Медицинский гель для сепарации эритроцитов и лейкоцитов методом центрифугирования

Медицинский гель для сепарации эритроцитов и лейкоцитов методом центрифугирования

Реферат

Изобретение относится к области медицины, а именно, к медицинскому гелю для сепарации эритроцитов и лейкоцитов, и может применяться при подготовке плазмы для использования в методике плазмолифтинг, применяемой в различных областях медицины, в частности в хирургической области, стоматологии, в косметологии и дерматологии.

Плазмолифтинг - это, очень широко известный и применяемый в России и во всем мире, метод инъекционного введения в ткани организма богатой тромбоцитами плазмы, полученной из крови самого пациента. Методика может применяться в хирургической стоматологии при имплантации зубов. Плазмолифтинг ускоряет процесс сращения поверхностей имплантата с костной тканью и регенерации тканей десны. Методика также применяется в косметологии и дерматологии: разглаживает морщины, выравнивает шрамы, растяжки, повышает иммунитет кожи, лечит пигментацию. Методика эффективна и для лечения выпадения волос. Богатая тромбоцитами плазма позволяет остановить отмирание волосяных фолликулов, истончение волос и стимулирует рост новых волос. Методика эффективно используется для лечения пародонтита и пародонтоза.

Смысл методики состоит в том, что пациенту вводится плазма его собственной крови без эритроцитов и лейкоцитов. Известно применение методики для лечения фотодерматоза [Ахмеров P.P., Зарудий Р.Ф. «Применение обогащенной тромбоцитами аутоплазмы для лечения фотодерматоза», «Всероссийский центр глазной и пластической хирургии», Уфа, 2005, №3]. Плазму, богатую тромбоцитами, получали на центрифуге SmartPReP®2 АРС+^ТМ фирмы Harvest Technologies. В качестве антикоагулянта использовали трицитрат натрия в декстрозе. В процессе методики плазма обогащается тромбоцитами. При увеличении концентрации тромбоцитов увеличивается концентрация факторов роста, а именно: тромбоцитарный фактор роста (PDGF-aa, PDGF-bb, PDGF-ab), трансформирующий фактор роста (TGF-b1, TGF-b2), фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) и фактор роста эпителия (EGF). Именно эта обогащенная тромбоцитами плазма (БоТП) и производит описанное в методике действие на человеческий организм, ускоряя и усиливая коллагеногенез, регенерацию тканей, остеогенез и т.д.

Богатую тромбоцитами плазму можно получить из крови с помощью специальных центрифуг. В ходе вращения центрифуги кровь разделяется на три основных составляющих по степени плотности. Наименее плотная и бедная тромбоцитами плазма отделяется первой, богатая тромбоцитами плазма (которую иногда называют тромбоцитарно-лейкоцитарным слоем) отделяется во вторую очередь, и наиболее плотные эритроциты отделяются последними.

Обычно пробирки, используемые для центрифугирования, имеют на внутренней поверхности напыление из специальных препаратов, которые позволяют крови не сворачиваться (антикоагулянтов), а разделяться и концентрировать максимальное количество полезных веществ в первую очередь факторов роста, способствующих регенерации клеток. Чем чище и насыщеннее плазма, тем лучше результат процедуры. Специальные препараты, способствующие разделению компонентов крови, неизвестны авторам.

Из Интернета [http://www.dental-azbuka.ru/articles/2-2/1-article1] известно, что при выделении тромбоцитов из крови методом центрифугирования на первом этапе эритроциты отделяются от плазмы и лейкоцитов с тромбоцитами. Во время второго этапа происходит окончательное разделение плазмы, лейкоцитов и тромбоцитов с незначительным количеством эритроцитов на БоТП и бедную тромбоцитами плазму (наличие небольшого количества эритроцитов в БоТП неизбежно, потому что молодые и наиболее активные тромбоциты находятся вместе с самой легкой фракцией эритроцитов). При одноэтапном разделении крови истинной БоТП не образуется. Вместо этого получается смесь богатой и бедной тромбоцитами плазмы с крайне низкой концентрацией тромбоцитов. Независимо от скорости вращения центрифуги и времени центрифугирования разделение эритроцитов и тромбоцитов за один этап невозможно.

Из источника [RU 2305563 С2, 10.09.2007] известен способ получения богатой тромбоцитами аутоплазмы крови для регенерации трубчатой кости, заключающийся во введении в аутогенную кровь стабилизатора, ее центрифугировании, добавлении прокоагулянта, содержащего 10% раствор СаСl₂, и фактора свертывания крови протромбина. Центрифугирование проводят при комнатной температуре в течение 6-8 мин со скоростью 1000-2300 об/мин.

Ни в одном из указанных источников не содержатся сведения о том, что можно получить богатую тромбоцитами плазму высокой чистоты, с сохранением ее естественного состава, в которой сведены к минимуму или практически исключены эритроциты и лейкоциты.

Кроме того, авторам не известны аналогичные препараты, которые используют при подготовке плазмы для использования в методике плазмолифтинг, позволяющие отделить эритроциты и лейкоциты от плазмы, оставив плазму крови в естественном составе, без потери входящих в ее состав белков и изменения концентрации витаминов и гормонов, входящих в ее состав.

Таким образом, предлагаемое изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в получении медицинского геля для подготовки плазмы для сепарации эритроцитов и лейкоцитов методом центрифугирования, для использования в методике плазмолифтинг, позволяющего отделить эритроциты и лейкоциты от плазмы, оставив плазму крови в естественном составе, без потери входящих в ее состав белков и изменения концентрации витаминов и гормонов, входящих в ее состав.

Технический результат также направлен на расширение ассортимента средств, позволяющих получить богатую тромбоцитами плазму.

Технический результат достигается за счет использования медицинского геля, для подготовки плазмы для сепарации эритроцитов и лейкоцитов методом центрифугирования, для использования в методике плазмолифтинг, содержащего, масс.%:

Полиизобутилен	58,5-59,5
Хлорированный парафин	19,5-20,5
Силикон диоксид	13,0-14,0
Пропиленгликоль гександиоевая кислота	Остальное

Гель, введенный в состав пробирки, отделяет эритроциты и лейкоциты от плазмы, сохраняя тромбоциты в плазме. Эритроциты и лейкоциты являются балластом. Использование геля позволяет избавиться от этого балласта, который может вызвать побочные эффекты.

Действие предложенного геля для подготовки плазмы заключается в следующем. Гель, под влиянием центробежного ускорения при центрифугировании, при использовании относительной силы центрифугирования в пределах от 835 до 1400 G, изменяет свои вязкостные характеристики, свойства текучести и плотность (свойство тиксотропии). В данном диапазоне значений относительной силы центрифугирования плотность геля находится в промежутке между значениями плотностей эритроцитов, а также лейкоцитов, с одной стороны, и тромбоцитов, с другой стороны. Таким образом, под воздействием центробежного ускорения эритроциты и лейкоциты погружаются в гель, а тромбоциты остаются в жидкой фазе. По окончании центрифугирования гель приобретает прежние характеристики вязкости и текучести и, соответственно, не позволяет обратного процесса - смешения эритроцитарной и лейкоцитарной массы с плазмой, в которой содержатся тромбоциты, необходимые для осуществления эффектов методики. Использование геля позволяет полностью отделить эритроциты и лейкоциты от плазмы, оставив плазму в естественном составе, без потери входящих в ее состав белков и изменения концентрации витаминов и гормонов, входящих в ее состав.

Полиизобутилен, входящий в состав геля, представляет собой полимер, имеющий общую структурную формулу: [-С(СН₃)СН₂-]_n. Полиизобутилен является собственно гелеобразующим веществом. В предложенном геле используется полимер со средней молекулярной массой 50000. Более низкое значение молекулярной массы полимера не дает необходимой вязкости геля в интактном состоянии, что, соответственно, не позволяет хранить пробирки с внесенным в них гелем в любом положении, а также не позволяет после центрифугирования исполнять функцию надежного барьера между плазмой и эритроцитарно-лейкоцитарной массой. Полимер с более высокой средней молекулярной массой при температуре до 140° остается недостаточно пластичным, что затрудняет его растворение. Данная концентрация полиизобутилена 58,5-59,5 масс.% позволяет достигнуть необходимой удельной массы геля при воздействии центробежного ускорения (около 1050 г/л), что гарантированно выше плотности тромбоцитов (около 1030 г/л) и ниже плотностей эритроцитов и лейкоцитов (от 1060 г/л до 1100 г/л).

Хлорированный парафин (хлорпарафин) представляет собой низкомолекулярное полимерное соединение, имеющее общую структурную формулу: C_nH_2n-mCl_m, где n=10-30, m=1-24. В рамках настоящего изобретения используется продукт с массовой долей хлора 40%. Хлорпарафин выполняет функцию растворителя. Хлорпарафин выбран в качестве растворителя вследствие хорошей растворимости в нем полиизобутилена, малолетучести, негорючести и нетоксичности. Количество хлорпарафина 19,5-20,5 масс.% выбрано поскольку в нем в этом количестве хорошо растворяется указанное количество полиизобутилена с образованием гелеобразной коллоидной системы.

Следует отметить, что плотность хлорпарафина (40% массы хлора) составляет 1,185-1,235 г/мл, что заведомо выше, чем та плотность геля, которую нужно достичь (1,05 г/мл), а плотность полиизобутилена заведомо ниже (0,880-0,910 г/см³). Чем больше берется легкого компонента, тем ниже плотность получаемого геля. Низкая плотность позволит тромбоцитам погружаться в гель при центрифугировании. Чем больше тяжелого компонента, тем плотность выше, и тогда перестанут в нем тонуть эритроциты и лейкоциты. Поэтому предложенное количественное соотношение полиизобутилена и хлорпарафина является оптимальным для осуществления центрифугирования.

Пропиленгликоль гександиоевая кислота (сложный эфир пропиленгликоля и адипиновой (гександиоевой) кислоты) используется в качестве пластификатора и придания гелю свойства тиксотропии, которые наиболее ярко выражены при содержании его в количестве приблизительно 7-8 масс.%.

Силикон диоксид (мелкодисперсный оксид кремния (SiO₂)) выполняет роль химически и биологически инертного наполнителя, корректирующего плотность получаемого геля до необходимых значений. Поскольку плотность полиизобутилена и хлорпарафина (ингредиенты, не имеющие строгой химической формулы) может варьироваться в зависимости от конкретной партии, необходимо корректировать плотность получаемого геля, что осуществляется путем изменения количества диоксида кремния, добавляемого в гель. Оптимальным является количество диоксида кремния 13,0-14,0 масс.%.

Гель получают в промышленных условиях. В реакционную емкость помещают хлорпарафин (97% от исходного количества, т.е. в пересчете на 20 масс.%), нагретый до температуры 53-57°С. Разогретый до такой же температуры полиизобутилен, который при данной температуре представляет собой мелкозернистую кашицу, в количестве 59 масс.% постепенно вливают в емкость с хлорпарафином, постоянно перемешивая. В остатке хлорпарафина (3 масс.% от исходного количества) растворяют 7 масс.% сложного эфира пропиленгликоля и адипиновой кислоты, а также замешивают мелкодисперсный диоксид кремния (силикон диоксид) в количестве 13 масс.%. Полученную смесь постепенно добавляют к получившемуся в реакционной емкости гелю и оставляют перемешиваться в течение 4 часов. Интенсивность перемешивания устанавливают таким образом, чтобы исключить возникновение в полученном геле газовой фазы (пузырьков быть не должно).

В результате осуществления способа получают гель, который обладает всеми необходимыми свойствами.

Полученный гель вводят в пробирки для центрифугирования, используемые для получения богатой тромбоцитами плазмы, туда же помещают кровь пациента. Проводят центрифугирование крови, при использовании относительной силы центрифугирования в пределах от 835 до 1400 G. Под воздействием центробежного ускорения эритроциты и лейкоциты погружаются в гель, а тромбоциты остаются в жидкой фазе. По окончании центрифугирования гель приобретает прежние характеристики вязкости и текучести и не позволяет смешения эритроцитарной и лейкоцитарной массы с плазмой, в которой содержатся тромбоциты.

Таким образом, предложенный гель позволяет получить богатую тромбоцитами плазму высокой чистоты, которая не содержит эритроцитов и лейкоцитов, с сохранением ее естественного состава, без потери входящих в ее состав белков и изменения концентрации витаминов и гормонов, входящих в ее состав.

Полученную богатую тромбоцитами плазму можно использовать в методике плазмолифтинг.

1. Медицинский гель для сепарации эритроцитов и лейкоцитов методом центрифугирования, включающий гелеобразующее вещество - полиизобутилен, растворитель - хлорированный парафин, химически и биологически инертный наполнитель - силикон диоксид и пластификатор - пропилен гликоль гександиоевая кислота, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиизобутилен	58,5-59,5
Хлорированный парафин	19,5-20,5
Силикон диоксид	13,0-14,0
Пропилен гликоль гександиоевая кислота	Остальное

2. Гель по п.1, отличающийся тем, что полиизобутилен имеет среднюю молекулярную массу приблизительно 50000.

3. Гель по п.1, отличающийся тем, что используется хлорированный парафин с массовой долей хлора 40%.