Биологическое раневое покрытие

(51) 61 15/20 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Технический результат достигается созданием биологического раневого покрытия на основе материала природного происхождения,содержащего частицы металла, обладающего биологической активностью к патогенной флоре,отличающегося тем, что в качестве материала природного происхождения используют обесклеточенную брюшину крупного рогатого скота, а в качестве частиц металла микроскопические частицы серебра, которые наносят методом фотохимической реакции, причем для обработки брюшины используют 0,25, 0,5,1 растворы серебра,а их облучение ультрафиолетом осуществляют в течение 10 мин. Удаление клеток донора приводит к существенному снижению иммуногенности имплантата, снижает риск постимплатационного воспаления, некробиоза и других дегенеративных процессов, запускаемых иммунной системой реципиента. Импрегнирование ксенобрюшины серебром значительно повышает стерильность и антимикробную активность предлагаемого покрытия.(72) Абугалиев Кабылбек Ризабекович Огай Вячеслав Борисович Данлыбаева Газиза Аятбековна Силаев Дмитрий Витальевич(73) Акционерное общество Национальный научный центр онкологии и трансплантологии(56)2 256675 2, 20.07.20052478403 2, 10.04.2013 Мадыкенов О.М. Местное применение консервированной ксеногенной брюшины при коплексном лечении термических ожогов (клиникоэкспериментальное исследование) Автореф.докт. мед. наук. Куйбышев, 1981. 38 с. Гетеропластика / Медицинская энциклопедия. 2007-2014.(57) Изобретение относится к медицине, в частности к медицинской биотехнологии и может применяться для получения биологических раневых покрытий с пролонгированным лечебным действием за счет содержащихся в нем частиц серебра. Изобретение относится к медицине, в частности к медицинской биотехнологии и может применяться для получения биологических раневых покрытий с пролонгированным лечебным действием за счет содержащихся в нем частиц серебра. Серебро является одним из ключевых компонентов, активно используемых в заживлении ран, ожогов и трофических язв. Оно обладает широким спектром антимикробного действия в отношении значительного количества граммположительных и грамм-отрицательных бактерий. Доказано,что ионы серебра обладают антибактериальным действием в отношении 150 штаммов бактерий и простых грибов. Известно серебросодержащее перевязочное покрытие природного происхождения, в качестве материала природного происхождения используют целлюлозный материал, который пропитывают водным раствором 0,25-2,0 мас. 3 и соотношение целлюлозный материал раствор 3 1 г на 15-30 мл. Реакционную смесь нагревают при 85-150 С в течение 1-4 часов. Для увеличения содержания серебра в водный 0,25-2,0 мас. раствор 3 дополнительно вводят аммиак, глицерин, либо смесь аммиака и глицерина при концентрации аммиака 0,5-15 об.,концентрации глицерина 20-50 мас., соотношение целлюлозный материалводный раствор составляет 1 г на 15-30 мл, и нагревают реакционную смесь при 85-150 С в течение 1-4 часов. (Патент РФ 2256675 МПК С 08 1/02 Способ получения серебросодержащих целлюлозных материалов. 2005). Недостатком известного раневого покрытия является то, что оно не редко вызывает раздражение раневой поверхности и аллергию за счет содержащихся в нем продуктов термохимического разложения химических реактивов и самой микрокристаллической целлюлозы и как следствие обладает недостаточной биологической активностью к патогенной флоре. Задача изобретения - создание органического природного раневого покрытия с высокой стерильностью и биологической активностью к патогенной среде. Технический результат достигается созданием биологического раневого покрытия (БРП) на основе материала природного происхождения,содержащего частицы металла, обладающего биологической активностью к патогенной флоре,отличающегося тем, что в качестве материала природного происхождения используют обесклеточенную брюшину крупного рогатого скота(КРС), а в качестве частиц металла микроскопические частицы серебра, которые наносят методом фотохимической реакции, причем для обработки брюшины используют 0,25, 0,5,1 растворы серебра,а их облучение ультрафиолетом осуществляют в течение 10 мин. Новизной и существенным отличием заявленного изобретения является применение обесклеточенной брюшины крупного рогатого скота импрегнированной серебром. 2 В научно-медицинской и патентной литературе аналогичных биологических раневых покрытий не выявлено. Брюшина крупного рогатого скота - это доступный и дешвый материал, так как является побочным продуктом при забое животных и не используется для еды или других целей. В отличие от более мелких домашних животных у КРС можно получать большие листы брюшины, что удобно при изготовлении покрытий разных форматов. Преимуществом ксеногенной брюшины является дешевизна,доступность,гигроскопичность,бактерицидность, эластичность, устойчивость к механическому воздействию, биодеградация. Для снижения антигенных свойств, исключения возможных реакций отторжения, повышения срока хранения биологического раневого покрытия проводится обесклеточивание ксеногенной брюшины с оставлением соединительнотканного каркаса. Удаление клеток донора приводит к существенному снижению иммуногенности имплантата,а также снижает риск постимплатационного воспаления, некробиоза и других дегенеративных процессов, запускаемых иммунной системой реципиента. Импрегнирование ксенобрюшины серебром значительно повышает стерильность и биологическую активность предлагаемого покрытия. Наличие микроскопических частиц обеспечивает более высокую активность серебра, а способ нанесения частиц серебра методом фотохимической реакции обеспечивает стерильность покрытия. Заданный результат изобретения усиливается за счет проявления электрохимического потенциала между частицами серебра при наличии жидкости, например раневого экссудата или лекарственных растворов и аэрозолей. При этом частицы серебра импрегнированны как на поверхности ткани, так и среди волокон и фибрилл коллагена. Изобретение осуществляется следующим образом. Наиболее оптимальной для использования является париетальная брюшина КРС, она удобна для производства больших листов раневого покрытия различной толщины, в тазовой области брюшина более толстая, на брюшной стенке брюшина более тонкой структуры. Брюшину обесклеточивают детергент-ферментативным методом, при этом для толстой брюшины требуется три цикла обработки детергент-ферментативным методом, а для тонкой достаточно одного цикла. Подготовленный коллаген-эластиновый матрикс представляет собой пласты обесклеточенной ксенобрюшины КРС размером 1010, 1015 см. Для усиления антибактериальной активности к микрофлоре,коллаген-эластиновый каркас импрегнировали серебром. Для получения биологического покрытия - носителя частиц серебра был применен метод импрегнирования частиц серебра в образцы брюшины методом фотохимической реакции. Учитывая фотонестабильность нитрата серебра, впитанный в подвергали структуру брюшины 3 ультрафиолетовому облучению. При этом происходил распад 3 с выделением микроскопических частиц серебра на ткань брюшины. Оставшийся нитрат серебра, который не вступил в реакцию, удалялся путем многократной отмывки стерильной дистиллированной водой с контролем качества промывки каким-нибудь хлоридом (нитрат серебра при взаимодействии с хлорид-ионом образует белый осадок или муть в малых концентрациях). Механизм получения коллаген-эластинового матрикса с частицами серебра. Образцы коллаген-эластинового матрикса промывали от физиологического раствора дистиллированной водой 3 раза, высушивали между двумя листами фильтровальной бумаги, затем погружали в раствор нитрата серебра концентрации 0,25 0,5 1,0 на 30 минут. После этого давали жидкости стечь и расправляли образцы брюшины на чашках Петри. Затем облучали расправленные образцы брюшины ультрафиолетом в течение 10 минут. Образцы брюшины переворачивали другой стороной и снова облучали. После этого промывали образцы ксенобрюшины (КБ) дистиллированной водой 3 раза до отрицательной реакции на хлориды(вода после промывки не должна образовывать помутнение в реакции с хлоридом натрия или калия). Образец обесклеточной толстой КБ размером 1015 см после обработки серебром,показан на фиг.1. Морфологический и ультраструктурный анализ показал,что частицы серебра были импрегнированны как на поверхности ткани, так и среди волокон и фибрил коллагена в виде одиночных частиц и скоплений (фиг.2, 3). Измерение адсорбционной активности образцов КБ к частицам серебра проводили в следующей последовательности. Для того, чтобы изучить адсорбционную способность образцов толстой КБ по отношению к частицам серебра, образцы размером 1 см 2 погружали в 0,25 0,5 и 1 нитрата серебра. После чего, обрабатывали ультрафиолетом до визуального потемнения и последующей промывкой. Затем проводилось высушивание при 90 С в течение 2 часов и 4 часов при 100 С с целью удалить всю воду из образца. После этого образцы подвергались мокрому сжиганию в концентрированной азотной кислоте. Образцы помещались в тефлоновую емкость, в специальном автоклаве в 5 мл концентрированной азотной кислоте при 190 С. Затем образовавшуюся жидкость доводили до 50 мл бидистиллированой водой и далее использовали для анализа. По стандартному образцу серебра (МСО ионов серебра 0131/2000 0,1 мг/см 3, Россия) проведена калибровка. Данные калибровки представлены на фиг.4. Далее, пробы анализировались на атомноабсорбционном спектрометре ( 400,). По результатам анализа содержание серебра рассчитывали на 1 см 2 поверхности в среднем. Анализ проводили четырежды. Данные представлены в таблице 1. Результаты атомно-абсорбционной спектрометрии показали,что сорбционная способность брюшины находится не в прямой зависимости от концентрации раствора, в котором осуществляется экспозиция. Но можно сказать, что при использовании 1 раствора 3 на 1 см 2 осаждается не менее 20 мкг серебра. Оценку эффективности применения покрытия проводили на основании микробиологических и клинических наблюдений. Определение антимикробной активности БРП по отношению к свежевыделенным госпитальным штаммам патогенных и условно-патогенных бактерий проводилось диско-диффузионным методом согласно методическим указаниям - МУК 4.2.1890-04 Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным исследованиям Для определения антимикробной активности БРП были использованы следующие свежевыделенные клинические штаммы микроорганизмов,. Как показывают результаты исследований,приведенные в таблице 2, зоны задержки роста около дисков из БРП с серебром при росте(18 мм и 19,5 мм) и(18,5 мм и 19,5 мм) почти одинаковые. Из грамотрицательных микроорганизмов зоны задержки роста при росте(18,2 мм и 16,5 мм) и(17,5 мм и 16,5 мм) также практически равны. Наблюдаются зоны задержки роста до 10 мм при ростеи. При ростеотмечаются зоны задержки роста в 14,5 мм и 15,5 мм. Разница в зонах задержки роста микроорганизмов вокруг дисков, приготовленных из раневых покрытий с концентрацией серебра 0,25 и 0,5, находится также в пределах статистической погрешности. Динамику течения раневого процесса контролировали клиническими данными купированием воспаления,микробной обсеменнностью, приживлением кожного лоскута,заживлением раны. Пример конкретного выполнения. Пациент, 1955 года рождения, история болезни 1867, находился на стационарном лечении с 26.03.2014 по 09.04.2014 года. Диагноз Гигантская язва задней поверхности правой голени, пяточной области. Некроз ахилового сухожилия. Состояние после открытого перелома лодыжек, пяточной кости от ноября 2013 г Болен с ноября 2013 года после травмы открытый перелом лодыжек, пяточной кости справа. В последующем появилась язва на коже правой голени. Лечился стационарно по месту жительства без эффекта. В последние месяцы отмечается прогрессирование заболевания - язва постепенно увеличивается в размере и углубляется. Локально на правой голени в средней и нижней трети по задней поверхности до пяточной области имеется язва, размерами до 15 см х 10 см, дном раны являются бледные, плотные грануляции,некротизированные волокна Ахиллова сухожилия на участке 5 х 2 см. Вокруг раны имеется выраженная перифокальная гиперемия. Скудное гнойное отделяемое с сине-зелным прокрашиванием. При пальпации отмечается болезненность и неподвижность окружающих тканей. Пульсация артерий на всех уровнях не нарушена. Вены обеих нижних конечностей без увеличения. Бактериальный посев (26.03.14 г) -107 КОЕ. 28.03.14 г выполнена операция Хирургическая обработка гранулирующей раны правой голени. Трансплантация КБ с микрочастицами серебра. Суть операции заключалась в хирургической обработке гранулирующей поверхности. Для подавления микрофлоры,профилактики высыхания и углубления раны, предупреждения инфицирования на раневую поверхность трансплантирован коллаген-эластиновый матрикс с микрочастицами серебра. Трансплантат фиксирован на поверхности раны металлическими скобками. В послеоперационном периоде отмечается уменьшение болей. Гноя нет. Бактериальный посев (31.03.14 г) -103 КОЕ.103 КОЕ. При осмотре рана под коллаген-эластиновой матрицей с плоскими ярко-розовыми грануляциями. Гноя нет. 02.04.2014 г. выполнена операция Аутодермопластика раны правой голени. Послеоперационный период протекал гладко. Приживление трансплантатов полное. При выписке ран нет. В ходе экспериментальных и клинических исследований, была подтверждена способность коллаген-эластиновой матрицы с частицами серебра поддерживать оптимальный для раны микроклимат,уменьшать потери полезных веществ через раневую поверхность, эффект снижения бактериальной обсемененности ран, ожогов и трофических язв в результате действия микрочастиц серебра. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Биологическое раневое покрытие на основе материала природного происхождения, содержащее серебро, обладающее биологической активностью к патогенной флоре, отличающееся тем, что в качестве материала природного происхождения используют обесклеточенную брюшину крупного рогатого скота, а микроскопические частицы серебра наносят методом фотохимической реакции. 2. Биологическое раневое покрытие по п.1 отличающееся тем, что для обработки образцов брюшины используют 0,25, 0,5, 1 растворы серебра,а их облучение ультрафиолетом осуществляют в течение 10 мин.