RU2729365C1 - Tissue-engineering structure for filling bone tissue of maxillofacial area - Google Patents
Tissue-engineering structure for filling bone tissue of maxillofacial area Download PDFInfo
- Publication number
- RU2729365C1 RU2729365C1 RU2019121653A RU2019121653A RU2729365C1 RU 2729365 C1 RU2729365 C1 RU 2729365C1 RU 2019121653 A RU2019121653 A RU 2019121653A RU 2019121653 A RU2019121653 A RU 2019121653A RU 2729365 C1 RU2729365 C1 RU 2729365C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tissue
- mesenchymal stromal
- stromal cells
- carrier
- multipotent mesenchymal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области биотехнологии и стоматологии, а именно к составу тканеинженерной конструкции для восполнения объема костной ткани челюстно-лицевой области.The present invention relates to the field of biotechnology and dentistry, namely, to the composition of a tissue-engineered structure for replenishing the volume of bone tissue in the maxillofacial region.
Значительная атрофия костной ткани затрудняет лечение с использованием съемных протезов, ухудшается эстетический эффект при протезировании несъемными ортопедическими конструкциями. Зачастую становится невозможной стоматологическая реабилитация пациентов с применением дентальных имплантатов в виду недостаточного объема костной ткани. Обеспечение достаточного объема альвеолярной части челюстей перед имплантацией является основной задачей реконструктивных вмешательств с целью нормализации функционального состояния жевательного аппарата.Significant atrophy of bone tissue complicates treatment with removable prostheses, and the aesthetic effect of prosthetics with non-removable orthopedic structures worsens. Dental rehabilitation of patients with the use of dental implants often becomes impossible due to the insufficient volume of bone tissue. Ensuring a sufficient volume of the alveolar part of the jaws before implantation is the main task of reconstructive interventions in order to normalize the functional state of the masticatory apparatus.
В реконструктивной хирургии чаще всего используют методику аутотрансплантации костной ткани. Однако этот метод имеет ряд ограничений, особенно при замещении дефектов костной ткани большого объема. Использование аутотрансплантатов, искусственных костнопластических материалов, факторов роста, тромбоцитарных концентратов не всегда дают хорошие результаты в клинической практике.In reconstructive surgery, the technique of bone autotransplantation is most often used. However, this method has a number of limitations, especially when replacing large-volume bone tissue defects. The use of autografts, artificial osteoplastic materials, growth factors, platelet concentrates does not always give good results in clinical practice.
Зачастую полученный объем костной ткани недостаточен, требуется повторное хирургическое вмешательство, отмечается травматичность оперативного вмешательства. Таким образом, разработка эффективных средств и методов костной пластики, и создание оптимальных условий репаративногоостеогенеза является актуальной проблемой хирургической стоматологии.Often, the volume of bone tissue obtained is insufficient, repeated surgical intervention is required, and the trauma of surgery is noted. Thus, the development of effective means and methods of bone grafting, and the creation of optimal conditions for reparative osteogenesis is an urgent problem in surgical dentistry.
Обогащенный лейкоцитами и тромбоцитами фибрин, представляющий собой аутологичный фибриновый сгусток (далее L-PRF), способен в зоне костной раны пролонгировано выделять факторы роста, лейкоциты, оказывая пролиферативный, ангиогенный и противовоспалительный эффекты. Отмечено сокращение сроков эпителизации лунок удаленных зубов при их заполнении обогащенным лейкоцитами и тромбоцитами фибриновым сгустком.Fibrin enriched with leukocytes and platelets, which is an autologous fibrin clot (hereinafter referred to as L-PRF), is capable of releasing growth factors and leukocytes in the bone wound area, providing proliferative, angiogenic and anti-inflammatory effects. A reduction in the time of epithelialization of the sockets of the extracted teeth was noted when they were filled with a fibrin clot enriched with leukocytes and platelets.
Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (далее ММСК) активно изучаются в течение последних десятилетий, являются оптимальной клеточной популяцией для создания тканеинженерныхконструкций. Аутогенные клетки не вступают в конфликт с собственной иммунной системой, не вызывают аллергических реакций. Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки, выделенные из биоптата десны, под воздействием индукционных факторов могут дифференцироваться в остеогенном, хондрогенном и адипогенном направлениях. Наличие прогенеторных клеток в ММСХ сливаются с резидентными клетками в тканях и за счет экспрессии маркерных антигенов дифференцируются в определенном направлении.Multipotent mesenchymal stromal cells (hereinafter MMSC) have been actively studied over the past decades; they are the optimal cell population for the creation of tissue-engineered structures. Autogenous cells do not come into conflict with their own immune system, do not cause allergic reactions. Multipotent mesenchymal stromal cells isolated from gingival biopsy specimens can differentiate in osteogenic, chondrogenic and adipogenic directions under the influence of induction factors. The presence of progenitor cells in MMSC merge with resident cells in tissues and, due to the expression of marker antigens, differentiate in a certain direction.
В результате проведенного патентно-информационного поиска были отобраны для последующего анализа следующие источники.As a result of the conducted patent information search, the following sources were selected for further analysis.
Известен пастообразный композиционный остеопластический материал (Патент РФ2653480). В частности в композиции для стимуляции регенерации костной ткани челюстей, содержится гидроксид кальция, сульфат бария и нанокристаллический диоксид церия в изотоническом растворе. Соотношение компонентов в композиции составляет 40-42 мас. % гидроксида кальция; не менее 8 мас. % сульфата бария; 0,3-2 мас. % нанокристаллического диоксида церия; остальное до 100 мас. % -изотонический раствор. Недостатком предложенной композиции является отсутствие в ее составе биологически активных веществ, существенно ускоряющих процесс регенерации.Known pasty composite osteoplastic material (Patent RF2653480). In particular, the composition for stimulating the regeneration of the jaw bone tissue contains calcium hydroxide, barium sulfate and nanocrystalline cerium dioxide in isotonic solution. The ratio of the components in the composition is 40-42 wt. % calcium hydroxide; not less than 8 wt. % barium sulfate; 0.3-2 wt. % nanocrystalline cerium dioxide; the rest is up to 100 wt. % isotonic solution. The disadvantage of the proposed composition is the absence of biologically active substances in its composition, which significantly accelerate the regeneration process.
Известен материал для восстановления костных структур (патент РФ №2399387), который содержит обогащенную тромбоцитами аутоплазму пациента, порошок никелида титана с размерами частиц до 100 нм, коллоидное 2,5% наноструктурированное серебро с размерами частиц до 20 нм. Способ получения известного материала заключается в том, что кровь пациента центрифугируют, отделяют плазму от сгустка крови, выделенный сгусток гомогенизируют, добавляют к нему коллоидное наноструктурированное серебро, порошок никелида и полученную после центрифугирования плазму.Known material for the restoration of bone structures (RF patent No. 2399387), which contains platelet-rich autoplasm of the patient, titanium nickelide powder with particle sizes up to 100 nm, colloidal 2.5% nanostructured silver with particle sizes up to 20 nm. The method of obtaining a known material consists in the fact that the patient's blood is centrifuged, the plasma is separated from the blood clot, the isolated clot is homogenized, colloidal nanostructured silver, nickelide powder and the plasma obtained after centrifugation are added to it.
Известен способ получения миобластов путем культивирования фибробластоподобных клеток, выделенных из слизистой оболочки полости рта человека, включающий: а) биопсию из слизистой оболочки полости рта человека; б) обработку биоптата, предусматривающую отмывку, измельчение, ферментативное расщепление ткани десны протеолитическими ферментами; в) культивирование выделенных из дезагрегированной ткани фибробластоподобных клеток на подходящей среде для получения культуры миобластов; г) иммунофенотипическое тестирование культуры миобластов на иммунофенотип и исключение вирусной и бактериальной контаминации. (пат. РФ №2576842). В данном патенте описан метод получение миогенных клеток (миобластов, предшественников миобластов) из нового, ранее не известного источника, а именно при культивировании фибробластподобных клеток, выделенных из слизистой оболочки полости рта (десны) человека.A known method of obtaining myoblasts by culturing fibroblast-like cells isolated from the mucous membrane of the human oral cavity, including: a) biopsy from the mucous membrane of the human oral cavity; b) processing of biopsy material, which includes washing, grinding, enzymatic cleavage of gum tissue with proteolytic enzymes; c) culturing fibroblast-like cells isolated from disaggregated tissue on a suitable medium to obtain a culture of myoblasts; d) immunophenotypic testing of myoblast culture for immunophenotype and exclusion of viral and bacterial contamination. (US Pat. No. 2576842). This patent describes a method for obtaining myogenic cells (myoblasts, myoblast precursors) from a new, previously unknown source, namely, by culturing fibroblast-like cells isolated from the mucous membrane of the oral cavity (gums) of a person.
Перечисленные выше материалы обладают рядом недостатков:The materials listed above have several disadvantages:
- композиционные материалы устойчивы к резорбции, содержат соединения неясного состава и биологического воздействия;- composite materials are resistant to resorption, contain compounds of unclear composition and biological effects;
- материалы не обеспечивают стабильности физико-химических условий в области раны, что делает возможным резкие изменения скорости и направления течения процессов резорбции и регенерации;- the materials do not provide the stability of the physicochemical conditions in the wound area, which makes possible abrupt changes in the rate and direction of the resorption and regeneration processes;
- не обеспечивают выраженного остеогенетического эффекта на ранних стадиях регенерации костной ткани.- do not provide a pronounced osteogenetic effect in the early stages of bone tissue regeneration.
Известен биотрансплантат, выбранный в качестве прототипа для лечения дегенеративных и травматических заболеваний костной ткани челюстно-лицевой области (патент РФ №2380105), характеризующийся тем, что содержит аутологичные или донорские мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (ММСК) из костного мозга или жировой ткани взрослых доноров, которые распределены в фибриновом сгустке в концентрации 5-7 млн клеток в 1 мл, представляющем собой полимеризованную обогащенную тромбоцитами плазму крови пациента, и матрицу-носитель (в виде крошки, стружки), имеющую в основе своей структуры коллаген-минеральный комплекс, идентичный по составу натуральному костному материалу. Недостатком является недостаточная эффективность восстановления костной ткани, а также существует риск инфицирования прионами и возникновения иммунного ответа у пациента из-за использования эмбриональной телячьей сыворотки в составе культуральной среды. В этом же патенте описан способ получения биотрансплантата для лечения дегенеративных и травматических заболеваний костной ткани по п. 1, характеризующийся тем, что выделенные из костного мозга или жировой ткани ММСК, ферментативно дезагригируют трипсином и вносят из расчета 5-7 млн клеток на 1 мл аутогенной обогащенной тромбоцитами плазмы, перемешивают, при необходимости с добавлением дополнительных компонентов, полученную суспензию смешивают с материалом матрицы-носителя, представляющей собой коллаген-минеральный комплекс в виде блоков, стружки или крошки, отмытым раствором Хэнкса с цефазолином (1 г/Л), затем по каплям добавляют раствор тромбина 50 Ед/мл на 10% растворе хлорида кальция до загустевания и полимеризуют при температуре 37°С в течение 30-40 мин, полученный трансплантат культивируют при 37°С в течение от 3 до 30 сут в остеогенной культуральной среде.Known biograft, selected as a prototype for the treatment of degenerative and traumatic diseases of the bone tissue of the maxillofacial region (RF patent No. 2380105), characterized in that it contains autologous or donor multipotent mesenchymal stromal cells (MMSC) from bone marrow or adipose tissue of adult donors, which are distributed in a fibrin clot at a concentration of 5-7 million cells in 1 ml, which is a polymerized platelet-rich blood plasma of a patient, and a carrier matrix (in the form of crumbs, shavings), based on its structure, a collagen-mineral complex, identical in composition natural bone material. The disadvantage is the insufficient efficiency of bone tissue restoration, and there is also a risk of prion infection and the emergence of an immune response in a patient due to the use of fetal calf serum in the culture medium. The same patent describes a method for producing a biograft for the treatment of degenerative and traumatic diseases of bone tissue according to claim 1, characterized in that MMSC isolated from bone marrow or adipose tissue are enzymatically disaggregated with trypsin and introduced at the rate of 5-7 million cells per 1 ml of autologous platelet-rich plasma, mixed, if necessary with the addition of additional components, the resulting suspension is mixed with the material of the carrier matrix, which is a collagen-mineral complex in the form of blocks, shavings or crumbs, with washed Hanks solution with cefazolin (1 g / L), then a solution of thrombin 50 U / ml in a 10% solution of calcium chloride is added dropwise until thickening and polymerized at 37 ° C for 30-40 minutes, the resulting graft is cultivated at 37 ° C for 3 to 30 days in an osteogenic culture medium.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности хирургического лечения пациентов хирургического профиля путем совершенствования костнопластических операций за счет применения новых тканеинженерных конструкций.The objective of the proposed technical solution is to increase the efficiency of surgical treatment of patients with a surgical profile by improving osteoplastic operations through the use of new tissue-engineered structures.
Техническим результатом является возможность использования обогащенного лейкоцитами и тромбоцитами фибрина, полученного из крови пациента известным способом, в составе тканеинженерной конструкции, использование ММСК, выделенных из биоптата десны пациента, использование в качестве носителя октакальций фосфата (ОКФ), обладающего хорошей резорбцией, биосовместимостью, имеющего развитую пористую поверхность, с культивированием на среде, содержащей цитратный нанодисперсный CeO2, обладающий высокой антиоксидантной активностью. Доказана эффективность применения предлагаемой тканеинженерной конструкции. Использование конструкции в таком составепозволит существенно снизить риск осложнений и сократить период реабилитации пациентов после хирургического устранения дефектов челюстных костей.The technical result is the possibility of using fibrin enriched with leukocytes and platelets, obtained from the patient's blood by a known method, as part of a tissue engineering structure, the use of MMSC isolated from a biopsy of the patient's gum, the use of octacalcium phosphate (OCP) as a carrier, which has good resorption, biocompatibility, and has a developed porous surface, with cultivation on a medium containing citrated nanodispersed CeO 2 , which has high antioxidant activity. The effectiveness of the application of the proposed tissue-engineering structure has been proved. The use of the structure in such a composition will significantly reduce the risk of complications and shorten the rehabilitation period for patients after surgical removal of jaw bone defects.
Техническая сущность предлагаемого решения заключается в использовании тканеинженерной конструкции для восполнения объема костной ткани челюстно-лицевой области, включающей донорские мультипотенные мезенхимальные стромальные клетки, обогащенную тромбоцитами плазму крови пациента и носитель. В качестве носителя используют гранулы октакальцийфосфата размером 150-250 мкм, на поверхности которых инкубированы мультипотентные мезенхимальные стромальным клетки, полученные из биоптата десны пациента, из расчета 2×107 клеток на 1 г носителя.The technical essence of the proposed solution lies in the use of a tissue-engineered structure for replenishing the volume of bone tissue in the maxillofacial region, including donor multipotenous mesenchymal stromal cells, platelet-rich plasma of the patient's blood and a carrier. As a carrier, octacalcium phosphate granules with a size of 150-250 μm are used, on the surface of which multipotent mesenchymal stromal cells are incubated, obtained from a biopsy of the patient's gums, at the rate of 2 × 10 7 cells per 1 g of carrier.
И также в использовании способа получения тканеинженерной конструкции характеризующегося тем, что культивирование мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток осуществляют с использованием в качестве культуральной среды водного золя нанокристаллического диоксида церия, стабилизированного ионами цитрата в концентрации (10-4)-(10-9) М, затем полученные мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки смешивают с гранулами октакальцийфосфата из расчета 2×107 клеток на 1 г носителя и инкубируют при 37°С и 5% CO2 в течение 24 часов, после чего тканеинженерную конструкцию используют по назначению.And also in using a method for obtaining a tissue-engineering structure, characterized in that the cultivation of multipotent mesenchymal stromal cells is carried out using an aqueous sol of nanocrystalline cerium dioxide stabilized by citrate ions at a concentration of (10-4) - (10-9) M, then obtained multipotent mesenchymal stromal cells are mixed with octacalcium phosphate granules at the rate of 2 × 10 7 cells per 1 g of carrier and incubated at 37 ° C and 5% CO 2 for 24 hours, after which the tissue-engineered construct is used as intended.
Использование исследуемой тканеинженерной конструкции ускоряет процесс остеорепарации и способствует послеоперационной реабилитации пациентов при следующих вмешательствах: увеличения объема костной ткани по ширине и высоте; синус-лифтинг; консервация лунок после удаления; заполнение костных дефектов при цистэктомии.The use of the tissue-engineered construction under study accelerates the process of osteoreparation and promotes postoperative rehabilitation of patients with the following interventions: increasing the volume of bone tissue in width and height; sinus lift; wells conservation after removal; filling of bone defects during cystectomy.
Тканеинженерная конструкция рекомендована к клиническому применению при реконструктивных хирургических вмешательствах.The tissue-engineered construction is recommended for clinical use in reconstructive surgery.
Использование мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток, выделенных из слизистой оболочки полости рта, представляется более удобным ввиду доступности тканевого источника и минимальной инвазивности забора биоптата.The use of multipotent mesenchymal stromal cells isolated from the oral mucosa seems to be more convenient due to the availability of a tissue source and the minimal invasiveness of biopsy sampling.
Применение (L-PRF) тканеинженерной конструкции позволяет снизить послеоперационные осложнения, сократить сроки реабилитации пациента в послеоперационном периоде.The use of (L-PRF) tissue-engineered construction can reduce postoperative complications, shorten the patient's rehabilitation period in the postoperative period.
Предлагаемое техническое решение иллюстрируется следующей методикой получения тканеинженерной конструкции.The proposed technical solution is illustrated by the following technique for obtaining a tissue-engineered structure.
1. Подготовка аутологичного фибринового сгустка (L-PRF) по стандартной методике.1. Preparation of autologous fibrin clot (L-PRF) according to the standard method.
У пациентов из локтевой вены проводился забор венозной крови в стерильные одноразовые стеклянные вакуумные пробирки объемом 9 мл. Непосредственно после забора крови пробирки помещались в центрифугу. Процесс центрифугирования проходил в заданном режиме: 1300 оборотов в течение 8 минут. После этого в пробирках формировались три слоя - плазма крови, тромбоциты и лейкоциты в структуре фибринового сгустка, и эритроциты, осажденные на дне пробирки. Затем из пробирок с использованием прямого пинцета отбирали богатый лейкоцитами и тромбоцитами фибриновый сгусток, помещали в стерильную чашку и использовали сразу или в течение нескольких часов. Фибриновый сгусток (L-PRF) мелко диспергировали и смешивали с тканеинженерной конструкцией.In patients from the cubital vein, venous blood was taken into sterile disposable glass vacuum tubes with a volume of 9 ml. Immediately after blood sampling, the tubes were placed in a centrifuge. The centrifugation process took place in a given mode: 1300 revolutions for 8 minutes. After that, three layers were formed in the test tubes - blood plasma, platelets and leukocytes in the structure of a fibrin clot, and erythrocytes deposited at the bottom of the test tube. Then, a fibrin clot rich in leukocytes and platelets was taken from the tubes using straight forceps, placed in a sterile dish and used immediately or within several hours. The fibrin clot (L-PRF) was finely dispersed and mixed with the tissue engineered construct.
2. Подготовка водного золя нанокристаллического диоксида церия, стабилизированного ионами цитрата.2. Preparation of an aqueous sol of nanocrystalline cerium dioxide stabilized with citrate ions.
Этот золь был получен путем растворения 0,24 г лимонной кислоты в 25 мл 0,05 М водного раствора нитрата церия(III), который затем быстро добавлялся при перемешивании к 100 мл 3 М раствора аммиака и затем выдерживался в течение 2 часов. Просвечивающая электронная микроскопия показала, что золь состоит из слабо агрегированных почти изотропных частиц CeO2 размером 2-3 нм. Значение рН золя находилось в диапазоне 7,2-7,4. Средний гидродинамический радиус наночастиц CeO2, определенный методом динамического рассеяния света с помощью субмикронного анализатора размера частиц N5 «BeckmanCoulter» (США), составил 2-3 нм. (Шекунова Т.О. Синтез, биологическая и фотокаталитическая активность золей диоксида церия, стабилизированных цитрат-ионом / Т.О. Шекунова, Д.О. Гиль, О.С.Иванова, В.К. Иванов, Ю.Д. Третьяков // Наносистемы: физика, химия, математика. 2013. Т. 4. №1. С. 83-89).This sol was prepared by dissolving 0.24 g of citric acid in 25 ml of a 0.05 M aqueous solution of cerium (III) nitrate, which was then rapidly added with stirring to 100 ml of a 3 M ammonia solution and then held for 2 hours. Transmission electron microscopy has shown that the sol consists of weakly aggregated, almost isotropic CeO2 particles 2-3 nm in size. The pH of the sol was in the range of 7.2-7.4. The average hydrodynamic radius of CeO2 nanoparticles, determined by dynamic light scattering using a submicron particle size analyzer N5 "BeckmanCoulter" (USA), was 2-3 nm. (Shekunova T.O. Synthesis, biological and photocatalytic activity of cerium dioxide sols stabilized by citrate ion / T.O.Shekunova, D.O. Gil, O.S.Ivanova, V.K. Ivanov, Yu.D. Tretyakov // Nanosystems: physics, chemistry, mathematics. 2013. T. 4. No. 1. P. 83-89).
3. Культивирование аутологичных ММСК слизистой оболочки полости рта.3. Cultivation of autologous MMSCs of the oral mucosa.
Биоптат десны помещен в стандартную ростовую среду для транспортировки с последующим культивированием из него клеточной популяции. Затем проводят инкубацию при +4°С не менее 8 часов. В качестве культуральной среды использовали водный золь нанокристаллического диоксида церия, стабилизированного ионами цитрата в концентрациях (10-4)-(10-9) М.The gingival biopsy was placed in a standard growth medium for transportation, followed by culturing the cell population from it. Then incubation is carried out at + 4 ° C for at least 8 hours. An aqueous sol of nanocrystalline cerium dioxide stabilized by citrate ions in concentrations (10-4) - (10-9) M was used as a culture medium.
Проведена экспансия клеток по стандартной методике культивирования ММСК. При достижении монослоем 70-80% конфлуэнтности клетки двукратно отмывали стерильным раствором фосфатно-солевого буфера, сняли с поверхности флаконов 0,05% раствором трипсина-ЭДТА (инкубация в течение 2-3 минут), активность трипсина блокировали добавлением 3-5 мл отмывочной среды. Открепившиеся ММСК были собраны в стерильные пробирки, центрифугированы и пересеяны с плотностью около 104 клеток на см2. Далее ММСК культивировали до достижения необходимого количества, но не более 4 пассажей.Expansion of cells was carried out according to the standard method of culturing MMSC. When the monolayer reached 70-80% confluency, the cells were washed twice with a sterile solution of phosphate-buffered saline, removed from the surface of the vials with 0.05% trypsin-EDTA solution (incubation for 2-3 minutes), trypsin activity was blocked by adding 3-5 ml of washing medium ... Detached MMSCs were collected in sterile tubes, centrifuged and subcultured at a density of about 10 4 cells per cm 2 . Then MMSCs were cultured until the required amount was reached, but not more than 4 passages.
4. Подготовка тканеинженерной конструкции на октакальцийфосфатном носителе к трансплантации.4. Preparation of a tissue-engineered construction on an octacalcium phosphate carrier for transplantation.
Гранулы синтетического октакальцийфосфата размером 150 -250 мкм были помещены в чашку Петри (d=94) таким образом, чтобы они образовали линию. Клеточную суспензию(1 мл) по каплям переносили по линии на гранулы ОКФ из расчета 2×107 клеток на 1 г носителя. Затем в чашке Петриаутологичные ММСК инкубировались при 37°С и 5% CO2 в течение 24 часов. (надо смешать гранулы с ММСК из расчета 2×107 клеток на 1 г носителя)Synthetic octacalcium phosphate granules with a size of 150-250 µm were placed in a Petri dish (d = 94) so that they formed a line. The cell suspension (1 ml) was transferred dropwise along the line onto OCP granules at the rate of 2 × 10 7 cells per 1 g of carrier. Then, Petriautologous MMSCs were incubated in a dish at 37 ° C and 5% CO 2 for 24 hours. (it is necessary to mix granules with MMSC at the rate of 2 × 10 7 cells per 1 g of carrier)
После инкубирования композитную тканеинженерную конструкцию, состоящую из носителя (октакальцийфосфата) и аутологичных ММСК десны, трижды отмывали от культуральной среды стерильным раствором фосфатно-солевого буфера и ресуспендировали в 0,5 мл физиологического раствора, помещали в стерильные пробирки с номером, соответствующим коду донора, и транспортировали в клинику в медицинском термоконтейнере при комнатной температуре.After incubation, the composite tissue-engineered construct, consisting of a carrier (octacalcium phosphate) and autologous gingival MMSCs, was washed three times from the culture medium with a sterile solution of phosphate-buffered saline and resuspended in 0.5 ml of saline, placed in sterile tubes with a number corresponding to the donor code, and transported to the clinic in a medical thermal container at room temperature.
Для обеспечения оптимальной жизнеспособности клеток тканеинженерную конструцию рекомендовано использовать в течение 12 часов с момента нанесения клеток на носитель.To ensure optimal cell viability, the tissue-engineered construct is recommended to be used within 12 hours from the moment the cells are applied to the carrier.
На основании данных иммунофенотипирования, подсчета колониеобразующих единиц, данных о культивировании, характеристиках композитной тканеинженерной конструкции составляется паспорт клеточного продукта и тканеинженерной конструкции перед каждым применением.Based on immunophenotyping data, counting colony-forming units, culture data, characteristics of the composite tissue-engineered structure, a passport of the cell product and tissue-engineered structure is drawn up before each use.
Выводыconclusions
- мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки, полученные из биоптата десны пациента, характеризуются высокой пролиферативной и секреторной активностью, а также способностью к дифференцировке в остеобластическом направлении;- multipotent mesenchymal stromal cells obtained from a biopsy of the patient's gums are characterized by high proliferative and secretory activity, as well as the ability to differentiate in the osteoblastic direction;
- совершенствование свойств материалов на основе октакальций фосфатов может быть осуществлено при использовании биотехнологии, позволяющей сформировать на поверхности гранул слой мезенхимальных клеток, выделенных и культивированных из биоптата слизистой оболочки полости рта;- improvement of the properties of materials based on octacalcium phosphates can be carried out using biotechnology, which makes it possible to form a layer of mesenchymal cells on the surface of granules, isolated and cultured from a biopsy of the oral mucosa;
- объем вновь образованной ретикулофиброзной и пластинчатой костной ткани в периферической и центральной зонах костных дефектов превышает показатели контрольных групп в связи с выраженным остеоиндуктивным действием тканеинженерной конструкции, благодаря которой они индуцируют образование костного регенерата не только со стороны краев костного дефекта, но и в его центре;- the volume of newly formed reticulofibrous and lamellar bone tissue in the peripheral and central zones of bone defects exceeds the indicators of the control groups due to the pronounced osteoinductive effect of the tissue-engineered structure, due to which they induce the formation of bone regenerate not only from the edges of the bone defect, but also in its center;
- оптимизированые условия для образования химических связей между носителем ОКФ и ММСК десневого происхождения позволяют создать единый комплекс - тканеинженерный остеопластический материал;- optimized conditions for the formation of chemical bonds between the OCP carrier and MMSC of gingival origin make it possible to create a single complex - tissue-engineered osteoplastic material;
- использование тканеинженерной конструкции способствует сокращению сроков эпителизации послеоперационных ран, лунок удаленных зубов;- the use of tissue-engineered construction helps to reduce the time of epithelialization of postoperative wounds, sockets of extracted teeth;
- октакальцийфосфат не оказывает цитотоксического действия на ММСК десневого происхождения.- octacalcium phosphate has no cytotoxic effect on MMSC of gingival origin.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019121653A RU2729365C1 (en) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | Tissue-engineering structure for filling bone tissue of maxillofacial area |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019121653A RU2729365C1 (en) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | Tissue-engineering structure for filling bone tissue of maxillofacial area |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2729365C1 true RU2729365C1 (en) | 2020-08-06 |
Family
ID=72085516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019121653A RU2729365C1 (en) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | Tissue-engineering structure for filling bone tissue of maxillofacial area |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2729365C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2793324C1 (en) * | 2021-12-13 | 2023-03-31 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова Минздрава России) | Nanodispersed plastic bioengineering composition based on cerium dioxide for replenishing the volume of bone tissue |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2576842C2 (en) * | 2014-02-28 | 2016-03-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Витацел" | Method of producing myoblasts, use of gingival biopsy material, myoblasts preparation for treating pathologies of muscular tissue and method for production thereof |
-
2019
- 2019-07-11 RU RU2019121653A patent/RU2729365C1/en active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2576842C2 (en) * | 2014-02-28 | 2016-03-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Витацел" | Method of producing myoblasts, use of gingival biopsy material, myoblasts preparation for treating pathologies of muscular tissue and method for production thereof |
Non-Patent Citations (6)
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2793324C1 (en) * | 2021-12-13 | 2023-03-31 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова Минздрава России) | Nanodispersed plastic bioengineering composition based on cerium dioxide for replenishing the volume of bone tissue |
| RU2801471C1 (en) * | 2022-10-13 | 2023-08-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Я.Л. Цивьяна" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "ННИИТО им. Я.Л. Цивьяна" Минздрава России) | Method of creating tissue engineered construction for stimulation of bone regeneration |
| RU2809154C1 (en) * | 2022-11-24 | 2023-12-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова Минздрава России) | Tissue-bioengineering design for replenishing volume of bone tissue of jaw bones |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20110002895A1 (en) | Composition for autotransplantation or allotransplantation using dental pulp stem cell, and use of the composition | |
| JP4987694B2 (en) | Method for preparing nucleated cells and / or platelet concentrate derived from physiological solution | |
| Yamada et al. | Autogenous injectable bone for regeneration with mesenchymal stem cells and platelet-rich plasma: tissue-engineered bone regeneration | |
| Qi et al. | Combining mesenchymal stem cell sheets with platelet-rich plasma gel/calcium phosphate particles: a novel strategy to promote bone regeneration | |
| CN115624569A (en) | Preparation process, tube and device of wound repair agent composition | |
| WO2002040071A1 (en) | Compositions for forming bone or periodontium and injections for forming bone or periodontium | |
| Jiang et al. | Repair of calvarial defects in rabbits with platelet-rich plasma as the scaffold for carrying bone marrow stromal cells | |
| US8722404B2 (en) | Sheet for guiding regeneration of mesenchymal tissue and production method thereof | |
| US20090298173A1 (en) | Method of preparing cell for bone tissue formation and application of cell for bone tissue formation | |
| Costa et al. | Mesenchymal stem cells surpass the capacity of bone marrow aspirate concentrate for periodontal regeneration | |
| RU2530622C2 (en) | Biotransplant for recovery of bone tissue volume in case of degenerative diseases and traumatic injuries of bones and method of obtaining thereof | |
| Wang et al. | Study of a new nano-hydroxyapatite/basic fibroblast growth factor composite promoting periodontal tissue regeneration | |
| CN115463263B (en) | Injectable double-network hydrogel system and preparation method and application thereof | |
| RU2729365C1 (en) | Tissue-engineering structure for filling bone tissue of maxillofacial area | |
| CN102123744A (en) | Biomaterials containing calcium phosphate | |
| Al-Azem et al. | The effectiveness of platelet concentrations in periodontal surgeries | |
| US20220096562A1 (en) | Osteoblast cell-mixture, and implementations thereof | |
| RU2645963C2 (en) | Method of increasing the volume of bone tissue of the crest of alveolar process of the jaw | |
| RU2809154C1 (en) | Tissue-bioengineering design for replenishing volume of bone tissue of jaw bones | |
| Ayoub et al. | Tissue engineering, platelets concentrates and its role in dental implant treatment | |
| Ayswaria et al. | An Overview of Platelet Rich Fibrin in Periodontal Therapy | |
| JP2006122518A (en) | Composition for forming bone or periodontium | |
| JP5565587B2 (en) | Method for producing granular cultured bone | |
| Sava-Rosianu et al. | ALVEOLAR BONE REPAIR USING MESENCHYMAL STEM CELLS PLACED ON GRANULAR SCAFFOLDS IN A RAT MODEL. | |
| JP2006230817A (en) | Biological tissue filling material, biological tissue filling material and method for producing the same |