[go: up one dir, main page]

RU2317088C1 - Osteoinducing material (variants) - Google Patents

Osteoinducing material (variants) Download PDF

Info

Publication number
RU2317088C1
RU2317088C1 RU2006130874/15A RU2006130874A RU2317088C1 RU 2317088 C1 RU2317088 C1 RU 2317088C1 RU 2006130874/15 A RU2006130874/15 A RU 2006130874/15A RU 2006130874 A RU2006130874 A RU 2006130874A RU 2317088 C1 RU2317088 C1 RU 2317088C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
collagen
bone
tricalcium phosphate
hydroxyapatite
Prior art date
Application number
RU2006130874/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Степанович Десятниченко
Сергей Георгиевич Курдюмов
Валерий Константинович Леонтьев
Александр Ильич Воложин
Леонид Прокофьевич Истранов
Елена Викторовна Истранова
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "ПОЛИСТОМ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "ПОЛИСТОМ" filed Critical Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "ПОЛИСТОМ"
Priority to RU2006130874/15A priority Critical patent/RU2317088C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2317088C1 publication Critical patent/RU2317088C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

FIELD: medicine, in particular agents for bone defect compensation.
SUBSTANCE: in the first embodiment claimed material includes hydroxyapatite with tricalcium phosphate and additionally it contains osteogenesis-inducing composition of non-collagen bone tissue proteins in specific component ratio per 100 g of material. In the second embodiment claimed material includes hydroxyapatite with tricalcium phosphate and/or collagen and additionally it contains osteogenesis-inducing composition of non-collagen bone tissue proteins. In the third embodiment claimed material includes hydroxyapatite with tricalcium phosphate and/or collagen and additionally it contains osteogenesis-inducing composition of non-collagen bone tissue proteins and double distilled water in specific component ratio per 100 g of material.
EFFECT: material with high osteoplastic ability.
9 cl, 3 ex, 6 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, в частности к средствам для возмещения дефектов костей (костных кист, очагов остеонекроза, остеомиелитических секвестров) посредством имплантации в дефект материала, возбуждающего новообразование костной ткани.The invention relates to medicine, in particular to means for compensating for defects in bones (bone cysts, foci of osteonecrosis, osteomyelitic sequestration) by implanting in a defect material that stimulates bone tissue neoplasm.

Известно в настоящее время множество остеопластических материалов, содержащих коллаген и кальцийфосфатные вещества по отдельности или в сочетании: «Гидроксиапол», «Колапол», «Гапкол» (ЗАО НПО «Полистом», РФ); «КоллапАн» (Фирма «Интермедапатит», РФ); «Алломатрикс-имплант» (ООО «Коннект биофарм», РФ); «Остеопласт» (ООО НПК «Витафарм-Р», РФ); «Bio-Oss», «Bio-Oss Collagen» («Geistlich, Biomaterials» Швейцария); «Biobon», «Endobon» («Biomet Merck», Германия); «Osteoplant flex» («Bioteck», Италия).At present, there are many known osteoplastic materials containing collagen and calcium phosphate substances individually or in combination: Hydroxyapol, Kolapol, Gapkol (ZAO NPO Polistom, RF); “KollapAn” (Firm “Intermedapatit”, RF); Allomatrix-implant (Connect Biopharm LLC, Russian Federation); Osteoplast (NPK Vitafarm-R LLC, RF); “Bio-Oss”, “Bio-Oss Collagen” (“Geistlich, Biomaterials” Switzerland); “Biobon”, “Endobon” (“Biomet Merck”, Germany); Osteoplant flex (Bioteck, Italy).

Известно также, что остеоиндуцирующими свойствами обладает композиция неколлагеновых белков костной ткани (НБК), полученная путем экстрагирования раствором мочевины, освобождения от водорастворимых белков путем диализа против воды (Патент РФ №2050158, кл. А61К 35/32. // (А61К 35/32, 38:00. опубл. 20.12.1995).It is also known that the composition of non-collagenous proteins of bone tissue (NSC) obtained by extraction with a urea solution, liberation from water-soluble proteins by dialysis against water possesses osteoinductive properties (Patent of the Russian Federation No. 2050158, CL A61K 35/32. // (A61K 35/32 38:00, published on December 20, 1995).

Наиболее близким аналогом для заявляемого решения по составу, физико-химическим и биологическим свойствам является материал для возмещения костных дефектов, включающий коллаген и/или кальций-фосфатные вещества (патент РФ №2034572, кл. A61L 15/32, опубл. 10.05.1995).The closest analogue to the proposed decision on the composition, physico-chemical and biological properties is a material for the compensation of bone defects, including collagen and / or calcium phosphate substances (RF patent No. 2034572, CL A61L 15/32, publ. 05/10/1995) .

Недостатком указанных препаратов является тот факт, что коллаген и кальций-фосфатные вещества самостоятельно не обладают остеоиндуцирующими свойствами и приобретают их после связывания пептидных факторов роста, циркулирующих в крови [Tissue Engineering: Applications in Maxillofacial Surgery and Perriodontics / Eds. S.E.Linch, R.G.Genco, R.E.Marcs. - Chicago: Quintesstnce Publishing Co, Inc. - 1999. - 300 р.].The disadvantage of these drugs is the fact that collagen and calcium phosphate substances themselves do not have osteoinductive properties and acquire them after binding of peptide growth factors circulating in the blood [Tissue Engineering: Applications in Maxillofacial Surgery and Perriodontics / Eds. S.E. Linch, R. G. Genco, R. E. Marcs. - Chicago: Quintesstnce Publishing Co, Inc. - 1999. - 300 p.].

Техническим результатом, достигаемым заявляемым решением, является получение препарата с высокой остеопластической способностью, обусловленной наличием непосредственно в нем веществ белковой природы, выделенных из костной ткани, обладающих остеоиндуцирующими свойствами.The technical result achieved by the claimed solution is to obtain a drug with high osteoplastic ability, due to the presence directly in it of protein substances isolated from bone tissue with osteoinductive properties.

Указанный результат достигается остеоиндуцирующим материалом, включающим гидроксиапатит с трикальцийфосфатом и/или коллаген, причем материал дополнительно содержит композицию неколлагеновых белков костной ткани, стимулирующую остеогенез, при следующем соотношении компонентов на 100 г материала, г:The specified result is achieved by an osteoinductive material, including hydroxyapatite with tricalcium phosphate and / or collagen, the material additionally containing a composition of non-collagenous proteins of bone tissue, stimulating osteogenesis, in the following ratio of components per 100 g of material, g:

композиция неколлагеновых белков костной ткани,composition of non-collagenous proteins of bone tissue, стимулирующая остеогенезstimulating osteogenesis 0,001-0,0050.001-0.005 гидроксиапатит с трикальцийфосфатомhydroxyapatite with tricalcium phosphate остальноеrest

А также за счет того, что композиция гидроксиапатита с трикальцийфосфатом дополнительно содержит фторгидроксиапатит и/или карбонатапатит и/или кальцийфторид.And also due to the fact that the composition of hydroxyapatite with tricalcium phosphate additionally contains fluorohydroxyapatite and / or carbonatapatite and / or calcium fluoride.

А также за счет того, что материал выполнен в виде гранул или порошка.And also due to the fact that the material is made in the form of granules or powder.

Указанный результат достигается остеоиндуцирующим материалом, включающим гидроксиапатиты и/или коллаген, причем материал дополнительно содержит композицию неколлагеновых белков костной ткани, стимулирующую остеогенез, при следующем соотношении компонентов на 100 г материала, г:The indicated result is achieved by an osteoinductive material, including hydroxyapatites and / or collagen, the material additionally containing a composition of non-collagenous proteins of bone tissue that stimulates osteogenesis, in the following ratio of components per 100 g of material, g:

композиция неколлагеновых белков костной ткани,composition of non-collagenous proteins of bone tissue, стимулирующая остеогенезstimulating osteogenesis 0,001-0,0050.001-0.005 гидроксиапатит с трикальцийфосфатомhydroxyapatite with tricalcium phosphate 20-9020-90 коллагенcollagen остальноеrest

А также за счет того, что композиция гидроксиапатита с трикальцийфосфатом дополнительно содержит фторгидроксиапатит, и/или карбонатапатит, и/или кальцийфторид.And also due to the fact that the composition of hydroxyapatite with tricalcium phosphate additionally contains fluorohydroxyapatite, and / or carbonatapatite, and / or calcium fluoride.

А также за счет того, что материал выполнен в виде губки или керамики.And also due to the fact that the material is made in the form of a sponge or ceramic.

Указанный результат достигается остеоиндуцирующим материалом, включающим гидроксиапатит с трикальцийфосфатом и/или коллаген, причем материал дополнительно содержит композицию неколлагеновых белков костной ткани, стимулирующую остеогенез, и бидистиллированную воду при следующем соотношении компонентов на 100 г материала, г:The indicated result is achieved by an osteoinductive material, including hydroxyapatite with tricalcium phosphate and / or collagen, the material additionally containing a composition of non-collagenous proteins of bone tissue, stimulating osteogenesis, and bidistilled water in the following ratio of components per 100 g of material, g:

композиция неколлагеновых белков костной ткани,composition of non-collagenous proteins of bone tissue, стимулирующая остеогенезstimulating osteogenesis 0,001-0,0050.001-0.005 гидроксиапатит с трикальцийфосфатомhydroxyapatite with tricalcium phosphate 10-8010-80 коллагенcollagen 1-21-2 бидистиллированная водаbidistilled water остальноеrest

А также за счет того, что композиция гидроксиапатита с трикальцийфосфатом дополнительно содержит фторгидроксиапатит, и/или карбонатапатит, и/или кальцийфторид.And also due to the fact that the composition of hydroxyapatite with tricalcium phosphate additionally contains fluorohydroxyapatite, and / or carbonatapatite, and / or calcium fluoride.

А также за счет того, что материал выполнен в виде геля.And also due to the fact that the material is made in the form of a gel.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен регенерат в дырчатом дефекте бедренной кости крысы через 75 суток имплантации материала ИНДОСТ-гранулы (гематоксилин и эозин, об.10, ок.10); на фиг.2 - регенерат в дырчатом дефекте бедренной кости крысы через 75 суток имплантации материала ГИДРОКСИАПОЛ ГАП-99 г. (Пикрофуксин, об.10, ок.10), на фиг.3 - регенерат в диафизарном дефекте большеберцовой кости крысы через 60 суток после имплантации кальцийфосфат-коллагеновой губки (контроль), (эозин и гематоксилин, об.20, ок.10), на фиг.4 - регенерат в диафизарном дефекте большеберцовой кости крысы через 60 суток после имплантации ИНДОСТ-губки (опыт), (икросириус, об.20, ок.10), на фиг.5 - костный регенерат в зоне дефекта нижней челюсти крысы через 90 суток имплантации геля ГИДРОКИАПОЛ-коллаген (эозин и гематоксилин, об.40, ок.10), на фиг.6 - костный регенерат в зоне дефекта нижней челюсти крысы через 90 суток имплантации ИНДОСТ-гель (эозин и гематоксилин, об.40, ок.10).The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the regenerate in a hole defect in the femur of a rat after 75 days of implantation of the material INDOST granules (hematoxylin and eosin, vol.10, ok.10); figure 2 - regenerate in the hole defect of the femur of the rat after 75 days of implantation of the material HYDROXIAPOL HAP-99 (Picrofuxin, vol. 10, ok.10), figure 3 - regenerate in the diaphyseal defect of the tibia of the rat after 60 days after implantation of calcium phosphate-collagen sponge (control), (eosin and hematoxylin, vol. 20, approx. 10), Fig. 4 - regenerate in the diaphyseal defect of the tibia of the rat 60 days after implantation of the INDOST-sponge (experiment), (icrosirius , vol.20, ok.10), figure 5 - bone regenerate in the area of the defect of the lower jaw of the rat after 90 days lantation of the gel HYDROKIAPOL-collagen (eosin and hematoxylin, vol. 40, approx. 10), Fig. 6 - bone regenerate in the zone of the defect of the lower jaw of the rat after 90 days of implantation INDOST-gel (eosin and hematoxylin, vol. 40, approx. 10).

Получение и применение заявляемого материала иллюстрируется неисчерпывающими примерами.The preparation and use of the claimed material is illustrated by non-exhaustive examples.

Пример выполнения 1Execution Example 1

Готовят остеоиндуцирующий материал (ИНДОСТ-гранулы) состава,г:Prepare an osteoinductive material (INDOST-granules) composition, g:

композиция неколлагеновых белков,composition of non-collagenic proteins, индуцирующих остеогенезinducing osteogenesis 0,001-0,0050.001-0.005 ГИДРОКСИАПОЛ ГАП-99 г.HYDROXYAPOL GAP-99 остальноеrest

ГИДРОКСИАПОЛ ГАП-99 г. (производства НПО «ПОЛИСТОМ») представляет собой композицию гидроксиапатита с трикальцийфосфатом.HYDROXYAPOL HAP-99 (manufactured by NPO POLISTOM) is a composition of hydroxyapatite with tricalcium phosphate.

Биотестирование остеоиндуцирующих материалов проводят на крысах, которым при соблюдении правил асептики и обезболивания малооборостистой дрелью с зубоврачебным бором создают дырчатый дефект диаметром 2,5 мм в области дистального эпифиза бедренной кости. Дефект заполняют материалом ИНДОСТ-гранулы, смоченным 0,15М раствором NaCl (опыт) или гранулы ГИДРОКСИАПОЛ ГАП-99 г. без композиции НБК (контроль). Животных выводят из эксперимента в сроки 14, 30 и 75 сут после операции. Препарируют оперированный фрагмент конечности и срезы депарафинируют в ксилоле и окрашивают гематоксилином и эозином, пикросириусом, по Ван Гизону и реактивом Шиффа. Достоверность различий активности регенераторного процесса в разных группах оценивали непараметрически, используя пакет программ SP.SS 8-02.Biological testing of osteoinductive materials is carried out on rats, which, subject to the rules of aseptic and anesthesia with a low-speed drill with a dental bur, create a hole defect with a diameter of 2.5 mm in the area of the distal pineal gland of the femur. The defect is filled with INDOST-granule material moistened with 0.15 M NaCl solution (experiment) or HYDROXIAPOL GAP-99 granules without NSC composition (control). Animals are removed from the experiment at a time of 14, 30 and 75 days after surgery. The operated limb fragment is prepared and the sections are dewaxed in xylene and stained with hematoxylin and eosin, picrosirius, according to Van Gieson and Schiff's reagent. The significance of differences in the activity of the regenerative process in different groups was evaluated nonparametrically using the SP.SS 8-02 software package.

На основании проведенного морфофункционального анализа совокупности препаратов, полученных от 30 экспериментальных животных, делают заключение об остеоиндуктивной активности материала типа возбуждаемого им процесса костеобразования, влияния на скорость биодеградации частиц имплантата.Based on the morphological and functional analysis of the totality of preparations obtained from 30 experimental animals, a conclusion is made about the osteoinductive activity of a material such as the bone formation process excited by it, and the effect on the biodegradation rate of implant particles.

Во всех случаях имплантации в дырчатый дефект кости опытных и контрольных материалов развивается типичная гистологическая картина: Заполнение дефекта происходило за счет фиброзного (опыт) или фиброзно-хондроидного (контроль) пролиферата, по периферии которого постепенно формировались молодые костные балки, количество которых на 15-е сутки после операции при морфометрическом анализе достоверно выше в опыте.In all cases of implantation of experimental and control materials into a hole defect in the bone, a typical histological picture develops: The defect was filled due to fibrous (experience) or fibro-chondroid (control) proliferate, along the periphery of which young bone beams gradually formed, the number of which on the 15th day after surgery, the morphometric analysis was significantly higher in the experiment.

Внутри как фиброзного, так и фиброзно-хондроидного регенерата визуализировали базофильно-окрашенные частицы имплантата, а также кистозные полости, образовавшиеся вследствие его биодеградации вследствие остеокластической резорбции частиц имплантированного материала. В динамике эксперимента на базе первичного регенерата продолжала формироваться молодая кость и к концу срока наблюдения (75 суток) костная рана в опыте была выполнена морфологически зрелой губчатой костной тканью, межтрабекулярные пространства содержали красный костный мозг (фиг.1). В контроле регенерат представлен менее зрелой костной тканью, находившейся в фазе репаративного ремоделирования - молодые костные балки в нем, дифференцирующиеся путем энхондрального остеогенеза, отличает вариабельность тинкториальных свойств - свидетельство адаптивного ремоделирования структуры костного регенерата (фиг.2).Basophilic-colored particles of the implant, as well as cystic cavities formed as a result of its biodegradation due to osteoclastic resorption of the particles of the implanted material, were visualized inside both the fibrous and fibrous-chondroid regenerates. In the dynamics of the experiment, a young bone continued to form on the basis of the primary regenerate and by the end of the observation period (75 days), the bone wound in the experiment was performed by morphologically mature spongy bone tissue, the intertrabular spaces contained red bone marrow (Fig. 1). In the control, the regenerate is represented by less mature bone tissue, which was in the phase of reparative remodeling - young bone beams in it, differentiating by enchondral osteogenesis, are distinguished by the variability of tinctorial properties - evidence of adaptive remodeling of the structure of bone regenerate (Fig. 2).

Пример выполнения 2Run Example 2

Готовят материал ИНДОСТ-губку состава, г:Prepare the material INDOST-sponge composition, g:

Композиция белков, индуцирующихThe composition of the proteins inducing остеогенезosteogenesis 0,001-0,0050.001-0.005 ГИДРОКСИАПОЛ ГАП-99 г.HYDROXYAPOL GAP-99 20-9020-90 коллаген I лиофилизированныйcollagen I lyophilized остальноеrest

Биотестирование остеоиндуцирующих материалов проводят на крысах, которым при соблюдении правил асептики и обезболивания циркулярной пилой создают диафизарный дефект высотой 2 мм в средней части костей голени. Осуществляют ретроградный интрамедуллярный остеосинтез спицей диаметром 0,5 мм, на которую нанизывают фрагмент ИНДОСТ-губки, возмещающей дефект (опыт) или материал аналогичного состава, но не содержащий композиции НБК (контроль). Животных выводят из эксперимента в сроки 7, 14 и 60 сут после операции. Препарируют оперированный фрагмент конечности и готовят гистологические препараты, как принято. На основании проведенного морфофункционального анализа совокупности препаратов, полученных от 30 экспериментальных животных, делают заключение об остеоиндуктивной активности материала типа возбуждаемого им процесса костеобразования.Biological testing of osteoinductive materials is carried out on rats, which, subject to the rules of asepsis and anesthesia with a circular saw, create a diaphyseal defect 2 mm high in the middle part of the lower leg bones. Retrograde intramedullary osteosynthesis is performed with a 0.5 mm diameter spoke, onto which a fragment of an INDOST sponge is strung, which compensates for a defect (experiment) or material of a similar composition, but not containing a NSC composition (control). Animals are removed from the experiment at 7, 14, and 60 days after surgery. An operated fragment of the limb is prepared and histological preparations are prepared, as is customary. Based on the morphological and functional analysis of the totality of preparations obtained from 30 experimental animals, a conclusion is drawn about the osteoinductive activity of a material such as the bone formation process excited by it.

По данным сравнительного морфологического исследования возмещения дефекта трубчатой кости в условиях описанной модели воспроизведена типичная динамика репаративного остеогенеза в месте имплантации материала, обладающего остеоиндуцирующими свойствами. Однако морфофункциональные признаки его имели характерные особенности в группе «контроль» и «опыт».According to a comparative morphological study of the compensation of a tubular bone defect under the conditions of the described model, the typical dynamics of reparative osteogenesis at the site of implantation of a material with osteoinductive properties is reproduced. However, its morphofunctional features had characteristic features in the “control” and “experience” group.

В контроле к окончанию первой недели после операции в зоне вмешательства отмечается наличие элементов смешанного тромба, просвет костно-мозгового канала заполнен рыхлой соединительной тканью. Среди волокон соединительной ткани наблюдается значительное количество тонкостенных сосудов с большим просветом. В клеточных популяциях появляются макрофагальные и лимфоидные клетки. В диастазе между отломками отмечена организация гематомы, пролиферация грануляционной ткани, клеточная инфильтрация лимфоцитами и плазматическими клетками костного мозга. Концы отломков подвержены выраженным реактивным преобразованиям - в их составе преобладают юные изоформы коллагена, тинкториальные свойства неоднородны, наличествует большое количество резорбционных лакун.In the control, by the end of the first week after surgery, the presence of a mixed thrombus is noted in the intervention zone, the lumen of the bone marrow canal is filled with loose connective tissue. Among the fibers of the connective tissue there is a significant number of thin-walled vessels with a large clearance. In cell populations macrophage and lymphoid cells appear. In the diastasis between the fragments, hematoma organization, proliferation of granulation tissue, cell infiltration by lymphocytes and plasma cells of the bone marrow were noted. The ends of the fragments are subject to pronounced reactive transformations - young isoforms of collagen predominate in their composition, tinctorial properties are heterogeneous, there are a large number of resorption lacunae.

В опыте уже к концу 7-х сут в рыхлой соединительной ткани, заполняющей межотломковое пространство, появляется сеть слабоминерализованных костных балок. Среди фибробластических элементов обнаружены макрофаги и лимфоидные клетки.In the experiment, by the end of 7 days, a network of weakly mineralized bone beams appears in the loose connective tissue filling the interfragmental space. Among the fibroblastic elements, macrophages and lymphoid cells were found.

К концу 2-й недели в контрольной группе диастаз между отломками заполнен грубоволокнистой соединительной тканью, в которой отмечены очаги хондроидного пролиферата, дающие выраженную ШИК-реакцию, а их края подвергаются активной перестройке. В этот период на концах отломков отмечено наличие сети незрелых костных балок, плотной грубоволокнистой соединительной ткани со значительными участками хрящевой. Обнаружена также объемная периостальная мозоль, имеющая фиброзно-хондроидную структуру.By the end of the 2nd week, in the control group, the diastasis between the fragments was filled with coarse-fibrous connective tissue, in which foci of chondroid proliferate were marked, giving a pronounced SIR reaction, and their edges undergo active rearrangement. During this period, at the ends of the fragments, a network of immature bone beams, a dense coarse-fibrous connective tissue with significant areas of cartilage, was noted. A bulk periosteal callus with a fibro-chondroid structure was also found.

В опытной группе в этот срок выявлены незрелые, декомпозиционные костные балки, начинающие формировать интермедиарную мозоль. В зоне регенерации между образующимися костными балками выявляются остеобласты, а также остеокласты. Отмечено увеличение числа расширенных сосудов, что свидетельствует об адаптивном ремоделировании микроархитектоники костного вещества. Диастаз перекрывается выраженной периостальной мозолью с развитой сетью костных трабекул с очагами хондроида, тогда как регенерат в межотломковой щели состоит из более зрелых костных структур.In the experimental group, immature, decomposed bone beams that begin to form an intermediate callus were revealed during this period. In the regeneration zone between the formed bone beams, osteoblasts and also osteoclasts are revealed. An increase in the number of dilated vessels was noted, which indicates adaptive remodeling of bone microarchitectonics. Diastasis is blocked by a pronounced periosteal callus with a developed network of bone trabeculae with foci of a chondroid, while the regenerate in the inter-fragmental fissure consists of more mature bone structures.

На 60-й день после создания дефекта кости в контрольной группе установлено, что на основе хрящевой и грубоволокнистой соединительной ткани, заполняющей дефект кости, выявлены процессы интенсивного остеогенеза - появление сети довольно зрелых костных балок, расположенных на концах отломков по периостальной и эндостальной поверхностям кортикальной пластинки. Диастаз полностью выполнен костными балками различной степени морфологической зрелости, среди которых присутствуют участки волокнистой и хрящевой ткани. Консолидация отломков происходит на основе объемной костно-фиброзно-хрящевой превентивной мозоли (фиг.3).On the 60th day after the creation of the bone defect in the control group, it was found that on the basis of the cartilage and coarse fibrous connective tissue filling the bone defect, processes of intensive osteogenesis were revealed - the appearance of a network of rather mature bone beams located at the ends of the fragments along the periosteal and endostal surfaces of the cortical plate . Diastasis is completely performed by bone beams of varying degrees of morphological maturity, among which there are sections of fibrous and cartilage tissue. The consolidation of fragments occurs on the basis of volumetric bone-fibro-cartilaginous preventive callus (Fig.3).

В тот же срок после вмешательства в опыте отломки прочно фиксированы зрелой костной тканью, периостальная мозоль практически отсутствует. Регенерат содержит коллаген, гетерогенный по степени морфологической зрелости и ориентационной упорядоченности, что свидетельствует о завершении процессов репаративного остеогенеза (фиг.4).At the same time after the intervention in the experiment, the fragments are firmly fixed by mature bone tissue, the periosteal callus is practically absent. The regenerate contains collagen heterogeneous in the degree of morphological maturity and orientational ordering, which indicates the completion of the processes of reparative osteogenesis (figure 4).

Пример выполнения 3Run Example 3

Готовят материал ИНДОСТ-гель состава, г:Prepare the material INDOST-gel composition, g:

Композиция белков, индуцирующихThe composition of the proteins inducing остеогенезosteogenesis 0,001-0,0050.001-0.005 ГИДРОКСИАПОЛ ГАП-99 г.HYDROXYAPOL GAP-99 15-2015-20 коллаген Icollagen I 4-54-5 бидистиллированная водаbidistilled water остальноеrest

24 крысы линии Вистар массой 180-220 г разделены на 2 группы: контрольную и опытную. Животным обеих групп в области ветви нижней челюсти под гексеналовым наркозом создавали сквозной дефект твердосплавным бором №3 на малых оборотах. В дефект челюсти крыс 1-й группы вводили гель из ГИДРОКСИАПОЛ ГАП-99 г. и коллагена I без НБК (контроль). Во 2-й группе (опыт) в костный дефект вводили ИНДОСТ-гель. Во время операции гель из шприца через толстую иглу вводили в дефект ветви челюсти и для предотвращения его вытекания закрывали с обеих сторон коллагеновыми мембранами, которые применяются для изготовления остеопластического материала «Пародонкол» (НПО «ПОЛИСТОМ»). Животных выводили из опыта в сроки 15, 30, 60 и 90 суток введением избыточной дозы гексенала. Челюсти выделяли, фиксировали в 10% нейтральном формалине и после общепринятой гистологической обработки заливали в парафин. Срезы толщиной 7-8 мкм окрашивали гематоксилином и эозином и анализировали с помощью световой микроскопии.24 Wistar rats weighing 180-220 g are divided into 2 groups: control and experimental. Animals of both groups in the lower jaw branch area under hexenal anesthesia created a through defect with carbide bur No. 3 at low speeds. A gel from HYDROXIAPOL HAP-99 g and collagen I without NSC was introduced into the jaw defect in rats of the 1st group (control). In the 2nd group (experiment), an INDOST gel was introduced into a bone defect. During the operation, the gel from the syringe was inserted through a thick needle into the defect of the jaw branch and, to prevent leakage, were closed on both sides with collagen membranes, which are used to make Parodonkol osteoplastic material (NPO POLISTOM). Animals were withdrawn from the experiment in terms of 15, 30, 60 and 90 days by the introduction of an excess dose of hexenal. The jaw was isolated, fixed in 10% neutral formalin, and after conventional histological treatment, it was embedded in paraffin. Sections 7-8 μm thick were stained with hematoxylin and eosin and analyzed using light microscopy.

По данным сравнительного морфологического исследования возмещения дефекта плоских костей лицевого черепа в условиях описанной модели воспроизведена типичная динамика репаративного остеогенеза в месте имплантации материала, обладающего остеоиндуцирующими свойствами. Однако морфофункциональные признаки его показывают, что в группе «контроль» продолжается происходящая к концу периода наблюдения перестройка новообразованной кости. К 90 суткам происходит нарастание числа анастомозов балочек новообразованной костной ткани и формирование общего костного регенерата, заполняющего всю зону дефекта (фиг.5).According to a comparative morphological study of the compensation of a defect in the flat bones of the facial skull under the conditions of the described model, the typical dynamics of reparative osteogenesis at the site of implantation of a material with osteoinductive properties is reproduced. However, its morphological and functional signs show that in the “control” group, restructuring of the newly formed bone, which is taking place towards the end of the observation period, continues. By 90 days there is an increase in the number of anastomoses of the barrels of the newly formed bone tissue and the formation of a common bone regenerate filling the entire zone of the defect (Fig. 5).

В тот же срок в опыте на долю волокнистой соединительной ткани приходились лишь узкие промежутки между костными балочками, вновь образованные костные балочки были спаяны с сохранившейся здесь пластинчатой костной тканью. Сами новообразованные балочки как по окраске, так и строению не отличались от сохранившейся костной ткани Граница между ними становилась практически неразличимой. Между костными балочками встречалась жировая ткань. В некоторых балочках встречались отдельные остеокласты (фиг.6).At the same time in the experiment, only narrow gaps between the bone beams accounted for the share of fibrous connective tissue, the newly formed bone beams were fused to the lamellar bone tissue preserved here. The newly formed beams themselves, both in color and structure, did not differ from preserved bone tissue. The border between them became almost indistinguishable. Adipose tissue was found between the bone beams. In some beams there were individual osteoclasts (Fig.6).

Таким образом, предлагаемые материалы обладают существенно более выраженными свойствами возбуждать костеобразование, чем средства, от которых оно отличается содержанием композиций белков, способных индуцировать остеогенез. Эта способность обусловлена совокупностью ряда биологических факторов:Thus, the proposed materials have significantly more pronounced properties to stimulate bone formation than the means from which it differs in the content of protein compositions capable of inducing osteogenesis. This ability is due to the combination of a number of biological factors:

1. Стимулировать привлечение недифференцированных полипотентных клеток в место имплантации остеопластического материала.1. To stimulate the involvement of undifferentiated pluripotent cells at the site of implantation of osteoplastic material.

2. Увеличивать число этих клеток в месте имплантации посредством их пролиферации.2. To increase the number of these cells at the site of implantation through their proliferation.

3. По достижении определенной плотности этих клеток способствовать их дифференцировке в остеогенные и стимулировать экспрессию костного внеклеточного матрикса.3. Upon reaching a certain density of these cells, promote their differentiation into osteogenic and stimulate the expression of bone extracellular matrix.

Масса белка, связывающегося с коллагеном 1 и (или) фосфатами кальция, определяется степенью сродства (аффинности) последних к указанным белкам. Содержание этих белков в модифицированном материале достаточно для получения остеоиндуцирующего эффекта, но не достигает величин, при которых проявляются их антигенные свойства, возможен иммунный ответ. Поэтому для получения композиций НБК и белков плазмы крови можно использовать алло- и ксеноматериалы.The mass of the protein that binds to collagen 1 and / or calcium phosphates is determined by the degree of affinity (affinity) of the latter for these proteins. The content of these proteins in the modified material is sufficient to obtain an osteoinductive effect, but does not reach the values at which their antigenic properties are manifested, an immune response is possible. Therefore, to obtain compositions of NSC and plasma proteins, allo- and xenomaterials can be used.

Формы, в которых эти материалы могут быть приготовлены, удобны для заполнения как дефектов в виде полостей (костные кисты, остеомиелитические секвестры) - гранулы, порошки, так и для имплантации в диастаз между отломками кости (например, посттравматические или пострезекционные диафизарные дефекты) - керамика, губка с фиксацией их погружными или внекостными устройствами. Применение предлагаемого средства в медицине не требует разработки новых оперативных методик в сравнении с используемыми в настоящее время материалами.The forms in which these materials can be prepared are convenient for filling as defects in the form of cavities (bone cysts, osteomyelitic sequestra) - granules, powders, and for implantation in diastasis between bone fragments (for example, post-traumatic or post-resection diaphyseal defects) - ceramics sponge with fixation by immersion or extraosseous devices. The use of the proposed tool in medicine does not require the development of new operational techniques in comparison with the currently used materials.

Claims (9)

1. Остеоиндуцирующий материал, включающий гидроксиапатит с трикальций фосфатом, отличающийся тем, что он содержит композицию неколлагеновых белков костной ткани, стимулирующую остеогенез, при следующем соотношении компонентов, на 100 г материала, г:1. Osteoinductive material, including hydroxyapatite with tricalcium phosphate, characterized in that it contains a composition of non-collagenous proteins of bone tissue, stimulating osteogenesis, in the following ratio of components, per 100 g of material, g: композиция неколлагеновых белков костной ткани,composition of non-collagenous proteins of bone tissue, стимулирующая остеогенезstimulating osteogenesis 0,001-0,0050.001-0.005 гидроксиапатит с трикальций фосфатомhydroxyapatite with tricalcium phosphate остальноеrest
2. Остеоиндуцирующий материал по п.1, отличающийся тем, что композиция гидроксиапатит с трикальций фосфатом дополнительно содержит фторгидроксиапатит и/или карбонатапатит, и/или кальций фторид.2. Osteoinductive material according to claim 1, characterized in that the composition of hydroxyapatite with tricalcium phosphate further comprises fluorohydroxyapatite and / or carbonatapatite, and / or calcium fluoride. 3. Остеоиндуцирующий материал по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде гранул или порошка.3. Osteoinductive material according to claim 1, characterized in that it is made in the form of granules or powder. 4. Остеоиндуцирующий материал, включающий гидроксиапатиты и коллаген, отличающийся тем, что он содержит композицию неколлагеновых белков костной ткани, стимулирующую остеогенез, при следующем соотношении компонентов, на 100 г материала, г:4. Osteoinductive material, including hydroxyapatites and collagen, characterized in that it contains a composition of non-collagenous proteins of bone tissue, stimulating osteogenesis, in the following ratio of components, per 100 g of material, g: композиция неколлагеновых белков костной ткани,composition of non-collagenous proteins of bone tissue, стимулирующая остеогенезstimulating osteogenesis 0,001-0,0050.001-0.005 гидроксиапатит с трикальций фосфатомhydroxyapatite with tricalcium phosphate 20-9020-90 коллагенcollagen остальноеrest
5. Остеоиндуцирующий материал по п.4, отличающийся тем, что композиция гидроксиапатит с трикальций фосфатом дополнительно содержит фторгидроксиапатит и/или карбонатапатит и/или кальций фторид.5. Osteoinductive material according to claim 4, characterized in that the composition of hydroxyapatite with tricalcium phosphate further comprises fluorohydroxyapatite and / or carbonatapatite and / or calcium fluoride. 6. Остеоиндуцирующий материал по п.4, отличающийся тем, что он выполнен в виде губки или керамики.6. Osteoinductive material according to claim 4, characterized in that it is made in the form of a sponge or ceramic. 7. Остеоиндуцирующий материал, включающий гидроксиапатит с трикальций фосфатом и коллаген, отличающийся тем, что он содержит композицию неколлагеновых белков костной ткани, стимулирующую остеогенез, и бидистиллированную воду, при следующем соотношении компонентов, на 100 г материала, г:7. Osteoinductive material, including hydroxyapatite with tricalcium phosphate and collagen, characterized in that it contains a composition of non-collagenous proteins of bone tissue, stimulating osteogenesis, and bidistilled water, in the following ratio of components, per 100 g of material, g: композиция неколлагеновых белков костной ткани,composition of non-collagenous proteins of bone tissue, стимулирующая остеогенезstimulating osteogenesis 0,001-0,0050.001-0.005 гидроксиапатит с трикальций фосфатомhydroxyapatite with tricalcium phosphate 10,0-80,010.0-80.0 коллагенcollagen 1,0-2,01.0-2.0 бидистиллированная водаbidistilled water остальноеrest
8. Остеоиндуцирующий материал по п.7, отличающийся тем, что композиция гидроксиапатит с трикальций фосфатом дополнительно содержит фторгидроксиапатит и/или карбонатапатит, и/или кальций фторид.8. Osteoinductive material according to claim 7, characterized in that the composition of hydroxyapatite with tricalcium phosphate additionally contains fluorohydroxyapatite and / or carbonatapatite, and / or calcium fluoride. 9. Остеоиндуцирующий материал по п.7, отличающийся тем, что он выполнен в виде геля.9. Osteoinductive material according to claim 7, characterized in that it is made in the form of a gel.
RU2006130874/15A 2006-08-28 2006-08-28 Osteoinducing material (variants) RU2317088C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006130874/15A RU2317088C1 (en) 2006-08-28 2006-08-28 Osteoinducing material (variants)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006130874/15A RU2317088C1 (en) 2006-08-28 2006-08-28 Osteoinducing material (variants)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2317088C1 true RU2317088C1 (en) 2008-02-20

Family

ID=39267098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006130874/15A RU2317088C1 (en) 2006-08-28 2006-08-28 Osteoinducing material (variants)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2317088C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2496524C2 (en) * 2008-06-23 2013-10-27 Сантр Насьональ Де Ля Решерш Сьянтифик Combination of blood and ceramic particles of biphasic calcium phosphates
RU2512782C1 (en) * 2012-12-24 2014-04-10 Александр Вадимович Горожанин Method for surgical management of liquorrhea nasalis
RU2609835C1 (en) * 2015-12-11 2017-02-06 Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КОМПАНИЯ "ПОЛИСТОМ" Calcium-phosphate cement for bone tissue regeneration (versions)
RU2765850C1 (en) * 2020-10-26 2022-02-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО СтГМУ Минздрава России) Osteoplastic composition for remodelling the periimplant area of the mandibular bone

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2034572C1 (en) * 1992-11-03 1995-05-10 Малое многопрофильное предприятие "ПОЛИКОМ" Hemostatic sponge
RU2050158C1 (en) * 1991-12-27 1995-12-20 Константин Степанович Десятниченко Preparation for stimulating physiologic and preparative regeneration stimbon-1
RU2091083C1 (en) * 1995-08-03 1997-09-27 Закрытое акционерное общество "ПОЛИСТОМ" Hemostatic, wound-healing and osteoplastic agent
RU2117492C1 (en) * 1997-07-03 1998-08-20 Закрытое акционерное общество "ПОЛИСТОМ" Wound-healing and osteoplastic agent (variants)

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2050158C1 (en) * 1991-12-27 1995-12-20 Константин Степанович Десятниченко Preparation for stimulating physiologic and preparative regeneration stimbon-1
RU2034572C1 (en) * 1992-11-03 1995-05-10 Малое многопрофильное предприятие "ПОЛИКОМ" Hemostatic sponge
RU2091083C1 (en) * 1995-08-03 1997-09-27 Закрытое акционерное общество "ПОЛИСТОМ" Hemostatic, wound-healing and osteoplastic agent
RU2117492C1 (en) * 1997-07-03 1998-08-20 Закрытое акционерное общество "ПОЛИСТОМ" Wound-healing and osteoplastic agent (variants)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2496524C2 (en) * 2008-06-23 2013-10-27 Сантр Насьональ Де Ля Решерш Сьянтифик Combination of blood and ceramic particles of biphasic calcium phosphates
RU2512782C1 (en) * 2012-12-24 2014-04-10 Александр Вадимович Горожанин Method for surgical management of liquorrhea nasalis
RU2609835C1 (en) * 2015-12-11 2017-02-06 Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КОМПАНИЯ "ПОЛИСТОМ" Calcium-phosphate cement for bone tissue regeneration (versions)
RU2765850C1 (en) * 2020-10-26 2022-02-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО СтГМУ Минздрава России) Osteoplastic composition for remodelling the periimplant area of the mandibular bone

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mulliken et al. Induced osteogenesis—the biological principle and clinical applications
Kao et al. The use of biologic mediators and tissue engineering in dentistry.
US10751185B2 (en) Treatment of skeletal voids with implantable substrate hydrated with bone marrow concentrate
US8690874B2 (en) Composition and process for bone growth and repair
Murata et al. Human dentin as novel biomaterial for bone regeneration
Pecina et al. Orthopaedic applications of osteogenic protein-1 (BMP-7)
Kania et al. Addition of fibrin sealant to ceramic promotes bone repair: Long‐term study in rabbit femoral defect model
Lew et al. Repair of craniofacial defects with hydroxyapatite cement
Kamegai et al. Bone formation under the influence of bone morphogenetic protein/self-setting apatite cement composite as a delivery system
Hibi et al. Distraction osteogenesis assisted by tissue engineering in an irradiated mandible: a case report.
Krukowski et al. Stimulation of craniofacial and intramedullary bone formation by negatively charged beads
Jensen et al. Bone regeneration in standardized bone defects with autografts or bone substitutes in combination with platelet concentrate: a histologic and histomorphometric study in the mandibles of minipigs.
KR20120006997A (en) Controlling Bone Growth with Zeolites Combined with Bone Graft Substitutes
Vertenten et al. Enhancing bone healing and regeneration: present and future perspectives in veterinary orthopaedics
Valderrama et al. Evaluation of parathyroid hormone bound to a synthetic matrix for guided bone regeneration around dental implants: a histomorphometric study in dogs
US20250032673A1 (en) Bone repair composition and kit
Le et al. A polycaprolactone-β-tricalcium phosphate–heparan sulphate device for cranioplasty
Sandor et al. Bone regeneration of the cranio-maxillofacial and dento-alveolar skeletons in the framework of tissue engineering
Cutter et al. Bone grafts and substitutes
RU2317088C1 (en) Osteoinducing material (variants)
Sarahrudi et al. Combination of anorganic bovine‐derived hydroxyapatite with binding peptide does not enhance bone healing in a critical‐size defect in a rabbit model
US10183095B2 (en) Treatment of skeletal voids with implantable substrate hydrated with bone marrow concentrate
Harsini et al. Bone grafting and the materials for using in orthopaedics
Kharkova et al. Three-dimensional TCP scaffolds enriched with Erythropoietin for stimulation of vascularization and bone formation.
Guastaldi et al. Maxillofacial reconstruction: From Autogenous bone grafts to bone tissue engineering

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090829

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20110610

PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20160212