DE10157182A1

DE10157182A1 - Verfahren zur Behandlung von Materialien biologischen Ursprungs und Elastin-Produkt

Info

Publication number: DE10157182A1
Application number: DE10157182A
Authority: DE
Inventors: Leon Olde Damink; Ingo Heschel
Original assignee: Matricel GmbH
Current assignee: Matricel GmbH
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2003-06-05
Also published as: AU2002351688A1; EP1446441A1; DE10295506D2; US20040265785A1; WO2003046055A1

Abstract

Um eine reproduzierbare Behandlung von Materialien biologischen Ursprungs wie beispielsweise von Membranen, Häuten, Gefäßen, Herzklappen, Sehnen und Bändern zu erzielen, werden zunächst hydrophobe Begleitsubstanzen chemisch entfernt, ohne dass diese Begleitsubstanzen chemisch verändert werden. Anschließend werden nicht-hydrophobe Begleitsubstanzen entfernt. DOLLAR A Die derart behandelten Materialien werden zu Membranen, Herzklappen oder Gefäßen konfektioniert oder zu Lösungen, Fasern, Fasergeflechten, Fasergeweben oder Schwämmen weiterverarbeitet und ggf. auch mit Zellen besiedelt und/oder zur gesteuerten Geweberegeneration eingesetzt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Materialien biologischen Ursprungs wie beispielsweise von Membranen, Häuten, Gefäßen, Herzklappen, Sehnen, und Bändern, bei dem hydrophobe Begleitsubstanzen chemisch entfernt werden, und ein Elastin-Produkt.
Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein Aufarbeitungsverfahren für Kollagenmaterialien, die in einer weitgehend unveränderten Ausgangsstruktur verwendet werden können oder zu anderen Strukturen weiterverarbeitet werden. Der in dieser Erfindung verwendete Begriff "Kollagenmaterialien" ist eine vereinfachende Bezeichnung für die aus teilweise mehreren strukturellen Proteinen und Stützproteinen bestehenden Materialien biologischen Ursprungs. So kann zusätzlich zum Kollagen auch insbesondere Elastin in teilweise beträchtlicher Menge enthalten sein und für bestimmte Anwendungen erwünscht sein. Üblicherweise werden diese Kollagenmaterialien aus tierischen Membranen wie beispielsweise Darm, Fascia Lata, Perikard, Peritoneum, Omentum oder Dura Mater gewonnen. Andere Möglichkeiten sind die Aufarbeitung von Herzklappen oder Blutgefäßen. Auch Häute, Bänder wie beispielsweise Ligamentum nuchae, Ligamentum cruciatum und Sehnen wie beispielsweise Achillessehnen können zu Kollagen-Fasern aufgearbeitet werden. Diese Fasern werden entweder direkt weiterverwendet oder zur Herstellung von Wundverbänden, Schwämmen, Zellträgerstrukturen und dergleichen eingesetzt.
Ein Verfahren zur Behandlung von Kollagenmaterialien wird in der Doktorarbeit von A. Ghofrani, Entwicklung eines Äquivalenz für autogene Spalthaut, Dissertation RWTH Aachen, 27. April 1998, Shaker-Verlag, Aachen, beschrieben. Bei der dort beschriebenen Vorgehensweise ergab sich das Problem einer für praktische Anwendungen inakzeptabel geringen Reproduzierbarkeit von Besiedelungs- und Biokompatibilitätsexperimenten sowie eine zu geringe Resistenz mancher Produktionschargen gegenüber dem enzymatischen Abbau. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die tierischen und humanen Gewebe, die als Grundstoffe verwendet werden, nur zu einem großen Teil aus Kollagen bestehen. Sie enthalten auch verschiedene andere Substanzen, wie beispielsweise Zellen und nicht-kollagene Begleitstoffe. Bevor die Kollagenstrukturen im oder am Körper eines Patienten zur Anwendung kommen können, müssen zuerst alle Zellen und nicht-kollagenen Begleitstoffe entfernt werden, um eine unbedenkliche Gewebereaktion zu gewährleisten und Immunreaktionen zu vermeiden. Beispiele von nicht- kollagenen Begleitstoffen sind nicht-strukturelle Proteine, Proteoglykane, die aus Proteinen und Glycosaminoglykanen bestehen, sowie Lipide. Bei den Lipiden können aus Fettsäuren aufgebaute Lipide und steroid-ähnliche Lipide unterschieden werden. Bei der Entfernung dieser Begleitstoffe ist darauf zu achten, dass das Kollagen schonend von den Begleitstoffen befreit wird, ohne dass die helikale Kollagenstruktur beeinträchtigt wird.
Gemäß dem US-Patent 5,028,695 werden in einem ersten Prozessschritt die Ausgangsmaterialien mechanisch entfettet und mit starkem Alkali behandelt bis der Amidstickstoff 0,35 mmol/g oder weniger beträgt. Anschließend werden die Materialien mit starker Säure und ggf. Enzymen behandelt, wodurch der Kollagenrohstoff von begleitenden Verunreinigungen gereinigt werden soll.
Die WO 90/03811 beschreibt ein Verfahren, bei dem Perikardmembranen mechanisch entfettet werden, mit basischer Lösung und Natriumchloridlösung sowie einem Komplexierungsmittel und einem sauren Puffersystem behandelt werden. Erst im letzten Prozessschritt werden die Membranen mit Azeton entfettet.
Gemäß der WO 95/18638 werden Membranen durch eine Abfolge von alkalischer Lösungswäsche, saurer Lösungswäsche, Wasserwäsche und anschließender Trocknung gereinigt und im letzten Prozessschritt entfettet.
Alle beschriebenen Verfahren basieren darauf, dass die zellulären Bestandteile und die nicht-kollagenen Begleitstoffe im wässrigen Milieu entfernt oder aufgelöst werden. Dies gilt sowohl für die Verfahren, in denen die Zell- und Begleitstoffe durch chemisches Einarbeiten entfernt werden als auch für die Verfahren, die auf enzymatischen Reaktionen beruhen. Den bekannten Verfahren liegen jeweils drei Prozessschritte zugrunde: Zunächst wird das Ausgangsmaterial mechanisch oder wässrig ggf. nach partieller alkalischer Hydrolyse entfettet. Anschließend werden Zellen und weitere Begleitstoffe entfernt und letztlich wird das Material getrocknet und ggf. bei oder nach der Trocknung nochmals entfettet.
Der mittlere Schritt der Entfernung von Zellen und weiteren Begleitstoffen läuft im wässrigen Milieu ab und es ist bei diesem Verfahrensschritt sehr wichtig, dass die wässrige Phase nicht nur auf mikroskopischer, sondern auch auf mikroskopischer und molekularer Ebene in die Kollagen-Strukturen eindringt, um eine vollständige und in die Tiefe der Kollagen-Strukturen reichende Reinigung garantieren zu können. Dies ist mit den bekannten Verfahren jedoch nur unzureichend möglich.
Daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, dass sich eine signifikante Menge an Lipiden in den tiefer liegenden Kollagen-Strukturen befinden. Diese Lipide sind wasserabstoßend und verhindern deshalb das Eindringen von Wasser auf Molekularebene. Obwohl in manchen der bekannten Verfahren ein Teil der Lipide mechanisch entfernt wird, bevor die wässrigen Verfahrensschritte begonnen werden, kann nie garantiert werden, dass die mechanische Entfernung der Lipide ausreicht, um eine gute Reinigung zu schaffen. Es kann sogar der ungünstige Fall eintreten, dass die Lipide während der mechanischen Entfernung unbeabsichtigt in die Kollagen-Strukturen hineingeschmiert werden. Zudem besteht die Gefahr, dass eine zu weitgehende mechanische Entfettung in manchen Geweben die empfindlichen Kollagen-Strukturen zerstört.
Es wurde auch vorgeschlagen, alkalische Konditionen während der Reinigung zu verwenden, um die Lipide zu hydrolisieren und danach mit Wasser zu entfernen. Dies funktioniert jedoch nur bei Fettsäurelipiden, nicht jedoch für steroid-ähnliche Lipide. Hinzu kommt, dass die Fettsäurehydrolyse bei den alkalischen Reinigungsverfahren für Kollagen-Strukturen sehr langsam verläuft und niemals eine vollständige Entfernung der Lipide gewährleistet werden kann.
Dies führt dazu, dass bei den herkömmlichen Verfahren der Reinigungsgrad der Kollagen-Strukturen von unbeeinflussbaren Begleiterscheinungen abhängt, so dass die Reproduzierbarkeit der rein mechanischen Entfettung und alkalischen Behandlung schlecht ist. Als logische Konsequenz sind derartig präparierte Kollagen-Strukturen für die Zellbesiedelung und die Geweberegeneration nur bedingt geeignet und insbesondere ist eine ausreichende Reproduzierbarkeit für die Zellkultivierung nicht gegeben.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird mit einem Verfahren gelöst, bei dem hydrophobe Begleitsubstanzen chemisch entfernt werden, ohne dass diese Begleitsubstanzen chemisch verändert werden und danach nicht-hydrophobe Begleitsubstanzen entfernt werden.
Diese Vorgehensweise beschreibt ein effektives Verfahren zur Entfernung von Lipiden und hydrophoben Substanzen aus Gewebestrukturen. Bei dem ersten Schritt können die Lipide vollständig entfernt werden, ohne dass die Lipide zuerst chemisch verändert werden müssen. Danach kann eine wässrige Reinigung stattfinden, ohne dass die Gefahr besteht, dass Teile der Kollagen-Struktur durch verbleibende hydrophobe Substanzen nicht zugänglich für wässrige Lösungen sind.
Vorteilhaft ist es, wenn die Kollagenmaterialien vor dem Entfernen der hydrophoben Begleitsubstanzen desinfiziert werden.
Eine Verfahrensvariante sieht vor, dass die hydrophoben Begleitsubstanzen durch eine Wäsche mit einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel wie zum Beispiel Alkohole oder Azeton entfernt werden. Dies ermöglicht eine Entfernung der Lipide ohne chemische Veränderung der Lipide. Auch Mischungen von wassermischbaren Lösungsmitteln untereinander oder mit Wasser führen zu positiven Verfahrensergebnissen.
Vorteilhaft ist es, wenn sich der Behandlung mit wassermischbaren organischen Lösungsmitteln eine Behandlung mit nicht-wassermischbaren organischen Lösungsmitteln wie Hexan, Diethylether, Chloroform oder Petroleumbenzin anschließt.
Eine weitere Möglichkeit der Entfernung hydrophober Begleitsubstanzen ist eine Wäsche mit Tensiden. Hierbei werden vorzugsweise biologisch unbedenkliche anionische bzw. kationische oder nicht-ionische Tenside angewandt. Beispiele für derartige Tenside sind Triton X-100, Tripolyphosphat oder Tenside aus der Tween®-Reihe, wie zum Beispiel Tween® 20 (Polyoxyethylensorbitanmonooleat).
Auch Kombinationen von wassermischbaren organischen Lösungsmitteln (wie zum Beispiel Azeton) mit Tensiden sind möglich. Vorteilhaft ist eine Lösung von 1,0% Tween® 20 in 50 volumenprozentiger Azeton-Wasser- Lösung.
Nicht-hydrophobe Begleitsubstanzen können mit einer Lösung, die wasserstoffbrückengebundene Stoffe entfernt, wie insbesondere eine Harnstofflösung, entfernt werden.
Außerdem können nicht-hydrophobe Begleitsubstanzen mit einer wässrigen Lösung anorganischer Salze wie insbesondere mit einer gepufferten Natrium-, Kalium- oder Kalziumchloridlösung, die vorzugsweise Enzymhemmer enthält, entfernt werden.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass nicht-hydrophobe Begleitsubstanzen mit einer alkalischen Lösung, wie zum Beispiel Natrium-, Kalium- oder Kalziumhydroxidlösung, entfernt werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass nicht-hydrophobe Begleitsubstanzen mit einer sauren Lösung, wie zum Beispiel Salzsäure, Schwefelsäure oder Essigsäure, entfernt werden.
Besonders gute Ergebnisse wurden durch eine Kombination folgender Schritte erzielt: Behandlung mit einer Lösung, die wasserstoffbrückengebundene Stoffe entfernt, nachfolgend eine Behandlung mit einer Lösung, die alkalisch-hydrolytisch empfindliche Stoffe entfernt und letztlich eine Behandlung mit einer Lösung, die säureempfindliche Stoffe entfernt. Diese kombinierte Behandlungsmethode kann genauso effektiv bei einer anderen Reihenfolge der einzelnen Reinigungsschritte erfolgen. Es kann unter Umständen auch auf einzelne Prozessschritte verzichtet werden.
Vorteilhaft ist es, wenn die Materialien biologischen Ursprungs zu gereinigten Membranen, Herzklappen oder Gefäßen konfektioniert werden oder zu Kollagenlösungen, Kollagenfasern, Kollagenfasergeflechten, Kollagenfasergeweben oder Kollagenschwämmen weiterverarbeitet werden. Unter einer Konfektionierung wird beispielsweise das Zuschneiden, Aufweiten oder chemische Vernetzen der behandelten Materialien verstanden.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, aufgrund der hohen Reproduzierbarkeit die behandelten Kollagenmaterialien auch mit Zellen zu besiedeln.
Die derart behandelten Materialien biologischen Ursprungs und auch die weiter verarbeiteten und konfektionierten Materialien können zur gesteuerten Geweberegeneration verwendet werden.
Das der Erfindung zu Grunde liegendes Problem wird auch mit einem Kollagen-Elastin-Produkt gelöst, bei dem mindestens 20% Elastinfasern die ursprünglich vorhandene Fibrillinstruktur aufweisen. Bei diesem Kollagen- Elastin-Produkt sind die Elastinfasern mit der ursprünglich vorhandenen Fibrillinstruktur mikroskopisch oder histologisch nachweisbar.
Ausführungsbeispiele für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im folgenden beschrieben:

Beispiel 1

10 kg Perikard-Membranen werden eine Stunde in 50 Liter 1.0 N Natronlauge-Lösung inaktiviert und desinfiziert. Die Laugenbadtemperatur beträgt 20°C.
Nach einer Stunde wird eine Salzsäure-Lösung zur Neutralisation zugegeben (pH-Wert zwischen 6.0 und 8.0). Die Membranen werden 3 × mit Wasser gewaschen um Neutralisationsreste zu entfernen. Dann werden die Membranen in drei Stufen mit jeweils 50 Liter Azeton entfettet.
Um das Azeton zu entfernen, werden die Membranen 3 × mit Wasser gewaschen.
Die Membranen werden etwa 1 bis 21 Tage mit Natronlauge-Lösung 0.05 N-0.1 N gereinigt. Der pH-Wert der Lauge liegt während dieser Zeit zwischen 12 und 14.
Es wird eine Salzsäure-Lösung zur Neutralisation zugegeben. Die Membranen werden 3 × mit Wasser gewaschen.
Schließlich werden die Membranen mit Azeton entwässert und danach luftgetrocknet.
Das getrocknete Produkt besteht aus einem Kollagenfasergeflecht, in dem die natürliche Faseranordnung noch vorhanden ist.
Nach dem Konfektionieren und Sterilisieren können die Membranen als Stütz- und Implantatmaterial für chirurgische Operationen, als Membran für die gesteuerte Geweberegeneration oder als Träger für Zellkulturen angewendet wendet werden. Gegebenenfalls kann die Festigkeit und die Abbaugeschwindigkeit der Membranen durch chemisches Vernetzen spezifisch optimiert werden. Dafür können übliche Vernetzungsmethoden mit Glutaraldehyd, Hexamethylendiisocyanat, Carbodiimidoder Polyepoxid verwendet werden.

Beispiel 2

10 kg Peritoneum-Membranen werden eine Stunde in 50 Liter 1.0 N Natronlauge-Lösung inaktiviert und desinfiziert. Die Laugenbadtemperatur soll 20°C betragen. Natriumchlorid kann zugefügt werden, um eine zu starke Quellung zu unterdrücken.
Nach einer Stunde wird eine Salzsäure-Lösung zur Neutralisation zugegeben, sodass ein pH-Wert zwischen 6.0 und 8.0 erreicht wird. Die Peritoneum-Membranen werden 3 × mit Wasser gewaschen.
Dann werden die Membranen mit 3 × 50 Liter Azeton entfettet.
Um das Azeton zu entfernen, werden die Membranen 3 × mit Wasser gewaschen.
Die Membranen werden mit gepufferten Natriumchlorid-Lösungen gewaschen, die Enzymhemmer wie Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) oder N-Ethylinaleinimid (NEM) enthalten.
Die Membranen werden 3 × mit Wasser gewaschen, um Salzreste zu entfernen.
Die Membranen werden mit einer 4 M Harnstoff-Lösung gewaschen.
Die Membranen werden 3 × mit Wasser gewaschen, um Harnstoffreste zu entfernen.
Die Membranen werden mit Natronlauge-Lösung 0.05 N-0.1 N über etwa 1 bis 21 Tage gereinigt. Der pH-Wert der Lauge liegt während dieser Zeit zwischen 12 und 14.
Es wird eine Salzsäure-Lösung zur Neutralisation zugegeben. Die Membranen werden 3 × mit Wasser gewaschen.
Die Membranen werden mit 3 × 50 Liter Azeton etwa 30 bis 60 Minuten entwässert und danach getrocknet.
Das getrocknete Produkt besteht aus einem Kollagen-Elastinfasergeflecht, in dem die natürliche Faseranordnung noch vorhanden ist. Die Elastinfasern enthalten noch immer die natürlich vorhandenen Fibrillinstrukturen.
Nach dem Konfektionieren und Sterilisieren können die Membranen als Stütz- und Implantatmaterial für chirurgische Operationen, als Membran für die gesteuerte Geweberegeneration oder als Träger für Zellkulturen angewendet werden. Gegebenenfalls kann die Festigkeit und die Abbaugeschwindigkeit der Membranen durch chemisches Vernetzen spezifisch optimiert werden. Dafür können übliche Vernetzungsmethoden mit Glutaraldehyd, Hexamethylendiisocyanat, Carbodiimidoder Polyepoxid verwendet werden.

Beispiel 3

10 kg Sehnen werden in 50 Liter 1.0 N Natronlauge Lösung etwa eine Stunde inaktiviert und desinfiziert. Die Laugenbadtemperatur soll 20°C betragen.
Nach einer Stunde wird zur Neutralisation eine Salzsäure-Lösung zugegeben. Die Sehnen werden 3 × mit Wasser gewaschen bis alle Neutralisationsreste entfernt sind.
Die Sehnen werden zerkleinert, um den Entfettungsvorgang zu optimieren.
Die Sehnen werden mit 3 × 50 Liter Azeton entfettet.
Die Sehnen werden 3 × mit Wasser gewaschen, um Azetonrückstände zu entfernen.
Die Sehnen werden mit gepufferten Natriumchlorid-Lösungen gewaschen, die Enzymhemmer wie Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) oder N-Ethylmaleinimid (NEM) enthalten.
Die Sehnen werden 3 × mit Wasser gewaschen.
Die Sehnen werden mit einer 4 M Harnstoff-Lösung behandelt.
Die Sehnen werden 3 × mit Wasser gewaschen, um Harnstoffreste zu entfernen.
Die Sehnen werden mit Natronlauge-Lösung 0.05 N-0.1 N (0.2%-0.4%) über etwa 1 bis 21 Tage gereinigt. Der pH-Wert der Lauge liegt während dieser Zeit zwischen 12 und 14.
Es wird eine Salzsäure Lösung zur Neutralisation zugegeben. Die Sehnen werden 3 × mit Wasser gewaschen.
Die Sehnen werden mit einer Salzsäure Lösung 0.05 N-1.0 N über etwa 1 Stunde bis 7 Tage gereinigt. Der pH-Wert der Lösung liegt während dieser Zeit zwischen 0 und 3.
Es wird eine Lauge zur Neutralisation zugegeben. Die Sehnen werden 3 × mit Wasser gewaschen.
Die Sehnen werden schließlich mit Azeton oder durch Gefriertrocknung getrocknet.
Durch dieses Aufarbeitungsverfahren der Sehnen werden gereinigte Kollagenfasern erzeugt, die zur Herstellung von Fasergeweben, Fasergeflechten, Schwämmen oder als Beschichtungsmaterial für z. B. synthetische Gefäßprothesen verwendet werden können.
Gegebenenfalls kann die Festigkeit und die Abbaugeschwindigkeit dieser Produkte durch chemisches Vernetzen spezifisch optimiert werden. Dafür können übliche Vernetzungsmethoden mit Glutaraldehyd, Hexamethylendiisocyanat, Carbodiimidoder Polyepoxid verwendet werden.
Anwendungsmöglichkeiten für diese Produkte liegen im Hämostasebereich, als Dermisersatz im Bereich der Heilung chronischer und akuter Wunden und als generelle Trägerstruktur für Tissue Engineering-Anwendungen.

Beispiel 4

10 kg Nackenbänder (beispielsweise Ligamentum Nuchea) werden in 50 Liter 1.0 N Natronlauge Lösung etwa eine Stunde inaktiviert und desinfiziert. Die Laugenbadtemperatur soll 20°C betragen.
Nach einer Stunde wird zur Neutralisation eine Salzsäure-Lösung zugegeben. Die Nackenbänder werden 3 × mit Wasser gewaschen bis alle Neutralisationsreste entfernt sind.
Die Nackenbänder werden zerkleinert, um den Entfettungsvorgang zu optimieren.
Die Nackenbänder werden mit 3 × 50 Liter Azeton entfettet.
Die Nackenbänder werden 3 × mit Wasser gewaschen, um das Azeton zu entfernen.
Die Nackenbänder werden mit gepufferten Natriumchlorid-Lösungen gewaschen, die Enzymhemmer wie Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) oder N-Ethylmaleinimid (NEM) enthalten. Ethyleendiamintetraessigsäure (EDTA) oder N-ethylmaleimide (NEM) enthalten.
Die Nackenbänder werden 3 × mit Wasser gewaschen.
Die Nackenbänder werden mit 4 M Harnstoff Lösung gewaschen.
Die Nackenbänder werden mit 3 × 50 Liter Wasser etwa 30 bis 60 Minuten gewaschen, um Harnstoffreste zu entfernen.
Die Nackenbänder werden mit Natronlauge-Lösung 0.05 N-0.1 N (0.2% -0.4%) für etwa 1 bis 21 Tage gereinigt. Der pH-Wert der Lauge liegt während dieser Zeit zwischen 12 und 14.
Es wird eine Salzsäure-Lösung zur Neutralisation (pH-Wert zwischen 6.0 und 8.0) zugegeben. Die Nackenbänder werden 3 × mit Wasser gewaschen. Die Nackenbänder werden mit eine Salzsäure Lösung 0.05 N-1.0 N über etwa 1 Stunde bis 7 Tage gereinigt. Der pH-Wert der Lösung liegt während dieser Zeit zwischen 0 und 3.
Es wird eine Lauge zur Neutralisation zugegeben. Die Nackenbänder werden 3 × mit Wasser gewaschen.
Die Nackenbandfasern werden getrocknet durch Entwässern mit Azeton oder durch Gefriertrocknung.
Durch dieses Aufarbeiten des Nackenbandes wird ein optimales Gemisch von gereinigten Elastinfasern und gereinigten Kollagenfasern enthalten. Die Elastinfasern enthalten noch immer die natürlich vorhandenen Fibrillinstrukturen. Dieses Gemisch kann zur Herstellung von Fasergeweben, Fasergeflechten, Schwämmen oder als Beschichtungsmaterial für synthetische Gefäßprothesen verwendet werden. Zusätzlich kann dieses Gemisch auch nach Zugabe von Kollagenfasern aus Beispiel 3 zur Herstellung von Fasergeweben, Fasergeflechten, Schwämmen oder als Beschichtungsmaterial für synthetische Gefäßprothesen verwendet werden.
Die Nackenbandfasern können zur Herstellung von Fasergeweben, Fasergeflechten oder Schwämmen verwendet werden. Gegebenfalls kann die Festigkeit und die Abbaugeschwindigkeit der Produkte durch chemisches Vernetzen wie oben beschrieben optimiert werden.
Anwendungsmöglichkeiten für auf diesem Material basierende Produkte sind insbesondere dort gegeben, wo eine Kombination aus Elastin und Kollagen vorteilhaft ist. Dies ist insbesondere im Bereich der Wundbehandlung als Dermisersatz gegeben und zur Förderung der Neovaskularisation oder Erhöhung der Elastizität im gesamten Bereich des Tissue-Engineering. Auf diesem Aufarbeitungsverfahren basierende Produkte können zu verschiedensten Trägerstrukturen für Tissue-Engineering-Anwendungen weiterverarbeitet werden.

Claims

1. Verfahren zur Behandlung von Materialien biologischen Ursprungs wie beispielsweise von Membranen, Häuten, Gefäßen, Herzklappen, Sehnen und Bändern, und insbesondere Kollagenmaterialien, bei dem hydrophobe Begleitsubstanzen chemisch entfernt werden, ohne dass diese Begleitsubstanzen chemisch verändert werden, und danach nicht-hydrophobe Begleitsubstanzen entfernt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien biologischen Ursprungs vor dem Entfernen der hydrophoben Begleitsubstanzen desinfiziert werden.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass hydrophobe Begleitsubstanzen durch eine Wäsche mit einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel, wie z. B. Ethylalkohol oder Azeton entfernt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Behandlung mit wassermischbaren organischen Lösungsmitteln eine Behandlung mit nicht-wassermischbaren organischen Lösungsmitteln wie beispielsweise Hexan, Diethylether, Chloroform oder Petroleumbenzin anschließt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass hydrophobe Begleitsubstanzen durch eine Wäsche mit Tensiden entfernt werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nicht-hydrophobe Begleitsubstanzen mit einer Lösung, die wasserstoffbrückengebundene Stoffe entfernt, wie insbesondere eine Harnstofflösung, entfernt werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nicht-hydrophobe Begleitsubstanzen mit einer wässrigen Lösung anorganischer Salze, wie insbesondere mit einer gepufferten Natrium-, Kalium- oder Kalziumchloridlösung, die vorzugsweise Enzymhemmer enthält, entfernt werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nicht-hydrophobe Begleitsubstanzen mit einer alkalischen Lösung, wie z. B. Natrium-, Kalium- oder Kalziumhydroxidlösung, entfernt werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nicht-hydrophobe Begleitsubstanzen mit einer sauren Lösung, wie zum Beispiel Salzsäure, Schwefelsäure oder Essigsäure, entfernt werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Begleitsubstanzen durch eine beliebige Kombination folgender Schritte entfernt werden:

a) Behandlung mit einer Lösung, die wasserstoffbrückengebundene Stoffe entfernt,

b) Behandlung mit einer Lösung, die alkalisch empfindliche Stoffe entfernt,

c) Behandlung mit einer Lösung, die säureempfindliche Stoffe entfernt.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien biologischen Ursprungs zu gereinigten Membranen, Herzklappen oder Gefäßen konfektioniert werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien biologischen Ursprungs zu Kollagenlösungen, Kollagenfasern, Kollagenfasergeflechten, Kollagenfasergeweben oder Kollagenschwämmen weiterverarbeitet werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien biologischen Ursprungs zu Kollagen- Elastin-Lösungen, Kollagen-Elastin-Fasern, Kollagen-Elastin- Fasergeflechten, Kollagen-Elastin-Fasergeweben oder Kollagen- Elastin-Schwämmen weiterverarbeitet werden.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die behandelten Materialien biologischen Ursprungs mit Zellen besiedelt werden.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die behandelten Materialien biologischen Ursprungs zur gesteuerten Geweberegeneration eingesetzt werden.

16. Kollagen-Elastin-Produkt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Produkt mindestens 20% vorzugsweise 60% der Elastinfasern die ursprünglich vorhandene Fibrillinstruktur aufweisen.