolecular structure of hydrogels containing the main components of the extracellular matrix of farm animals.
Известен способ получения универсального гетерогенного коллагенового матрикса для имплантации (RU 2249462, кл. А61К 38/39, А61К 35/12, 2005 г), включающий приготовление раствора коллагена млекопитающего (РКМ) и денатурированного раствора коллагена птицы (РКП), при этом используют 0,3 М уксусную кислоту, в конечной концентрации для РКМ ~0,5-1,5%, а для РКП ~3,0-5,0%, а затем РКМ обрабатывают γ - облучением в дозе 10 кГр и гомогенизируют до получения микросфер. Затем отмывают РКМ и РКП дистиллированной водой до рН не менее 6,0, дополнительно промывают фосфатным буферным раствором и смешивают отмытые коллаген млекопитающих и коллаген птиц в соотношении 1:1 с получением матрикса. В полученный матрикс дополнительно вносят антибактериальные и/или антивирусные компоненты, а также стимуляторы регенерации тканей и антиагрегационные препараты. Полученный матрикс стерилизуют γ - облучением в дозе 0,5 Мрад на 1 мл.A method for obtaining a universal heterogeneous collagen matrix for implantation is known (RU 2249462, cl. A61K 38/39, A61K 35/12, 2005), including the preparation of a solution of mammalian collagen (MCM) and a denatured solution of avian collagen (DAC), using 0.3 M acetic acid, in a final concentration of ~0.5-1.5% for MCM and ~3.0-5.0% for DAC, and then the MCM is treated with γ-irradiation at a dose of 10 kGy and homogenized to obtain microspheres. Then the MCM and DAC are washed with distilled water to a pH of at least 6.0, additionally washed with a phosphate buffer solution and the washed mammalian collagen and avian collagen are mixed in a ratio of 1:1 to obtain a matrix. Antibacterial and/or antiviral components, as well as tissue regeneration stimulants and antiaggregation drugs are additionally added to the resulting matrix. The resulting matrix is sterilized by γ-irradiation at a dose of 0.5 Mrad per 1 ml.
Биодеградируемый биополимерный гидрогель, полученный известным способом, обладает недостатками, которые делают невозможным его применение, например, в качестве спейсера для снижения лучевой нагрузки на прямую кишку при лечении рака предстательной железы, из-за быстрого уменьшения объема имплантируемого материала на ранних сроках имплантации. Кроме того полученный гидрогель ограничен в применении для замещения больших дефектов мягких тканей.The biodegradable biopolymer hydrogel obtained by the known method has disadvantages that make it impossible to use, for example, as a spacer to reduce radiation exposure to the rectum during the treatment of prostate cancer, due to the rapid decrease in the volume of the implanted material in the early stages of implantation. In addition, the obtained hydrogel is limited in use for replacing large defects of soft tissues.
Известен также способ получения инъекционного гетерогенного упругоэластичного биодеградируемого биополимерного гидрогеля для заместительной и регенеративной хирургии (RU 2433828, кл. А61К 38/39, А61К 35/12, 2011 г), включающий измельчение исходного сырья - эмбриональных или постнатальных коллагенсодержащих тканей животного происхождения, исключая человека, после чего полученную массу замораживают при температуре не выше минус 18°С на срок от 10 до 90 суток, затем размораживают, обрабатывают 1%-ным раствором ледяной уксусной кислоты при соотношении 1:1 по массе при температуре не более 60°С, отделяют надосадочную жидкость, выполняют промывку водой и последующую повторную обработку при комнатной температуре 0,5%-ным раствором гидроксида натрия в соотношении 1:1 по массе в течение 30-40 мин. Затем осуществляют центрифугирование полученного гидролизата тканей животных в виде гидрогелевой массы с последующим ее фильтрованием. Часть полученного гидролизата обрабатывают γ - облучением в дозе 1,0 кГр в газовой среде и гомогенизируют до получения микрочастиц размером не более 100 мкм, отмывают фосфатным буферным раствором и смешивают с оставшимся объемом исходного гидролизата тканей животных. Полученный гетерогенный гидрогель стерилизуют γ-облучением в дозе 15 кГр. В качестве коллагенсодержащих тканей могут использовать ткани здоровых цыплят в 5-8 суточном возрасте или эмбрионов свиней на сроках гестации не более 120 суток.Also known is a method for producing an injectable heterogeneous elastic biodegradable biopolymer hydrogel for substitution and regenerative surgery (RU 2433828, cl. A61K 38/39, A61K 35/12, 2011), which includes grinding the initial raw material - embryonic or postnatal collagen-containing tissues of animal origin, excluding humans, after which the resulting mass is frozen at a temperature of no higher than minus 18 ° C for a period of 10 to 90 days, then defrosted, treated with a 1% solution of glacial acetic acid in a ratio of 1: 1 by weight at a temperature of no more than 60 ° C, the supernatant liquid is separated, washed with water and then re-treated at room temperature with a 0.5% solution of sodium hydroxide in a ratio of 1: 1 by weight for 30-40 minutes. Then, the obtained animal tissue hydrolysate is centrifuged in the form of a hydrogel mass, followed by its filtration. Part of the obtained hydrolysate is treated with γ-irradiation at a dose of 1.0 kGy in a gas environment and homogenized until microparticles no larger than 100 μm are obtained, washed with a phosphate buffer solution and mixed with the remaining volume of the original animal tissue hydrolysate. The resulting heterogeneous hydrogel is sterilized by γ-irradiation at a dose of 15 kGy. The tissues of healthy chickens aged 5-8 days or pig embryos at gestation periods of no more than 120 days can be used as collagen-containing tissues.
Несмотря на достаточно широкое экспериментальное и клиническое применение имплантируемых материалов на основе гетерогенного гидрогеля, основным его недостатком является быстрая диффузия жидкой составляющей (гидролизата) в прилегающие к имплантату мягкие ткани. Это является причиной быстрого, практически двукратного, уменьшения объема имплантируемого материала на ранних сроках имплантации при используемом соотношении 1:1 жидкой (гидролизат) составляющей и сшитых γ - облучением эластичных микрочастиц коллагена, что делает невозможным его применение, например, в качестве спейсера для снижения лучевой нагрузки на прямую кишку при лечении рака предстательной железы. Ускорение резорбции микрочастиц коллагена за счет быстрой убыли гидролизата, выполняющего барьерную функцию при макрофагальной воспалительной реакции организма на имплантируемый материал, также ограничивает применение микрогетерогенного гидрогеля для замещения больших дефектов мягких тканей, требующих функционирование имплантатов в течение длительного периода времени.Despite the fairly wide experimental and clinical application of implantable materials based on heterogeneous hydrogel, its main disadvantage is the rapid diffusion of the liquid component (hydrolysate) into the soft tissues adjacent to the implant. This is the reason for the rapid, almost twofold, decrease in the volume of the implanted material in the early stages of implantation with the used 1:1 ratio of the liquid (hydrolysate) component and elastic collagen microparticles cross-linked by γ-irradiation, which makes it impossible to use it, for example, as a spacer to reduce the radiation load on the rectum in the treatment of prostate cancer. Acceleration of the resorption of collagen microparticles due to the rapid loss of the hydrolysate, which performs a barrier function in the macrophage inflammatory response of the body to the implanted material, also limits the use of microheterogeneous hydrogel for replacing large defects of soft tissues that require the functioning of implants for a long period of time.
Проблемой, на которую направлено изобретение, является разработка нового способа получения композиции биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля с повышенной плотности.The problem addressed by the invention is the development of a new method for producing a composition of biopolymer microheterogeneous collagen-containing hydrogel with increased density.
Техническим результатом изобретения является увеличение длительности сохранения объема и функционирования имплантируемой композиции микрогетерогенного гидрогеля при его использовании для восстановления существенного объема мягких тканей в качестве имплантируемого материала в реконструктивной и восстановительной хирургии.The technical result of the invention is an increase in the duration of volume preservation and functioning of the implantable composition of microheterogeneous hydrogel when it is used to restore a significant volume of soft tissues as an implantable material in reconstructive and restorative surgery.
Поставленная проблема и заявленный технический результат достигается тем, что способ получения композиции биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля (БМКГ), включающий приготовление концентрированного раствора гидролизата из ткани птицы и предварительно радиационно-сшитого и микронизированного коллагена из ткани млекопитающего с последующим смешиванием микрочастиц «сшитого» коллагена млекопитающих и концентрированного раствора гидролизата из ткани птиц в соотношении 1:1 и стерилизацию γ - облучением полученной композиции. Согласно изобретению, для приготовления раствора концентрированного гидролизата из ткани птицы, фрагменты ткани птицы предварительно замораживают при температуре - 18°С в течение от 10 до 90 суток, затем размораживают и обрабатывают 1% водным раствором ледяной уксусной кислоты в соотношении 1:1 по массе в течение от 8 до 12 ч при температуре 60°С, затем раствор подвергают трехкратной циклической обработке путем замораживания при - 18°С и размораживания при + 22°С. Микрочастицы коллагена из ткани млекопитающего получают путем инкубации фрагментов ткани млекопитающего при комнатной температуре в 10% растворе сульфата натрия в течение двух суток, после чего в полученную массу, предварительно обработанную 3% раствором борной кислоты, добавляют 0,5 % водный раствор ледяной уксусной кислоты с последующей инкубацией в течение 48±1 часов при комнатной температуре. Перед смешиванием полученный коллаген из ткани млекопитающего обрабатывают γ - облучением в дозе 10 кГр и микронизируют до получения коллагеновых микрочастиц размером от 200 до 450 мкм, а в концентрированный гидролизат из ткани птиц добавляют 1,5 - 2,0 % полиэтиленоксид 400 в соотношении 1 : 0,015 в масс %. Полученную композицию после смешивания структурируют, подвергая ее γ - облучению в дозе 1кГр, а затем стерилизуют γ - облучением в дозе 15 кГр.The stated problem and the declared technical result are achieved by the method for obtaining a composition of a biopolymer microheterogeneous collagen-containing hydrogel (BMCH), including the preparation of a concentrated solution of hydrolysate from bird tissue and pre-radiation-cross-linked and micronized collagen from mammal tissue, followed by mixing microparticles of "cross-linked" mammalian collagen and a concentrated solution of hydrolysate from bird tissue in a ratio of 1:1 and sterilization of the resulting composition by γ-irradiation. According to the invention, to prepare a solution of concentrated hydrolysate from poultry tissue, poultry tissue fragments are pre-frozen at a temperature of - 18°C for 10 to 90 days, then defrosted and treated with a 1% aqueous solution of glacial acetic acid in a 1:1 ratio by weight for 8 to 12 hours at a temperature of 60°C, then the solution is subjected to three-fold cyclic processing by freezing at - 18°C and defrosting at + 22°C. Microparticles of collagen from mammalian tissue are obtained by incubating mammalian tissue fragments at room temperature in a 10% sodium sulfate solution for two days, after which a 0.5% aqueous solution of glacial acetic acid is added to the resulting mass, pre-treated with a 3% boric acid solution, followed by incubation for 48±1 hours at room temperature. Before mixing, the obtained collagen from mammal tissue is treated with γ-irradiation at a dose of 10 kGy and micronized to obtain collagen microparticles of 200 to 450 μm in size, and 1.5 - 2.0% polyethylene oxide 400 is added to the concentrated hydrolyzate from bird tissue in a ratio of 1: 0.015 in mass %. The resulting composition after mixing is structured by subjecting it to γ-irradiation at a dose of 1 kGy, and then sterilized by γ-irradiation at a dose of 15 kGy.
Концентрированный раствор гидролизата из ткани птицы получают из коллагенсодержащих тканей здоровых цыплят трехмесячного возраста, а микрочастицы «сшитого» коллагена тканей млекопитающего получают из тканей половозрелых бычков.A concentrated solution of hydrolysate from poultry tissue is obtained from collagen-containing tissues of healthy three-month-old chickens, and microparticles of “cross-linked” mammalian tissue collagen are obtained from the tissues of mature bulls.
Для получения концентрированного раствора гидролизата из ткани птицы, перед трехкратной циклической обработкой раствора путем замораживания при - 18°С и размораживания при + 22°С его центрифугируют и фильтруют.To obtain a concentrated solution of hydrolysate from poultry tissue, before three-fold cyclic processing of the solution by freezing at - 18°C and defrosting at + 22°C, it is centrifuged and filtered.
После обработки полученной массы микрочастиц коллагена ткани млекопитающего 3%-м раствором борной кислоты ее, перед введением 0,5 % водного раствора ледяной уксусной кислоты, отмывают дистиллированной водой.After processing the obtained mass of mammalian tissue collagen microparticles with a 3% solution of boric acid, it is washed with distilled water before introducing a 0.5% aqueous solution of glacial acetic acid.
Ткани птицы и млекопитающего для получения экстракта коллагенсодержащего гидролизата из ткани птицы и микрочастиц коллагена млекопитающего предварительно измельчают до частиц от 4 до 10 мм.To obtain an extract of collagen-containing hydrolysate from poultry tissue and microparticles of mammalian collagen, poultry and mammalian tissues are pre-ground into particles of 4 to 10 mm.
По сравнению с прототипом композиция БМКГ имеет увеличенный средний размер «сшитых» микрочастиц коллагена с 145 ±30 мкм до 350 ± 25 мкм, а также за счет получения концентрированного раствора гидролизата из ткани птицы путем его центрифугирования и фильтрования, химического структурирования гидролизата путем введения в ее состав 1,5-2,0 % полиэтиленоксид 400 и предварительной (до стерилизации) физического структурирования путем обработки полученной композиции γ-облучением дозой 1 кГр, увеличивается концентрации композиции с 4,2 - 4,6% до 5,7 -5,8 % (по сухому остатку), что значительно улучшает ее свойства, расширяющие возможности использования композиции в качестве имплантируемого материала в реконструктивной и восстановительной хирургии.Compared with the prototype, the BMCG composition has an increased average size of the "cross-linked" collagen microparticles from 145 ± 30 μm to 350 ± 25 μm, and also due to the production of a concentrated solution of hydrolyzate from poultry tissue by centrifuging and filtering it, chemical structuring of the hydrolyzate by introducing 1.5-2.0% polyethylene oxide 400 into its composition and preliminary (before sterilization) physical structuring by treating the resulting composition with γ-irradiation with a dose of 1 kGy, the concentration of the composition increases from 4.2 - 4.6% to 5.7 -5.8% (based on dry residue), which significantly improves its properties, expanding the possibilities of using the composition as an implantable material in reconstructive and restorative surgery.
Микронизирование полученной упруго-эластичной массы «сшитого» коллагена до получения коллагеновых микрочастиц размером в диапазоне от 200 до 450 мкм с последующей промывкой в фосфатном буферном растворе от «несшитого» коллагена и от уксусной кислоты обеспечивает достижение повышенной плотности композиции с сохранением ее способности к инъекционному введению.Micronization of the obtained elastic mass of “cross-linked” collagen to obtain collagen microparticles in the range of 200 to 450 µm in size, followed by washing in a phosphate buffer solution to remove “non-cross-linked” collagen and acetic acid ensures the achievement of increased density of the composition while maintaining its ability to be injected.
При добавлении в гидролизат до его смешивания с микрочастицами коллагена 1,5-2,0 % полиэтиленоксид 400 происходит структурирование (химическая сшивка) гидролизата, что приводит к увеличению концентрации гидролизата за счет снижения содержания несвязанной воды.When 1.5-2.0% polyethylene oxide 400 is added to the hydrolysate before mixing it with collagen microparticles, structuring (chemical cross-linking) of the hydrolysate occurs, which leads to an increase in the concentration of the hydrolysate due to a decrease in the content of unbound water.
Предварительное до стерилизации структурирование полученной композиции путем γ - облучением в дозе 1кГр дополнительно уменьшает ее водонабухаемость и, тем самым, повышает ее плотность.Preliminary structuring of the obtained composition before sterilization by γ-irradiation at a dose of 1 kGy additionally reduces its water swelling and, thus, increases its density.
Заявленный способ позволяет получить новую композицию БМКГ, отличительной характеристикой которой является ее повышенная плотность, что увеличивает длительность сохранения объема и функционирования имплантируемой композиции микрогетерогенного гидрогеля.The claimed method makes it possible to obtain a new BMCG composition, the distinctive characteristic of which is its increased density, which increases the duration of volume preservation and functioning of the implanted microheterogeneous hydrogel composition.
Приоритетной областью применения композиции БМКГ повышенной плотности является использование ее для восстановления объема мягких тканей в качестве имплантируемого материала в реконструктивной и восстановительной хирургии, в технологиях тканевой инженерии для временного замещения функций внеклеточного матрикса, а также в лучевой терапии в качестве имплантируемого барьерного и биоактивного гидрогеля (спейсера) для защиты здоровых тканей.The priority area of application of the high-density BMCG composition is its use for restoring the volume of soft tissues as an implantable material in reconstructive and restorative surgery, in tissue engineering technologies for temporary replacement of the functions of the extracellular matrix, as well as in radiation therapy as an implantable barrier and bioactive hydrogel (spacer) for protecting healthy tissues.
Способ иллюстрируется следующими иллюстрационными материалами, где на фиг. 1 - представлена фазово-контрастная оптическая микроскопия микрогетерогенной фазы композиции биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля повышенной плотности (БМКГ ПП); на фиг. 2 - культивирование стромальных фибробластов подобных клеток в присутствии БМКГ ПП, флуоресцентная оптическая микроскопия с витальным красителем. А - 3 суток культивирования; на фиг. 3 - Б - 7 суток культивирования; на фиг. 4 - представлена деградация ткани при имплантации в подкожно-жировую клетчатку крысы: гистологическая картина после имплантации в подкожно-жировую клетчатку на сроке 9 месяца (ув.х200), окрашивание гематоксилин - эозин составляет около одной четверти от исходной; на фиг. 5 - отсутствие признаков деградации на том же сроке при имплантации БМКГ ПП в подкожно-жировую клетчатку крысы.The method is illustrated by the following illustrative materials, where Fig. 1 shows phase-contrast optical microscopy of the microheterogeneous phase of the composition of the biopolymer microheterogeneous collagen-containing hydrogel of increased density (BMCG PP); Fig. 2 shows cultivation of stromal fibroblast-like cells in the presence of BMCG PP, fluorescence optical microscopy with a vital dye. A - 3 days of cultivation; Fig. 3-B - 7 days of cultivation; Fig. 4 shows tissue degradation during implantation into the subcutaneous fat of a rat: the histological picture after implantation into the subcutaneous fat at the age of 9 months (magnification x200), hematoxylin and eosin staining is about one quarter of the original; Fig. 5 shows the absence of signs of degradation at the same time during implantation of BMCG PP into the subcutaneous fat of a rat.
Способ получения композиции биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля повышенной плотности иллюстрируется следующими примерами.The method for producing a composition of biopolymer microheterogeneous collagen-containing hydrogel of increased density is illustrated by the following examples.
ПРИМЕР 1.EXAMPLE 1.
Исходным сырьем для получения композиции БМКГ ПП являются коллагенсодержащие ткани здоровых цыплят трехмесячного возраста, и коллагенсодержащие ткани половозрелых бычков, которые измельчали до частиц от 4 до 10 мм. Данный размер частиц является оптимальным для получения раствора гидролизата из ткани цыплят и раствора коллагена из ткани половозрелых бычков.The initial raw material for obtaining the BMCG PP composition is collagen-containing tissues of healthy three-month-old chickens and collagen-containing tissues of mature bulls, which were ground to particles from 4 to 10 mm. This particle size is optimal for obtaining a hydrolyzate solution from chicken tissue and a collagen solution from mature bull tissue.
Для получения концентрированного раствора гидролизата ткани цыплят предварительно замораживали при - 18°С в течение 10 суток, затем размораживали и обрабатывали 1% водным раствором ледяной уксусной кислоты в соотношении 1:1 по массе в течение 8 ч при температуре 60°С. Полученный раствор гидролизата центрифугировали и фильтровали. Очищенный раствор гидролизата подвергали трехкратной циклической обработке путем замораживания при - 18°С и размораживания при + 22°С. После чего в раствор гидролизата добавляли 1,5 % полиэтиленоксид 400 в соотношении 1 : 0,015 в масс %.To obtain a concentrated hydrolyzate solution, the chicken tissues were preliminarily frozen at - 18°C for 10 days, then defrosted and treated with a 1% aqueous solution of glacial acetic acid in a 1:1 ratio by weight for 8 hours at a temperature of 60°C. The resulting hydrolyzate solution was centrifuged and filtered. The purified hydrolyzate solution was subjected to three-fold cyclic processing by freezing at - 18°C and defrosting at + 22°C. After which 1.5% polyethylene oxide 400 was added to the hydrolyzate solution in a 1:0.015 weight % ratio.
Микрочастицы коллагена тканей бычков получали путем инкубации фрагментов ткани при комнатной температуре в 10% растворе сульфата натрия в течение двух суток. Полученную массу обрабатывали 3% раствором борной кислоты, после чего отмывали массу дистиллированной водой и добавляли в нее 0,5% водный раствор ледяной уксусной кислоты с последующей инкубацией в течение 48 часов при комнатной температуре.Microparticles of collagen from bull tissues were obtained by incubating tissue fragments at room temperature in a 10% sodium sulfate solution for two days. The resulting mass was treated with a 3% boric acid solution, after which the mass was washed with distilled water and a 0.5% aqueous solution of glacial acetic acid was added to it, followed by incubation for 48 hours at room temperature.
Перед смешиванием растворов гидролизата и коллагена, раствор коллагена обрабатывали γ-облучением в дозе 10 кГр и микронизировали до получения микрочастиц «сшитого» коллагена со средним размером 350 ± 25 мкм. Приготовленные микрочастицы «сшитого» коллагена отмывали дистиллированной водой от свободного («несшитого») коллагена и уксусной кислоты до значений рН не менее 6,0 с последующей отмывкой фосфатным буферным раствором.Before mixing the hydrolysate and collagen solutions, the collagen solution was treated with γ-irradiation at a dose of 10 kGy and micronized to obtain microparticles of "cross-linked" collagen with an average size of 350 ± 25 μm. The prepared microparticles of "cross-linked" collagen were washed with distilled water from free ("non-cross-linked") collagen and acetic acid to a pH of at least 6.0, followed by washing with a phosphate buffer solution.
Перед смешиванием растворов в гидролизат добавляли 1,5% полиэтиленоксид 400.Before mixing the solutions, 1.5% polyethylene oxide 400 was added to the hydrolysate.
Смешивали растворы гидролизата и коллагена в соотношении 1:1 и подвергали смесь растворов γ-облучением в дозе 1 кГр. Полученный продукт помещали в одноразовые шприцы с номинальным объемом 2,0. 5,0 или 6,0 мл и стерилизовали γ-облучением в дозе 15 кГр. Значение рН готового продукта БМКГ ПП должна быть в пределах 6,0-7,0.The hydrolyzate and collagen solutions were mixed in a 1:1 ratio and the solution mixture was subjected to γ-irradiation at a dose of 1 kGy. The resulting product was placed in disposable syringes with a nominal volume of 2.0, 5.0 or 6.0 ml and sterilized by γ-irradiation at a dose of 15 kGy. The pH value of the finished BMCG PP product should be within 6.0-7.0.
ПРИМЕР 2EXAMPLE 2
Способ получения композиции БМКГ ПП осуществляют аналогично примеру 1, за исключением того, что для получения раствора гидролизата ткани цыплят предварительно замораживали при - 18°С в течение 45 суток, затем размораживали и обрабатывали 1% водным раствором ледяной уксусной кислоты в соотношении 1:1 по массе в течение 10 ч при температуре 60°С. после трехкратной заморозки/разморозки в экстракт коллагенсодержащего гидролизата добавляли 2,0 % полиэтиленоксид 400 в соотношении 1 : 0,015 в масс %.The method for obtaining the BMCG PP composition is carried out similarly to Example 1, with the exception that to obtain the hydrolysate solution, the chicken tissues were pre-frozen at - 18°C for 45 days, then defrosted and treated with a 1% aqueous solution of glacial acetic acid in a ratio of 1:1 by weight for 10 hours at a temperature of 60°C. After three-fold freezing/defrosting, 2.0% polyethylene oxide 400 was added to the collagen-containing hydrolysate extract in a ratio of 1:0.015 by weight %.
Раствор коллагена после обработки γ-облучением в дозе 10 кГр микронизировали до получения коллагеновых микрочастиц со средним размером 390 ± 35 мкм.The collagen solution after treatment with γ-irradiation at a dose of 10 kGy was micronized to obtain collagen microparticles with an average size of 390 ± 35 μm.
ПРИМЕР 3.EXAMPLE 3.
Способ получения композиции БМКГ ПП осуществляют аналогично примеру 1, за исключением того, что для получения гидролизата ткани цыплят предварительно замораживали при - 18°С в течение 90 суток, затем размораживали и обрабатывали 1% водным раствором ледяной уксусной кислоты в соотношении 1:1 по массе в течение 12 ч при температуре 60°С. после трехкратной заморозки/разморозки в экстракт коллагенсодержащего гидролизата добавляли 1,7 % полиэтиленоксид 400 в соотношении 1 : 0,015 в масс %.The method for obtaining the BMCG PP composition is carried out similarly to Example 1, except that to obtain the hydrolysate, the chicken tissues were pre-frozen at - 18°C for 90 days, then defrosted and treated with a 1% aqueous solution of glacial acetic acid in a ratio of 1:1 by weight for 12 hours at a temperature of 60°C. After three-fold freezing/defrosting, 1.7% polyethylene oxide 400 was added to the collagen-containing hydrolysate extract in a ratio of 1:0.015 by weight %.
А раствор коллагена после обработки γ-облучением в дозе 10 кГр микронизировали до получения коллагеновых микрочастиц со средним размером 210±15 мкм.The collagen solution, after treatment with γ-irradiation at a dose of 10 kGy, was micronized to obtain collagen microparticles with an average size of 210±15 μm.
Методом фазово-контрастной оптической микроскопии была проведена визуализация микрочастиц коллагена - микрогетерогенной фазы биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля повышенной плотности (БМКГ ПП), полученных в Примере 1. Размер более 95% частиц был в диапазоне 200-450 мкм (фиг. 1)The method of phase-contrast optical microscopy was used to visualize collagen microparticles - the microheterogeneous phase of the biopolymer microheterogeneous collagen-containing hydrogel of increased density (BMCH PP), obtained in Example 1. The size of more than 95% of the particles was in the range of 200-450 μm (Fig. 1)
Были проведены испытания безопасности композиции биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля повышенной плотности in vitro. In vitro safety tests of the composition of biopolymer microheterogeneous collagen-containing hydrogel of increased density were conducted.
- Стерильность: Испытанные образцы стерильны.- Sterility: The samples tested are sterile.
- Цитотоксичность композиции биополимерного микрогетерогенного гидрогеля повышенной плотности определяли на фибробластах мыши линии 3Т3 клона SC-1.- The cytotoxicity of the composition of the biopolymer microheterogeneous hydrogel of increased density was determined on mouse fibroblasts of the 3T3 line clone SC-1.
- Морфология клеток была аналогичной контролю, количество клеток отличалось от контроля в пределах допустимой погрешности. Токсического действия не выявлено.- Cell morphology was similar to the control, the number of cells differed from the control within the permissible error. No toxic effect was detected.
- Гемолитическое действие гидрогеля было проверено на изолированных эритроцитах человека. Степень гемолиза составила 0,010±0,002 % при допустимом значении показателя не более 2%.- The hemolytic effect of the hydrogel was tested on isolated human erythrocytes. The degree of hemolysis was 0.010±0.002% with an acceptable value of no more than 2%.
- Раздражающего эффекта при однократной инсталляции в конъюнктивальный мешок глаза кролика нет. По оценочной шкале реакция соответствовала нулевой степени.- There is no irritating effect after a single installation in the conjunctival sac of a rabbit's eye. According to the rating scale, the reaction corresponded to zero degree.
- Исследования реакций общей анафилаксии и активной кожной анафилаксии на морских свинках показали отсутствие аллергических реакций анафилактического типа.- Studies of general anaphylaxis and active cutaneous anaphylaxis reactions in guinea pigs showed the absence of anaphylactic-type allergic reactions.
- Сенсибилизирующего действия на белых крысах не выявлено, реакция дегрануляции тучных клеток отрицательная.- No sensitizing effect was detected on white rats; the mast cell degranulation reaction was negative.
Имплантация выполнена на крысах (внутримышечно). Срок наблюдения 3 месяца.Implantation was performed on rats (intramuscularly). The observation period was 3 months.
Пирогенность: Экстракты, приготовленные на 0,9% растворе натрия хлорида для инъекций, пирогенных реакций при внутривенном введении кроликам не показали.Pyrogenicity: Extracts prepared in 0.9% sodium chloride solution for injection did not show pyrogenic reactions when administered intravenously to rabbits.
Суммарное повышение температуры не превысило 1,3°С.The total increase in temperature did not exceed 1.3°C.
Были проведены лабораторные испытания биологических свойств композиции биополимерного микрогетерогенного гидрогеля повышенной плотности (БМКГ ПП).Laboratory tests of the biological properties of the high-density biopolymer microheterogeneous hydrogel (HMH) composition were conducted.
Матриксные (клеточные) свойства образцов БМКГ ПП были исследованы in vitro на примере их способности поддерживать адгезию и пролиферацию стромальных фибробластоподобных клеток человека с визуализацией этого процесса, используя витальный краситель Live/Dead. Жизнеспособные клетки окрашивали зеленым, погибшие - красным. На 3 сутки культивирования поверхность микрочастиц наблюдали значительное количество адгезированных жизнеспособных фибробластоподобных клеток с последующим формированием сплошного монослоя жизнеспособных клеток. Выявлены единичные погибшие клетки.The matrix (cellular) properties of the PP BMCG samples were studied in vitro using their ability to support adhesion and proliferation of human stromal fibroblast-like cells with visualization of this process using the vital dye Live/Dead. Viable cells were stained green, dead cells were stained red. On the 3rd day of cultivation, a significant number of adherent viable fibroblast-like cells were observed on the surface of the microparticles, followed by the formation of a continuous monolayer of viable cells. Single dead cells were detected.
Полученная гистологическая картина (фиг. 2). Культивирование стромальных фибробластов подобных клеток в присутствии БМКГ ПП. Флуоресцентная оптическая микроскопия с витальным красителем. А - 3 суток культивирования; Б - 7 суток культивирования (фиг. 3) свидетельствует о перспективности использования БМКГ ПП в качестве искусственного матрикса при создании клеточно - и тканеинженерных конструкций для замещения функций поврежденных или утраченных органов и тканей.The obtained histological picture (Fig. 2). Cultivation of stromal fibroblast-like cells in the presence of PP BMCG. Fluorescent optical microscopy with a vital dye. A - 3 days of cultivation; B - 7 days of cultivation (Fig. 3) indicates the prospects of using PP BMCG as an artificial matrix in the creation of cell- and tissue-engineered structures to replace the functions of damaged or lost organs and tissues.
При внутримышечной в объеме 5 мл образцов по патенту RU 2433828 и Сферо®ГЕЛЬ (АО «БИОМИР сервис») аутбредным половозрелым крысам (самкам) визуально видимое уменьшение их объема на ранних сроках имплантации (30 суток) не обнаружено.When intramuscularly injecting 5 ml of samples according to patent RU 2433828 and Sphero®GEL (JSC BIOMIR service) into outbred sexually mature rats (females), no visually visible decrease in their volume was detected in the early stages of implantation (30 days).
Оценка скорости биодеградации композиции БМКГ ПП при имплантации. Имплантацию проводили 5 крысам линии Вистар. Образцы композиции гетерогенного имплантируемого геля Сферо®ГЕЛЬ (АО «БИОМИР сервис») и БМКГ ПП вводили внутримышечно в левую и правую бедренную мышцу в объеме 2 мл, соответственно, одновременно каждому животному. Срок имплантации 9 месяцев. Эксперименты in vivo подтвердили, что повышение плотности композиции приводит к уменьшению скорости ее резорбции. После 9 месяцев имплантации отмечается фрагментация образца Сферо®ГЕЛЬ. Потеря массы фиг. 4 Деградация БМКГ ПП при имплантации в подкожно-жировую клетчатку крысы: гистологическая картина после имплантации в подкожно-жировую клетчатку на сроке 9 месяца (ув.х200), окрашивание гематоксилин - эозин составляет около одной четверти от исходной. В то же время, на этом же сроке при имплантации БМКГ ПП в подкожно-жировую клетчатку крысы не было обнаружено признаков деградации (фиг. 5).Evaluation of the biodegradation rate of the BMCG PP composition during implantation. Implantation was performed on 5 Wistar rats. Samples of the composition of the heterogeneous implantable gel Sphero®GEL (JSC BIOMIR service) and BMCG PP were injected intramuscularly into the left and right femoral muscles in a volume of 2 ml, respectively, simultaneously to each animal. The implantation period was 9 months. In vivo experiments confirmed that an increase in the density of the composition leads to a decrease in the rate of its resorption. After 9 months of implantation, fragmentation of the Sphero®GEL sample is noted. Weight loss Fig. 4 BMCG PP degradation during implantation into the subcutaneous fat of a rat: histological picture after implantation into the subcutaneous fat at 9 months (magnification x200), hematoxylin and eosin staining is about one quarter of the original. At the same time, at the same time, during the implantation of the PP BMCG into the subcutaneous fat tissue of the rat, no signs of degradation were detected (Fig. 5).
На базе НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова Минздрава России (Санкт-Петербург) проведена апробация различных биополимеров отечественного производства, включая БМКГ ПП (15 пациентов с ракам предстательной железы) в качестве радиотерапевтических спейсеров [Новиков С.Н., Новиков Р.В., Ильин Н.Д. и др. Первый опыт клинического применения спейсера на основе животного коллагена отечественного производства для оптимизации лучевого лечения рака предстательной железы: показания, методика и осложнения. Вопросы онкологии. 2022; 68(6): 797-804]. Работа осуществлялась с разрешения локального этического комитета НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова Минздрава России. В отличие от коллагенсодержащих гидрогелей низкой плотности Сферо®ГЕЛЬ LIGHT и Сферо®ГЕЛЬ MEDIUM введение композиция БМКГ ПП в парапростатическую клетчатку позволило увеличить расстояние от передней стенки прямой кишки до простаты до 10 мм и более, что привело к снижению лучевой нагрузки на переднюю стенку прямой кишки на 40% -60%At the N.N. Petrov National Medical Research Center of Oncology of the Ministry of Health of the Russian Federation (St. Petersburg), various domestically produced biopolymers, including BMCG PP (15 patients with prostate cancer), were tested as radiotherapeutic spacers [Novikov S.N., Novikov R.V., Ilyin N.D. et al. The first experience of clinical use of a domestically produced animal collagen-based spacer to optimize radiation treatment of prostate cancer: indications, methodology and complications. Issues in Oncology. 2022; 68(6): 797-804]. The work was carried out with the permission of the local ethics committee of the N.N. Petrov National Medical Research Center of Oncology of the Ministry of Health of the Russian Federation. Unlike low-density collagen-containing hydrogels Sphero®GEL LIGHT and Sphero®GEL MEDIUM, the introduction of the BMCG PP composition into the paraprostatic tissue made it possible to increase the distance from the anterior wall of the rectum to the prostate to 10 mm or more, which led to a decrease in the radiation load on the anterior wall of the rectum by 40% -60%.
На базе Московского научно-исследовательского онкологического института им. П.А. Герцена - филиал ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Минздрава России (Москва) проведено удаление образования правой молочной железы. Для устранения дефицита тканей в полость сформированной операционной раны введено 5 мл композиция БМКГ ПП с последующим завершением ее зашивания рассасывающимся шовным материалом без оставления дренажа.At the Moscow Research Institute of Oncology named after P.A. Herzen - a branch of the Federal State Budgetary Institution "National Medical Research Center of Radiology" of the Ministry of Health of Russia (Moscow), a tumor of the right mammary gland was removed. To eliminate the tissue deficit, 5 ml of the BMCG PP composition was introduced into the cavity of the formed surgical wound, followed by its completion by suturing with absorbable suture material without leaving drainage.
Послеоперационный период протекал без осложнений, средняя длительность пребывания в стационаре составило 2,5 суток, длина послеоперационного рубца 4 см.The postoperative period was uneventful, the average length of hospital stay was 2.5 days, the length of the postoperative scar was 4 cm.
Контроль осуществляли с помощью УЗИ (в первые сутки, через 1 неделю и 2 месяца после операции) для оценки резорбции БМКГ ПП, а также МРТ молочных желез с в/в контрастированием (через 7-14 суток, 4 месяца и 1 год после операции).Monitoring was performed using ultrasound (on the first day, 1 week and 2 months after surgery) to assess the resorption of the PP BMCG, as well as MRI of the mammary glands with intravenous contrast (7-14 days, 4 months and 1 year after surgery).
По данным МРТ молочных желез с в/в контрастированием через 4 месяца после секторальной резекции справа с заполнением полости БМКГ ПП в области структурного дефекта произошла полная интеграция БМКГ ПП с окружающими тканями.According to MRI of the mammary glands with intravenous contrast, 4 months after sectoral resection on the right with filling of the cavity of the BMCG RA in the area of the structural defect, complete integration of the BMCG RA with the surrounding tissues occurred.
По данным МРТ молочных желез с в/в контрастированием через 1 год после секторальной резекции справа с заполнением полости БМКГ ПП, ранее определяемые через 4 месяца регионарные зоны гиперинтенсивного сигнала, соответствующие участкам введения гидрогеля, не определяются. Структура железистой ткани не отличается от таковой в смежных отделах железы без признаков формирования рубцовой ткани, что свидетельствует о высокой биоактивности БМКГ ПП относительно стимулирования репарационной регенерации железистой ткани.According to MRI of the mammary glands with intravenous contrast 1 year after sectoral resection on the right with filling of the cavity with BMCG PP, regional zones of hyperintensive signal, previously determined after 4 months, corresponding to the areas of hydrogel administration, are not determined. The structure of the glandular tissue does not differ from that in adjacent sections of the gland without signs of scar tissue formation, which indicates high bioactivity of BMCG PP in terms of stimulation of reparative regeneration of glandular tissue.
Таблица - Сравнительные результаты проведенных исследований*Table - Comparative results of the conducted studies*
г/см3g/cm3
%%
%%
*Плотность композиций биополимерного микрогетерогенного коллагенсодержащего гидрогеля повышенной плотности (БМКГ ПП), изготовленной по способу (Примеры 1, 2, 3) и по патенту RU 2433828 и Сферо®ГЕЛЬ (АО «БИОМИР сервис») (партия М3021019) измеряли методом пикнометрии. Сухой остаток объектов исследования, который получали методом лиофилизации с последующим вакуумированием до постоянного веса - методом взвешивания. Степень сшивки характеризовали по степени набухаемости в дистиллированной воде методом взвешивания.*The density of the compositions of the biopolymer microheterogeneous collagen-containing hydrogel of increased density (BMCH PP), manufactured according to the method (Examples 1, 2, 3) and according to patent RU 2433828 and Sphero®GEL (JSC "BIOMIR service") (batch M3021019) was measured by the pycnometry method. The dry residue of the objects of study, which was obtained by lyophilization with subsequent vacuumization to a constant weight - by the weighing method. The degree of crosslinking was characterized by the degree of swelling in distilled water by the weighing method.
Claims (5)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2832796C1 true RU2832796C1 (en) | 2025-01-09 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2249462C1 (en) * | 2003-08-21 | 2005-04-10 | Севастьянов Виктор Иванович | Multi-purpose heterogeneous collagen matrix applied for implantation and method for its obtaining |
RU2353397C2 (en) * | 2007-04-13 | 2009-04-27 | Закрытое акционерное общество "БиоФАРМАХОЛДИНГ" | Bioabsorbable collagen matrix, method of production and application |
US7846487B2 (en) * | 2001-03-05 | 2010-12-07 | Chick Cart Inc | Biologically active products |
RU2433828C1 (en) * | 2010-10-14 | 2011-11-20 | Закрытое акционерное общество "БИОМИР сервис" | Injection heterogenic biopolymer hydrogel for substitutional and regenerative surgery and method of its obtaining |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7846487B2 (en) * | 2001-03-05 | 2010-12-07 | Chick Cart Inc | Biologically active products |
RU2249462C1 (en) * | 2003-08-21 | 2005-04-10 | Севастьянов Виктор Иванович | Multi-purpose heterogeneous collagen matrix applied for implantation and method for its obtaining |
RU2353397C2 (en) * | 2007-04-13 | 2009-04-27 | Закрытое акционерное общество "БиоФАРМАХОЛДИНГ" | Bioabsorbable collagen matrix, method of production and application |
RU2433828C1 (en) * | 2010-10-14 | 2011-11-20 | Закрытое акционерное общество "БИОМИР сервис" | Injection heterogenic biopolymer hydrogel for substitutional and regenerative surgery and method of its obtaining |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ILIC-STOJANOVIC, S., et al. A Review of Patents and Innovative Biopolymer-Based Hydrogels. Gels 2023, 9, 556. CIULLA, M.G., et al. Recent Advances in the Development of Biomimetic Materials. Gels 2023, 9, 833. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5166187A (en) | Biomaterials with a base of mixtures of collagen, chitosan and glycosaminoglycans, process for preparing them and their application in human medicine | |
ES2621018T3 (en) | Hemostatic compositions and therapeutic regimens | |
US20090124708A1 (en) | Collagenous tissue compositions | |
US20120189586A1 (en) | Human Placental Derived Extracellular Matrix and Uses Therof | |
JPH01265970A (en) | Collagen water solution or water dispersion solution including hyaluronic acid | |
JPH01256967A (en) | Injectable soft tissue prosthesis derived from placenta and its manufacturing method | |
SK79698A3 (en) | Implantable acrylamide copolymer hydrogel for therapeutic uses | |
CN104055795A (en) | Injectable implant and preparation method thereof | |
US20120134949A1 (en) | Polymeric collagen biomaterials | |
EP2244753A2 (en) | Gellan gum based hydrogels for regenerative medicine and tissue engineering applications, its system, and processing devices | |
KR101710615B1 (en) | Dermal matrix for transplantation having improved survival rate and method for preparing thereof | |
KR20210105252A (en) | Development of dermal layer with shrinkage control, and preparation of artificial skin with uniform performance | |
Rosales-Cortes et al. | Immunological study of a chitosan prosthesis in the sciatic nerve regeneration of the axotomized dog | |
CN1232233C (en) | Tissue engineering corium and its preparation method | |
RU2832796C1 (en) | Method of producing composition of biopolymer microheterogeneous collagen-containing hydrogel | |
RU2533457C1 (en) | Bioactive resorbed porous 3d-matrix for regenerative medicine and method for preparing it | |
CN112118860B (en) | Method for producing collagen-laminin matrix for treating skin ulcers, burns and wound surfaces of human body | |
Hirsch et al. | Soft tissue augmentation | |
US20200282107A1 (en) | Sterile clear concentrated solution of biocompatible collagen, process for the preparation and use thereof | |
RU2433828C1 (en) | Injection heterogenic biopolymer hydrogel for substitutional and regenerative surgery and method of its obtaining | |
KR20060091350A (en) | Polymeric support for tissue engineering prepared using collagen extracted from marine organisms and its collagen extraction method | |
CN115137883A (en) | Bionic composite mineralized scaffold and preparation method thereof | |
Bahari Golamkaboudi et al. | Novel applications of alginate, cellulose, and collagen biopolymers in antimicrobial formulations and tissue engineering: A concise review | |
RU2836935C1 (en) | Collagen-containing hydrogel from supporting and connective tissues of person and method for production thereof | |
RU2836308C1 (en) | Collagen-containing hydrogel from human bone tissue and method for its preparation |