Способ получения и консервации минерализованного костного матрикса

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу получения минерализованного костного матрикса. Способ получения минерализованного костного матрикса, включающий механическую очистку губчатой кости от хрящевой ткани, перфорацию кости спицей, далее кость последовательно обрабатывают раствором натрия хлорида и твина-100, раствором перекиси водорода, смесью хлороформ-этанол, перемешивают, объем всех используемых растворов составляет не менее 5 объемов губчатой кости, далее обрабатывают спирт-эфирной смесью, перемешивают, все перемешивания проводят на магнитной мешалке, далее центрифугируют и проветривают на воздухе, затем костные фрагменты замораживают, лиофильно высушивают и стерилизуют, при определенных условиях. Вышеописанный способ позволяет сократить время реализации заявленного способа, а продукт, полученный заявленным способом, может храниться в течение 3 лет, сохраняя стерильность и биологические свойства.

Изобретение относится к медицине, к травматологии и ортопедии, в частности при ревизионных оперативных вмешательствах реэндопротезирования крупных суставов.

В практике эндопротезирования крупных суставов зачастую стает вопрос о замещении дефекта кости в зоне установки эндопротеза. Для этого используют различные материалы на основе кальция фосфата, гидроксиапатита и т.п. Кроме того, применяется и замещение дефекта собственной костной стружкой, получаемой в процессе операции.

Известен способ изготовления имплантатов из губчатой костной ткани, включающий отмывание костных фрагментов водой и последующим погружением в 6%-ный раствор перекиси водорода на 48 ч при соотношении один объем костных фрагментов на четыре объема раствора перекиси водорода (то есть 1:4) со сменой раствора 4 раза через каждые 12 ч, костные фрагменты подвергают центрифугированию, затем погружают их в смесь этанола и хлороформа в соотношении 1:1, а костные фрагменты и смеси этанола с хлороформом в соотношении 1 объем костных фрагментов на 4 объема смеси, при этом смесь меняют 4 раза через каждые 12 ч, повторно центрифугируют костные фрагменты, проветривают на воздухе в течение 24 ч, после чего костные фрагменты замораживают при температуре -70°С в течение 24 ч, по истечении этого времени их подвергают лиофилизации в течение 48 ч с достижением остаточной влажности 5%, а после этого упаковывают в стандартный двойной пакет и стерилизуют потоком быстрых электронов дозой 18+5 кГр на ускорителе ЛУЭ-8-5М, У003 MB (RU 2172104 С1).

Однако данный способ не предусматривает очистку минерализованного костного матрикса на начальном этапе от клеток ткани, что не обеспечивает полной экстракции полярных липидов, гликолипидов, протеолипидов, углеводов и аминокислот, а также является длительным в реализации - 172 ч.

Целью настоящего изобретения является разработка способа заготовки костного матрикса, предусматривающего удаление клеточных элементов на начальном этапе очистки заготовки, полной экстракции полярных липидов, гликолипидов протеолипидов, углеводов и аминокислот, с уменьшением времени реализации метода.

Указанный результат достигается тем, что губчатую кость на первом этапе механически очищают от хрящевой ткани, перфорируют спицей диаметром 1,5 мм и последовательно обрабатывают раствором натрия хлорида и твина-100 в концентрациях 0,8 и 0,1% соответственно, далее перемешивают в течение 6 ч и меняют раствор 3 раза через каждые 2 ч, затем последовательно губчатую кость обрабатывают перекисью водорода, перемешивают в течение суток, меняют раствор каждые 6 ч, далее обрабатывают смесью хлороформ-этанол, перемешивают в течение 12 ч, меняют раствор 3 раза через каждые 4 ч, объем всех используемых растворов составляет не менее 5 объемов губчатой кости, далее обрабатывают спирт-эфирной смесью (1:2), перемешивают в течение 6 ч, все перемешивания проводят на магнитной мешалке.

Способ иллюстрируется подробным описанием.

Берут губчатую кость и механически очищают от остатков хрящевой ткани. Затем очищенную губчатую кость перфорируют спицей диаметром 1,5 мм. Перфорирование проводят равномерно по всей поверхности губчатой кости. После этого губчатую кость помещают в емкость с раствором, состоящим из хлорида натрия и твина-100 с концентрацией 0,8% и 0,1% соответственно. Объем раствора должен оставлять не менее 5 объемов губчатой кости. Раствор постоянно перемешивают на магнитной мешалке в течение 6 ч. Раствор меняют через каждые 2 ч. Затем губчатую кость помещают в раствор перекиси водорода с концентрацией 6% и продолжают перемешивание на магнитной мешалке в течение 24 ч. Раствор меняют с периодичностью 6 ч. Объем раствора должен составлять не менее 5 объемов заготовки. Затем губчатую кость извлекают из раствора и центрифугируют при 3000 об/мин. При этом на дно центрифужного стакана помещают перфорированную подставку для удаления остатков перекиси водорода. Затем губчатую кость погружают в смесь этанола и хлороформа в соотношении 1:1 и перемешивают на магнитной мешалке в течение 12 ч, при этом смесь меняют 3 раза через каждые 4 ч. Объем раствора должен составлять не менее 5 объемов губчатой кости. После этого губчатую кость помещают в спирт-эфирную смесь (1:2) и перемешивают на магнитной мешалке в течение 6 ч. Далее губчатую кость проветривают в токе воздуха в течение 12 ч, замораживают при -70°С и лиофильно высушивают. Высушенную губчатую кость помещают в герметичный пластиковый контейнер и стерилизуют потоком быстрых электронов дозой 18+5 кГр на линейном ускорителе электронов У003 MB.

Полученный минерализованный костный матрикс использовали при замещении дефектов костной ткани.

Использование предлагаемого способа в ФГБУ «РНЦ «ВТО» им. акад. Г.А.Илизарова показал, что полученный минерализованный костный матрикс не содержит клеток и клеточных элементов и может храниться в течение 3 лет, сохраняя стерильность и биологические свойства. Способ его получения (48 ч) значительно сокращает время и материальные затраты по сравнению с существующими методами.

Формула изобретения

Способ получения минерализованного костного матрикса, включающий погружение губчатой кости в 6% раствор перекиси водорода с последующей обработкой смесью хлороформ-этанол (1:1), центрифугированием и проветриванием на воздухе, затем костные фрагменты замораживают при температуре -70°С в течение 24 ч, лиофильно высушивают и стерилизуют, отличающийся тем, что губчатую кость на первом этапе механически очищают от хрящевой ткани, перфорируют спицей диаметром 1,5 мм и последовательно обрабатывают раствором натрия хлорида и твина-100 в концентрациях 0,8 и 0,1% соответственно, далее перемешивают в течение 6 ч и меняют раствор 3 раза через каждые 2 ч, затем последовательно губчатую кость обрабатывают перекисью водорода, перемешивают в течение суток, меняют раствор каждые 6 ч, далее обрабатывают смесью хлороформ-этанол, перемешивают в течение 12 ч, меняют раствор 3 раза через каждые 4 ч, объем всех используемых растворов составляет не менее 5 объемов губчатой кости, далее обрабатывают спирт-эфирной смесью (1:2), перемешивают в течение 6 ч, все перемешивания проводят на магнитной мешалке.