ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2274461
МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАМЕЩЕНИЯ ДЕФЕКТОВ КОСТНОЙ ТКАНИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
Имя изобретателя: Литвинов Сергей Дмитриевич
Имя патентообладателя: Литвинов Сергей Дмитриевич
Адрес для переписки: 443079, г.Самара,79, ул. Гагарина, 48-6, С.Д. Литвинову
Дата начала действия патента: 2004.02.26
Группа изобретений относится к
медицине, а именно к травматологии,
ортопедии, стоматологии, нейрохирургии, и
предназначена для замещения дефектов при
различных костных патологиях. Материал для
замещения дефектов костной ткани
представляет собой пластины, состоящие из
фторгидроксиапатита в коллагене, при этом
содержание фторгидроксиапатита составляет
40-90% по массе. Способ получения материала
состоит в том, что пористый коллагеновый
матрикс помещают между растворами,
содержащими 0,2-1 моль/л хлорида кальция и
раствор, содержащий 0,1-1 моль/л фосфата
натрия или фосфата аммония и 0,01-0,1 моль/л
фторида аммония, а также раствор аммиака
или гидроксида натрия, проводят
электрофорез с плотностью тока 7-20 мА/см2
в течение 10-24 часов, полученный материал
промывают дистиллированной водой, сушат
при 20-37°С и стерилизуют.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к медицине, а
именно к созданию твердых материалов на
основе коллагена, которые могут быть
использованы для заполнения дефектов
костной ткани в травматологии, ортопедии,
стоматологии, нейрохирургии при врожденных
и приобретенных заболеваниях.
Известен способ получения
препарата для активизации репаративного
остеогенеза, в соответствии с которым
сначала из животного сырья путем щелочно-солевой
обработки получают раствор коллагена, в
который затем вводят формальдегид, водную
дисперсию гидроксоапатита, перемешивают и
добавляют водный раствор хлоргексидин
биглюконата. Из этой смеси получают
коллагеновую губчатую массу, которую
помещают в область пораженного участка
кости. Однако такой материал не обладает
хорошей структурной интегрированностью
компонентов, а также является низко
технологичным [патент РФ №2088240].
За прототип выбран материал,
представляющий собой механическую смесь
коллагена и гидроксоапатита, который
синтезируют, помещая коллагеновое волокно
в жидкую среду между разноименными
электродами, которые с одной стороны
омываются раствором соли кальция, а с
другой - щелочным раствором соли фосфата. В
результате получают гидроксоапатит,
распределенный между волокнами коллагена [Патент
РФ №2174848].
Недостатками данного материала являются
его высокая способность гидратироваться
водой в водной среде, что приводит к
сильному его разбуханию при замещении им
дефектов костной ткани, недостаточная
скорость регенерации костной ткани.
Положительный результат заявленного
технического решения заключается в том, что
патентуемый материал содержит фторид-ион,
оказывающий непосредственное воздействие
на клетки костной ткани, что влияет на
процесс регенерации. Фторид-ион входит в
состав молекулы фторгидроксоапатита.
Это достигается тем, что пористый
коллагеновый матрикс помещают между двумя
растворами: один раствор содержит ионы
кальция Са2+, а другой - фосфат-ионы,
фторид-ионы и гидроксид-ионы; процесс
синтеза фторгидроксоапатита на коллагене
проводят при использовании электрофореза.
В результате происходит взаимодействие:
и получается вещество апатитной
структуры - фторгидроксоапатит, который
осаждается на волокнах белка. При этом
материал формируется в виде пористых
пластин толщиной 3-10 мм.
Количество осаждаемого на коллагене
фторгидроксоапатита регулируется в
зависимости от времени проведения синтеза,
содержание фторид-иона в полученном
продукте зависит от его концентрации в
исходном растворе.
ПРИМЕР.
Берут в готовом виде пористый
коллагеновый матрикс, полученный из кости
животного, гидратируют его, помещая в
дистиллированную воду. Подготовленный
таким образом образец помещают между двумя
растворами: один раствор содержит хлорид
кальция CaCl2 «хч» концентрации 0,2-1 моль/л,
а другой - фосфат натрия NaH 2PO4 «хч»
или фосфат аммония (NH4 )3PO4
«хч», концентрации 0,1-1 моль/л, фторид
аммония NH4F «хч» концентрации 0,01-0,1
моль/л и гидроксид-ионы. В качестве
источника последних можно использовать
раствор аммиака или гидроксида натрия. Для
стабилизации значения рН в раствор соли
кальция добавляют порошок оксида магния MgO.
Затем в растворы опускают электроды и в
течение 30-300 минут пропускают электрический
ток плотностью 7÷20 мА/см2 . В
процессе электрофореза происходит реакция:
В результате этой реакции образуется
фторгидрокосапатит, который
взаимодействует с коллагеном и осаждается
на нем. Полученный материал промывают
дистиллированной водой, сушат при 20-37°С,
стерилизуют и подготавливают к имплантации.
При изменении концентрации фторида аммония
в исходном растворе изменяется и его
содержание в получаемом продукте, что
отражено в таблице 1. Количество
осаждаемого на коллагене
фторгидроксоапатита регулируется в
зависимости от времени проведения синтеза (таблица
2).
| Таблица 1. |
| № обр. |
Концентрация фторида
аммония в исходном растворе, моль/л |
Содержание иона фтора в
продукте, моль/г массы продукта |
| 1 |
0,01 |
0,0002 |
| 2 |
0,02 |
0,0003 |
| 3 |
0,04 |
0,0005 |
| 4 |
0,06 |
0,0013 |
| 5 |
0,08 |
0,0043 |
| 6 |
0,10 |
0,0048 |
| Таблица 2. |
| № образца |
Масса исходного коллагена, г |
Время синтеза, часы |
Масса полученного образца, г |
Изменение массы образца, % |
| 1 |
0,4005 |
2 |
0,4712 |
15,0 |
| 2 |
0,4400 |
4 |
0,6003 |
26,7 |
| 3 |
0,4120 |
6 |
0,7601 |
45,8 |
| 4 |
0,4207 |
8 |
0,8778 |
67,6 |
| 5 |
0,4525 |
10 |
2,0568 |
78,0 |
Полученный материал был использован при
имплантациях. Имплантат обладает хорошей
степенью регенерации, нетоксичен, обладает
свойством отсутствия иммунологической
реакции, гемостатическими и
противовоспалительными свойствами,
стимулирует рост нативной кости в
кратчайшие сроки.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Материал для замещения дефектов костной
ткани, характеризующийся тем, что он
представляет собой пластины, состоящие из
фторгидроксиапатита в коллагене, при этом
содержание фторгидроксиапатита составляет
40-90% по массе.
2. Способ получения материала по п.1,
характеризуется тем, что пористый
коллагеновый матрикс помещают между
растворами, содержащими 0,2-1 моль/л хлорида
кальция и раствор, содержащий 0,1-1 моль/л
фосфата натрия или фосфата аммония и 0,01-0,1
моль/л фторида аммония, а также раствор
аммиака или гидроксида натрия, проводят
электрофорез с плотностью тока 7-20 мА/см2
в течение 10-24 ч, полученный материал
промывают дистиллированной водой, сушат
при 20-37°С и стерилизуют.
Версия для печати
Дата публикации 03.06.2007гг
вверх
|
