Способ стерилизации для изготовления имплантируемого или трансплантируемого биологического материала

Изобретение относится к области медицины, в частности к способам стерилизации трансплантатов биологического происхождения. Стерилизацию биологического материала осуществляют в четырех следующих друг за другом стадиях. Трансплантат физически отделяют и химически стерилизуют сначала в антибиотике, затем в дезоксихолевой кислоте, затем в поверхностно-активном веществе и затем в первичном спирте, со следующими за каждой из 2-4 стадий стадиями промывки в водном растворе. Способ обеспечивает стерилизацию биологического протеза (трансплантата) с интервалом безопасности более 10⁶ микробов, который можно имплантировать без дальнейшей обработки, при этом трансплантат не склонен к обызвествлению и обеспечивает длительный срок службы. 5 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к способу стерилизации для получения имплантируемого или трансплантируемого биологического материала животного или человеческого происхождения.

Уже давно предпринимаются многочисленные попытки стерилизации ксеногенного или аллогенного материала и применения в качестве имплантата или трансплантата. Например, изготовление биологических сердечных клапанов осуществляется из полученного из свиньи, коровы или лошади чужеродного материала известным образом с применением глутарового альдегида, с помощью которого запечатывается поверхность клеток, и который одновременно имеет убивающее бактерии, стерилизующее действие. Хотя изготовленные таким образом биологические протезы выполняют заданные требования стерилизации, однако имеют тот недостаток, что постепенно, а именно в зависимости от возраста пациента, происходит обызвествление и как следствие этого неспособность выполнять функции биопротеза.

В основу изобретения положена задача создания способа отвечающей международным нормам стерилизации биологического материала животного или человеческого происхождения для получения биологических имплантатов или трансплантатов, который требует небольших затрат и не имеет факторов риска относительно вредных микроорганизмов или последующего обызвествления.

Задача решена, согласно изобретению, с помощью способа с признаками пункта 1 формулы изобретения. Из зависимых пунктов формулы изобретения следуют дополнительные признаки и предпочтительные модификации изобретения.

Основополагающая идея изобретения состоит в том, что животный исходный материал обрабатывают в комбинации из четырех следующих друг за другом эффективных в определенном интервале времени стадий способа сначала в антибиотическом растворе, затем в растворе дезоксихолевой кислоты, после этого в поверхностно-активном веществе и, наконец, в первичном спирте. При этом применяемое в каждой стадии стерилизующее вещество действует как физически, т.е. с отделением и удалением, так и химически со стерилизацией соответствующих микроорганизмов. После второй - четвертой стадий обработки выполняют процесс промывки водным раствором, предпочтительно раствором поваренной соли, для удаления стерилизующего средства и отделенных микроорганизмов. Важным является то, что отдельные стадии стерилизации и стадии промывки осуществляют в заданной последовательности и каждый раз в определенном интервале времени.

Предлагаемый способ стерилизации обеспечивает соответствующую международным нормам стерилизацию исходного материала, с помощью которого достигается требуемый интервал безопасности >10⁶ микробов. Стерилизованный таким образом биологический материал можно имплантировать (соответственно, трансплантировать) в тело человека без риска для безопасности. Поскольку с помощью способа стерилизации согласно изобретению удаляются из материала также ответственные за обызвествление фосфолипиды, то существует значительно уменьшенный риск обызвествления. Срок службы имплантата или трансплантата увеличивается.

Ниже приводится подробное описание варианта выполнения способа согласно изобретению на примере изготовления имплантатов сердечных клапанов из свиного материала.

Извлеченный из свиньи клапан аорты, который освобожден от жира и соответствующим образом раскроен, выдерживают в первой стадии способа в определенном интервале времени в антибиотическом растворе, который подавляет рост бактерий и грибков. В этой стадии достигаются одновременно физические эффекты отделения для уменьшения числа микроорганизмов. Антибиотический раствор содержит, например, пенициллин, стрептомицин и амфотерицин.

В следующей, второй стадии способа обработанный перед этим в антибиотике клапан аорты выдерживают в дезоксихолевой кислоте в физиологическом растворе поваренной соли. Дезоксилат натрия имеет противоклеточное, то есть убивающее имеющихся в ткани клеток и растворяющее действие, и, кроме того, также антибиотическое действие для дальнейшего предотвращения роста микроорганизмов.

После обеих первых стадий способа клапан аорты несколько раз промывают водным раствором для смывания дезоксихолевой кислоты и поверхностных бактерий.

В следующей (третьей) стадии способа клапан аорты помещают в поверхностно-активное вещество, а именно в липопротеин, который имеет гемолитические, противовирусные и антибактериальные свойства и который, наряду с химическим воздействием, оказывает, кроме того, влияние на укрепление, соответственно, отделение микроорганизмов на основе своего физического действия.

После обработки липопротеином следует снова многократное промывание в водном растворе для смывания оставшихся после предыдущей стадии моющих средств и одновременного уменьшения числа бактерий.

Следующая, четвертая стадия способа включает обработку клапана аорты в первичном спирте, например семидесятипроцентном этаноле, который действует на вегетативные клетки бактерий и грибков, а также против имеющих оболочку вирусов. Кроме того, удаляются из мембраны клеток еще присутствующие фосфолипиды, которые в значительной мере определяют обызвествление биологического имплантата. В данном случае также наряду с химическим воздействием происходят физические процессы отделения, когда свиной сердечный клапан находится в обрабатывающем химическом реактиве.

За этой четвертой стадией способа следует стадия многократного промывания в водном растворе для компенсации содержания воды в ткани, которая была обезвожена спиртом, и для дальнейшего уменьшения доли бактерий и грибков на основе действия разбавления.

В результате указанных выше стадий обработки для стерилизации свиного клапана аорты получают стерильный по европейским нормам биологический протез, который можно имплантировать без дальнейшей обработки.

Стерилизующее действие способа и соблюдение соответствующих предельных значений стерильности на основе европейского стандарта ISO 14160 подтверждается аккредитованными проверочными институтами. В результате проверки этого способа стерилизации было установлено, что вследствие комбинированного - химического (убивающего) и физического (отделяющего и удаляющего) - действия применяемых в отдельных стадиях обработки химических стерилизующих средств в соединении с соответствующими стадиями промывки достигается интервал безопасности стерилизации более 10⁶ микробов в соответствии с европейским стандартом.

1. Способ стерилизации для получения имплантируемого или трансплантируемого биологического материала животного или человеческого происхождения, отличающийся тем, что он включает четыре следующие друг за другом в указанной последовательности, действующие в комбинации химически и физически стадии стерилизации:
1) обработки исходного материала в антибиотическом растворе для предотвращения роста микроорганизмов и для их отделения;
2) дальнейшей обработки материала в дезоксихолевой кислоте для предотвращения роста микроорганизмов и их отделения в комбинации с последующим первым процессом промывки в водном растворе для удаления дезоксихолевой кислоты и для поверхностной промывки отделенных микроорганизмов;
3) дальнейшей обработки материала в поверхностно-активном растворе липопротеина с гемолитическим, антибактериальным, противовирусным и отделяющим действием на микроорганизмы, а также для дальнейшего удаления дезоксихолевой кислоты, а именно в комбинации с последующим вторым процессом промывки в водном растворе; и
4) дальнейшей обработки материала в первичном спирте с фунгицидным, бактерицидным и противовирусным действием для дальнейшего комбинированного отделения и полного уничтожения микроорганизмов, а именно в комбинации с последующим третьим процессом промывки в водном растворе.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что четыре стадии стерилизации и стадии промывки выполняют каждую в заданном интервале времени.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что первичный спирт является 70%-ным этанолом.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс промывки содержит несколько следующих друг за другом стадий промывки.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что используемые в стадиях 1-4 стерилизации химически и физически действующие средства стерилизации растворяют в растворе поваренной соли.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве промывочного средства используют водный раствор поваренной соли.