СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ОСТЕОПЛАСТИКИ И ПОЛУЧЕННЫЙ ЭТИМ СПОСОБОМ МАТЕРИАЛ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ОСТЕОПЛАСТИКИ И ПОЛУЧЕННЫЙ ЭТИМ СПОСОБОМ МАТЕРИАЛ

RU (11) 2104703 (13) C1

(51) 6 A61K35/32 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 19.06.2007 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1998.02.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 5052240/14 
(22) Дата подачи заявки: 1992.05.21 
(31) Номер конвенционной заявки: 8915363 
(32) Дата подачи конвенционной заявки: 1989.11.22 
(33) Страна приоритета: FR 
(45) Опубликовано: 1998.02.20 
(56) Аналоги изобретения: FR, патент 2582517, кл. A 61 L 27/00, 1988. 
(71) Имя заявителя: Ост-Девелоппман (FR) 
(72) Имя изобретателя: Робер Бонифас[FR]; Мишель Фори[FR]; Пабло Голдшмид[FR]; Жан-Пьер Лонтрад[FR]; Жакк Люйккс[FR] 
(73) Имя патентообладателя: Ост-Девелоппман (FR) 
(86) Номер и дата международной или региональной заявки: FR 90/00842 (22.11.90) 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ОСТЕОПЛАСТИКИ И ПОЛУЧЕННЫЙ ЭТИМ СПОСОБОМ МАТЕРИАЛ 

Изобретение относится к способу производства материала для остеопластики путем обработки костной ткани человеческого или животного происхождения, особенностью которого является то, что он предусматривает сохранение неденатурированного коллагена типа I в природной форме, находящейся в исходной минеральной костной структуре и предусматривает по меньшей мере одну операцию избирательного экстрагирования и/или денатурирования неколлагенных структурных протеинов, причем указанная операция выполняется с помощью средства избирательного экстрагирования на основе мочевины. 2 с. и 10 з.п. ф-лы, 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Настоящее изобретение относится к материалу, предназначенному для остеопластики, а также способу получения указанного материала из костной ткани человека или животного. Основной целью изобретения является обеспечение хирургов материалом - заменителем кости, обладающим биологической совместимостью, не-антигенный, остеосовместимый, остеовживляемый и т.п.

Целью настоящего изобретения является получение трансплантантов, которым можно придать форму дефектного участка кости, позволяя таким образом хирургам применять трансплантант этого типа в качестве альтернативы как аутотрансплантант, что в свою очередь позволяет обойтись без дополнительной операции, или трансплантант, полученный у донора, с устранением связанных с его применением недостатков и опасностей.

Качество этого материала значительно улучшено по сравнению с применявшимися до сих пор благодаря способу изготовления, который особенно удобен для формовки костных трансплантантов в восстановительной, травматологической, ортопедической, челюстно-лицевой хирургии, также как и зубной или ветеринарной хирургии, а также, в общем, для любого костного участка, на котором требуется использование трансплантанта.

Применение замещающей кости или ее заменителей не является новостью. Первые научные публикации по этому вопросу появились еще примерно в 1800 г., и с тех пор их количество значительно возросло. Они относятся к трансплантантам от доноров или искусственным материалам, относительное содержание в которых минералов и протеинов может значительно различаться в зависимости от применяемых методов. Параллельное развитие впоследствии получило использование вместо замещающих костей человеческого или животного происхождения трансплантантов минерального характера, изготовленных их таких материалов как кораллы, гидроксиапатиты, керамика или синтетические материалы, типа способных к биологическому расположению полимеров.

В настоящее время исследования, предпринимаемые в этой области направлены на использование материалов, которые ближе к костям по строению и составу, и ближе именно к человеческим костям, что должно облегчить приживление костного трансплантанта. Сюда относится адаптация организмом новой структуры и колонизация в соответствии с так называемым механизмом "ползучего замещения".

Кость является живой тканью, в которой происходит постоянный процесс реорганизации, включающий одновременное разрушение и восстановление костного материала. В ходе нормального процесса, а также при имплантации постороннего материала поглощается старая ткань, вместо которой в образовавшихся пустотах образуется новая ткань. Между количеством поглощенной кости и вновь образованной кости постоянно поддерживается равновесие. Видимо, этот процесс будет идти легче, если имплантированный материал по своей структуре более близок к обычной кости.

По этой причине в настоящее время предпочитают готовить материал заменителя из тканей естественной кости, которая, по этическим и практическим причинам, должна быть животного происхождения.

Хорошо известно, что вживлению костного трансплантанта способствует частичная деминерализация. Вслед за этим следуют различные дополнительные шаги, которые предназначены или для полной депротеинизации кости, или для воздействия на природу протеинов, которые остаются связанными в костной основе, или для увеличения этой доли протеинов.

Что касается методов, применяемых до сих пор, то можно указать, в частности, на патент США N 4394370, в котором предлагается с помощью глутаральдегидного связующего, обеспечивающего поперечную связь, образовывать губчатую массу, плавлением смеси, состоящей из порошка деминерализованной кости человеческого происхождения и разбавленного порошка коллагена.

В патенте США N 4743259 сочетается деминерализация соляной кислотой с обогащением протеинами, осуществляемым на первой части деминерализованной кости с помощью протеинов, экстрагированных из второй части с помощью гуанидина.

Более того, в заявках на получение патента Франции N 2582517 и N 2852518 предлагается подвергать обработке обломки кости, взятые у животных, точнее у домашнего скота, путем частичной деминерализации и дубления с помощью глутаральдегида. Элементы кости, которые должен имплантировать хирург, вырезают с приданием нужной формы из костей крупного рогатого скота, предварительно подвергнутых обработке, включающей операцию делипидации или обезжиривания с помощью органического растворителя, такого как этанол, операции деминерализации с помощью средства экстрагирования кальция, такого как соляная кислота и операции, предусматривающей дубление глутаральдегидом, а также различных операций по промывке.

Из описания патентов, указанных выше, очевидно, что упоминаемый процесс дубления оказывает благоприятное воздействие на свойства обработанной кости постольку, поскольку он облегчает поперечную связь макромолекулярных цепей. Однако в последнее время обнаружено, что в отличие от высказывавшихся ранее предположений обработка глутаральдегидов не ведет к значительному снижению иммуногенных свойств и, кроме того, приживление имплантированной кости не происходит в той степени, которая была бы желательна. Кроме того, химические соединения типа глутаральдегида имеют тот недостаток, что являются биологически токсичными.

Задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы добиться хорошего приживления костного трансплантанта и сохранения коллагена в костном материале в определенной форме, которую коллаген имеет в естественной кости (главным образом в форме коллагена I), одновременно сохраняя микроскопическое строение кости, а также сохраняя пространственную структуру кости, что считается необходимым для поддержки последующей колонизации клеток. Было также выяснено, что способы обработки, применявшиеся ранее, оказывают на коллаген кости практически то же самое воздействие, что и на другие протеины, которые с помощью этой обработки стремятся удалить или денатурировать, чтобы снять их антигенность.

Таким образом, объектом изобретения является способ обработки костной ткани человека или животного, в результате которого получается материал - заменитель кости с сохранением структуры исходной кости, в которой находится неденатурированный коллаген типа I, но в которой отсутствуют антигенные протеины. Предлагаемый способ основан на том, что оказалось возможным выполнение на ткани естественной кости операции селективной экстракции антигенных протеинов при сохранении структурного коллагена.

Более конкретно, способ согласно изобретению включает, по меньшей мере, одну стадию селективной экстракции для денатурирования протеинов не коллагеновой структуры, причем эту операцию выполняют с помощью экстрагирующего средства на основе мочевины, в частности, с помощью водного раствора мочевины с концентрацией обычно от 2 до 10 М и предпочтительно от 5 до 8 М. Температура обработки - обычная или же может находиться в пределах от 15 до 30oC.

Аналитическое исследование способа с использованием мочевины показывает, что протекающие в результате такой обработки реакции ведут к разрушению макромолекулярных цепей нежелательных протеинов, оставшихся в структуре исходной кости после выполнения обычной делипидации, в то время как структурный коллаген практически воздействию не подвергается. Полученный материал отличается не только своими эксплуатационными свойствами, но также и своим составом и структурой от всех материалов применяемых в настоящее время для тех же целей, в особенности от тех, в которых предусматривается внедрение в остов кости коллагена кожи или от тех, в которых предусматривается реструктурирование коллагена, поскольку это, как выяснилось, ведет к системе кристаллизации, отличающейся от естественной кристаллизации.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения способ не включает предварительных операций по частичной деминерализации делипидированной кости. Однако на этой стадии могут быть применены известные методы деминерализации.

После операции экстрагирования, согласно изобретению, осуществляют операцию промывки, которая является классической и служит для удаления протеинов из материала кости во время его обработки, с избирательностью по отношению к коллагену, не-денатурированной структуры. При практическом использовании способа эта операция промывки предпочтительно осуществляется при температуре в пределах 30-60oC, лучше всего от 45 до 55oC. При этом достигается полезный компромисс между желательным удалением протеинов и сохранением коллагена в его неотдубленной форме, что оказывает благоприятное воздействие на окончательные свойства материала, предназначенного для имплантации в костной хирургии.

В соответствии с другими характеристиками способа можно повторить операцию селективного экстрагирования мочевиной, желательно в сочетании с другим средством, способным разрушать мостиковые дисульфидные связи, таким как меркаптоэтанол, причем за этой операцией каждый раз должна следовать соответствующая операция по промывке.

Кроме того, способ может включать ряд различных операций, известных самих по себе, в частности, операцию экстрагирования ионным растворителем, состоящим, например, из водного раствора соли, такой как хлорид натрия.

Практически применяемые экстрагирующие средства выбираются их числа соединений, не оказывающих токсического воздействия на организм, в отличие, например, от глутаральдегида, применявшегося в известном уровне техники.

Анализ показал, что осуществляя способ в его предпочтительных вариантах получают костный материал, в котором структурный коллаген находится преимущественно в количестве от 20 до 40%, предпочтительно от 25 до 35%.

Отсюда ясно, что после завершения обработки полученный материал не содержит всего исходного коллагена, на долю которого, как известно, приходится приблизительно 90% от органического вещества обезжиренной сухой кости, причем приблизительно 95% от этой доли приходится на коллаген типа I, характеризующийся молекулой тропоколлагена, образуемой тремя полипептидными цепями, расположенными по спирали и включающими две цепи типа I альфа-1 и одну цепь типа I альфа-2, а приблизительно 5% на коллаген типа III, состоящий из трех идентичных цепей альфа-1. Тем не менее, во время обычных операций, состоящих из предварительной делипидации и возможной деминерализации удаляется только легко экстрагируемый коллаген и другие протеины, в то время как большая часть структурного коллагена остается нетронутой, когда другие, не удаленные ранее протеины подвергаются денатурации мочевиной, причем эти протеины в основном состоят из протеогликанов или антигенных гликопротеинов.

Однако свойства материала, полученного способом, согласно изобретению, в частности, его пригодность к остеопластике, а также его механические свойства и формуемость, как выяснено, непосредственно связаны с присутствием первоначального коллагена, интегрированного в микропористую структуру и состоящего главным образом из коллагена типа I. Стоит также отметить, что изобретение обычно приводит к обогащению коллагеном типа I, например, его содержание достигает 97%, а доля коллагена типа III составляет 3%.

Эти данные являются результатом исследования полученного материала с помощью известных методов анализа, определяющих тип коллагена, и заключающихся, например, или в исследовании коллагена методом иммунофлуоресценции после его реакции с антиколлагенными (типа I) антителами, или подвергая коллаген воздействию бромистого циана, с получением смеси характерных пептидов, которые разделяют в зависимости от своего молекулярного веса и подвергают анализу с помощью электрофореза.

В большинстве случаев материал, согласно изобретению и полученный в соответствии со способом, в котором предусмотрена предварительная частичная деминерализация, имеет состав в пределах, указанных ниже (в % по весу):

Вода - 2-10 или менее 10

Липиды - 1-15 или менее 15

Зола - 40-65

Кальций - 10-25

Фосфор - 5-20

Ca/P - 1-2,2

Протеины - 30-45

Коллаген - 20-40

В предпочтительном варианте, когда способ не предусматривает предварительной частичной деминерализации, материал преимущественно имеет состав в пределах, указанных ниже:

Вода - менее 10

Липиды - менее 2, а именно 0; 1-2

Минералы - 50-70

Кальций - 20-30

Фосфор - 10-17

Ca/P - 1,6-2,2

Протеины - 25-35

Коллаген - 20-30

Ниже изобретение будет описано более подробно в рамках конкретных примеров применения способа и клинического использования материала, причем эти примеры не подразумевают ограничения границ изобретения.

Пример I

Приготовление материала в форме блоков

Исходный материал состоит из блоков кости, предварительно вырезанный из эпифиза и диафиза костей крупного рогатого скота сразу после их получения с бойни. В зависимости от предполагаемого использования предпочтение может быть отдано губчатой кости (эпифиз) или корковой кости (диафиз). В рассматриваемом случае, когда требуется высокая прочность на сжатие, желательно выполнять поперечные разрезы эпифиза под прямым углом к каркасу.

Сначала эти блоки подвергают обработке в соответствии с обычной операцией делипидации костной ткани смесью хлороформа и метанола или этанола и дихлорметана, причем расход делипидирующей смеси составляет приблизительно 10 объемов на 1 часть первоначальной свежей кости (10 л/кг). Эта операция позволяет экстрагировать свободные липиды, жирные кислоты, липопротеины, связанные с костным материалом. В рассматриваемом примере эта операция выполняется следующим образом: 400 г блоков костей обрабатывают четырехлитровой смесью хлороформа с метанолом (в отношении две трети к одной трети) при температуре 4oC в течение 24 часов с перемешиванием.

В дальнейших операциях эта пропорция, равная 10 объемам на одну часть первоначальной кости, будет сохраняться, если не оговорено иное.

В примере 1а (но не в примере 1б) блоки подвергают затем операции деминерализации, выполняемой путем воздействия на них 0,6 М соляной кислоты при температуре 4oC в течение 6 часов. Эта операция традиционна и условия ее выполнения могут варьироваться в соответствии с описанием, например, патента Франции N 2582517, т.е. используя раствор соляной кислоты с молярной концентрацией в пределах от 0,1 М до 1 М, или другую минеральную или карбоновую кислоту и/или органический реагент, способный образовывать комплексы с кальцием кости, такой как этилендиаминтетрауксусная кислота.

С другой стороны, можно также увеличить длительность контакта с соляной кислотой, например, до тридцати шести часов. В зависимости от длительности обработки материал будет обладать большей или меньшей твердостью, будучи приспособлен к требованиям будущего применения.

Во время операции деминерализации частично удаляются ионы, входящие в гидроксиапатит, образующий часть стромы костного коллагена, что делает эту строму более доступной для последующего экстрагирования.

Следующая операция заключается в экстрагировании путем воздействия водным раствором хлорида натрия: блоки подвергают обработке четырьмя литрами раствора хлорида натрия концентрацией 1 М при температуре 4oC в течение тридцати шести часов при перемешивании.

Это экстрагирование позволяет удалить из костного материала наиболее растворимые или свежесинтезированные макромолекулярные компоненты. В экстракте обнаружены липиды, оставшиеся после предыдущей обработки, протеогликаны и коллагены. Эта операция позволяет избежать денатурации коллагеновой стромы при частичном экстрагировании некоторых компонентов перед тем, как более стойкие компоненты матрицы подвергнуть воздействию в ходе последующих операций по экстрагированию.

Затем, в примере 1а, а также в примере 1б переходят к ключевой операции изобретения, в ходе которой блоки кости подвергают воздействию 4 л раствора 8 М мочевины при комнатной температуре (20oC) в течение периода шести часов.

Эта операция позволяет экстрагировать такие молекулы как протеогликаны и гликопротеины, включая структурные гликопротеины, которые являются молекулами, обладающими наиболее высокой антигенностью в кости, но без излишнего денатурирования соединительной коллагеновой стромы.

Это экстрагирование довершается новым экстрагированием, имеющим аналогичную цель и выполняемым с помощью 0,2% раствора меркаптоэтанола в мочевине 8 М при комнатной температуре в течение двадцати четырех часов.

После завершения этих двух операций селективного экстрагирования было обнаружено, что неколлагенные гликопротеиновые элементы были эффективно экстрагированы или, по меньшей мере, денатурированы, позволяя не допустить отбраковывания предназначенного для трансплантанта материала из-за естественной антигенности его гликопротеинов, присутствующих в макромолекулярных составах в строме костной ткани.

Применявшиеся в ходе предшествующих операций различные растворы и реагенты удаляются путем промывки четырьмя литрами дистиллированной воды при температуре 55oC в течение более чем двадцати четырех часов.

После этого следует обработка буферным раствором фосфата концентрацией 0,4 М (pH=7,4), которая производится при перемешивании в течение сорока восьми часов при температуре 35oC. После этой операции следует промывка этанолом в объеме двух литров при комнатной температуре в течение двадцати четырех часов.

Активное промывание чистой водой позволяет удалить или скорее продолжить экстрагирование липидов, протеогликанов, коллагенов и гликопротеинов. Применяемая температура обработки позволяет подавить энзиматическую активность, наличествующую в ткани, связанную с эндогенной протеазой или экзогенной протеазой бактериального происхождения, например, также как и с другими литическими энзимами.

Что касается экстрагирования фосфатным буферным раствором, то эта операция продолжает удаление матричных и/или липидных компонентов, которые могут все еще быть связаны с костной стромой. Процесс экстрагирования позволяет также восстановить равновесие костного материала в том что касается присутствия солей.

И, наконец, промывка в спиртовой ванне обеспечивает окончательное и полное экстрагирование соединений, которые все еще слабо связаны с коллагеновой стромой, в особенности остаточных липидов, но в первую очередь облегчает проведение последующей операции выделения материала.

Действительно, обломки кости, обрабатываемые в соответствии с настоящим изобретением с целью получения материалов для целей остеопластики подвергают в конце концов сушке, промывают этиловым спиртом и сушат в вентилируемой печи. Они могут быть также заморожены и/или лиофилированы с целью возможности их хранения до момента использования. Возможна формовка отдельных частей таким образом, чтобы получать формы, подходящие для использования. Так, может быть получен материал в форме параллелепипедов различных размеров, усеченных пирамид, тонких пластинок, дисков и так далее. Конечные формы после этого упаковывают и подвергают стерилизации ионизирующим облучением.

Пример II

Аналитическое исследование

Полученный материал был подвергнут микроскопическому, биохимическому и химическому исследованию.

а) Исследование с помощью оптической микроскопии, в оптическом и поляризованном свете. Это исследование показывает, что структура костной ткани сохраняется. Особенно заметно, что свой характерный вид сохраняет трабекулярная основа губчатой ткани. Установлено, в частности, что коллаген присутствует в своей первоначальной форме, и это совершенно отчетливо отличает материал согласно изобретению от материалов, получавшихся с помощью прежних методов, которые предусматривают добавление экзогенного коллагена на каком-либо носителе.

б) Исследование с помощью флуоресцентной микроскопии. Это исследование позволяет получить характеристики определенной структуры, очень близкой к структуре естественной кости. Определение характеристик коллагена типа I было достигнуто путем использования специфических антиколлагеновых типа I антител.

в) Биохимическое исследование с помощью бромистого циана подтверждает, что действительно коллаген является коллагеном типа I. Обнаружено присутствие пептидов альфа-I СВ7 и альфа-I СВ8. Присутствие пептидов альфа-I СВ6 подтверждает наличие поперечных связей между цепями и, следовательно, частичное сохранение пространственной структуры. Отмечено также присутствие альфа СВ3.

Эти результаты, сопоставленные с эталонными веществами, доказывают присутствие охарактеризованного коллагена типа I.

г) В химическом анализе средние значения химического состава четырех партий продукта, полученных в результате применения способа в соответствии с примером I дают следующие результаты, выраженные в весовых процентах по отношению к суммарному весу сухого материала:

Пример 1а (см. табл. 1).

Пример 1б (Химический состав по шести партиям (см. табл. 2).

Средняя кажущаяся плотность продукта варьируется в пределах от 0,32 до 0,57 г/см3, в зависимости от образцов, при среднем значении 0,39 г/см3

Пример IIIа.

Приготовление материала в форме порошка

Фрагменты, отобранные из костей крупного рогатого скота (причем ориентация выполнения среза не имеет значения) подвергают обработке, описанной в примере I. Затем их измельчают в порошок, который можно использовать непосредственно.

Пример III б

Получение формованного материала

Из порошка, состоящего из частиц различных размеров, формуют детали нужной формы с помощью связующего, которое, преимущественно, должно быть биологического происхождения, или может быть биоразлагаемым синтетическим полимером в зависимости от намеченного использования.

В конкретном случае настоящего примера использовали в качестве связующего продукт, обработанный с возможностью разрастания сосудов, такой как биорассасываемый полимер из группы полиактических смол, который был применен в соотношении 1-10 частей на одну часть костного порошка. Можно также было бы применить фибрин в соотношении одна или две части на сто частей кости. Размеры частиц порошка находятся в пределах от 250 до 1000 мкм.

Готовые формованные детали подвергают стерилизации облучением и герметически упаковывают в стерильную упаковку.

Пример IV

Варианты способа

Кости крупного рогатого скота подвергают обработке, описанной в примере I за исключением того, что перед конечной промывкой спиртом, до или после промывки дистиллированной водой, проводят еще одну операцию делипидации смесью хлороформа и метанола или смесью этанола и дихлорметана.

Эта операция обеспечивает окончательную и полную делипидацию соединительной костной стромы и, следовательно, удаление липидных соединений, жирных кислот или липопротеинов, которые все еще остаются соединениями с костной стромой. Выполнение этой конечной делипидации дает возможность, например, получить в наилучших условиях костный порошок в соответствии с примером III, имеющий содержание остаточных липидов, преимущественно, менее 5%.

С этой же целью можно провести еще две дополнительные операции по делипидации, чтобы получить продукт, содержащий незначительное количество остаточных липидов, порядка 1% или менее.

Очевидно, что относительное содержание других составляющих при этих условиях также меняется.

Можно также изменить условия выполнения различных операций в ходе обработки, например, концентрацию, длительность контакта и температуру при использовании блоков, три размера которых варьируются в пределах от 8 до 30 см. Используемые условия осуществления были следующими:

- устранение этапа экстрагирования ионным растворителем, которая в других случаях выполняется с помощью раствора хлористого натрия концентрацией 0,5-2 М при температуре 2-5oC в течение от двенадцати до тридцати шести часов;

- концентрация водных растворов мочевины в пределах от 5 до 10 М;.

- концентрация водного раствора меркаптоэтанола в мочевине составляла 0,1 до 0,5 объемных % меркаптоэтанола;

- длительность селективного экстрагирования этим раствором находится в пределах от двенадцати до тридцати шести часов при комнатной температуре.

В результате удалось получить удовлетворительные материалы для нужд остеопластики, причем химический состав этих материалов находится в следующих пределах (% по весу):

Зола - 40-70, чаще 60-65%

Липиды - 0,5-2%

Потери при сушке - 7-10%

Протеин (по Къельдалю) - 25-45%

Кальций - 10-30% (10-20 или 20-30)

Фосфор - 10-17%

Отношение Ca/P - 1-2,2 (1-1,3 или 1,6-2,2)

Коллаген - 33-38%

(количественный анализ коллагена по оксипролину)

Такие же результаты были получены и в вариантах изобретения, в которых на промежуточном этапе получали порошок, как описано в Примере III.

Пример V

Клинические наблюдения на примере кастрированного кота в возрасте одного года

Это животное оказалось жертвой несчастного случая (травматический шок, вызванный ударом автомобиля), приведшего к осколочному перелому правой бедренной кости, в ближней вертлужной области. С использованием остеопластического материала, согласно изобретению, кота прооперировали через восемь дней после получения травмы с применением следующей техники: вскрывали место перелома, вставляли приготовленный согласно Примеру I блок в восстанавливаемую вертлужную массу и соединяли путем реконструирования бедренного диафиза с помощью небольших наружных креплений Перо (трансфиксирующие спицы и резьбовые штифты диаметром 2 мм).

Животное полностью восстановило свою способность к ходьбе, бегу и прыжкам. Сделанные через шестьдесят и девяносто дней рентгеновские снимки показали удовлетворительное восстановление кости и срастание трансплантанта. Все это позволило избежать связанных с переломом осложнений, которые в случае отсутствия срастания могли привести к ампутации конечности.

Пример VI

Немецкая овчарка

Это животное оказалось жертвой дорожного происшествия, получив в результате осколочный перелом диафиза. Операция собаки была быстро выполнена и сопровождалась установкой гетеротрансплантанта, приготовленного из блока кости крупного рогатого скота, полученного в соответствии с Примером I. Трансплантант был вырезан из блока так, чтобы получить на концах бедренного диафиза шпунтовое соединение. Укрепление сборки костей достигнуто путем наложения плоских пластин Перро и свинчивания бедренного диафиза винтом диаметром 3,5 мм.

Животное восстановило способность стоять всего через несколько дней. Рентгеновские снимки, сделанные через тридцать и шестьдесят дней продемонстрировали устойчивость сборки и срастание трансплантанта.

Пример VII

Использование материала, согласно изобретению, в форме порошка для верхушечной резекции верхнего левого бокового резца пациента

Операция была выполнена с соблюдением обычной практики, а именно: произведен полукруглый надрез с удалением кисты и стерилизацией места операции лазером CO2. Помещение материала, являющегося предметом настоящего изобретения и приготовленного в форме порошка в соответствии с Примером III было выполнено путем смешивания его со стерильной биологической сывороткой и вдавливания в оставленное кровяными каналами костное округлое гнездо. После этого ткань десны была возвращена на место с наложением шва и сделан контрольный рентгеновский снимок.

Через восемь дней было отмечено, что началось превосходное заживление. Через неделю рентгеновский снимок показал значительные улучшения по сравнению со снимком, полученным при использовании другого заполняющего материала, применяемого в стандартной практике. Таким образом, непрозрачность к рентгеновским лучам у материала, являющегося предметом настоящего изобретения близка к аналогичной характеристике человеческой альвеолярной кости.

Рентгеновские фотографии, выполненные через две недели и месяц подтвердили полученные результаты. Заживание было превосходным и никаких явлений отторжения не наблюдалось.

По изображениям на рентгеновских снимках можно сделать вывод о имеющем место "интегрировании" порошка. В практике врача, выполнившего эту операцию, результат был совершенно исключительным по сравнению с результатами, наблюдавшимися при использовании других известных продуктов-заполнителей, имеющихся в продаже.

Пример VIII

Использование материала, согласно изобретению, для восстановления двух периодонтальных карманов у 50-летнего пациента до нормального состояния

Операция заключалась в отгибании полосы ткани, тянущейся от верхнего левого центрального резца до второго верхнего левого коренного зуба, с последующей стерилизацией кости и частей корней карманов глубоким выскабливанием и обработкой поверхности корней.

Зернистая ткань полоски на уровне десны и в карманах была испарена с помощью лазера CO2, в то время как надкостницу и карманы промыли физиологическим раствором.

Применялись блоки, приготовленные в соответствии с примером 1. Эти стерильные блоки в абсолютно стерильных условиях были обрезаны до нужных размеров. Два блока с усилием поставили на место, так, чтобы обеспечить прочный контакт и удержание. После завершения этой операции полосу ткани вернули на место и наложили шов.

Через восемь дней после удаления хирургической повязки, снятия швов и очистки места операции было обнаружено, что некоторые швы (два) разошлись и что два блока не вполне закрыты, поскольку они все еще оставались немного видны. Однако состояние заживления было удовлетворительным и, как ни удивительно, на блоках было обнаружено развитие новой десны типа, который обычно появляется на уровне надкостницы, когда последняя обнажена. Это можно считать признаком "признания" материала, являющегося предметом настоящего изобретения, новой десной. Полученный результат подтвержден рентгеновским обследованием.

Через две недели два блока материала, являющегося предметом настоящего изобретения оказались полностью закрыты тканью и новой десной.

Все это подтверждает, что благодаря "нейтральности" этой структуры, близкой по этому показателю к человеческой альвеолярной кости, материал, являющийся предметом настоящего изобретения превосходно сращивается и покрывается новой десной, как и в случае надкостницы.

Последний рентгеновский снимок, полученный через месяц, подтвердил, что два блока превосходно срослись. Никаких признаков отторжения не наблюдалось. Кроме того, зубы более не имели тенденции к движению и внешний вид десен стал нормальным, за исключением проблем, связанных с послеоперационными швами. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ получения материала для остеопластики из костной ткани природного происхождения, включающий последовательное удаление липидов из природной костной ткани с помощью органического раствора, селективную экстракцию с последующей промывкой и лиофилизацией конечного продукта, отличающийся тем, что селективную экстракцию выполняют с помощью раствора мочевины для денатурирования и удаления антигенных протеинов с сохранением неденатурированного коллагена типа I в природной форме, находящейся в исходной минеральной костной структуре, и полученную структуру направляют на промывку и лиофилизацию.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что удаление липидов проводят органическим раствором, содержащим на 1 ч. кости 10 объемов смеси хлороформ/метанол или этанол/дихлорметан при соотношении соответственно 2/3 - 1/3.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что этап деминерализации костной ткани проводят раствором соляной кислоты с молярностью 0,1 1,0 М после обработки удаления липидов.

4. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что перед селективной экстракцией осуществляют экстракцию ионным растворителем, в частности с помощью хлорида натрия.

5. Способ по пп.1 4, отличающийся тем, что селективную экстракцию проводят 2 10 М раствором мочевины, предпочтительно 5 8 М раствором.

6. Способ по пп.1 5, отличающийся тем, что селективную экстракцию проводят водным раствором мочевины, содержащим 0,1 0,5 об. меркаптоэтанола.

7. Способ по пп.1 6, отличающийся тем, что промывку проводят с помощью дистиллированной воды при 30 60oС, предпочтительно 45 55oС.

8. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что селективную экстракцию осуществляют сначала с помощью раствора мочевины, имеющего концентрацию между 2 и 10 М, преимущественно между 5 и 8 М, затем, после промывки, с помощью водного раствора мочевины, содержащего меркаптоэтанол в количестве между 0,1 и 0,5 об. в растворе.

9. Материал для остеопластики, содержащий коллаген, отличающийся тем, что он получен по способу согласно пп.1 8 и представляет собой соединение, в котором сохранена костная структура природного происхождения, содержащая неденатурированный коллаген типа 1.

10. Материал по п.9, отличающийся тем, что он содержит в структуре коллаген 20 40% а именно порядка 25 35%

11. Материал по пп.9 и 10, отличающийся тем, что он содержит по данным анализа сухого материала липиды в количестве менее 15% протеины в количестве между 25 и 45% кальций в количестве 10 30% фосфор в количестве 5 20, содержащие воды в нем ниже 10% соотношение Са/Р преимущественно находится между 1 и 2,2.

12. Материал по пп.10 и 11, отличающийся тем, что он находится в форме параллелепипедных блоков, усеченных пирамид, пластинок, дисков, или порошка, или порошка, амальгамированного с помощью связующего, которое может быть преимущественно биологического происхождения, такого как фибрин, или синтетического происхождения, такого как, например, синтетический биоразлагаемый полимер.