Способ удаления костного мозга из губчатых костных имплантатов

Способ удаления костного мозга из губчатых костных имплантатов

Реферат

Изобретение относится к биологии и медицине, а именно к обработке костных имплантатов, их заготовке для целей реконструктивно-восстановительной хирургии, а также получению костных образцов для проведения морфологических исследований.

Для получения костно-пластического материала, эквивалентного по качеству аутокости, наиболее эффективными являются непосредственные воздействия на аллогенный пластический материал физическими и химическими факторами, в результате которых добиваются снижения антигенной активности имплантатов и уменьшения риска тканевой несовместимости за счет полного удаления из них костного мозга и покрывающих кость клеток.

В настоящее время наиболее эффективной считается пересадка губчатых имплантатов, освобожденных от костного мозга. При аллопластике костей костный мозг, в отличие от костного вещества, не принимает участия в репаративных процессах, обладает резко выраженными антигенными свойствами, вызывает иммунологический конфликт, что обуславливает необходимость удаления его механическими, физическими или химическими воздействиями.

Известен способ удаления костного мозга из аллотрансплантата с помощью растворителя (пат. ФРГ №961654, 1957 г.). Однако при этом способе в результате мацерации происходит денатурация белков и основного вещества кости под влиянием воздействия на него химических реактивов, что отрицательно сказывается на пластических свойствах трансплантата.

Известен способ обработки ксенокости перекисью водорода, эфиром, ацетоном и этилендиамином (Савельев В.И. и др. Реакция организма на трансплантацию костной ткани. Новосибирск, 1985, с.74). Однако и этот способ не обеспечивает получения так называемой "чистой кости".

Известен способ отмывки костных образцов от костного мозга, заключающийся в удалении водорастворимых белков и жира из костной ткани, используя в качестве рабочей жидкости смеси пергидроля и ацетона (Актуальные проблемы трансплантации тканей. СПб МОРСАР АВ 2001, 152 с.).

Авторами экспериментально было установлено, что и при этом способе механические характеристики образца претерпевают значительные изменения.

Известен комбинированный химико-физический способ удаления костного мозга из губчатых костных трансплантатов, основанный на воздействии на них химическими веществами и отмывке проточной водой (пат. РФ №2166252). При этом предварительно отмытые проточной водой костные трансплантаты липосистемами и перекисью водорода воздействуют низкочастотными ультразвуковыми колебаниями, после чего снова отмывают трансплантат проточной водой и помещают в спиртоэфирный раствор на 0,5-1,5 часа.

Наиболее близким техническим решением является способ удаления костного мозга из трансплантата, включающий промывку образцов струями физиологического раствора с температурой 30-40°С (авт. свид. СССР №628888), но при этом степень чистоты аллотрансплантата крайне низок, возможна отмывка образцов малых размеров.

Целью заявленного технического решения является повышение качества костных имплантатов, улучшение его пластических свойств, полное удаление костного мозга и клеток, покрывающих кость, сокращение времени подготовки имплантатов к клиническому использованию или костных образцов к исследованию.

Поставленная цель достигается использованием способа удаления костного мозга из имплантата, включающего промывку образцов при температуре 30-40°С струями физиологического раствора, при этом предварительно образец помещают в 2-5%-ный раствор трипсина при температуре 30-40°С на 6-8 час, затем осуществляют промывку образцов поочередно физиологическим раствором и 2-5%-ным раствором трипсина при температуре 30-40°С, а окончательную отмывку проводят физиологическим раствором.

Кроме того, для обеспечения оптимальной продолжительности отмывки с учетом размеров внутрикостных пространств (ячеек) отмывка может осуществляется при подаче струй при давлении 2-5 атм.

Трипсин - один из основных ферментов пищеварения. В медицинской практике трипсин используется в хирургии для лечения гнойных и длительно не заживающих ран. Выпускается в промышленности в кристаллическом виде (Машковский М.Д. Лекарственные средства, т.2, стр.108, М., 2000 г.).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Из полученного от донора фрагмента (компактное и губчатое вещество диафиза и эпифиза бедренной кости) вырезают заготовку длиной 7-15 см, шириной 3-5 см и толщиной 0,4-0,8 мм. Осуществляют предварительную отмывку от костного мозга струей физиологического раствора, нагретого до 30-40°С, в течение 5-7 минут. После этого фрагмент кости помещают на 6-8 часов в предварительно приготовленный 2-5%-ные растворы трипсина, нагретого до 30-40°С. Раствор готовили путем растворения в воде при 30-40°С кристаллического трипсина. Далее на образец для удаления остатков костного мозга из труднодоступных мест направляют поочередно в течение 4-6 мин струю раствора трипсина, а затем струю физиологического раствора. Растворы подаются при температуре 30-40°С. Кратность чередования струй зависит от степени окончательной очистки образца. Окончательную промывку осуществляют струей физиологического раствора в течение 2-4 мин.

Контроль полноты удаления из костного образца костного мозга и покрывающих кость клеток осуществляли морфологически по результатам изучения структуры образцов методом сканирующей микроскопии. Анализ биохимических исследований (оценка показателя микротвердости по Виккерсу), а также физических - на основании данных акустической микроскопии (по величине скорости прохождения ультразвука в костной ткани) не выявил механических изменений в образцах. Достигнута 99,9-100% степень чистоты образцом при отмывки заявляемым способом.

Полученные результаты сведены в таблицу 1

Пример 2.

Осуществлен аналогично примеру 1 за исключением подачи струй растворов при различных давлениях. При давлении 2 атм время обработки около 7 часов, при давлении 3,5 атм время обработки 6,5 часов, при давлении 5 атм время обработки около 5 часов.

В контроле при отмывке методом погружения в 2-5% раствор трипсина без применения давления продолжительность отмывки составила около 2 суток. Изменений механических характеристик образцов при использовании растворов с различным давлением не выявлено. Степень чистоты 100%.

Таблица 1
Характеристика образцов	Показатели чистоты	Показатель микротвердости по Виккерсу (МПа)	Продольная скорость распространения ультразвука (Cl, м/с)
Исходный %	Оконча тельный, %	Исходный, %	Окончательный, %	Исходный, %	Окончательный, %
Фрагмент бедренной кости человека (7×3×0,8) см	0	99,9
Фрагмент бедренной кости быка (10,0×5×0,9) см	0	100
Фрагмент бедренной кости быка (2,0×2,5×2,9) см	0	99.9			-	-

1. Способ удаления костного мозга из костного имплантата, включающий промывку костного имплантата при температуре 30-40°С струями физиологического раствора, отличающийся тем, что предварительно костный имплантат помещают в 2-5%-ный раствор трипсина при температуре 30-40°С на 6-8 ч, затем осуществляют промывку костного имплантата поочередно физиологическим раствором и 2-5%-ным раствором трипсина при той же температуре, при этом кратность чередования зависит от степени окончательной очистки костного имплантата, которую определяют морфологически, и окончательную отмывку проводят физиологическим раствором.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отмывку осуществляют при давлениях струй растворов 2-5 атм.