RU2804197C1 - Biologically active material for covering wound surfaces - Google Patents
Biologically active material for covering wound surfaces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2804197C1 RU2804197C1 RU2022133825A RU2022133825A RU2804197C1 RU 2804197 C1 RU2804197 C1 RU 2804197C1 RU 2022133825 A RU2022133825 A RU 2022133825A RU 2022133825 A RU2022133825 A RU 2022133825A RU 2804197 C1 RU2804197 C1 RU 2804197C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- biologically active
- active material
- collagen
- elastin
- hyaluronic acid
- Prior art date
Links
- 239000011149 active material Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 35
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 claims abstract description 14
- 102000016942 Elastin Human genes 0.000 claims abstract description 12
- 108010014258 Elastin Proteins 0.000 claims abstract description 12
- 229920002549 elastin Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 102000012422 Collagen Type I Human genes 0.000 claims abstract description 8
- 108010022452 Collagen Type I Proteins 0.000 claims abstract description 8
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 8
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 7
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 6
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000000774 hypoallergenic effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 claims abstract description 4
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 claims abstract description 4
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 claims abstract description 4
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 claims abstract description 4
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 229930182816 L-glutamine Natural products 0.000 claims abstract description 3
- 229960002743 glutamine Drugs 0.000 claims abstract description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 3
- 208000038016 acute inflammation Diseases 0.000 abstract description 3
- 230000006022 acute inflammation Effects 0.000 abstract description 3
- 208000037976 chronic inflammation Diseases 0.000 abstract description 3
- 230000006020 chronic inflammation Effects 0.000 abstract description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 37
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 37
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 17
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 6
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 6
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 6
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 6
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 5
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 4
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 4
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 4
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 4
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 4
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000011185 multilayer composite material Substances 0.000 description 3
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000002062 proliferating effect Effects 0.000 description 3
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 3
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 2
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 2
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 230000017423 tissue regeneration Effects 0.000 description 2
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000010444 Acidosis Diseases 0.000 description 1
- 102000008096 B7-H1 Antigen Human genes 0.000 description 1
- 108010074708 B7-H1 Antigen Proteins 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 1
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Chemical class 0.000 description 1
- 102000009123 Fibrin Human genes 0.000 description 1
- 108010073385 Fibrin Proteins 0.000 description 1
- BWGVNKXGVNDBDI-UHFFFAOYSA-N Fibrin monomer Chemical compound CNC(=O)CNC(=O)CN BWGVNKXGVNDBDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108060003393 Granulin Proteins 0.000 description 1
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 102000001702 Intracellular Signaling Peptides and Proteins Human genes 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 102000057297 Pepsin A Human genes 0.000 description 1
- 108090000284 Pepsin A Proteins 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 102100040678 Programmed cell death protein 1 Human genes 0.000 description 1
- 101710089372 Programmed cell death protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 230000033540 T cell apoptotic process Effects 0.000 description 1
- 230000006052 T cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 1
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 1
- 208000025865 Ulcer Diseases 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000007950 acidosis Effects 0.000 description 1
- 208000026545 acidosis disease Diseases 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 229940035674 anesthetics Drugs 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000011173 biocomposite Substances 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000021164 cell adhesion Effects 0.000 description 1
- 230000022131 cell cycle Effects 0.000 description 1
- 239000003636 conditioned culture medium Substances 0.000 description 1
- 238000002316 cosmetic surgery Methods 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- AVJBPWGFOQAPRH-FWMKGIEWSA-L dermatan sulfate Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@H](OS([O-])(=O)=O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](C([O-])=O)O1 AVJBPWGFOQAPRH-FWMKGIEWSA-L 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 230000004064 dysfunction Effects 0.000 description 1
- 238000005323 electroforming Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007951 extracellular acidosis Effects 0.000 description 1
- 210000000416 exudates and transudate Anatomy 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229950003499 fibrin Drugs 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 230000005714 functional activity Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000003193 general anesthetic agent Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000002439 hemostatic effect Effects 0.000 description 1
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 1
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 description 1
- 230000005847 immunogenicity Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000031146 intracellular signal transduction Effects 0.000 description 1
- 230000000622 irritating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000002483 medication Methods 0.000 description 1
- 230000007721 medicinal effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 229940111202 pepsin Drugs 0.000 description 1
- 230000003239 periodontal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 230000036560 skin regeneration Effects 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000472 traumatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 1
- 229960001322 trypsin Drugs 0.000 description 1
- 231100000397 ulcer Toxicity 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, и может найти применение в комбустиологии, травматологии, пластической хирургии, косметологии и других областях медицины в качестве средства для изоляции полости раны от внешней среды и стимуляции репаративной регенерации ткани.The invention relates to medicine and can find application in combustiology, traumatology, plastic surgery, cosmetology and other fields of medicine as a means for isolating the wound cavity from the external environment and stimulating reparative tissue regeneration.
Повреждение кожных покровов, в результате воздействия механических, физических или химических факторов, а также хронические раны могут вызвать тяжелые осложнения вплоть до летальных. Для повышения эффективности лечения ран ведется поиск новых технологий лечения, в том числе с использованием раневых покрытий с заданными функциональными качествами, такими как: гипоаллергенность, отсутствие токсического и местного раздражающего действия, атравматичность при использовании и замене, поддержание микросреды (рН, влажность, тепло и т.д.), защита от экзогенного инфицирования и др.Damage to the skin as a result of exposure to mechanical, physical or chemical factors, as well as chronic wounds can cause severe complications, including death. To increase the effectiveness of wound treatment, a search is underway for new treatment technologies, including the use of wound coverings with specified functional qualities, such as: hypoallergenicity, lack of toxic and local irritant effects, non-invasiveness during use and replacement, maintenance of the microenvironment (pH, humidity, heat and etc.), protection from exogenous infection, etc.
Известно раневое покрытие на основе коллаген-хитозанового комплекса для лечения ран [патент RU 2254145 C1, 20.06.2005], содержащее хитозан, хондроитинсерную кислоту, гиалуроновую кислоту, гепарин и сывороточный фактор роста крупного рогатого скота; изделие может использоваться в виде губки, геля, коллоидного раствора и пленки. A wound covering based on a collagen-chitosan complex for the treatment of wounds is known [patent RU 2254145 C1, June 20, 2005], containing chitosan, chondroitinsulfuric acid, hyaluronic acid, heparin and serum bovine growth factor; The product can be used in the form of a sponge, gel, colloidal solution and film.
Известна композиция для лечения ран [RU 2467767 C1, 27.11.2012], изготовленная из природных биополимеров, представляющая собой полиэлектролитный белково-полисахаридный комплекс, ковалентно сшитый полифункциональными альдегидами или эпоксисоединениями, содержащий коллаген I типа и соли хитозония.A composition for the treatment of wounds is known [RU 2467767 C1, November 27, 2012], made from natural biopolymers, which is a polyelectrolyte protein-polysaccharide complex, covalently cross-linked with polyfunctional aldehydes or epoxy compounds, containing type I collagen and chitosonium salts.
Известна композиция для местного лечения плоских ран [патент RU 2370270 C1, 20.10.2009], включающая сшитую глутаровым альдегидом смесь растворов ацетата коллагена и ацетата хитозана в соотношении 1:3, содержащую поверхностно-активное вещество Твин-80.A composition is known for the local treatment of flat wounds [patent RU 2370270 C1, October 20, 2009], including a mixture of solutions of collagen acetate and chitosan acetate cross-linked with glutaraldehyde in a ratio of 1:3, containing the surfactant Tween-80.
Известна медицинская повязка для защиты раневой поверхности [заявка на изобретение CN 1775301 А, 24.05.2006], представляющая собой композитное перевязочное средство, включающее пористую основу из полимерной пленки (поливинилхлоридной, полиэтиленовой, полипропиленовой, полиуретановой и др.). Повязка обладает барьерными свойствами в отношении экзогенной микрофлоры, обеспечивает транспорт водорастворимых веществ, в том числе лекарственных препаратов (трипсин, пепсин, антибиотики, анестетики).A medical dressing is known for protecting the wound surface [application for invention CN 1775301 A, May 24, 2006], which is a composite dressing that includes a porous base made of a polymer film (polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, polyurethane, etc.). The dressing has barrier properties against exogenous microflora and provides transport of water-soluble substances, including medications (trypsin, pepsin, antibiotics, anesthetics).
Известен биопластический материал [RU 2722744 C1, 03.06.2020], содержащий биологически активные компоненты, который обеспечивает биологическую совместимость с тканями, повышает пролиферативный потенциал клеток, позволяет добиться органоспецифического восстановления ткани и может быть использован в качестве биологически активного материала для стимуляции регенерации и замещения дефектов покровных тканей.A bioplastic material is known [RU 2722744 C1, 03.06.2020], containing biologically active components, which ensures biological compatibility with tissues, increases the proliferative potential of cells, allows for organ-specific tissue restoration and can be used as a biologically active material to stimulate regeneration and replace defects integumentary tissues.
Известно перевязочное средство [RU 2717312 С1, 20.03.2020], выполненное в виде полимерной пленки, которая плотно прикрепляется к раневой поверхности с возможностью равномерного проникновения через нее влаги, водорастворимых веществ и газов, но препятствует проникновению в рану микроорганизмов.A dressing is known [RU 2717312 C1, 03.20.2020], made in the form of a polymer film, which is tightly attached to the wound surface with the possibility of uniform penetration of moisture, water-soluble substances and gases through it, but prevents the penetration of microorganisms into the wound.
Среди преимуществ известных изделий из природных полимеров можно отметить их высокую биосовместимость, биорезорбируемость, пластичность, механическую совместимость с мягкими тканями, атравматичность. Однако такие изделия имеют и свои функциональные ограничения. Например, биологически активные материалы на основе природных полимеров при контакте с биологическими жидкостями раневой полости быстро теряют свою механическую прочность и разрушаются, тем самым нарушают изоляцию раны, способствуют ее высушиванию и воздействию патогенной микрофлоры на рану. При этом Wong, C. с соавторами считают, что для успешной регенерации биологически активный материал не должен подвергаться физическим и механическим воздействиям как минимум 4-6 недель [Wong, C.; Yoganarasimha, S.; Carrico, C.; Madurantakam, P. Incorporation of Fibrin Matrix into Electrospun Membranes for Periodontal Wound Healing. Bioengineering 2019, 6, 57]. Among the advantages of well-known products made from natural polymers, one can note their high biocompatibility, bioresorbability, plasticity, mechanical compatibility with soft tissues, and atraumaticity. However, such products also have their functional limitations. For example, biologically active materials based on natural polymers, upon contact with biological fluids of the wound cavity, quickly lose their mechanical strength and are destroyed, thereby disrupting the insulation of the wound, promoting its drying and the impact of pathogenic microflora on the wound. At the same time, Wong, C. and co-authors believe that for successful regeneration, biologically active material should not be subjected to physical and mechanical stress for at least 4-6 weeks [Wong, C.; Yoganarasimha, S.; Carrico, C.; Madurantakam, P. Incorporation of Fibrin Matrix into Electrospun Membranes for Periodontal Wound Healing. Bioengineering 2019, 6, 57].
Кроме того, для стабилизации биополимеров зачастую используются соединения (альдегиды, эпоксиды), ингибирующие жизнеспособность и пролиферативную активность клеток, участвующих в репаративном процессе.In addition, to stabilize biopolymers, compounds (aldehydes, epoxides) that inhibit the viability and proliferative activity of cells involved in the reparative process are often used.
Синтетические полимеры, используемые для регенерации тканей, с одной стороны, имеют предсказуемые и хорошо воспроизводимые механические и физические свойства (например, прочность на растяжение, модуль упругости, скорость деградации) и могут быть изготовлены с большой точностью. С другой стороны, они могут вызывать стойкие воспалительные реакции и обладают низкой биосовместимостью. Как правило, синтетические материалы менее дорогие, чем материалы природного происхождения, из них легко формировать трехмерные структуры, что делает их привлекательными для использования в качестве матрикса [Насонова М.В. и др. Перспективы переработки полимеров методом электроформования для биомедицины. Разработка и регистрация лекарственных средств, N2(11), 2015, с.112-120].Synthetic polymers used for tissue regeneration, on the one hand, have predictable and highly reproducible mechanical and physical properties (e.g. tensile strength, elastic modulus, degradation rate) and can be manufactured with great precision. On the other hand, they can cause persistent inflammatory reactions and have low biocompatibility. As a rule, synthetic materials are less expensive than materials of natural origin, they are easy to form three-dimensional structures, which makes them attractive for use as a matrix [Nasonova M.V. and others. Prospects for processing polymers by electroforming for biomedicine. Development and registration of medicines, N2(11), 2015, pp. 112-120].
Для преодоления указанных недостатков широко используется комбинация синтетических полимеров с природными полимерами [Blessing Atim Aderibigbe, Hybrid-Based Wound Dressings: Combination of Synthetic and Biopolymers, Polymers (Basel). 2022 Sep 12;14(18):3806]. Комбинация обоих полимеров в конструкции раневых повязок приводит к получению раневых повязок с новыми свойствами. Такие раневые повязки обладают улучшенными характеристиками, такими как атравматичность, регулируемые механические свойства, биосовместимость, биоразлагаемость, высокая адсорбционная способность и т. д. Они также могут использоваться для лечения сильно экссудирующих, кровоточащих и инфицированных ран. Включение биологически активных веществ в биокомпозитные раневые покрытия позволяет создавать материалы, стимулирующие заживление ран и регенерацию кожи.To overcome these disadvantages, a combination of synthetic polymers with natural polymers is widely used [Blessing Atim Aderibigbe, Hybrid-Based Wound Dressings: Combination of Synthetic and Biopolymers, Polymers (Basel). 2022 Sep 12;14(18):3806]. The combination of both polymers in the design of wound dressings results in wound dressings with new properties. These wound dressings have improved properties such as non-traumatic, adjustable mechanical properties, biocompatibility, biodegradability, high adsorption capacity, etc. They can also be used to treat highly exuding, bleeding and infected wounds. The inclusion of biologically active substances in biocomposite wound coverings makes it possible to create materials that stimulate wound healing and skin regeneration.
Так, существуют композитные раневые повязки в виде пены. Они обладают высокой биосовместимостью, кровоостанавливающими и антибактериальными свойствами. Недостатком таких изделий является их высокая элиминация из раневой полости и слабая абсорбирующая способность в отношении раневых экссудатов. Thus, there are composite wound dressings in the form of foam. They have high biocompatibility, hemostatic and antibacterial properties. The disadvantage of such products is their high elimination from the wound cavity and weak absorption capacity for wound exudates.
Кроме того, многие раневые повязки содержат антибиотики, что может вызвать различные осложнения. Постоянное использование противомикробных препаратов может индуцировать селекцию и распространение полирезистентных штаммов бактерий, что представляет серьезную угрозу для здоровья человека [Blessing Atim Aderibigbe, Hybrid-Based Wound Dressings: Combination of Synthetic and Biopolymers, Polymers (Basel). 2022 Sep 12;14(18):3806].In addition, many wound dressings contain antibiotics, which can cause various complications. Chronic use of antimicrobials can induce the selection and spread of multidrug-resistant bacterial strains, which poses a serious threat to human health [Blessing Atim Aderibigbe, Hybrid-Based Wound Dressings: Combination of Synthetic and Biopolymers, Polymers (Basel). 2022 Sep 12;14(18):3806].
Известны композитные раневые повязки на основе желатина [Sindi P. Ndlovu et al.Gelatin-Based Hybrid Scaffolds: Promising Wound Dressings, Polymers (Basel). 2021 Sep; 13(17): 2959], которые способствуют ускоренному заживлению ран, а также обладают улучшенными эксплуатационными качествами, такими как умеренная скорость прохождения водяного пара, высокая пористость, высокое водопоглощение и способность к набуханию, хорошая биосовместимость. Однако применение только желатина для разработки раневых повязок сдерживается его плохой антибактериальной активностью, чрезмерной иммуногенностью и слабыми механическими свойствами.Composite wound dressings based on gelatin are known [Sindi P. Ndlovu et al. Gelatin-Based Hybrid Scaffolds: Promising Wound Dressings, Polymers (Basel). 2021 Sep; 13(17): 2959], which promote accelerated wound healing, and also have improved performance properties, such as moderate rate of passage of water vapor, high porosity, high water absorption and swelling ability, and good biocompatibility. However, the use of gelatin alone for the development of wound dressings is hampered by its poor antibacterial activity, excessive immunogenicity, and weak mechanical properties.
Известен материал [заявка US20200405656A1], который представляет собой многослойный композитный материал, состоящий из: а) трехмерной матрицы, содержащей, как минимум два слоя: первый из полиэфирного волокна, второй слой из натуральных, синтетических или композитных полимеров. Технология изготовления изделия заключается в наложении двух материалов друг на друга и скрепления между собой в нескольких точках. Отмечается, что изделие может служить носителем для лекарственных препаратов и биологически активных соединений. Авторы определяют область применения изделия в качестве раневого покрытия для лечения ран, ссадин, порезов, язв, ожогов, повреждений или разрывов кожи у субъекта, при котором указанная обработка включает нанесение указанного многослойного композиционный материал на поверхности раны. Такой многослойный композитный материал обладает хорошей биосовместимостью и выгодными медико-биологическими качествами. К недостаткам можно отнести сложный метод крепления слоев, подразумевающий использование ультразвукового оборудования.A material is known [application US20200405656A1], which is a multilayer composite material consisting of: a) a three-dimensional matrix containing at least two layers: the first of polyester fiber, the second layer of natural, synthetic or composite polymers. The manufacturing technology of the product consists of placing two materials on top of each other and fastening them together at several points. It is noted that the product can serve as a carrier for drugs and biologically active compounds. The authors define the scope of application of the product as a wound covering for the treatment of wounds, abrasions, cuts, ulcers, burns, lesions or breaks in the skin of a subject, wherein said treatment includes the application of said multi-layer composite material to the surface of the wound. Such a multilayer composite material has good biocompatibility and favorable medical and biological properties. Disadvantages include the complex method of attaching layers, which involves the use of ultrasonic equipment.
При этом по-прежнему существует потребность в удобных, доступных и эффективных биологически активных материалах для изоляции раневой поверхности.At the same time, there is still a need for convenient, affordable and effective biologically active materials for isolating the wound surface.
В качестве ближайшего аналога (прототипа) предлагаемого изобретения может быть рассмотрен биопластический материал [RU 2722744 C1, 03.06.2020], состоящий из внеклеточного матрикса, обогащенного композицией, содержащей коллаген I типа, гиалуроновую кислоту, эластин и биологически активные соединения. Известный материал обеспечивает биологическую совместимость с тканями, повышает пролиферативный потенциал клеток, позволяет добиться органоспецифического восстановления ткани и может быть использован в качестве биологически активного материала для стимуляции регенерации и замещения дефектов покровных тканей.As the closest analogue (prototype) of the proposed invention, a bioplastic material [RU 2722744 C1, 06/03/2020], consisting of an extracellular matrix enriched with a composition containing type I collagen, hyaluronic acid, elastin and biologically active compounds, can be considered. The known material ensures biological compatibility with tissues, increases the proliferative potential of cells, allows for organ-specific tissue restoration and can be used as a biologically active material to stimulate regeneration and replace defects in integumentary tissues.
Для увеличения периода биодеструкции заявленного материала было решено совместить биопластический пористый материал с основой из нетканного материала с применением гипоаллергенного синтетического акрилатного клея с атравматической сорбционной подушечкой из вискозы, покрытой полиэтиленовой сеткой, стерилизованной оксидом этилена.To increase the period of biodegradation of the claimed material, it was decided to combine a bioplastic porous material with a base of non-woven material using hypoallergenic synthetic acrylate glue with an atraumatic sorption pad made of viscose, covered with a polyethylene mesh sterilized with ethylene oxide.
Техническим результатом предложенного изобретения является улучшение эксплуатационных и функциональных свойств биологически активного материала, за счет увеличения периода биодеструкции биологически активного материала в солевых растворах, имитирующих кислотность раневого ложа при остром и хроническом воспалении, а также увеличения количества адгезированных фибробластов в кислой среде и снижения хрупкости материала.The technical result of the proposed invention is to improve the operational and functional properties of the biologically active material by increasing the period of biodestruction of the biologically active material in saline solutions that simulate the acidity of the wound bed during acute and chronic inflammation, as well as increasing the number of adherent fibroblasts in an acidic environment and reducing the fragility of the material.
Для достижения данного технического результата используют биологически активный материал для покрытия раневой поверхности, который включает биопластический пористый материал, состоящий из внеклеточного матрикса обогащенного композицией, содержащей коллаген I типа, гиалуроновую кислоту, эластин и культивированные неонатальные фибробласты человека в среде DMEM с добавлением FBS, L-глутамина, пенициллина, стрептомицина [RU 2722744 C1, 03.06.2020], в процентном соотношении компонентов исходной смеси, мас.%: коллаген I типа 70-85, гиалуроновая кислота 10-15, эластин 1-15, культивированные неонатальные фибробласты человека 3-5. Кроме того, биологически активный материал дополнительно включает основу, стерилизованную оксидом этилена, из нетканного материала с применением гипоаллергенного синтетического акрилатного клея с атравматической сорбционной подушечкой из вискозы, покрытой полиэтиленовой сеткой.To achieve this technical result, a biologically active material is used to cover the wound surface, which includes a bioplastic porous material consisting of an extracellular matrix enriched with a composition containing type I collagen, hyaluronic acid, elastin and cultured neonatal human fibroblasts in DMEM medium with the addition of FBS, L- glutamine, penicillin, streptomycin [RU 2722744 C1, 06/03/2020], as a percentage of the components of the initial mixture, wt.%: type I collagen 70-85, hyaluronic acid 10-15, elastin 1-15, cultured neonatal human fibroblasts 3- 5. In addition, the biologically active material additionally includes a base sterilized with ethylene oxide, made of non-woven material using hypoallergenic synthetic acrylate glue with an atraumatic sorption pad made of viscose, covered with a polyethylene mesh.
Осуществление изобретения.Implementation of the invention.
Процесс изготовления биопластического пористого материала.Manufacturing process of bioplastic porous material.
Получают гомогенную смесь исходных компонентов. Для этого предварительно готовится водный раствор гиалуроновой кислоты. Далее осуществляют смешивание коллагена, раствора гиалуроновой кислоты и эластина. Процентное содержание исходных веществ в смеси: коллаген 70-90%, гиалуроновая кислота 6-26%, эластин 1-30%. Перемешивание смеси осуществляется с использованием лопастной мешалки, параметры перемешивания 500-900 об/мин, время перемешивания 10-20 минут. A homogeneous mixture of the starting components is obtained. To do this, an aqueous solution of hyaluronic acid is first prepared. Next, collagen, hyaluronic acid solution and elastin are mixed. The percentage of starting substances in the mixture: collagen 70-90%, hyaluronic acid 6-26%, elastin 1-30%. Mixing of the mixture is carried out using a paddle mixer, mixing parameters 500-900 rpm, mixing time 10-20 minutes.
К гомогенной смеси добавляют биологически активный компонент (БАК), который получают при культивировании охарактеризованной культуры неонатальных фибробластов человека в среде DMEM с добавлением FBS, L-глутамина, пенициллина и стрептомицина [как описано в RU 2722744 C1, 03.06.2020]. При достижении культурой 80% монослоя проводят смену ростовой среды для получения кондиционированной среды, которую впоследствии очищают, фильтруют и концентрируют через мембраны размером 10 и 50 кДа.A biologically active component (BAC) is added to the homogeneous mixture, which is obtained by cultivating a characterized culture of human neonatal fibroblasts in DMEM medium with the addition of FBS, L-glutamine, penicillin and streptomycin [as described in RU 2722744 C1, 06/03/2020]. When the culture reaches 80% monolayer, the growth medium is changed to obtain conditioned medium, which is subsequently purified, filtered and concentrated through 10 and 50 kDa membranes.
Далее в полученную гомогенную смесь вводят раствор гелирующего агента из группы альдегидов с концентрацией 2-5 масс%. Раствор гелирующего агента готовят путем разбавления исходного раствора с содержанием действующего вещества не менее 25%. Полученную смесь перешивают в течение 20 минут, после чего разливают в чашки Петри и выдерживают 20 минут при комнатной температуре.Next, a solution of a gelling agent from the group of aldehydes with a concentration of 2-5 wt% is introduced into the resulting homogeneous mixture. A gelling agent solution is prepared by diluting the original solution containing at least 25% active ingredient. The resulting mixture is stirred for 20 minutes, then poured into Petri dishes and kept for 20 minutes at room temperature.
Затем проводят замораживание образца. Для того, чтобы защитить сформировавшуюся в ходе заморозки структуру, перед стадией замораживания возможно введение криопротекторов из группы полисахаридов. В конце стадии замораживания образцы приобретают структуру, от которой впоследствии будет зависеть качество конечного губчатого материала. Замораживание проводят в морозильном шкафу от 2 до 24 часов при температуре от -70°С до -20°С.The sample is then frozen. In order to protect the structure formed during freezing, before the freezing stage it is possible to introduce cryoprotectors from the group of polysaccharides. At the end of the freezing stage, the samples acquire a structure on which the quality of the final sponge material will subsequently depend. Freezing is carried out in a freezer for 2 to 24 hours at a temperature from -70°C to -20°C.
Заключительной стадией является процесс сублимационной сушки. Процесс проходит в вакуумно-сушильном аппарате, установка работает в автоматическом режиме. После загрузки заполненных поддонов запускается программа сушки с заданными параметрами. Температура полки в ходе процесса изменяется от 0°С до 20°С с шагом 5°С. Продолжительность каждого шага составляет от 5 до 15 часов. Давление в ходе процесса составляет 300 Па. Общее время сублимационной сушки составляет от 25 часов до 75 часов. По окончании процесса сушки вакуум гасится воздухом, поддоны вынимаются для извлечения конечного материала.The final stage is the freeze drying process. The process takes place in a vacuum drying apparatus, the installation operates in automatic mode. After loading the filled pallets, the drying program starts with the specified parameters. The shelf temperature during the process varies from 0°C to 20°C in steps of 5°C. The duration of each step ranges from 5 to 15 hours. The pressure during the process is 300 Pa. The total freeze drying time ranges from 25 hours to 75 hours. At the end of the drying process, the vacuum is extinguished by air, and the trays are removed to extract the final material.
Проводят процесс интеграции биопластического пористого материала и основы из нетканного материала с применением гипоаллергенного синтетического акрилатного клея с атравматической сорбционной подушечкой из вискозы, покрытой полиэтиленовой сеткой, стерилизованного оксидом этилена. Для чего предварительно простерилизованные в 70% растворе этилового спирта равные по размеру фрагменты биопластического материала и основы из нетканного материала с сорбционной подушечкой совмещаются между собой и высушиваются при 37°С. Адгезированный таким образом биопластический материал обладает достаточной силой сцепления с основой, что позволяет проводить дальнейшие манипуляции с материалом без риска его расслоения.The process of integration of bioplastic porous material and a base of non-woven material is carried out using hypoallergenic synthetic acrylate glue with an atraumatic sorption pad made of viscose, covered with a polyethylene mesh, sterilized with ethylene oxide. For this purpose, equal-sized fragments of bioplastic material and a base of non-woven material with a sorption pad, pre-sterilized in a 70% ethyl alcohol solution, are combined with each other and dried at 37°C. The bioplastic material adhered in this way has sufficient adhesion force to the base, which allows further manipulation of the material without the risk of delamination.
Для сравнительной характеристики функциональных свойств полученного биологически активного материала с прототипом, оценивали устойчивость материалов к биодеструкции в условиях in vitro. Согласно данным литературы, каждая стадия воспалительно-репаративного процесса характеризуется своим значением кислотности раневого ложа. Так, например, стадия острого воспаления сопровождается снижением кислотности раневого ложа до рН 5,5-6, на стадии репаративной регенерации кислотность составляет порядка рН7, хроническое воспаление характеризуется щелочной реакцией (рН8) [Schneider, L.A., Korber, A., Grabbe, S. et al. Influence of pH on wound-healing: a new perspective for wound-therapy. Arch Dermatol Res, 2007, 298, 413–420]. Хорошо известно, что кислотность среды оказывает влияние на функциональную активность клеток, а именно – на пролиферацию, клеточный цикл, генерацию белков межклеточного матрикса, внутриклеточные сигнальные каскады, генерацию цитокинов и т.д. [Shan T, Chen S, Chen X, Wu T, Yang Y, Li S, Ma J, Zhao J, Lin W, Li W, Cui X, Kang Y. M2-TAM subsets altered by lactic acid promote T-cell apoptosis through the PD-L1/PD-1 pathway. Oncol Rep. 2020 Nov;44(5):1885-1894. doi: 10.3892/or.2020.7767. Epub 2020 Sep 15. PMID: 33000216; PMCID: PMC7551099. Quinn WJ 3rd, Jiao J, TeSlaa T, Stadanlick J, Wang Z, Wang L, Akimova T, Angelin A, Schäfer PM, Cully MD, Perry C, Kopinski PK, Guo L, Blair IA, Ghanem LR, Leibowitz MS, Hancock WW, Moon EK, Levine MH, Eruslanov EB, Wallace DC, Baur JA, Beier UH. Lactate Limits T Cell Proliferation via the NAD(H) Redox State. Cell Rep. 2020 Dec 15;33(11):108500. doi: 10.1016/j.celrep.2020.108500. PMID: 33326785; PMCID: PMC7830708.] To compare the functional properties of the obtained biologically active material with the prototype, the resistance of the materials to biodegradation was assessed under in vitro conditions. According to the literature, each stage of the inflammatory-reparative process is characterized by its own acidity value of the wound bed. For example, the stage of acute inflammation is accompanied by a decrease in the acidity of the wound bed to pH 5.5-6, at the stage of reparative regeneration the acidity is about pH7, chronic inflammation is characterized by an alkaline reaction (pH8) [Schneider, L.A., Korber, A., Grabbe, S et al. Influence of pH on wound-healing: a new perspective for wound-therapy. Arch Dermatol Res 2007, 298, 413–420]. It is well known that the acidity of the environment affects the functional activity of cells, namely, proliferation, the cell cycle, the generation of intercellular matrix proteins, intracellular signaling cascades, the generation of cytokines, etc. [Shan T, Chen S, Chen X, Wu T, Yang Y, Li S, Ma J, Zhao J, Lin W, Li W, Cui X, Kang Y. M2-TAM subsets altered by lactic acid promote T-cell apoptosis through the PD-L1/PD-1 pathway. Oncol Rep. 2020 Nov;44(5):1885-1894. doi: 10.3892/or.2020.7767. Epub 2020 Sep 15. PMID: 33000216; PMCID: PMC7551099. Quinn WJ 3rd, Jiao J, TeSlaa T, Stadanlick J, Wang Z, Wang L, Akimova T, Angelin A, Schäfer PM, Cully MD, Perry C, Kopinski PK, Guo L, Blair IA, Ghanem LR, Leibowitz MS, Hancock WW, Moon EK, Levine MH, Eruslanov EB, Wallace DC, Baur JA, Beier UH. Lactate Limits T Cell Proliferation via the NAD(H) Redox State. Cell Rep. 2020 Dec 15;33(11):108500. doi: 10.1016/j.celrep.2020.108500. PMID: 33326785; PMCID: PMC7830708.]
Образцы инкубировали в растворе с нейтральной реакцией, используя для этого фосфатно-солевой буфер (ФСБ) с рН7, в растворе ФСБ с кислой реакцией с рН6 (который получали путем смешивания 1 мл ФСБ и 10 мкл 40% молочной кислоты) и в растворе с щелочной реакцией с рН8 (который получали путем смешивания 1 мл ФСБ и 15 мкл 10% NaOH). Интенсивность биодеструкции оценивали путем измерения массы сухих образцов до и через 1, 3, 24 и 48 часов их инкубации в солевых растворах.Samples were incubated in a neutral solution using phosphate buffered saline (PBS) with pH7, in an acidic PBS solution with pH6 (which was prepared by mixing 1 ml of PBS and 10 μl of 40% lactic acid) and in an alkaline solution reaction with pH8 (which was prepared by mixing 1 ml of PBS and 15 µl of 10% NaOH). The intensity of biodegradation was assessed by measuring the mass of dry samples before and after 1, 3, 24 and 48 hours of incubation in saline solutions.
Полученный биологически активный материал обладает пролонгированным периодом деструкции в кислой, нейтральной и щелочной среде по сравнению с биопластическим материалом известным из ближайшего аналога (патент RU 2722744 C1) (Рис. 1). The resulting biologically active material has a prolonged period of destruction in acidic, neutral and alkaline environments compared to the bioplastic material known from the closest analogue (patent RU 2722744 C1) (Fig. 1).
Для оценки адгезии фибробластов проводили подсчет количества адгезированных фибробластов на 1 мм2 поверхности исследуемых образцов в условиях кислой, нейтральной и щелочной сред, через 6 ч инкубации. При этом сравнивали количество адгезированных фибробластов в трех образцах: заявленный биологически активный материал, культуральный пластик и биопластический материал (по RU 2722744 C1) (Табл.1).To assess the adhesion of fibroblasts, the number of adhered fibroblasts per 1 mm 2 of the surface of the studied samples was counted under acidic, neutral and alkaline conditions, after 6 hours of incubation. At the same time, the number of adherent fibroblasts was compared in three samples: the declared biologically active material, cultural plastic and bioplastic material (according to RU 2722744 C1) (Table 1).
В образце из культурального пластика через 6 ч, при инкубации в нейтральной среде (рН 7), на поверхности пластика адгезируется 140±20 клеток на 0,15 мм2 (Табл. 1, Рис. 2а). В кислой среде, при рН6, количество адгезированных клеток снижается и составляет 25±5 клеток на 0,15 мм2 (Табл. 1, Рис. 2б). В щелочной среде, при рН8, количество адгезированных клеток составляет 114±10 клеток на 0,15 мм2 (Табл. 1, Рис. 2в). Во всех средах клетки имеют, преимущественно, сферическую форму, с площадью тела 97±27 мкм2 (Рис. 2а,б,в). In a culture plastic sample, after 6 hours, when incubated in a neutral environment (pH 7), 140±20 cells per 0.15 mm2 adhere to the surface of the plastic (Table 1, Fig. 2a). In an acidic environment, at pH6, the number of adherent cells decreases and amounts to 25±5 cells per 0.15 mm2 (Table 1, Fig. 2b). In an alkaline environment, at pH8, the number of adherent cells is 114±10 cells per 0.15 mm2 (Table 1, Fig. 2c). In all environments, cells have a predominantly spherical shape, with a body area of 97±27 μm2 (Fig. 2a, b, c).
В образце из биопластического материала (по RU 2722744 C1) установлено, что в условиях нейтральной среды (рН 7) количество клеток на поверхности материала составляет 138±16 на 0,15 мм2 (Табл. 1). В кислой среде количество адгезированных клеток снижается. Несмотря на это количество адгезированных клеток на поверхности биоматериала в два раза выше, чем на поверхности культурального пластика (Табл. 1). Выявлено, что щелочная среда не влияет на адгезию клеток к биоматериалу, количество адгезированных клеток сопоставимо с другими образцами (Табл. 1). Размеры клеток, адгезированных на поверхности биоматериала, сопоставимы с размерами клеток адгезированных на культуральном пластике.In a sample made of bioplastic material (according to RU 2722744 C1), it was found that under conditions of a neutral environment (pH 7) the number of cells on the surface of the material is 138 ± 16 per 0.15 mm 2 (Table 1). In an acidic environment, the number of adherent cells decreases. Despite this, the number of adherent cells on the surface of the biomaterial is two times higher than on the surface of the culture plastic (Table 1). It was revealed that the alkaline environment does not affect the adhesion of cells to the biomaterial; the number of adhered cells is comparable to other samples (Table 1). The sizes of cells adhered to the surface of the biomaterial are comparable to the sizes of cells adhered to culture plastic.
Образец заявленного биологически активного материала обладает способностью поддерживать адгезию и жизнеспособность фибробластов в условиях физиологического ацидоза (Табл. 1, Рис. 2д). Заявленный комбинированный биологически активный материал не оказывает влияние на адгезию клеток при инкубации в нейтральной (рН7) и щелочной (рН8) средах (Табл. 1, Рис 2г, е). A sample of the claimed biologically active material has the ability to maintain adhesion and viability of fibroblasts under conditions of physiological acidosis (Table 1, Fig. 2e). The declared combined biologically active material does not affect cell adhesion when incubated in neutral (pH7) and alkaline (pH8) environments (Table 1, Fig. 2d, f).
Таким образом, результаты проведенного исследования показывают, что в кислой среде адгезивные свойства фибробластов снижаются. Несмотря на дисфункцию фибробластов в условиях внеклеточного ацидоза, количество прикрепившихся клеток к поверхности заявленного комбинированного биологически активного материала выше, чем к культуральному пластику. Thus, the results of the study show that in an acidic environment the adhesive properties of fibroblasts decrease. Despite the dysfunction of fibroblasts under conditions of extracellular acidosis, the number of cells attached to the surface of the claimed combined biologically active material is higher than to the culture plastic.
Примеры исполнения:Execution examples:
Пример 1. Берут фрагмент биопластического пористого материала. Для чего получают гомогенную смесь следующих компонентов: коллаген 75%, гиалуроновая кислота 15%, эластин 7%, БАК 3%. Далее в полученную гомогенную смесь вводят раствор гелирующего агента из группы альдегидов с концентрацией 4 масс%. Полученную смесь перешивают в течение 20 минут, после чего разливают в чашки Петри и выдерживают 20 минут при комнатной температуре. Затем проводят замораживание образца с последующей сублимационной сушкой в вакуумно-сушильном аппарате.Example 1. A fragment of bioplastic porous material is taken. For this purpose, a homogeneous mixture of the following components is obtained: collagen 75%, hyaluronic acid 15%, elastin 7%, BAC 3%. Next, a solution of a gelling agent from the group of aldehydes with a concentration of 4 wt% is introduced into the resulting homogeneous mixture. The resulting mixture is stirred for 20 minutes, then poured into Petri dishes and kept for 20 minutes at room temperature. Then the sample is frozen, followed by sublimation drying in a vacuum drying apparatus.
В качестве основы из нетканного материла берут фрагмент коммерческого изделия «Перевязка Докториус» (производитель ООО Новамед, Москва), представляющий собой нетканый материал из вискозы и полиэстера, содержащей гипоаллергенный синтетический акрилатный клей с атравматической сорбционной подушечкой, которая выполнена из вискозы и покрыта полиэтиленовой сеткой. Коммерческое изделие изготовлено в соответствии с ГОСТ Р 53498-2009.As a base of non-woven material, take a fragment of the commercial product “Doctorius Dressing” (manufactured by Novamed LLC, Moscow), which is a non-woven material made of viscose and polyester containing hypoallergenic synthetic acrylate glue with an atraumatic sorption pad, which is made of viscose and covered with a polyethylene mesh. The commercial product is manufactured in accordance with GOST R 53498-2009.
Далее равные по размеру фрагменты полученного биопластического материала и основы из нетканного материала, предварительно простерилизованные в 70% растворе этилового спирта, совмещают между собой и высушивают при 37°С.Next, equal-sized fragments of the resulting bioplastic material and a base of non-woven material, pre-sterilized in a 70% ethyl alcohol solution, are combined with each other and dried at 37°C.
Пример 2. Берут фрагмент биопластического пористого материала. Для чего получают гомогенную смесь следующих компонентов: коллаген 70%, гиалуроновая кислота 10%, эластин 15%, БАК 5%. Далее в полученную гомогенную смесь вводят раствор гелирующего агента из группы альдегидов с концентрацией 2 масс%. Полученную смесь перешивают в течение 20 минут, после чего разливают в чашки Петри и выдерживают 20 минут при комнатной температуре. Затем проводят замораживание образца с последующей сублимационной сушкой в вакуумно-сушильном аппарате.Example 2. A fragment of bioplastic porous material is taken. For this purpose, a homogeneous mixture of the following components is obtained: collagen 70%, hyaluronic acid 10%, elastin 15%, BAC 5%. Next, a solution of a gelling agent from the group of aldehydes with a concentration of 2 wt% is introduced into the resulting homogeneous mixture. The resulting mixture is stirred for 20 minutes, then poured into Petri dishes and kept for 20 minutes at room temperature. Then the sample is frozen, followed by sublimation drying in a vacuum drying apparatus.
Далее равные по размеру фрагменты основы из нетканного материла и полученного биопластического материала, предварительно простерилизованные в 70% растворе этилового спирта, совмещают между собой и высушивают при 37°С.Next, equal-sized fragments of the base made of non-woven material and the resulting bioplastic material, pre-sterilized in a 70% ethyl alcohol solution, are combined with each other and dried at 37°C.
Пример 3. Берут фрагмент биопластического пористого материала. Для чего получают гомогенную смесь следующих компонентов: коллаген 85%, гиалуроновая кислота 8%, эластин 4%, БАК 3%. Далее в полученную гомогенную смесь вводят раствор гелирующего агента из группы альдегидов с концентрацией 5 масс%. Полученную смесь перешивают в течение 20 минут, после чего разливают в чашки Петри и выдерживают 20 минут при комнатной температуре. Затем проводят замораживание образца с последующей сублимационной сушкой в вакуумно-сушильном аппарате.Example 3. A fragment of bioplastic porous material is taken. For this purpose, a homogeneous mixture of the following components is obtained: collagen 85%, hyaluronic acid 8%, elastin 4%, BAC 3%. Next, a solution of a gelling agent from the group of aldehydes with a concentration of 5 wt% is introduced into the resulting homogeneous mixture. The resulting mixture is stirred for 20 minutes, then poured into Petri dishes and kept for 20 minutes at room temperature. Then the sample is frozen, followed by sublimation drying in a vacuum drying apparatus.
Далее равные по размеру фрагменты основы из нетканного материла и полученного биопластического материала, предварительно простерилизованные в 70% растворе этилового спирта, совмещают между собой и высушивают при 37°С.Next, equal-sized fragments of the base made of non-woven material and the resulting bioplastic material, pre-sterilized in a 70% ethyl alcohol solution, are combined with each other and dried at 37°C.
Таблица 1Table 1
Адгезия фибробластов к образцам в условиях кислой, нейтральной и щелочной средAdhesion of fibroblasts to samples in acidic, neutral and alkaline environments
Данные представлены в виде среднеарифметического значения ± стандартное отклонение, n=5; * – различия достоверны по сравнению с контролем, при p <0.05.Data are presented as arithmetic mean ± standard deviation, n=5; * – differences are significant compared to control, at p <0.05.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2804197C1 true RU2804197C1 (en) | 2023-09-26 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2841965C2 (en) * | 2024-07-08 | 2025-06-18 | Геннадий Игоревич Полунин | Device for eyelash curling |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2722744C1 (en) * | 2019-03-26 | 2020-06-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр реабилитации и курортологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ НМИЦ РК Минздрава России) | Organ-specific bioplastic material based on soluble form of stabilized extracellular matrix |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2722744C1 (en) * | 2019-03-26 | 2020-06-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр реабилитации и курортологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ НМИЦ РК Минздрава России) | Organ-specific bioplastic material based on soluble form of stabilized extracellular matrix |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| И. Р. Гильмутдинова и др., Разработка наноструктурированного биопластического материала для комбустиологии / Биотехнология. 2020, Т.36, N 4, стр.65-68. Ilmira R. Gilmutdinova et al., Development of nanostructured bioplastic material for wound healing / Eur J Transl Myol. 2021 Mar 26; 31 (1): 9388. ГОСТ Р 53498-2009. Средства перевязочные пластырного типа. Общие технические требования. Методы испытаний - Москва. Стандартинформ. 2010. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2841965C2 (en) * | 2024-07-08 | 2025-06-18 | Геннадий Игоревич Полунин | Device for eyelash curling |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pan et al. | Non-stick hemostasis hydrogels as dressings with bacterial barrier activity for cutaneous wound healing | |
| Mir et al. | Synthetic polymeric biomaterials for wound healing: a review | |
| DE69817594T2 (en) | fibrin sponge | |
| Sezer et al. | Biopolymers as wound healing materials: challenges and new strategies | |
| Shyna et al. | A nonadherent chitosan-polyvinyl alcohol absorbent wound dressing prepared via controlled freeze-dry technology | |
| EP1259269B1 (en) | Agent for the treatment of wounds | |
| US20190151495A1 (en) | Composite biomaterials with controlled release of active ingredient, preparation process and uses | |
| Basu et al. | Wound healing materials–a perspective for skin tissue engineering | |
| EP3088010B1 (en) | Bioactive collagen biomaterials and methods for making | |
| Yanagibayashi et al. | Novel hydrocolloid-sheet as wound dressing to stimulate healing-impaired wound healing in diabetic db/db mice | |
| EP1795210A2 (en) | Wound dressings comprising oxidized cellulose and human recombinant collagen | |
| EP1257304A1 (en) | Foam-forming wound dressing | |
| Fang et al. | Development of a chitosan–vaseline gauze dressing with wound-healing properties in murine models | |
| JP2010527673A (en) | Novel active ingredients and their use in fusion | |
| Rathinamoorthy et al. | In vivo–Wound healing studies of Leptospermum scoparium honey loaded chitosan bioactive wound dressing | |
| Yuan et al. | Homogeneous and efficient production of a bacterial nanocellulose-lactoferrin-collagen composite under an electric field as a matrix to promote wound healing | |
| Gupta et al. | Hydrogels for wound healing applications | |
| Thomas | A review of the physical, biological and clinical properties of a bacterial cellulose wound | |
| CN118852487A (en) | An antimicrobial peptide polymer and its preparation method and application | |
| RU2624242C1 (en) | Wound cover with hemostatic action, and method for its production | |
| JP4486304B2 (en) | Microbial cellulosic wound dressings for the treatment of chronic wounds | |
| KR20100028608A (en) | A matrix used for materials to restore tissues comprising two collagen based layers which are different from each other in their porosity and manufacturing method thereof | |
| RU2370270C1 (en) | Composition for wound treatment | |
| RU2519158C1 (en) | Biodegradable wound coating and method for preparing biodegradable wound coating | |
| RU2804197C1 (en) | Biologically active material for covering wound surfaces |