RU2223104C2 - Method for obtaining osseous transplant - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: the present innovation deals with preparing and conserving bony tissue, that is it deals with cleaning and washing out bony tissue, deproteinization of fragments at first in 0.01%- chemopsyn solution then in 10%-hydrogen peroxide solution for 48 h, treatment with liquid ether, drying and treating with 10%-lithuim chloride solution for 16 h and sterilization of target product. Moreover, allogenic or xenogenic fragment of long tubular bones should be deproteinized in chemopsyn solution for 96 h, and at treating with 10%-hydrogen peroxide solution they should be placed into alternating magnetic field at 45 C. The present innovation enables to obtain increased strength characteristics of osseous-plastic material. EFFECT: higher efficiency.

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к заготовке и консервации костной ткани, и может быть применено в работе "костных банков" для обеспечения костно-пластическим материалом учреждений здравоохранения. The invention relates to medicine, namely to the procurement and preservation of bone tissue, and can be used in the work of "bone banks" to provide bone-plastic material for health facilities.

Известен набор биосовместимых апатитосиликатных заготовок имплантатов для восстановительной челюстно-лицевой хирургии (Белецкий Б.И., Никитин А.А. , Власова Е.Б. и др., патент РФ 2074672), который по техническим показателям содержит синтетический или животного происхождения гидроксилапатит. Температурный режим спекания и порообразования 600-1000^oС.A known set of biocompatible apatitosilicate implant blanks for reconstructive maxillofacial surgery (Beletsky B.I., Nikitin A.A., Vlasova E.B. et al., RF patent 2074672), which contains hydroxylapatite in synthetic or animal origin. The temperature regime of sintering and pore formation 600-1000 ^o C.

Использование процесса спекания при высоких температурах (выходящих за рамки физиологической нормы) приводит к тому, что процесс биодеградации практически исключен или протекает очень медленно. The use of the sintering process at high temperatures (beyond the physiological norm) leads to the fact that the process of biodegradation is practically excluded or proceeds very slowly.

Гидроксилапатитная керамика, полученная в результате технологического процесса, похожа по своим свойствам на минеральный компонент костной ткани. Процесс деградации гидроксилапатитной керамики зависит от ее физико-химических характеристик, которые в значительной степени определяются условиями синтеза керамики. Hydroxylapatite ceramics obtained as a result of the technological process are similar in their properties to the mineral component of bone tissue. The process of degradation of hydroxylapatite ceramics depends on its physicochemical characteristics, which are largely determined by the synthesis conditions of ceramics.

На процесс биодеградации керамики также влияет структура пористости, то есть величина пор и их архитектоника, воспроизвести которые в ходе синтеза не всегда возможно. The porosity structure also affects the process of biodegradation of ceramics, that is, the size of pores and their architectonics, which are not always possible to reproduce during synthesis.

Наиболее близким к заявленному является способ получения костного трансплантата (Э.А. Рамих, В.Т. Подорожная, Ю.В. Этитейн, М.В. Чайкина, авторское свидетельство СССР 7124206). Данный способ предложен для депротеинизации губчатой кости (ДПГК). Депротеинизированная губчатая кость построена сотообразно, между трабекулами имеются широкие костномозговые пространства, что снижает прочностные характеристики и делает ее более хрупкой по сравнению с компактной костью. Closest to the claimed is a method for producing a bone graft (E.A. Ramikh, V.T. Podorozhnaya, Yu.V. Etitein, M.V. Chaikina, USSR copyright certificate 7124206). This method is proposed for deproteinization of the trabecular bone (DPGC). The deproteinized cancellous bone is constructed in a honeycomb manner, there are wide bone marrow spaces between the trabeculae, which reduces the strength characteristics and makes it more fragile compared to a compact bone.

Задача изобретения: повышение прочностных характеристик костно-пластического материала. The objective of the invention: improving the strength characteristics of osteoplastic material.

Технический результат достигается за счет того, что исходно используется компактная костная ткань и изменяется режим обработки. The technical result is achieved due to the fact that the initial use of compact bone tissue and changes the processing mode.

Достижение поставленной задачи позволит повысить конечные результаты костно-пластических операций. Achieving this goal will increase the final results of osteoplastic operations.

При решении поставленной задачи получен положительный эффект за счет замены губчатой кости на компактную. Компактная кость структурно более монолитна и обладает большим запасом прочности. При вертебрологических операциях, когда необходимо резецировать тело позвонка или осуществить расклинивающий корпородез, данный трансплантат может с успехом использоваться как альтернатива металлическим "кейджам". Предлагаемый костный трансплантат с течением времени полностью биодеградирует и замещается полноценной костной тканью, а так как процесс биодеградации протекает с интенсивностью 4% в год, сохраняется надежная фиксация. К преимуществам использования предлагаемого трансплантата следует отнести и тот факт, что всегда можно осуществить контрольное МРТ-исследование, что невозможно при использовании металлоимплантатов. In solving this problem, a positive effect was obtained by replacing the spongy bone with a compact one. The compact bone is structurally more monolithic and has a large margin of safety. In vertebrological operations, when it is necessary to resect the vertebral body or to perform proppant corporodesis, this transplant can be successfully used as an alternative to metal "cages". The proposed bone graft over time is completely biodegradable and replaced by full-fledged bone tissue, and since the biodegradation process proceeds with an intensity of 4% per year, reliable fixation is maintained. The advantages of using the proposed transplant include the fact that it is always possible to carry out a control MRI scan, which is impossible when using metal implants.

Поставленная задача решается за счет того, что аллогенные или ксеногенные фрагменты длинных трубчатых костей депротеинизируют в растворе химопсина в течение 96 ч, а при обработке 10% раствором перекиси водорода их помещают в переменное магнитное поле при 45^oC. Депротеинизацию фрагментов компактной костной ткани при величине фрагмента 5-6 см проводят дважды и при величине фрагмента более 6 см трижды.The problem is solved due to the fact that allogeneic or xenogenic fragments of long tubular bones are deproteinized in a solution of chymopsin for 96 hours, and when treated with a 10% hydrogen peroxide solution, they are placed in an alternating magnetic field at 45 ^o C. Deproteinization of fragments of compact bone tissue at a fragment of 5-6 cm is carried out twice and with a fragment size of more than 6 cm three times.

Способ осуществляется следующим образом. Аллогенные или ксеногенные фрагменты диафизов длинных трубчатых костей освобождают от мягких тканей и костного мозга. Трубку распиливают на 2-3 части не менее 6 см длиной или распиливают на фрагменты размером 10•0,2•0,5 см. Подвергают механической очистке и промывают холодной проточной водой в течение 4 ч, затем осуществляют депротеинизацию, помещая костные фрагменты в 0,01% раствор химопсина, и выдерживают в термостате при 37,5^oС в течение 96 ч. Затем материал промывают холодной проточной водой в течение 40 мин. Далее материал заливают 10% раствором перекиси водорода и помещают в переменное магнитное поле с подогревом до 37,5^oС на 48 ч (за этот период осуществляют 4-5-кратную смену раствора перекиси водорода). Критерием для смены раствора является обильное выпадение осадка и помутнение раствора (плавающие частицы тормозят дальнейшее очищение кортикальных фрагментов от продуктов деструкции белков). При величине фрагментов 5-6 см процесс депротеинизации проводят дважды (обработка 0,01% раствором химопсина и 10% раствором перекиси водорода). В случае депротеинизации крупных фрагментов (более 6 см) - трижды. Затем фрагменты компактной кости промывают проточной водой 4 ч. Контроль первичный осуществляется в луче света, костная ткань равномерно белая, полупрозрачная без очагов затемнений. Морфологический контроль осуществляется на срединном распиле фрагмента под увеличением х3 диоптрии. Отсутствие элементов костного мозга свидетельствует о полной депротеинизации костной ткани. Далее материал помещают в жидкий эфир на 6 ч, с трехкратной сменой раствора (каждые 2 ч), при комнатной температуре. Затем высушивают в стерильном боксе под вентилятором 15 мин, после чего заливают 10% раствором хлористого лития на 16 ч при 45^oС, промывают стерильной дистиллированной водой 5 мин.The method is as follows. Allogeneic or xenogenic fragments of the diaphysis of the long tubular bones exempt from soft tissues and bone marrow. The tube is sawn into 2-3 parts at least 6 cm long or sawn into fragments of 10 • 0.2 • 0.5 cm in size. It is subjected to mechanical cleaning and washed with cold running water for 4 hours, then deproteinization is performed by placing bone fragments at 0 , 01% solution of chymopsin, and incubated in a thermostat at 37.5 ^o C for 96 hours. Then the material is washed with cold running water for 40 minutes. Next, the material is poured with a 10% hydrogen peroxide solution and placed in an alternating magnetic field heated to 37.5 ^{° C.} for 48 hours (during this period, a 4-5-fold change of the hydrogen peroxide solution is performed). The criterion for changing the solution is heavy precipitation and turbidity of the solution (floating particles inhibit further purification of cortical fragments from protein degradation products). When the size of the fragments is 5-6 cm, the process of deproteinization is carried out twice (treatment with 0.01% solution of chymopsin and 10% solution of hydrogen peroxide). In the case of deproteinization of large fragments (more than 6 cm) - three times. Then the fragments of the compact bone are washed with running water for 4 hours. The primary control is carried out in a ray of light, the bone tissue is uniformly white, translucent without foci of dimming. Morphological control is carried out at the midline fragment cut under an increase of x3 diopter. The absence of bone marrow elements indicates complete deproteinization of bone tissue. Next, the material is placed in liquid ether for 6 hours, with a three-time change of solution (every 2 hours), at room temperature. Then it is dried in a sterile box under a fan for 15 minutes, after which it is poured with a 10% lithium chloride solution for 16 hours at 45 ^° C, washed with sterile distilled water for 5 minutes.

Стерилизацию и консервацию проводят по стандартным методикам, с последующим контролем стерильности препаратов. Sterilization and preservation are carried out according to standard methods, followed by monitoring the sterility of the drugs.

Claims (2)

1. Способ получения костного трансплантата путем очистки и промывки костной ткани, депротеинизации фрагментов вначале в 0,01%-ном растворе химопсина, затем в 10%-ном растворе перекиси водорода в течение 48 ч, обработки жидким эфиром в течение 6 ч, высушивания и обработки 10%-ном раствором хлористого лития в течение 16 ч с последующей стерилизацией целевого продукта, отличающийся тем, что аллогенные или ксеногенные фрагменты длинных трубчатых костей депротеинизируют в растворе химопсина в течение 96 ч, а при обработке 10%-ном раствором перекиси водорода их помещают в переменное магнитное поле при 45°С.1. A method for producing a bone graft by cleaning and washing bone tissue, first deproteinizing fragments in a 0.01% solution of chymopsin, then in a 10% solution of hydrogen peroxide for 48 hours, treating with liquid ether for 6 hours, drying and treatment with a 10% solution of lithium chloride for 16 hours followed by sterilization of the target product, characterized in that the allogeneic or xenogenic fragments of long tubular bones are deproteinized in a solution of chymopsin for 96 hours, and when treated with a 10% solution of peroxide water ode they are placed in an alternating magnetic field at 45 ° C. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что депротеинизацию фрагмента костной ткани при величине 5-6 см проводят дважды и при величине фрагмента более 6 см - трижды.2. The method according to claim 1, characterized in that the deproteinization of a fragment of bone tissue with a value of 5-6 cm is carried out twice and with a fragment size of more than 6 cm - three times.