RS58902B1 - Postupak za obnavljanje ligamenta ili tetive - Google Patents

Description

Opis

Oblast pronalaska

[0001] Ovaj pronalazak je deo oblasti kompozicija za upotrebu u postupku obnavljanja ligamenta ili tetive kod subjekta.

Stanje tehnike

[0002] Ligamenti su specijalna vezivna meka tkiva koja povezuju različite organe ili tkiva i spajaju kosti jednu sa drugom. U potonjem slučaju, ligamenti pružaju stabilnost zglobovima time što su dovoljno fleksibilni da omoguće prirodne pokrete kostiju, a opet su snažni i neekstenzibilni kako bi sprečili otpor primenjenoj sili. Tetive povezuju mišiće sa kostima i mogu da podnesu opterećenje. Pored toga, tetive pasivno moduliraju silu tokom lokomocije, čime pružaju dodatnu stabilnost bez aktivnog rada. Njihove elastične karakteristike omogućavaju tetivama da čuvaju i obnavljaju energiju sa visokom efikasnošću. Kod tetiva i ligamenata snopovi kolagenskih vlakana su uklopljeni u vezivnu matricu sačinjenu od proteoglikanskih komponenata. Ovi snopovi kolagenskih vlakana stvaraju elemente koji nose opterećenje. Kod tetiva kolagenska vlakna su raspoređena u gotovo paralelnoj formaciji, čime im se omogućava da izdrže visoka jednosmerna opterećenja. Kod ligamenata kolagenska vlakna su raspoređena u manje paralelnoj formaciji, čime im se omogućava da izdrže predominantna zatezna opterećenja u jednom smeru i manja opterećenja u drugim smerovima.

[0003] Svake godine, stotine hiljada ljudi dožive uganuće, pucanje ili prelom ligamenata, naročito u kolenu, ramenu i skočnom zglobu, ili dožive povrede tetiva gornjih i donjih ekstremiteta, naročito u ramenu, kolenu, stopalu i skočnom zglobu. Jedan takav ligament koji je često predmet ove vrste povreda je prednji ukršteni ligament (ACL) kolena. ACL ima funkciju primarnog stabilizatora prednje tibijalne translacije i sekundarnog stabilizatora valgus-varus angulacije kolena, i često je podložan prelomu ili pucanju usled sile u pravcu fleksija-rotacija-valgus, koja je povezana sa sportskim povredama i saobraćajnim udesima. Prelomi ili pucanja često dovode do: ozbiljnih ograničenja pokretljivosti; bola i neprijatnosti; i nemogućnosti bavljenja sportom i vežbanja. Više od 200.000 ljudi samo u SAD svake godine doživi pucanje ili prelom ACL-a, što za posledicu ima troškove od oko 3 milijarde dolara za rekonstruktivnu hirurgiju ACL-a i ekstenzivnu rehabilitaciju.

[0004] Dobro je poznato da su mogućnosti isceljenja ACL-a slabe. Potpuna hirurška zamena i rekonstrukcija su neophodne kada dođe do značajnijeg pucanja ili preloma ACL-a, što dovodi do nestabilnosti zglobova. Najčešća praksa je rekonstrukcija puknutog ACL-a zamenom puknutog ligamenta tkivom samog pacijenta, što je poznato kao autograft. Druge opcije za zamenu ligamenata uključuju doniranje tkiva iz drugog organizma, što je poznato kao alograft, kao i sintetički graftovi. Međutim, postoje različiti problemi povezani sa ovim tretmanima.

[0005] Hirurzi su razmatrali upotrebu konstrukta ligamenata koji obuhvataju kolagenska vlakna, biorazgradive polimere i kompozite navedenog. Kolagenske platforme za rekonstrukciju ACL-a zasejane sa fibroblastima iz ACL-a i kožom opisane su, na primer, u međunarodnoj patentnoj prijavi WO 95/2550. U.S. Patent Application No.20020123805 by Murray, et.al. opisuje upotrebu trodimenzionalne kompozicije platforme koja uključuje induktivnu srž sačinjenu od kolagena ili drugog materijala, za obnavljanje prelomljenog prednjeg ukrštenog ligamenta (ACL) i postupak primene kompozicije na prelomljenom prednjem ukrštenom ligamentu (Takođe videti U.S. Patent Application No.

20040059416). WO 2007/087353 opisuje trodimenzionalne platforme za obnavljanje puknutih ili prelomljenih ligamenata. Platforma može biti napravljena od proteina, i može biti predtretirana pomoću materijala za obnavljanje kao što je hidrogel ili kolagen. U.S. Patent Application No.20080031923 by Murray, et al. opisuje pripremu kolagenskog gela i kolagen-MATRIGEL™ gela koji se primenjuje na puknutom ligamentu radi obnavljanja ligamenta. Ove kolagenske matrice su uglavnom monokomponentni uređaji.

[0006] Opisano je više multikomponentnih proteza ligamenata (videti na primer U.S. Patent Nos.

3,797,047; 4,187,558; 4,483,023, 4,610,688 and 4,792,336). U.S. Patent No.4,792,336 opisuje uređaj sa apsorbujućom komponentom koji obuhvata vezu estra glikolne ili mlečne kiseline, dok ostatak uređaja obuhvata neapsorbujuću komponentu. Ovaj uređaj uključuje više vlakana koja obuhvataju apsorbujuću komponentu koja se može koristiti kao ravna pletenica u obnavljanju ligamenta ili tetive. Neophodna zatezna čvrstoća se dobija povećanjem krajnje težine pletenice. U.S. Patent No.5,061,283 opisuje bikomponentni uređaj koji obuhvata polietilenski tereftalat i blok kopolimera poliestra/polietra za upotrebu u obnavljanju ligamenta. U.S. Patent No.5,263,984 opisuje prostetički ligament koji predstavlja kompozit dve gustine bioresorptivnih filamenata. Međutim, u ovoj oblasti tehnike i dalje je prisutna potreba za upotrebom flastera i postupkom obnavljanja ligamenta i tetive koji pojačava ćelijski rast i metaplastičnu transformaciju tkiva grafta kako bi se dobio funkcionalni snažni neo-ligament/-tetiva.

[0007] EP 1319415 A opisuje membranu koja sprečava adheziju i koja obuhvata sloj netkane kolagenske površine, na kojoj se nalazi sloj za oblaganje koji sadrži mešavinu kolagena i hijaluronske kiseline. US 2010/0040685 A opisuje matricu na bazi kolagena koja obuhvata gusti sloj atelokolagena i porozni sloj atelokolagena i hijaluronske kiseline za upotrebu kao materijal za obnovu. US 7,252,832 A opisuje frit za lečenje poremećaja mekog tkiva hrskavice, ligamenta ili tetive, koji obuhvata membranski supstrat kolagena i bioresorptivni materijal poput hijaluronske kiseline uvaljane u navedeni supstrat kolagena.

Kratak opis pronalaska

[0008] Ovaj pronalazak je povezan sa kompozicijom koja obuhvata kolagen i hijaluronsku kiselinu za upotrebu u postupku obnavljanja ligamenta ili tetive kod subjekata, pri čemu ovaj postupak obuhvata:

- primenu navedene kompozicije u vidu fleksibilnog i biokompatibilnog flastera, koji obuhvata:

- noseći sloj koji obuhvata kolagen, pri čemu je noseći sloj ćelijski porozan, i - sloj matrice koji obuhvata kolagen i hijaluronsku kiselinu za navedeni ligament ili tetivu, pri čemu

a) noseći sloj obuhvata osušen sloj razdvojene svinjske kože; i/ili

b) sloj matrice dalje obuhvata jedno ili više jedinjenja izabranih od analgetika, antiinflamatornih agenasa, antibiotika i agenasa koji pospešuju regeneraciju ligamenta i/ili tetive, pri čemu su agensi koji pospešuju regeneraciju ligamenta i/ili tetive izabrani iz grupe koju čine: faktori rasta, Diacerein, Rhein, plazma obogaćena trombocitima (PRP), polimlečna kiselina i hitozan, hitozan hlorovodonik, hitozan karboksimetil, hitozan laktat, hitozan acetat, hitozan glutamat, hitozan sukcinat, N-(2-hidroksi)propil-3-trimetil amonijum hitozan hlorid, N-trimetilen hitozan hlorid i njihove farmaceutski prihvatljive soli; i/ili

c) kompozicija dalje obuhvata treći sloj, koji je raspoređen na sloj matrice tako da se sloj matrice nalazi između nosećeg sloja i trećeg sloja.

[0009] U različitim primerima izvođenja, noseći sloj je sloj kolagenskog lista.

[0010] U određenim primerima izvođenja, noseći sloj obuhvata svinjsku, goveđu ili konjsku perikardnu membranu ili razdvojenu svinjsku kožu.

[0011] U nekim primerima izvođenja, sloj matrice je porozan kolagenski sloj.

[0012] U nekim primerima izvođenja, sloj matrice obuhvata matricu kolagenskog vlakna.

[0013] U određenim primerima izvođenja, kolagen sloja matrice obuhvata kolagen svinjskog, konjskog, goveđeg ili vegetalnog porekla.

[0014] U nekim primerima izvođenja, hijaluronska kiselina sloja matrice obuhvata prirodnu neljudsku hijaluronsku kiselinu.

[0015] U različitim primerima izvođenja, prirodna hijaluronska kiselina sloja matrice obuhvata prirodnu neljudsku hijaluronsku kiselinu iz izvora bakterijske fermentacije.

[0016] U određenim primerima izvođenja, matrica obuhvata hijaluronsku kiselinu u obliku vlakana, praha, gel ili krem suspenzije.

[0017] U daljim primerima izvođenja, sloj matrice je porozni kolagenski kompozitni uložak prožet kolagenskim vlaknima, a prirodna hijaluronska kiselina je dispergovana po praznim mestima kolagenskih vlakana.

Kratak opis crteža

[0018]

Fig.1 prikazuje poprečni presek flastera 10 za obnavljanje ligamenta ili tetive od sterilnog fleksibilnog laminata koji obuhvata dva sloja, noseći sloj 22 i sloj 30 matrice, čime se formira laminat 12 za ovde opisan postupak, uz detaljno navođenje kompozicije matrice flastera, pri čemu se kolagen i hijaluronska kiselina čuvaju kao vlakna, a noseći sloj je porozan (Fig.1A) ili neporozan (Fig.1B).

Fig.2 predstavlja bočni prikaz određenih primera izvođenja flastera za obnavljanje ligamenta ili tetive od sterilnog fleksibilnog laminata koji obuhvata dva ili tri sloja za ovde opisan postupak, u 2A je detaljno opisana kompozicija matrice flastera, pri čemu su kolagen i hijaluronska kiselina čuvaju kao vlakna, u 2B je detaljno opisana kompozicija unutrašnje matrice flastera, pri čemu se kolagen čuva kao vlakno, a hijaluronska kiselina se čuva kao krem suspenzija ili kao viskoelastični rastvor, u 2C su prikazani noseći i treći sloj, pri čemu oba imaju mehaničku stabilizacionu karakteristiku u svakom sloju, u 2D je prikazan primer izvođenja u kojem noseći sloj ima mehaničku stabilizacionu karakteristiku, a u 2E je prikazan primer izvođenja, pri čemu noseći sloj ima složene mehaničke stabilizacione karakteristike.

Fig.3 predstavlja bočni prikaz primera izvođenja flastera za obnavljanje ligamenta ili tetive od sterilnog fleksibilnog laminata koji obuhvata noseći sloj, sloj matrice i treći sloj za ovde opisan postupak. Sloj 22 je porozni noseći sloj, pri čemu je sloj 16 opciono okluzivan ili porozan.

Konfiguracija matrice podseća na onu prikazanu u Fig.2E.

Fig.4 prikazuje mogući postupak primene flastera ovog pronalaska (sloj A) na graftu, pri čemu je flaster fiksiran za graft pomoću autolognog lepka sa pojačanim faktorom rasta ubrizganog između grafta i flastera i cirkularnih navoja. Ako se flaster sastoji od nosećeg sloja i sloja matrice, može se primeniti tako da sloj matrice ili noseći sloj bude okrenut prema mestu povrede, pri čemu je u nekim primerima izvođenja poželjno da sloj matrice bude okrenut prema mestu povrede. U daljim primerima izvođenja, ako flaster obuhvata noseći sloj, sloj matrice i treći sloj, može se primeniti tako da noseći ili treći sloj bude okrenut prema mestu povrede. Primeri za ove flastere detaljno su opisani u Fig.1A, 1B, 2A-2E i 3.

Fig.5 predstavlja dodatni šematski prikaz grafta ligamenta ili tetive bez koštanih nastavaka. Flaster (sloj A) ovog pronalaska, na primer flaster kao što je detaljno opisano u Fig.1A, 1B, 2A-2E i 3, je sveden na dužinu i širinu koja približno odgovara veličini grafta. Flaster je fiksiran za graft pomoću autolognog lepka sa pojačanim faktorom rasta ubrizganog između grafta i flastera i cirkularnih navoja.

Fig.6 prikazuje progenitorne ćelije (60) koje se kreću od krvnog ugruška (59) fibrina u oštećenu tetivu/ligament (61) i u matricu (12) flastera za obnavljanje, koje se diferenciraju u fibroblaste (62). Fig.6a: bočni prikaz flastera za obnavljanje tetive/ligamenta; Fig.6b: poprečni presek postupka obnavljanja tetive/ligamenta.

Detaljan opis

[0019] Jedan od problema prisutnih u oblasti obnavljanja ligamenta i tetive je kako pospešiti regeneraciju tkiva ligamenta ili tetive na mestu povrede ligamenta ili tetive.

[0020] Pojam „povreda ligamenta ili tetive“ upotrebljen u ovom dokumentu odnosi se na hronično ili akutno stanje koje pogađa ligament ili tetivu. Primeri povreda ligamenta ili tetive su zapaljenje, autoimuno oboljenje, infekcija, opterećenje, istezanje, prelom, uganuće, avulzija, zatezanje ili pucanje ligamenta ili tetive.

[0021] Cilj ovog pronalaska je obezbediti kompoziciju za upotrebu u postupku obnavljanja ligamenta ili tetive, što dovodi do obnove funkcionalnog anatomskog ligamenta ili tkiva tetive.

[0022] Pojam „obnavljanje ligamenta ili tetive“ upotrebljen u ovom pronalasku znači da je povreda ligamenta ili tetive, hronično ili akutno stanje koje pogađa ligament ili tetivu, isceljena ili barem ublažena tako da je funkcija ligamenta ili tetive barem delimično ili potpuno obnovljena.

[0023] Nedostatak poznatih apsorbujućih proteza isključivo na bazi sintetičkih nekolagenskih polimera je u tome što ove proteze ne mogu iskazati korisne karakteristike koje isceljuju lezije i koje imaju biopolimeri poput kolagena. Dobro je poznato da su ćelije koje isceljuju povrede poput fibroblasta specijalno vezane za kolagen i određene druge biopolimere. Ova karakteristika se naziva hemotaktičko dejstvo kolagena.

[0024] Ovaj pronalazak je zasnovan na iznenađujućem otkriću pronalazača da se fleksibilan i biokompatibilan flaster koji obuhvata noseći sloj, koji obuhvata kolagen, pri čemu je noseći sloj ćelijski porozan, i sloj matrice koji obuhvata kolagen i hijaluronsku kiselinu može poželjno koristiti za obnavljanje ligamenata i tetiva i može – u vezi sa subhondralnom krvlju i njenim mezenhimalnim matičnim ćelijama (MSC) ili dodatom ćelijskom kulturom fibroblasta i fibrinskog lepka – predstavljati biofabriku koja u ogromnoj meri pojačava postupak obnavljanja ligamenta ili transformacije implantirane strukture grafta ligamenta u neo-ligament. Isto važi i za upotrebu flastera u obnavljanju tetive.

[0025] Stoga se ovaj pronalazak odnosi na kompoziciju koja obuhvata kolagen i hijaluronsku kiselinu za upotrebu u postupku obnavljanja ligamenta ili tetive kod subjekata, poput ljudi, što obuhvata primenu navedene kompozicije u obliku fleksibilnog i biokompatibilnog flastera na ligament ili tetivu navedenog subjekta.

[0026] Prema tome, u određenim primerima izvođenja ovaj pronalazak se odnosi na kompoziciju koja obuhvata kolagen i hijaluronsku kiselinu za upotrebu u postupku obnavljanja ligamenta kod subjekata, što obuhvata primenu navedene kompozicije u obliku fleksibilnog i biokompatibilnog flastera na ligament pomenutih subjekata.

[0027] Dalje, u različitim primerima izvođenja ovaj pronalazak se odnosi na kompoziciju koja sadrži kolagen i hijaluronsku kiselinu za upotrebu u postupku obnavljanja tetive kod subjekata, što obuhvata primenu navedene kompozicije u obliku fleksibilnog i biokompatibilnog flastera na tetivu pomenutih subjekata.

[0028] Subjekat može biti pacijent ljudsko biće.

[0029] Ovde opisan postupak je poželjan, pošto pospešuje bržu regeneraciju povređenih ligamenata i tetiva ili graftova ligamenata i tetiva, i stoga predstavlja pogodnost zbog bržeg funkcionalnog i anatomskog oporavka pacijenata.

[0030] Dalje, ovde opisan postupak je poželjan, pošto postupak obnavljanja ligamenta ili tetive ne zahteva ćelijske kulture kao prethodni postupci u ovoj oblasti tehnike. Ipak, u nekim primerima izvođenja ovde opisan postupak može obuhvatati upotrebu flastera za obnavljanje, koji obuhvata kultivisane ćelije za dalje pojačavanje obnavljanja ligamenta ili tetive.

[0031] U određenim primerima izvođenja, ovde opisan postupak ne podstiče formiranje vlaknastog tkiva na mestu povrede.

[0032] Ovaj postupak je stoga povezan sa kompozicijom koja obuhvata kolagen i hijaluronsku kiselinu za upotrebu u postupku obnavljanja ligamenta ili tetive kod pacijenata, što obuhvata fazu primene navedene kompozicije u obliku flastera na navedeni ligament ili tetivu, pri čemu je flaster fleksibilan i biokompatibilan i obuhvata noseći sloj koji obuhvata kolagen, pri čemu je noseći sloj ćelijski porozan, a sloj matrice obuhvata kolagen i hijaluronsku kiselinu.

[0033] Ovaj flaster je biološki prihvatljiv, kompatibilan i jednostavan za upotrebu. Ima relativno brzo vreme postavljanja i poseduje neophodne adhezivne i kohezivne karakteristike. Nije toksičan i nije rigidan. Pored toga, ne ometa postupak isceljenja ili formiranja novog tkiva ligamenta ili tetive, i ne pospešuje formiranje drugih ometajućih ili nepoželjnih tkiva.

[0034] Dok je ovaj pronalazak opisan za upotrebu kod ljudi, u određenim primerima izvođenja ovde opisani postupak i flaster mogu se primenjivati na životinjama, što uključuje, ali nije ograničeno na sisare i ptice. U različitim primerima izvođenja, postupak obnavljanja ligamenta ili tetive i flaster primenjuju se na sisarima, poput psa, mačke, konja, krave, ovce, svinje, majmuna, primata, šimpanze, čoveka i drugih sisara, u slučaju potrebe za obnavljanjem povređenog ligamenta ili tetive. Međutim, ovaj spisak nije iscrpan i ovaj flaster za obnavljanje se jednostavno može primenjivati na bilo kojim životinjama.

[0035] Pojmovi „lečiti“, „lečenje“, „obnavljanje“, „obnavljati“, „isceliti“ ili „isceljivanje“ za ovde opisano stanje odnose se na izvršavanje protokola, što može uključivati davanje jednog ili više lekova subjektu (ljudskom ili neljudskom) i/ili sprovođenje operacije (minimalno invazivne ili drugačije) na pacijentu, u pokušaju da se ublaže znaci ili simptomi ovde opisanih stanja, na primer oštećenje ili drugi tip povrede ligamenta ili tetive. Ovi pojmovi takođe uključuju prevenciju takvog stanja, na primer prevencijom ponovnog javljanja. Ponovno javljanje može nastupiti kada oštećeni ili povređeni ligament ili tetiva nepravilno isceli i zglob ostane nestabilan i bolan. Pored toga, prevencija može uključivati inhibiranje formiranja ožiljačnog tkiva i/ili adhezija koje se ponekad javljaju kod ligamenta tokom isceljivanja usled drugog tipa povrede. Pored toga, „lečiti“ ili „lečenje“ ne zahteva potpuno ublažavanje znakova ili simptoma i za to nije neophodan lek.

[0036] U određenim primerima izvođenja, flaster za obnavljanje je napravljen od slojeva koji obuhvataju prirodne polimere i/ili sintetičke polimere. U različitim primerima izvođenja, kolagen nosećeg sloja i/ili sloja matrice obuhvata kolagen životinjskog ili vegetalnog porekla.

[0037] U određenim primerima izvođenja, kolagen nosećeg sloja i/ili sloja matrice može se dobiti od životinja, poželjno sisara, poput pasa, mačaka, konja, krava, ovaca, svinja, majmuna, primata, šimpanzi ili ljudi. U određenim primerima izvođenja, koristi se autologni flaster za obnavljanje, pri čemu se kolagen priprema od subjekta koji se leči pomoću flastera za obnavljanje ligamenta ili tetive. Među ovim primerima izvođenja, kolagen od ljudskog pacijenta može biti izolovan kako bi se pripremio flaster koji se kasnije implantira u pacijenta radi obnavljanja ligamenta ili tetive.

[0038] Izvori kolagena su kolagenska tkiva, koja kod sisara uključuju ljudsku kožu (ili životinjsku), tetivu, crevo, široku fasciu (lascia fata), perikard i tvrdu moždanu opnu (dura mater). Jedna mogućnost za dobijanje kolagena je upotreba podsluzokožnog sloja malog creva. Sloj kolagena se može pripremiti od zubne i kortikalne kosti, na primer svinjske ili goveđe zubne i kortikalne kosti.

[0039] Na primer, kolagen može biti tip I, II, III, IV, V, IX ili X. Poželjno je kolagen tip I.

[0040] Kolagen tip I je preovlađujuća komponenta ekstracelularne matrice za ljudski prednji ukršteni ligament i predstavlja pravi izbor za proizvodnju bioinženjerske platforme. Kolagen se prevashodno javlja u obliku vlakna, što omogućava stvaranje materijala sa veoma različitim mehaničkim karakteristikama izmenom V/V, orijentacije vlakna i stepena unakrsnog vezivanja kolagena. Biološke karakteristike stope infiltracije ćelija i degradacije platforme mogu se takođe izmeniti izmenom veličine pore, stepena unakrsnog vezivanja i upotrebe dodatnih jedinjenja, poput glikozaminoglikana, faktora rasta i citokina. U određenim primerima izvođenja, ovde opisani slojevi na bazi kolagena su proizvedeni sa kože pacijenta, čime je smanjen antigen implanta.

[0041] Citokini su mali molekuli proteina za ćelijsku komunikaciju koje luči više ćelija. Citokini mogu biti proteini, peptidi ili glikoproteini. Na osnovu njihove pretpostavljene funkcije, ćelije sekrecije ili cilja, citokini se klasifikuju kao limfokini, interleukini i hemokini. Grupa citokina uključuje, ali nije ograničena na IL-2, IL-4, interferon gama (IFN-γ), TGF-β, IL-10, IL-13, eritropoietin (EPO), trombopoietin (TPO), IL-17 i IL-18.

[0042] U različitim primerima izvođenja, noseći sloj je sloj kolagenskog lista.

[0043] U različitim primerima izvođenja, ovde opisan noseći sloj je poželjno biokompatibilan, biorazgradiv, hidrofiličan, nereaktivan i/ili može imati ili ima definisanu strukturu.

[0044] Ovde opisan noseći sloj kolagenskog lista je porozan.

[0045] Porozan u smislu ovog pronalaska označava da je sloj ćelijski propustljiv i stoga obuhvata rupe kroz koje se ćelije mogu kretati. U određenim primerima izvođenja, noseći sloj ima pore prečnika od 1 µm -2 mm.

[0046] Pored toga, u različitim primerima izvođenja noseći sloj je obložen ili impregniran pomoću agensa ili agenasa koji pojačavaju obnavljanje ligamenta ili tetive, poput hijaluronske kiseline, angiogenetskih faktora, faktora rasta, antiinflamatornih jedinjenja, citokina i/ili kolagenaznih inhibitora. Takvi agensi mogu se odmah difundovati u telu direktno na mesto obnavljanja i/ili se mogu postepeno oslobađati ili ostati na nosećem sloju. Kod potonjeg, ovi agensi se mogu formulisati u formulacijama kontrolisanog oslobađanja, poput formulacija produženog oslobađanja ili formulacija odloženog oslobađanja.

[0047] U različitim primerima izvođenja, noseći sloj obuhvata perikardnu membranu ili razdvojenu kožu.

[0048] Perikardna membrana može se izabrati iz grupe koja uključuje, ali nije ograničena na perikardnu membranu pasa, mačaka, konja, krava, svinja, majmuna, primata, šimpanzi, ovaca ili ljudi.

[0049] Razdvojena koža može se izabrati iz grupe koja uključuje, ali nije ograničena na razdvojenu kožu pasa, mačaka, konja, krava, svinja, majmuna, primata, šimpanzi, ovaca ili ljudi.

[0050] U različitim primerima izvođenja, noseći sloj obuhvata perikardnu membranu ili razdvojenu kožu svinja. U nekim primerima izvođenja, noseći sloj obuhvata osušen sloj razdvojene svinjske kože.

[0051] Pore u kolagenskom nosećem sloju mogu biti prirodnog porekla ili rezultat postupka sprovedenog nakon pripreme kolagenskog sloja. Na primer, pore se mogu uvesti u noseći sloj pečaćenjem, perforacijom, štancovanjem i/ili potiskivanjem.

[0052] U jednom primeru izvođenja, noseći sloj obuhvata perikardnu membranu, koja je neporozna ili suštinski bez pora, i koja je podvrgnuta postupku uvođenja pora u membranu. Ovaj postupak obezbeđuje ćelijski porozan kolagenski sloj sačinjen od perikardne membrane. Na primer, pore se mogu uvesti u perikardnu membranu pečaćenjem, perforacijom, štancovanjem i/ili potiskivanjem. U određenim primerima izvođenja, noseći sloj obuhvata ćelijski poroznu perikardnu membranu koja je izabrana iz grupe koja uključuje, ali nije ograničena na ćelijski poroznu perikardnu membranu pasa, mačaka, konja, krava, svinja, majmuna, primata, šimpanzi, ovaca ili ljudi. U određenim primerima izvođenja, noseći sloj obuhvata ćelijski poroznu svinjsku perikardnu membranu.

[0053] U različitim primerima izvođenja, noseći sloj obuhvata osušeni sloj razdvojene kože, pri čemu se razdvojena koža može izabrati od pasa, mačaka, konja, krava, svinja, majmuna, primata, šimpanzi, ovaca ili ljudi. U jednom primeru izvođenja, noseći sloj obuhvata osušeni sloj razdvojene svinjske kože (Xenoderm).

[0054] Stoga, kao što je prikazano u Fig.1A u 1B, flaster za obnavljanje upotrebljen u ovom pronalasku može biti implantibilni flaster 10 za obnavljanje ligamenta ili tetive, koji obuhvata dva sloja, koji je biokompatibilan i fiziološki apsorbujući i koji deluje in situ u cilju pospešivanja regeneracije tkiva ligamenta ili tetive prilikom povrede ligamenta ili tetive. Ovaj flaster 10 za obnavljanje ligamenta ili tetive je fleksibilan laminat 12 koji se može implantirati na mestu povrede i delovati u cilju pospešivanja regeneracije tkiva ligamenta ili tetive. Cilj flastera 10 za obnavljanje ligamenta ili tetive je stimulacija obnavljanja tkiva ligamenta ili tetive in-situ, na primer nakon artroskopske ili otvorene hirurške primene flastera 10 za obnavljanje ligamenta ili tetive kod pacijenata koji imaju povredu ligamenta i/ili tetive. Ovaj flaster može sadržati noseći sloj (porozni u 1A, neporozni u 1B) i sloj 30 matrice koji obuhvata kolagenska vlakna 36, vlakna 40 hijaluronske kiseline, Diacerein 46a i Rhein 46b.

[0055] U određenim primerima izvođenja, flaster 10 za obnavljanje ligamenta ili tetive je biorazgradiv interakcijom njegovih konstituenata sa kolagenazom i drugim proteazama i biće reapsorbovan i nestaće tokom vremena. U ovim okolnostima, laminat 12 flastera 10 za obnavljanje ligamenta ili tetive je u celosti napravljen od materijala koji su biokompatibilni i fiziološki apsorbujući, tako da se flaster za obnavljanje ligamenta ili tetive može implantirati kao kateter u telo pacijenta i nestati sa mesta implantacije tokom vremena.

[0056] Generalno, sloj matrice može se napraviti od prirodnog ili sintetičkog materijala. Sintetičke matrice su uglavnom napravljene od polimernih materijala. Sintetičke matrice pružaju pogodnost opsega pažljivo definisanih hemijskih kompozicija i strukturalnih aranžmana. Neke sintetičke matrice nisu razgradive. Dok nerazgradive matrice mogu pomoći kod obnavljanja, one se ne zamenjuju remodelovanjem i stoga se često ne mogu koristiti za punu regeneraciju ligamenata ili tetiva. Takođe je nepoželjno trajno ostavljati strane materijale u zglobu zbog problema povezanih sa generisanjem istrošenih čestica, i stoga su poželjni razgradivi materijali. Razgradive sintetičke matrice mogu se projektovati tako da kontrolišu stopu razgradnje.

[0057] U određenim primerima izvođenja, sloj matrice obuhvata kolagen i hijaluronsku kiselinu i priprema se tako da je poželjno kompresibilan i/ili otporan i da pruža određeni otpor razgradnji, na primer preko sinuvijalne tečnosti i kataboličkih enzima u inflamatornom procesu. Sinovijalna tečnost kao deo uobičajene aktivnosti zglobova prirodno sprečava formiranje ugruška.

[0058] Sloj matrice može biti čvrst materijal takav da njegov oblik ostane isti, ili polučvrst materijal koji može da menja oblik i/ili veličinu. Sloj matrice može biti napravljen kao proširiv materijal, što mu omogućava da se skuplja ili širi po potrebi. U određenim primerima izvođenja, sloj matrice može da apsorbuje plazmu, krv, druge telesne tečnosti, ćelije, proteine, polimere, tečnost, hidrogel ili druge materijale sa kojima sloj matrice dođe u kontakt ili koji mu se dodaju.

[0059] U daljim primerima izvođenja, sloj matrice je porozni kolagenski sloj. U određenim primerima izvođenja, pore kolagenskog sloja matrice su ćelijski porozne.

[0060] U određenim primerima izvođenja, kolagenski sloj matrice je napravljen od kolagenskih vlakana ili izrazito unakrsno vezanog kolagena.

[0061] U određenim primerima izvođenja, sloj matrice obuhvata matricu kolagenskog vlakna.

[0062] Kolagen sloja matrice može se izabrati od životinjskog ili vegetalnog porekla.

[0063] U određenim primerima izvođenja, kolagen matrice je izabran iz grupe koja uključuje, ali nije ograničena na kolagen pasa, mačaka, konja, krava, svinja, majmuna, primata, šimpanzi, ovaca, ljudi ili biljaka.

1

[0064] U različitim primerima izvođenja, kolagen sloja matrice obuhvata kolagen svinjskog, konjskog, goveđeg ili biljnog porekla.

[0065] U određenim primerima izvođenja, kolagenski sloj matrice obuhvata kolagenski biološki prihvatljiv sol-gel, gel, matricu vlakna, sunđer, penasti kolagen, platformu, saće, hidrogel ili polimernu mrežu.

[0066] U različitim primerima izvođenja, matrica je jednostavni sol-gel, koloidna suspenzija koja, u određenim uslovima, prelazi iz tečnog (sol) u čvrsto stanje (gel). Sol je suspenzija vodenog kolagena koji pomoću toplotnog tretmana prelazi u gel.

[0067] U različitim primerima izvođenja, sloj matrice obuhvata kolagen koji se može pripremiti od tipa I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, i/ili tipa X kolagena. U određenim primerima izvođenja, sloj matrice se pravi od tipa I kolagena, tipa II kolagena, tipa IV kolagena, ćelijski kontrahovanog kolagena koji sadrži proteoglikane, glikozaminoglikane ili glikoproteine, i/ili želatina. U različitim primerima izvođenja, sloj matrice dalje obuhvata agarozu, polimere aromatičnih organskih kiselina, fibronektin, laminin, bioaktivne faktore rasta, antiinflamatorna jedinjenja, citokine, elastin, fibrin, prirodna i/ili sintetička polimerna vlakna napravljena od polikiselina poput polimlečnih, poliglikolnih ili poliamino kiselina, polikarpolaktone, poliamino kiseline, polipeptid gel, kopolimere navedenog i kombinacije navedenog. U određenim primerima izvođenja, matrica obuhvata matricu gela koji može biti polimerni termoreverzibilni hidrogel gela.

[0068] U određenim primerima izvođenja, sloj matrice je obložen prirodnim ili neprirodnim polimerom(ima). Obloga obuhvata gel, konkretno hidrogel, izabran iz grupe koju čine natrijum alginat, hijaluronska kiselina, unakrsno vezana hijaluronska kiselina, unakrsno vezani kalcijum alginat i mešavina unakrsno vezanih kalcijum alginata i hijaluronske kiseline.

[0069] Hijaluronska kiselina, koja se takođe naziva hijaluronan ili hijaluronat, je glikozaminoglikan. U pitanju je prirodno nastali biopolimer sa biološkim funkcijama od bakterija pa do viših životinja, uključujući ljude. Kod životinja, to je jedna od glavnih komponenata ekstracelularne matrice. Značajno doprinosi proliferaciji i migraciji ćelija, a može takođe biti uključena u progresiju nekih malignih tumora. Hijaluronan se prirodno može naći u mnogim tkivima tela poput kože, hrskavice i staklaste tečnosti. Stoga je pogodan za biomedicinske primene koje su usmerene na ova tkiva. Hijaluronan koji se može koristiti u ovom pronalasku može imati bilo kakvu molekularnu masu, na primer od oko 100 kDa do nekoliko miliona Da, poželjno između 500 kDa i 6000 kDa. U različitim primerima izvođenja, hijaluronska kiselina sloja matrice obuhvata prirodnu hijaluronsku kiselinu. U određenim primerima izvođenja hijaluronska kiselina matrice se bira iz grupe koja uključuje, ali nije ograničena na hijaluronsku kiselinu psećeg, mačjeg, konjskog, kravljeg, svinjskog, majmunskog, primatnog, šimpanzinog, ovčijeg, ljudskog, vegetalnog ili mikrobnog porekla.

[0070] U različitim primerima izvođenja, hijaluronska kiselina sloja matrice obuhvata prirodnu neljudsku hijaluronsku kiselinu.

[0071] U određenim primerima izvođenja, prirodna hijaluronska kiselina sloja matrice obuhvata prirodnu neljudsku hijaluronsku kiselinu iz izvora bakterijske fermentacije.

[0072] Bakterijska proizvodnja hijaluronske kiseline (HA) koja uključuje soj Streptococcus zooepidemicus prvi put je opisana 1989. godine, što je podstaklo prvu komercijalizaciju fermentisane HA.

[0073] Ultra čist natrijum hijaluronat, koji Novozymes reklamira kao HyaCare, proizveden je fermentacijom novog i nepatogenog soja, Bacillus subtilis, čiji se proizvodi generalno smatraju bezbednim (GRAS).

[0074] U određenim primerima izvođenja, hijaluronska kiselina može biti iz izvora Streptococcus zooepidemicus ili Bacillus subtilis.

[0075] U različitim primerima izvođenja, matrica obuhvata hijaluronsku kiselinu u obliku vlakana, praha, rastvora, gel ili krem suspenzije.

[0076] U određenim primerima izvođenja, matrica kolagena se utapa u rastvor ili gel hijaluronske kiseline. Time hijaluronska kiselina disperguje matricu.

[0077] U različitim primerima izvođenja, sloj matrice obuhvata kolagen kopolimerizovan sa hijaluronskom kiselinom.

[0078] Flaster za obnavljanje koji se koristi u postupku ovog pronalaska može obuhvatati određeni raspon mase kolagena u odnosu na HA, što je poželjno kod obnavljanja ligamenta ili tetive. U određenim primerima izvođenja, raspon mase kolagena u odnosu na HA iznosi oko 0,1:99,9 do oko 50:50 ako HA ima molekularnu masu između 0,5 i 6 miliona daltona.

[0079] U određenim primerima izvođenja, sloj matrice je ćelijski porozan kolagenski kompozitni uložak prožet kolagenskim vlaknima i prirodnom hijaluronskom kiselinom koja je dispergovana po praznim mestima kolagenskih vlakana.

[0080] U nekim primerima izvođenja, sloj matrice obuhvata kolagen, hijaluronsku kiselinu i polimlečnu kiselinu, na primer poli-L-mlečnu kiselinu. Na primer, sloj matrice može biti ćelijski porozan kolagenski kompozitni uložak prožet kolagenskim vlaknima i prirodnom hijaluronskom kiselinom i polimlečnom kiselinom, na primer poli-L-mlečnom kiselinom, koja je dispergovana po praznim mestima kolagenskih vlakana.

[0081] Sloj matrice može dalje obuhvatati protein, liofilizovani materijal ili bilo koji drugi pogodan materijal. U ovom kontekstu, protein može biti sintetički, bioapsorbujući ili prirodni protein. U različitim primerima izvođenja, sloj matrice uključuje proteine izabrane iz grupe proteina ekstracelularne matrice. Grupa proteina ekstracelularne matrice uključuje, ali nije ograničena na fibrin, elastin, fibronektin i laminin.

[0082] Liofilizovani materijal je materijal koji može da otekne kada mu se dodaju tečnost, gel ili drugi fluid ili kada dođu u kontakt sa njim.

[0083] U različitim primerima izvođenja, sloj matrice dalje obuhvata glikozaminoglikan (GAG), kompozicije hijaluronana i različite sintetičke kompozicije.

[0084] Kopolimeri kolagen-glikozaminoglikana (CG) se uspešno koriste u regeneraciji dermisa i perifernog nerva. Porozni prirodni polimeri, fabrikovani kao sunđeraste i vlaknaste platforme, ispituju se kao implanti u cilju olakšavanja regeneracije izabranih muskuloskeletalnih tkiva, uključujući ligamente i tetive. Platforma, poput sunđeraste platforme, može se takođe napraviti od tetive (ksenograft, alograft, autograft) ili ligamenta ili kože ili drugog vezivnog tkiva koje može biti u nativnom stanju ili obrađeno u cilju olakšavanja rasta ćelija ili drugih bioloških karakteristika.

[0085] U različitim primerima izvođenja, sloj matrice obuhvata kopolimere kolagen-glikozaminoglikana (CG).

[0086] Glikozaminoglikani (GAG) ili mukopolisaharidi su polisaharidi napravljeni od ostataka heksoamina koji su glikozidno vezani i menjaju se na manje ili više pravilan način sa heksuronskom kiselinom ili heksoznim ostacima. GAG su životinjskog porekla i imaju specifičnu distribuciju tkiva (pogledati na primer Dodgson et al., u Carbohydrate Metabolism and its Disorders, Dickens et al., eds., Vol.1, Academic Press (1968)). Reakcija sa GAG takođe obezbeđuje kolagenu još jednu vrednu karakteristiku, odnosno nemogućnost izazivanja imune reakcije (reakcija stranog tela) od životinje domaćina.

[0087] U određenim primerima izvođenja, matrica obuhvata GAG koji uključuju, ali nisu ograničeni na one koji sadrže sulfatne grupe, poput hijaluronske kiseline, heparina, heparin sulfata, hondroitin 6-sulfata, hondroitin 4-sulfata, dermatan sulfata i keratin sulfata.

[0088] Drugi GAG takođe mogu biti pogodni za formiranje ovde opisane matrice, a osobe sa iskustvom u ovoj oblasti tehnike će znati ili biti u mogućnosti da ustanove postojanje drugih pogodnih GAG pomoću rutinskog eksperimenta. Za detaljniji opis mukopolisaharida, pogledati Aspinall, Polysaccharides, Pergamon Press, Oxford (1970).

[0089] U određenim primerima izvođenja, matrica obuhvata najmanje jedan ili više kopolimera kolagen-GAG, koji uključuju, ali nisu ograničeni na hijaluronsku kiselinu, heparin, heparin sulfat, hondroitin 6-sulfat, hondroitin 4-sulfat, dermatan sulfat i keratin sulfat.

[0090] U određenim aspektima ovog pronalaska, sloj matrice obuhvata sunđer ili sunđerastu strukturu.

[0091] Materijal koji formira sunđerastu platformu može biti hidrofiličan. Sunđerasta platforma može da sprovodi kompresiju i ekspanziju po želji. Na primer, sunđerasta platforma može se komprimovati pre ili tokom implantacije na mesto obnavljanja. Komprimovana sunđerasta platforma omogućava sunđerastoj platformi da se širi na mestu obnavljanja. Sunđer može biti liofilizovan i/ili komprimovan prilikom postavljanja na mesto obnavljanja i proširen kada je na mestu. Ekspanzija sunđeraste platforme može nastupiti nakon kontakta sa krvlju ili drugim fluidom na mestu obnavljanja ili se može dodati na mesto obnavljanja. Sunđerasta platforma može biti porozna. Sunđerasta platforma može biti zasićena ili obavijena tečnošću, gelom ili hidrogel materijalom za obnavljanje pre implantacije na mesto obnavljanja. Oblaganje ili zasićenje sunđeraste platforme može olakšati implantaciju u relativno nedefinisano područje problema, a takođe može pomoći u popunjavanju naročito velikog područja problema. U poželjnom primeru izvođenja, sunđerasta platforma se tretira hidrogelom. Primeri

1

platformi i materijala za obnavljanje upotrebljenih prema ovom pronalasku mogu se pronaći u US Patent No.6,964,685 i US Patent Application Nos.2004/0059416 i 2005/0261736. Sve obloge matrice opisane u ovim dokumentima za prijavu se ovim eksplicitno opisuju kao pogodne obloge za matrice sunđeraste platforme.

[0092] U različitim primerima izvođenja, kolagen stvara sunđerastu platformu.

[0093] U različitim primerima izvođenja, sloj matrice dalje obuhvata jedan ili više od sledećih polimera: prirodne ili sintetičke polimere, resorptivne ili neresorptivne polimere.

[0094] Primeri resorptivnih polimera uključuju, ali nisu ograničeni na poli(alfa-hidroksi kiseline), polilaktid-ko-glikolid (PLGA), polilaktid (PLA), poliglikolid (PG), polietilen glikol (PEG) konjugate poli(alfahidroksi kiseline), poliortoestre, poliaspirine, polifosfazene, elastin, svilu, celulozni skrob, hitozane, želatin, alginate, ciklodekstrin, polidekstrozu, dekstrane, vinilpirolidon, polivinil alkohol (PVA), PVA-g-PLGA, polietilenglikol-tereftalat i kopolimer polibutilen-tereftalata (PEGT-PBT) (poliaktiv), metakrilate, poli(N-izopropilakrilamid), okside polietilena (poznate i kao polioksietilen ili PEO), oksid poli-propilena (poznat i kao polioksipropilen ili PPO), poli(asparaginsku kiselinu) (PAA), PEO-PPO-PEO (Pluronics(R), BASF), PEO-PPO-PAA kopolimere, PLGA-PEO-PLGA, polifosfoestre, polianhidride, poliester-anhidride, poliamino kiseline, poliuretan-estre, polifosfazine, polikaprolaktone, karbonate polimetilena, polidioksanone, poliamid-estre, poliketale, poliacetale, glikozaminoglikane, hondroitin sulfat, estre hijaluronske kiseline, polietilen-vinil acetate, silikone, poliuretane, fumarate polipropilena, karbonate polidezaminotirozina, arilate polidezaminotirozina, karbonate estara polidezaminotirozina, arilate estara polidezaminotirozina, poliortokarbonate, polikarbonate, ili kopolimere ili fizičke mešavine navedenog ili kombinacije navedenog.

[0095] Pojmovi „hitozani“ i „hitozan i njegovi derivati“ odnose se na grupu jedinjenja koja uključuje, ali nije ograničena na hitozan, hitozan hlorovodonik, karboksimetil hitozan, hitozan laktat, hitozan acetat, hitozan glutamat, hitozan sukcinat, N-(2-hidroksi)propil-3-trimetil amonijum hitozan hlorid, N-trimetilen hitozan hlorid i njegove farmaceutski prihvatljive soli.

[0096] Neresorptivni polimeri mogu uključivati, ali nisu ograničeni na polietilen, delrin, silikon, poliuretan, kopolimere silikona i poliuretana, poliolefine poput poliizobutilena i poliizoprena, akrilamida poput poliakrilne kiseline i poli(akrilonitril-akrilne kiseline), neopren, nitril, akrilate poput poliakrilata, poli(2-hidroksi etil metakrilata), metil metakrilat, 2-hidroksietil metakrilat i kopolimere akrilata sa N-vinil pirolidonom, N-vinil laktame, akrilamid, poliuretane i poliakrilonitril, glukomanan gel, celuloze alkila, celuloze hidroksialkil metila, vulkanizovanu gumu i kombinacije navedenog. Primeri poliuretana uključuju termoplastične poliuretane, alifatične poliuretane, segmentirane poliuretane, hidrofilne poliuretane, poliuretan-uretan, polikarbonat-uretan i silikon polieter-uretan. Ovde opisana vulkanizovana guma može se proizvoditi, na primer, postupkom vulkanizacije koji koristi kopolimer prema opisu, na primer, u U.S. Pat. No.5,245,098 to Summers et al. od 1-heksena i 5-metil-1,4-heksadiena.

[0097] Drugi pogodni neresorptivni materijali uključuju, ali nisu ograničeni na malo ili izrazito unakrsno povezane biokompatibilne homopolimere i kopolimere hidrofilnih monomera poput 2-hidroksialkila akrilata i metakrilata, N-vinil monomera i etilenski nezasićenih kiselina i baza; policijanoakrilat, polietilen oksid-polipropilen glikol blok kopolimere, pektinsku kiselinu, polivinil pirolidon, polivinil acetat, glikole polialkilena, polietilen oksid, sulfonovane polimere, monomere vinil etra, alginat, polivinil amine, polivinil piridin i polivinil imidazol.

[0098] U određenim primerima izvođenja, gore navedeni polimeri su unakrsno vezani sa kolagenom i/ili hijaluronskom kiselinom sloja matrice.

[0099] Osoba sa iskustvom u ovoj oblasti tehnike je svesna toga da, u zavisnosti od količine unakrsnog vezivanja u bioresorptivnim polimerima, vreme razgradnje polimera može biti skraćeno, što omogućava kontrolu stope razgradnje matrice.

[0100] U različitim primerima izvođenja, sloj matrice dalje obuhvata jedno ili više jedinjenja izabranih od analgetika, antiinflamatornih agenasa, antibiotika i agenasa koji pospešuju regeneraciju ligamenta ili tetive.

[0101] Ova jedinjenja su u smislu ovog pronalaska izabrana iz grupe koja obuhvata, ali nije ograničena na male molekule, proteine, RNA, DNA, PNA.

[0102] Stoga matrica može sadržati terapeutske proteine koji uključuju, ali nisu ograničeni na hormone, citokine, faktore rasta, antiinflamatorna jedinjenja, faktore zgrušavanja, antiproteazne proteine, na primer alfa-1-antitripsin, angiogene proteine, na primer vaskularni endotelni faktor rasta, faktore rasta fibroblasta, antiangiogene proteine, na primer endostatin, angiostatin i druge proteine prisutne u krvi, koštane morfogenetičke proteine (BMPs), osteoinduktivni faktor (IFO), fibronektin (FN), faktor rasta endotelne ćelije (ECGF), ekstrakte dodatka cementa (CAE), ketanserin, ljudski hormon rasta (HGH), životinjske hormone rasta, epidermalni faktor rasta (EGF), ljudski alfa trombin, transformacioni faktor rasta (TGF-beta), insulinski faktor rasta (IGF-I), faktore rasta izvedene iz trombocita (PDGF), faktore rasta fibroblasta (FGF, bFGF, itd.) i hemotaktički faktor parodontalnog ligamenta (PDLGF), somatotropin, u terapeutske svrhe, i proteine ekstracelularne matrice, uključujući, ali bez ograničenja na fibrin, elastin, fibronektin, laminin.

[0103] Antiinflamatorna jedinjenja su hemikalije koje smanjuju ili sprečavaju inflamatornu reakciju na datom mestu. Grupa antiinflamatornih jedinjenja uključuje, ali nije ograničena na Diacerein i Rhein.

[0104] Diacerein 46a i Rhein 46b (pogledati Fig.1 i 2) inhibiraju proizvodnju i aktivnost inflamatornih citokina poput interleukin-1 (IL-I), IL-6, azotnog oksida (NO), faktora nekroze tumora-alfa (TNF-α), ADAMTS (A Disintegrin And Metalloproteinase with Thrombospondin Motifs), slobodnih radikala i metaloproteinaze matrice, od kojih su svi uključeni u inflamaciju i uništavanje ligamenta i tetive.

Diacerein 46a i Rhein 46b takođe stimulišu proizvodnju faktora rasta poput TGF-β, koji sa druge strane stimuliše ekspresiju komponenta ligamenta i tetive poput hijaluronske kiseline, proteoglikana, agrekana

1

i kolagenaze II, od kojih su svi važne komponente tkiva ligamenta i tetive. Hormon rasta će takođe stimulisati rast tkiva ligamenta i tetive.

[0105] U određenim primerima izvođenja, matrica obuhvata male molekule izabrane iz grupe koja uključuje, ali nije ograničena na Aspirin, Paracetamol, Diclofenac, Ibuprofen i vodu.

[0106] U određenim primerima izvođenja, agensi koji pospešuju regeneraciju ligamenta ili tetive su izabrani iz grupe koju čine: faktori rasta, Diacerein, Rhein, hitozani, plazma obogaćena trombocitima (PRP) i polimlečna kiselina. Stoga, u nekim primerima izvođenja, sloj matrice obuhvata ili ga čine kolagen, hijaluronska kiselina i hitozan ili hitozani.

[0107] U različitim primerima izvođenja, količine Diacerein-a i/ili Rhein-a u flasteru su u opsegu između 300 ng i 5 mg. U određenim primerima izvođenja, količine Diacerein-a i/ili Rhein-a u flasteru su u opsegu od oko 300 ng do 75 µg. U nekim primerima izvođenja, količine Diacerein-a i/ili Rhein-a u sloju matrice su u opsegu izabranom iz grupe koju čine 300 ng do 5 mg, 300 ng do 1 mg, 300 ng do 750 µg, 300 ng do 500 µg, 300 ng do 250 µg, 300 ng do 100 µg, 300 ng do 75 µg, 300 ng do 50 µg, 300 ng do 25µg, 300 ng do 10 µg, 300 ng do 5 µg, 300 ng do 2,5 µg i 300 ng do 1 µg.

[0108] Diacerein i/ili Rhein mogu se dodati matrici u obliku praha, kao rastvor ili kao HA gel ili krem koji sadrži Diacerein i/ili Rhein.

[0109] Anjonski polimeri mogu se takođe koristiti za inhibiranje fibroze, ožiljaka ili adhezija. U određenim primerima izvođenja matrica dalje obuhvata anjonske polimere. Grupa anjonskih polimera uključuje, ali nije ograničena na dekstran sulfat, pentosan, hitozane.

[0110] Sloj matrice može dalje obuhvatati krv. Pojam krv uključuje punu krv, krvnu plazmu, krvni serum i komponente izolovane iz krvi, i može biti autolognog ili heterolognog porekla. U određenim primerima izvođenja, flaster za obnavljanje se prvo umoči u krv tako da sloj matrice obuhvata krv, a zatim se stavlja na povređeni ligament ili tetivu. U alternativnim primerima izvođenja, flaster za obnavljanje se prvo stavlja na povređeni ligament ili tetivu, a zatim se krv dodaje na stavljeni flaster ili se prima sa mesta povrede tako da sloj matrice obuhvata krv. Određenije, sloj matrice flastera za obnavljanje može obuhvatati krvni serum, koji se stavlja na flaster pre ili nakon stavljanja flastera na povređeni ligament ili tetivu.

[0111] Krvna plazma u smislu ovog pronalaska uključuje deo krvi koji ostaje nakon razdvajanja celularnih komponenata krvi. Ova frakcija odgovara oko 55 % zapremine krvi. Krvna plazma obuhvata vodu, proteine, ugljene hidrate, elektrolite, masti i lipide. Grupa proteina krvne plazme obuhvata imunoglobuline, albumine, hormone i faktore koagulacije. Grupa faktora koagulacije obuhvata Fibrinogen (Faktor I), Fibrin (Faktor Ia), Protrombin (Faktor II), Trombin (Faktor IIa), Tromboplastin (takođe se naziva faktor tkiva, TF ili Faktor III), Proacelerin (Faktor V), Prokonvertin (Faktor VII), Antihemofilički globulin A (Faktor VIII), Antihemofilički globulin B (takođe se naziva Faktor IX ili božićni faktor), Stuart-Prower-Faktor (Faktor X), plazmatični tromboplastinski prethodnik (takođe se naziva PTA, Faktor XI ili Rozental faktor), Hageman-Faktor (Faktor XII) i stabilizacioni faktor fibrina (Faktor XIII).

1

Grupa faktora koagulacije obuhvata neaktivne i aktivne varijante faktora koagulacije. Osoba sa iskustvom u ovoj oblasti tehnike označava aktivne faktore koagulacije dodavanjem slova „a“, na primer Ia, IIa, IIIa, VIIa, VIIIa, IXa, Xa, XIa, XIIa, i XIIIa.

[0112] Krvni serum je tečna frakcija krvi koja ostaje nakon koagulacije krvi i razdvajanja celularnih komponenata krvi. Suštinski, kompozicija krvnog seruma odgovara kompoziciji krvne plazme manje od upotrebljenih faktora koagulacije.

[0113] U različitim primerima izvođenja, flaster dalje obuhvata treći sloj, koji je postavljen na sloj matrice tako da se sloj matrice nalazi između nosećeg sloja i trećeg sloja.

[0114] U određenim primerima izvođenja, treći sloj uključuje, ali nije ograničen na poli(alfa-hidroksi kiseline), polilaktid-ko-glikolid (PLGA), polilaktid (PLA), poliglikolid (PG), polietilen glikol (PEG) konjugate poli(alfa-hidroksi kiseline), poliortoestre, poliaspirine, polifosfazene, kolagen, elastin, svilu, celulozni skrob, hitozane, želatin, alginate, fibronektin, laminin, elastin, fibrin ili kombinacije navedenog.

[0115] U različitim primerima izvođenja, treći sloj obuhvata sloj kolagenskog lista.

[0116] Poreklo kolagena u sloju kolagenskog lista može se izabrati iz grupe koja uključuje, ali nije ograničena na pse, mačke, konje, krave, svinje, majmune, primate, šimpanze, ovce ili ljude.

[0117] U različitim primerima izvođenja, treći sloj obuhvata perikardnu membranu ili razdvojenu kožu, na primer osušeni sloj svinjske kože.

[0118] Perikardna membrana može se izabrati iz grupe koja uključuje, ali nije ograničena na perikardnu membranu psa, mačke, konja, krave, svinje, majmuna, primata, šimpanze, ovce ili čoveka.

[0119] Razdvojena koža se može izabrati iz grupe koja uključuje, ali nije ograničena na razdvojenu kožu psa, mačke, konja, krave, svinje, majmuna, primata, šimpanze, ovce ili čoveka.

[0120] U različitim primerima izvođenja, treći sloj obuhvata perikardnu membranu svinjskog, goveđeg ili konjskog porekla ili razdvojeni sloj svinjske kože.

[0121] Kolagenski treći sloj može biti ćelijski porozan ili neporozan.

[0122] U nekim primerima izvođenja, kolagenski treći sloj je ćelijski porozan.

[0123] Ako kolagenski treći sloj obuhvata pore, pore u kolagenskom trećem sloju mogu biti prirodnog porekla ili rezultat postupka sprovedenog nakon pripreme kolagenskog sloja.

[0124] U jednom primeru izvođenja, treći sloj obuhvata perikardnu membranu, koja je suštinski bez pora, i koja je podvrgnuta postupku uvođenja pora u membranu. Ovaj postupak obezbeđuje nastanak ćelijski poroznog kolagenskog sloja sačinjenog od perikardne membrane. Na primer, pore se mogu uvesti u perikardnu membranu pečaćenjem, perforacijom, štancovanjem i/ili potiskivanjem. U određenim primerima izvođenja, treći sloj obuhvata ćelijski poroznu perikardnu membranu izabranu iz grupe koja uključuje, ali nije ograničena na ćelijski poroznu perikardnu membranu psa, mačke, konja, krave, svinje, majmuna, primata, šimpanze, ovce ili čoveka. U određenom primeru izvođenja, treći sloj obuhvata ćelijski poroznu perikardnu membranu svinje.

1

[0125] U različitim primerima izvođenja, treći sloj obuhvata osušeni sloj svinjske kože, pri čemu se razdvojena koža može izabrati od razdvojene kože psa, mačke, konja, krave, svinje, majmuna, primata, šimpanze, ovce ili čoveka. U jednom primeru izvođenja, treći sloj obuhvata osušeni sloj svinjske kože (Xenoderm).

U određenim primerima izvođenja, noseći sloj i treći sloj su identični u smislu da su napravljeni od istog materijala. Ovo znači da je u različitim primerima izvođenja treći sloj napravljen od istih gore opisanih materijala kao i noseći sloj.

[0126] U različitim primerima izvođenja, flaster obuhvata noseći sloj i sloj matrice. U različitim daljim primerima izvođenja flaster obuhvata noseći sloj, sloj matrice i treći sloj.

[0127] U alternativnim načinima rada, flaster uključuje noseće slojeve i slojeve matrice, pri čemu je noseći sloj sačinjen od perikardne membrane, a membrana je neporozna. U određenom primeru izvođenja, perikardna membrana je perikardna membrana svinje.

[0128] U alternativnim primerima izvođenja, flaster uključuje noseće slojeve i slojeve matrice, pri čemu je noseći sloj sačinjen od perikardne membrane, pri čemu je membrana ćelijski porozna. U određenom primeru izvođenja, perikardna membrana je perikardna membrana svinje.

[0129] U određenim primerima izvođenja, flaster obuhvata noseći sloj, sloj matrice i treći sloj, pri čemu su noseći sloj i treći sloj neporozne perikardne membrane. U određenom primeru izvođenja, neporozne perikardne membrane su neporozne perikardne membrane svinje.

[0130] U određenim primerima izvođenja, flaster obuhvata noseći sloj, sloj matrice i treći sloj, pri čemu su noseći sloj i treći sloj ćelijski porozne perikardne membrane. U određenom primeru izvođenja, ćelijski porozne perikardne membrane su ćelijski porozne perikardne membrane svinje.

[0131] U alternativnim načinima rada, flaster obuhvata noseći sloj, sloj matrice i treći sloj, pri čemu su noseći sloj i treći sloj perikardne membrane, pri čemu je noseći ili treći sloj neporozan, a drugi sloj je ćelijski porozan. U određenom primeru izvođenja, perikardne membrane su perikardne membrane svinje. U određenim primerima izvođenja, flaster se stavlja tako da neporozni sloj bude okrenut prema mestu povrede ligamenta ili tetive, pri čemu se u drugim primerima izvođenja flaster stavlja na mesto povrede tako da ćelijski porozni sloj bude okrenut prema mestu povrede.

[0132] U određenim okolnostima može biti dodatno poželjno staviti flaster koji obuhvata neporozni noseći i/ili treći sloj na povređeni ligament ili tetivu. Time su faktori rasta koji se luče iz ćelija koje se nalaze ispod ili pored mesta povrede zarobljeni i lokalno koncentrisani, što dovodi do pojačanog rasta ćelija na mestu povrede i bržeg obnavljanja ligamenta ili tetive. Dalje, jedinjenja i ćelije koje negativno deluju na obnavljanje ligamenta ili tetive su isključeni sa mesta povrede.

[0133] Takođe, flasteri koji obuhvataju noseći sloj i sloj matrice, pri čemu je noseći sloj neporozan, a flaster se stavlja na povređeni ligament ili tetivu tako da matrica bude okrenuta prema mestu povrede, su poželjni, pošto će faktori rasta dobijeni preko autolognih centrifugalnih frakcija seruma, PRP ili subhondralnog krvnog ugruška, u vezi sa subhondralnim, sinovijalnim ili masnim MSC zasejanim u

1

kolagenskom nosećem sloju ili sloju matrice pojačati postupak obnavljanja na mestu povrede ligamenta i/ili tetive ili na autolognoj površini, površini alografta ili ksenografta. Dalje, egzogena jedinjenja, na primer faktori rasta i antiinflamatorna jedinjenja, koja su dodata matrici pre stavljanja flastera na mesto povrede, se oslobađaju samo u pravcu povređenog ligamenta ili tetive. Time se povećava koncentracija egzogenih jedinjenja na mestu povrede, u poređenju sa uslovima pri kojim se jedinjenja mogu difundovati u svim pravcima. Ovo pojačava prednosti egzogenih jedinjenja.

[0134] Ako flaster obuhvata noseći sloj i sloj matrice, slojevi flastera se mogu spojiti pomoću toplote, hemikalija ili drugim pogodnim tehnikama spajanja. U određenim primerima izvođenja, prvi sloj se formira, a zatim se drugi stavlja na njega. Na primer, prvo se formira sloj matrice, a zatim se na njemu formira noseći sloj. Alternativno, prvo se formira noseći sloj, a zatim se na njemu formira sloj matrice.

[0135] Ako flaster obuhvata noseći sloj, sloj matrice i treći sloj, slojevi flastera se mogu spojiti pomoću toplote, hemikalija ili drugim pogodnim tehnikama spajanja. U određenim primerima izvođenja, prvi sloj se formira, a zatim se drugi stavlja na njega, i treći sloj se formira kao kompozit prvog i drugog sloja. Na primer, prvo se formira sloj matrice, a zatim se na njemu formira noseći sloj. U trećoj fazi, treći sloj se formira na sloju matrice, čime se sloj matrice stavlja između trećeg i osnovnog sloja. Alternativno, prvo se formira noseći/treći sloj, a zatim se sloj matrice formira na nosećem/trećem sloju i treći/noseći sloj se formira na sloju matrice, sa suprotne strane nosećeg/trećeg sloja. U daljim primerima izvođenja, tri sloja se raspoređuju jedan na drugi, a flaster se spaja u jednoj fazi.

[0136] Implantibilni laminat flastera za obnavljanje ligamenta ili tetive je hirurški uređaj koji je biokompatibilan. U određenim primerima izvođenja, flaster je fiziološki apsorbujući. U različitim primerima izvođenja, flaster je predviđen za in situ obnavljanje ligamenta ili tetive.

[0137] U nekim primerima izvođenja, flaster se adaptira tako da omogućava u određenim primerima izvođenja migraciju ćelija sa mesta povrede radi prolaska u sloj matrice. Sloj matrice je kolagenski sloj i može biti kanal za difuziju autolognih matičnih ćelija i drugih komponenata krvi na mestu povrede. Sloj matrice može uključivati hemijske komponente koje pospešuju obnavljanje ligamenta i/ili tetive u prisustvu autolognih matičnih ćelija subhondralnog, sinovijalnog, masnog ili hematopoetskog porekla. Stoga je u nekim primerima izvođenja flaster pozicioniran na mestu povrede tako da sloj matrice bude okrenut prema mestu povrede. Takođe opciono, sloj matrice može biti upijen od nosećeg i/ili trećeg sloja, tako da ćelije ne mogu da prolaze do matrice, ali zato druga mala jedinjenja, poput vode, gasa i malih molekula mogu da prođu. Time ovaj pronalazak obezbeđuje kompoziciju koja obuhvata kolagen i hijaluronsku kiselinu za upotrebu in situ u postupku pospešivanja isceljenja/rasta tkiva u cilju obnavljanja ligamenta ili tetive.

[0138] U određenim primerima izvođenja, laminat 12 flastera za obnavljanje ligamenta ili tetive ima treći sloj, koji je opciono okluzivan ili porozan, sloj 16, i porozni noseći sloj 22 (pogledati Fig.2A do 2C i 3). U drugom poželjnom primeru izvođenja, laminat 12 flastera za obnavljanje ligamenta ili tetive uključuje samo dva sloja, noseći sloj 22 i sloj 30 matrice (pogledati Fig.2D i 2E). U različitim primerima

1

izvođenja, noseći sloj je predviđen da bude okrenut prema površini ligamenta ili tetive na mestu povrede. U različitim primerima izvođenja, treći sloj je predviđen da bude okrenut prema površini ligamenta ili tetive na mestu povrede. U drugim primerima izvođenja, sloj matrice dvoslojnog flastera je okrenut prema mestu povrede ligamenta ili tetive (takođe pogledati Fig.4 i 5). Treći sloj 16 i/ili noseći sloj 22 troslojnog flastera za obnavljanje mogu biti napravljeni od kolagenskih listova (pogledati Angele et al., US patent no.6,737,072). Primer zadovoljavajućeg komercijalno dostupnog izvora kolagenskih listova je: XENODERM(tm), mbp GmbH, Nemačka. U određenim primerima izvođenja, sloj 30 matrice obezbeđuje kolagenski supstrat u kojem su zarobljene mezenhimalne matične ćelije ili matične ćelije ligamenta ili tetive i medijum za podršku rasta ćelija na kojem će rasti, i pravi diferencijaciju u prisustvu drugih prirodnih komponenata sloja 30 matrice.

[0139] U različitim primerima izvođenja, sloj 30 matrice je porozni kolagenski kompozitni uložak, prožet neljudskim kolagenskim vlaknima 36 i vlaknima 40 prirodne hijaluronske kiseline. Prirodna HA može se obezbediti u matrici 30 u obliku vlakana 40 prirodne HA kao što je prikazano na Fig.2A, ili kao prah 40a HA u gel ili krem suspenziji 42 dispergovan po praznim mestima kolagenskih vlakana 36 kao u Fig.2B.

[0140] U određenim primerima izvođenja, sloj 30 matrice (pogledati Fig.2B) takođe uključuje jedan ili više hormona rasta tkiva i/ili antiinflamatorna jedinjenja 46. U određenim primerima izvođenja, antiinflamatorna jedinjenja su Diacerein 46a i Rhein 46b. U primeru izvođenja ilustrovanom u Fig.2B, suspenzija 42 takođe sadrži Rhein 46b i/ili Diacerein 46a. U različitim primerima izvođenja, sloj 30 matrice dalje uključuje kompozicije hitozana i/ili kompozicije polimlečne kiseline.

[0141] Flaster za ponavljanje je konfigurisan, u različitim primerima izvođenja, tako da se autologne mezenhimalne matične ćelije 60 koje su derivati izvora izvan flastera 10 za obnavljanje difunduju u flaster 10 kroz porozni noseći sloj 22 i u sloj 30 matrice, gde ih nose vlaknaste komponente (kolagenska vlakna 36 i/ili HA vlakna 40a) matrice 30 (na primer Fig.2A-2E, 3, 6a i 6b). U različitim primerima izvođenja, vlakna 40 i 40a matrice mogu obezbediti noseći medijum za rast i diferencijaciju matičnih ćelija u ćelijama ligamenta ili tetive. Egzogeni faktori 46, kao što je Diacerein, smanjuju količinu inflamatornih parametara (npr. citokini: IL-1, TNF-alfa i slobodni radikali) koji doprinose inflamaciji. U određenim primerima izvođenja, jedan ili više hormona rasta su prisutni u sloju matrice. Tih jedan ili više hormona rasta mogu stimulisati proizvodnju tkiva ligamenta i/ili tetive.

[0142] U različitim primerima izvođenja, flaster za obnavljanje može obuhvatati noseći sloj, sloj matrice i treći sloj, pri čemu noseći sloj obuhvata perforirani sloj razdvojene kože, npr. razdvojeni sloj svinjske kože (Xenoderm), a treći sloj obuhvata neperforirani sloj razdvojene kože, npr. razdvojeni sloj svinjske kože (Xenoderm). Alternativno, i noseći i treći sloj obuhvataju perforirani sloj razdvojene kože, npr. razdvojeni sloj svinjske kože (Xenoderm). U određenim primerima izvođenja, noseći i treći sloj sastoje se od sloja razdvojene kože. U nekim primerima izvođenja, sloj matrice može obuhvatati kolagen, hijaluronsku kiselinu i polimlečnu kiselinu, npr. poli-L-mlečnu kiselinu. Na primer, sloj matrice može biti ćelijski porozan kolagenski kompozitni uložak prožet kolagenskim vlaknima i prirodnom hijaluronskom

2

kiselinom i polimlečnom kiselinom, npr. poli-L-mlečnom kiselinom, dispergovanom po praznim mestima kolagenskih vlakana. U nekim primerima izvođenja, sloj matrice može obuhvatati dalja jedinjenja koja su ovde opisana, npr. faktore rasta, hitozane, Rhein i Diacerein.

[0143] Generalno, flaster za obnavljanje u ovom pronalasku pojačava obnavljanje tetive i ligamenta, ojačava i podstiče integraciju autolognih graftova ligamenta i tetive. U određenim primerima izvođenja, sloj matrice se koristi kao noseća struktura za egzogeno dodavanje, lepljenje, inkorporiranje, kalupljenje ili zasejavanje ćelija, poput fibroblasta, tenocita, njihovih progenitora, mezenhimalnih ćelija, ćelija ligamenta ili tetive, matičnih ćelija različitog porekla na mesto lečenja. Ove ćelije se dodaju, prema ovom pronalasku, radi povećanja ili obezbeđenja stimulacije u cilju pojačanja postupka obnavljanja na mestu povređenog ligamenta ili tetive ili na mestu grafta ligamenta i/ili tetive. Pogodne ćelije za upotrebu u ovom pronalasku su ćelije koje su ili autologne ili heterologne, poput alogenih ili ksenogenih ćelija, ćelijskih linija i/ili prokariotskih ćelija. Obično, ćelije dodate egzogeno u sloj matrice ili kolagensku platformu se dobijaju komercijalno ili izolovano od ligamenata ili tetiva kultivisane in vitro pomoću postupaka poznatih u ovoj oblasti tehnike.

[0144] Postupak, u jednom primeru izvođenja, obuhvata in vitro i ex vivo dodavanje progenitornih ćelija, zrelih fibroblasta, ćelija ligamenta ili tetive ili drugih ćelija u uređaj ovog pronalaska lepljenjem, inkorporiranjem, kalupljenjem ili zasejavanjem ćelija u sloju matrice kolagenske podloge ili u nosećem/trećem sloju. Kultivisane ćelije se dodaju u sloj matrice kao takve ili se lepe za noseći sloj i/ili treći sloj pre, tokom ili čak nakon operacije. Egzogeno dodate ćelije mogu indukovati proizvodnju ili proizvesti proteine i komponente matrice konzistentne sa neo-ligamentima ili neo-tetivama ili mogu indukovati migraciju nativnih ćelija iz nepovređenog ligamenta ili tetive na mesto povrede.

[0145] U različitim primerima izvođenja, flaster je debljine između 0,1 - 10 mm, 0,5 - 2 mm, 0,5 - 1 mm ili 0,75 - 1,25 mm.

[0146] Ako flaster uključuje laminirane noseće slojeve i slojeve matrice, flaster se može staviti na povređeni ligament, pri čemu je sloj matrice okrenut prema ligamentu. U alternativnom načinu rada, flaster se može staviti na povređeni ligament tako da je noseći sloj okrenut prema ligamentu. Na ovom mestu, isti načini primene flastera su opisani za primenu na povređenim tetivama.

[0147] Ako flaster uključuje laminirane noseće slojeve, slojeve matrice i treće slojeve, flaster se može staviti na povređeni ligament tako da je treći sloj okrenut prema ligamentu. U alternativnom načinu rada, flaster se može staviti na povređeni ligament tako da je noseći sloj okrenut prema ligamentu. Na ovom mestu, isti načini primene flastera su opisani za primenu na povređenim tetivama.

[0148] U određenim primerima izvođenja, flaster obuhvata ćelijski porozan kolagenski noseći sloj i sloj matrice i flaster se može staviti na povređeni ligament tako da je noseći sloj okrenut prema ligamentu. U alternativnim primerima izvođenja, flaster uključuje ćelijski porozan kolagenski noseći sloj i sloj matrice i flaster se može staviti na povređeni ligament tako da je sloj matrice okrenut prema ligamentu. U daljim primerima izvođenja, flaster obuhvata ćelijski porozan kolagenski treći sloj, ćelijski porozan kolagenski noseći sloj i sloj matrice i flaster se može staviti na povređeni ligament tako da je treći sloj ili noseći sloj okrenut prema ligamentu. U daljim primerima izvođenja, flaster obuhvata ćelijski porozan kolagenski treći sloj, neporozan kolagenski noseći sloj i sloj matrice i flaster se može staviti na povređeni ligament tako da je treći sloj ili noseći sloj okrenut prema ligamentu. U daljim primerima izvođenja, flaster obuhvata neporozan kolagenski treći sloj, neporozan kolagenski noseći sloj i sloj matrice i flaster se može staviti na povređeni ligament tako da je treći sloj ili noseći sloj okrenut prema ligamentu. Ovi načini primene flastera su na sličan način pogodni i za primenu na povređenim tetivama.

[0149] U određenim primerima izvođenja, noseći sloj je obložen glikozaminoglikanima (GAG) ili mukopolisaharidima ovde opisanim. U nekim primerima izvođenja, noseći sloj je obložen hijaluronskom kiselinom kao što je ovde opisano.

[0150] U daljim primerima izvođenja, ako flaster obuhvata treći sloj, treći sloj je obložen glikozaminoglikanima (GAG) ili mukopolisaharidima ovde opisanim. U različitim primerima izvođenja, treći sloj je obložen hijaluronskom kiselinom kao što je ovde opisano.

[0151] U određenim primerima izvođenja, flaster je napravljen tako da bude u potpunosti bioapsorbujući. Stoga, kada se implantira, flaster se automatski razgrađuje tokom vremena. Osoba sa iskustvom u ovoj oblasti tehnike može da napravi flaster tako da se razgrađuje tokom isceljivanja ligamenta ili tetive ili nakon što ligament ili tetiva iscele.

[0152] U različitim primerima izvođenja, flaster nije biorazgradiv i mora biti eksplantiran kada se ligament ili tetiva obnove.

[0153] Ovde opisani postupci su pogodni za obnavljanje ligamenta i/ili tetive.

[0154] U različitim primerima izvođenja, ligament je odabran iz grupe ligamenata koja uključuje, ali nije ograničena na ligamente povezane sa donjim i gornjim ekstremitetima, glavom i vratom, npr. rame, lakat, ručni zglob, šaka, kuk, koleno, skočni zglob i kičma.

[0155] U određenim primerima izvođenja, ligament je odabran iz grupe ligamenata koja uključuje, ali nije ograničena na krikotiroidni ligament, parodontalni ligament, suspenzivni ligament sočiva, suspenzivni ligament grudi, prednji sakroilijačni ligament, zadnji sakroilijačni ligament, sakrotuberozni ligament, sakrospinalni ligament, donji pubični ligament, gornji pubični ligament, suspenzivni ligament penisa, palmarni radiokarpalni ligament, dorzalni radiokarpalni ligament, lakatni kolateralni ligament, radijalni kolateralni ligament, ukršteni ligament, prednji ukršteni ligament (ACL), lateralni kolateralni ligament (LCL), zadnji ukršteni ligament (PCL), medijalni kolateralni ligament (MCL) i patelarni ligament.

[0156] U različitim primerima izvođenja, tetiva je odabrana iz grupe tetiva koja uključuje, ali nije ograničena na tetive povezane sa donjim i gornjim ekstremitetima, poput tetiva u laktu, šakama, kolenu, stopalu i skočnom zglobu, i tetiva u ramenu, kuku i kičmi, grudnih i abdominalnih tetiva.

[0157] U određenim primerima izvođenja, tetiva je odabrana iz grupe tetiva koja uključuje, ali nije ograničena na Ahilovu tetivu, tetivu bicepsa, tetivu tricepsa, tetivu dugačkog ekstenzora i peronealnu tetivu, tibijalnu prednju i zadnju tetivu, subskapularnu tetivu, tetive rotatorne manžetne ramena, tetivu kvadricepsa i patelarnu tetivu. Sve tetive u šaci i stopalu mogu biti uključene. Ovde opisan postupak može se primeniti na pacijentu, pri čemu pacijent ima poremećaj koji utiče na rad ligamenta i/ili tetive, što obuhvata, ali nije ograničeno na zapaljenje, autoimuno oboljenje, infekciju, opterećenje, istezanje, prelom, uganuće, avulziju, zatezanje ili pucanje ligamenta i/ili tetive.

[0158] U određenim primerima izvođenja, pre nego što se flaster za obnavljanje stavi na povređeni ligament i/ili tetivu, mesto povrede se priprema za prijem flastera.

[0159] U određenim primerima izvođenja, pre ili nakon stavljanja na povređeni ligament ili tetivu, flaster za obnavljanje se utapa u krv kako bi se autologne mezenhimalne matične ćelije (MSC) zarobile u flasteru i kako bi se oslobodili faktori rasta na mestu povrede. Ovi pluripotencijalni MSC u prisustvu kolagenskog flastera će se diferencirati u fibroblaste i kasnije u zrele ćelije ligamenta ili tetive radi obnavljanja mesta povrede ligamenta ili tetive ili transformisanja tkiva grafta ligamenta ili tetive.

[0160] Nakon što je mesto povrede pripremljeno, mogu se sprovesti dalji postupci.

[0161] U određenim primerima izvođenja, radi postavljanja flastera za obnavljanje na povređeni ligament ili tetivu, flaster se može postaviti na ligament ili tetivu hirurškim šavom. U određenim primerima izvođenja, flaster se postavlja na povređeni ligament ili tetivu šivenjem i/ili vezivanjem flastera za povređeni ligament/tetivu šivenjem i/ili dodavanjem lepka na mesto postavljanja na povređeni ligament ili tetivu.

[0162] Šav može biti napravljen od materijala odabranog od, ali bez ograničenja na todimetilsiloksan, politetrafluoretilen (PTFE), određenije kondenzovani PTFE (cPTFE) ili prošireni PTFE (ePTFE), polietilen, polimlečnu kiselinu, polidioksanon, kaprolakton, poliglikolnu kiselinu, kolagenske poliesterske i polimere na bazi akrila, na primer estre akrilne kiseline ili metakrilne kiseline. Naročito pogodni polimeri su, na primer, mešani polimeri polipropilena (PP) i poliglekaprona, polimeri poli-p-dioksanona, poliester, poliviniliden fluorid (PVDF), polipropilen (PP), određenije kondenzovani PP (cPP), politetrafluoretilen (PTFE), polimetilmetakrilat (PMMA), polietilentereftalat, polieterketon (PEK) i polietereterketon (PEEK).

[0163] Hirurški šav može biti biokompatibilan.

[0164] U različitim primerima izvođenja, flaster za obnavljanje se postavlja na povređeni ligament ili tetivu probadanjem flastera na ligament ili tetivu. Obično, biološki apsorbujući hirurški šavovi se koriste za postavljanje flastera. Hirurški šavovi mogu biti napravljeni od polimlečne kiseline, polidioksanona i kaprolaktona, poliglikolne kiseline i kolagena.

[0165] U određenim primerima izvođenja, flaster za obnavljanje obuhvata faktore rasta, antiinflamatorna jedinjenja i/ili antitela koja mogu biti rekombinantnog porekla i/ili izolovana iz krvi, npr. autologne krvi. Stoga u nekim primerima izvođenja flaster obuhvata npr. TGF-βI i/ili jedan ili više faktora rasta, kao što je ovde opisano.

[0166] U određenim primerima izvođenja, radi postavljanja flastera za obnavljanje na ranjeni ligament ili tetivu, flaster se može postaviti na ligament ili tetivu lepkom i/ili lepljenjem pomoću hirurškog šava i/ili vezivanjem pomoću hirurškog šava.

2

[0167] Lepak i/ili hirurški šav mogu biti biokompatibilni.

[0168] Lepak može biti odabran iz grupe koja uključuje, ali nije ograničena na želatin, alginsku kiselinu, agarozu, skrob, fibrin, kolagen, laminin, elastin, fibronektin, proteoglikane i/ili glikozaminoglikane, npr. heparan sulfat, hondroitin sulfat i/ili keratan sulfat, kazein, dekstrane, karameloze, pektin, karagen i ksantan.

[0169] Na primer, ovde opisan postupak može obuhvatati pripremu i primenu fibrinskog lepka/kompozicije fibrinskog lepka na mestu povrede. Fibrinski lepak /kompozicija fibrinskog lepka može se mešati sa telesnim tečnostima kako bi se formirao kompozit telesnih tečnosti i fibrinskog lepka.

[0170] U različitim primerima izvođenja, ovde opisan postupak može dalje obuhvatati fazu nanošenja lepka, npr. fibrinskog lepka, na povređeni ligament ili tetivu pre i/ili nakon primene flastera za obnavljanje i/ili primene lepka, npr. fibrinskog lepka, na flaster. U određenim primerima izvođenja, ako flaster uključuje noseći sloj i sloj matrice, lepak, npr. fibrinski lepak može se naneti na noseći sloj i/ili sloj matrice pre i/ili nakon stavljanja flastera na povređeni ligament ili tetivu. U različitim primerima izvođenja, ako flaster uključuje noseći sloj, sloj matrice i treći sloj, lepak, npr. fibrinski lepak može se naneti na noseći i/ili treći sloj pre i/ili nakon stavljanja flastera na ranjeni ligament i/ili tetivu.

[0171] U određenim primerima izvođenja, lepak je fibrin ili kompozicija fibrina. Kompozicija fibrina može obuhvatati fibrin i dalje komponente. Dalje komponente mogu biti faktori rasta, antiinflamatorna jedinjenja i/ili antitela. U određenim primerima izvođenja, dalje komponente, npr. faktori rasta, antiinflamatorna jedinjenja i/ili antitela, su rekombinantne i/ili izolovane iz krvi. Stoga u nekim primerima izvođenja barem jedna komponenta kompozicije fibrinskog lepka je izolovana iz krvi ili krvnog seruma, odnosno krvnog seruma vraćenog nakon centrifugacije, uključujući nekoliko faktora rasta, poput TGF-βI i/ili jednog ili više faktora rasta, kao što je ovde opisano. U različitim primerima izvođenja, kompozicija fibrinskog lepka obuhvata barem jedan autologni faktor rasta izolovan iz autologne krvi. Kompozicija fibrinskog lepka može zatim stimulisati diferencijaciju matičnih ćelija na mestu spajanja povrede ligamenta i/ili tetive i flastera.

[0172] U određenim primerima izvođenja, lepak, npr. fibrinski lepak se nanosi na mesto povrede, nakon čega dolazi do postavljanja fleksibilnog laminiranog flastera za obnavljanje na mesto povrede preko lepka na mestu povrede. Lepak, npr. fibrinski lepak se takođe može slobodno naneti nakon što se flaster za obnavljanje postavi na mesto povrede radi daljeg lepljenja flastera za obnavljanje na mesto povrede. Na primer, lepak se može ubrizgati kako bi se dostiglo pokriveno mesto povrede. Pored toga, flaster se može dalje postavljati pomoću hirurškog šava. Kada je ova faza ostvarena, hirurške faze su završene i flaster za obnavljanje ligamenta/tetive nastavlja svoju svrhu isceljivanja in situ.

[0173] U određenim primerima izvođenja, flaster se stavlja na ligament ili tetivu in situ. Stoga se u određenim primerima izvođenja flaster može staviti na ligament ili tetivu u endoskopskom postupku, npr. artroskopskom operacijom.

[0174] Alternativno, graft ligamenta/tetive se sakuplja od pacijenta, a zatim se flaster stavlja kao što je gore opisano i potom se graft uvodi u hirurški pripremljeno mesto.

[0175] Ovde je takođe opisan flaster za obnavljanje ligamenta i/ili tetive kao što je ovde opisano.

[0176] Ovde je takođe opisan flaster za obnavljanje ligamenta i/ili tetive kao što je ovde opisano za upotrebu u lečenju povređenog ligamenta i/ili tetive.

[0177] Svi postupci i uređaji ovde opisani u vezi sa obnavljanjem ligamenta su ovde takođe opisani kao postupci koji se odnose na obnavljanje tetive i obrnuto.

Primeri

Primer 1: Priprema flastera za obnavljanje

[0178] Kolagenski list 22 (Xenoderm – svinjski tip 1 i 3 kolagen) je upotrebljen kao noseći sloj 22. Noseći sloj je imao takve mehaničke karakteristike da je otporan na pritisak smicanja i povlačenja i bio je resorptivan tokom otprilike 6 nedelja. Kolagenski list 22 je oblikovan, a zatim napunjen kolagenskom-HA suspenzijom kojoj je dodat rastvor Diacerein ili Diacerein prah kako bi se dobila količina od 0,3-75 µg u suvom stanju flastera nakon sušenja zamrzavanjem i sterilizacije. Rezultat ovoga je bio dvoslojni kolagenski uložak sa nosećim slojem koji je trebalo postaviti na mesto povređenog ligamenta/tetive. Nakon proizvodnje, a pre sterilizacije, ulošci su stavljeni u mašinsku presu kako bi se dobila debljina od 0,5 - 2 mm. HA-koncentracija u suvo zamrznutom krajnjem proizvodu bila je u opsegu od oko 0,1% do 2%. HA je prirodna HA, odnosno nije hemijski modifikovana HA fermentisanog porekla.

Primer 2: Proizvodnja perikardne membrane

1. Dobijanje sirovine goveđeg porekla

[0179] Goveđe srčane kese (perikardi) upotrebljene kao početni materijal, nakon uobičajene provere mesa od strane zvaničnog veterinara u klanici, prvo su razdvojene od vezanih delova organa i makroskopski oslobođene masti i vezivnog tkiva. Time su dobijeni komadi koji liče na hartiju veličine oko 30 cm × 15 cm i težine oko jedan kilogram po komadu. Na ovaj način pripremljeni goveđi perikardi su transportovani u hladnoj vreći napunjenoj ledom iz klanice do mesta proizvodnje i, u zavisnosti od količine dobijenih sirovina, odmah su tamo stavljeni na temperaturu ispod -20 ° C pre dalje obrade.

2. Hemijska obrada mokrim postupkom

[0180] Sirovi perikardni delovi su prvo pojedinačno oprani prečišćenom vodom, obično se potapaju u tekuću vodu da bi se uklonili pripojena krv i delovi proteina rastvorljivi u vodi. Nakon potapanja, svi makroskopski vidljivi ostaci masnog tkiva i bazalnih membrana su uklonjeni. Nakon ovoga obavljen je tretman sa 2% vodenog rastvora natrijum hidroksida na sobnoj temperaturi. Perikardni delovi (5.000 grama) su ostali u lužinoj kadi (37,5 litara) tokom ukupno 16 sati. Nakon uklanjanja sa tog mesta, obavljeno je ispiranje koje je trajalo otprilike 10 minuta u demineralizovanoj vodi, što je ponovljeno dok

2

pH vrednost ocedne vode nije pala na ispod 8. Do ovoga je došlo otprilike nakon 1 sata. Ako postoje, bazalne membrane i ostaci masti su i dalje bili primetni, a zatim su uklonjeni u ovoj fazi obrade. Otečeni perikardni delovi su zatim preneti u 37,5 litara u 10% vodenog slanog rastvora kako bi se stanje otekline (delimično smanjenje otoka) svelo na meru neophodnu za dalje faze obrade. Tretman pomoću NaCl je sproveden na sobnoj temperaturi, nakon čega je sprovedeno ispiranje demineralizovanom vodom. U cilju uklanjanja bilo kakvih ometajućih jona teških metala i bilo kakvih mogućih inkluzija kreča iz perikardnog materijala, materijal je tretiran sa 37,5 litara EDTA rastvora prilagođenog da bude slab alkalni rastvor i sa koncentracijom od 0,3 g u 100 ml. Zatim je materijal opran demineralizovanom vodom kao u prethodnim fazama obrade kako bi se uklonio višak agensa za obrazovanje kompleksa i istovremeno kako bi se pH vrednost svela na 8,5. Jednokratni tretman koji je zatim usledio sa 37,5 litara acetat pufera (pH 4,8; kompozicija, po 100 ml: 59 delova po zapremini rastvora od 0,01 mol natrijum acetata plus 3 H2O u 100 ml i 41 deo po zapremini od 0,01 mol sirćetne kiseline u 100 ml) je imao za cilj puferovanje svih ostataka, ako ih ima, zaostalih u perikardnom tkivu i pripremanje slabog kiselog medijuma za kasniji postupak izbeljivanja. Bilo kakav višak puferskih supstanci je uklonjen kao što je gore opisano ispiranjem u demineralizovanoj vodi.

3. Oksidativno izbeljivanje

[0181] Nakon hemijske obrade mokrim postupkom, perikardni delovi su podvrgnuti postupku oksidativnog izbeljivanja, koji je trajao jedan sat u 37,5 litara u 1,5% rastvora vodonik peroksida.

Postupak izbeljivanja je sproveden, kao i prethodni postupci obrade, na sobnoj temperaturi. Time je, sa jedne strane, obezbeđena efikasnost postupaka prečišćavanja, dok je sa druge strane izbegnuto pogoršanje stanja kolagenskog tkiva.

4. Ispiranje

[0182] U cilju uklanjanja bilo kakvog viška reagensa, materijal je naknadno ispran u demineralizovanoj vodi prema uobičajenim pravilima.

5. Uklanjanje masnoće

[0183] Isprani delovi goveđeg perikarda su stavljeni u količinu acetona dovoljnu da goveđe perikardno tkivo bude u potpunosti pokriveno acetonom. Rastvarač je zamenjen tri puta tokom 8 sati. Na taj način dehidrirani delovi goveđeg perikarda su zatim preneti u Soksletov uređaj i ekstrahovani pomoću acetona tokom otprilike 8 sati. Nakon ekstrakcije, perikardni delovi su osušeni na vazduhu i zatim rehidrirani u transportacionoj posudi u demineralizovanoj vodi.

6. Liofilizacija

2

[0184] Sušenje je obavljeno u automatski kontrolisanom hladnom sušaču. Detaljan opis hladnog sušenja je sledeći:

Spuštanje temperature na 1 ° C, spuštanje temperature na -40 ° C, uključivanje vakuuma, zagrevanje tacni na 40 ° C i sušenje u punom vakuumu.

7. Sterilizacija

[0185] Sterilizacija je obavljena radijacionom sterilizacijom pomoću 25 kGy (2,5 Mrad).

Primer 3: Kultivacija fibroblasta na fleksibilnom i biokompatibilnom flasteru za obnavljanje [0186] U cilju utvrđivanja vijabilnosti ćelija tokom kultivacije fibroblasta na flasteru za obnavljanje u ovom pronalasku upotrebljena je ćelijska linija WS 1 ljudskog dermalnog fibroblasta. Ova ćelijska linija je izrasla u standardnim uslovima (37°C, 5% CO2) u Dulbecco's Modified Eagle Medium-u (DMEM) i 10% od fetalnog telećeg seruma (FCS).

[0187] Fibroblasti su preneti u flaster za obnavljanje u ovom pronalasku, a referentni materijal je kultivisan u vremenskom periodu do 5 nedelja u standardnim uslovima (37°C, 5% CO2) u DMEM-u. Za utvrđivanje stope ćelijske proliferacije upotrebljene su WST 1 analize. Ova analiza je kolorimetrijska analiza za merenje aktivnosti ćelijskih enzima koji smanjuju količinu boje tetrazoliuma, WST 1, na nerastvorljivi formazan, čime se dobija ljubičasta boja. Pored toga, uzorci medijuma su analizirani od strane ELISA kako bi se utvrdile njihove koncentracije pro-kolagenskog tipa I. Vijabilnost ćelija je analizirana jednom nedeljno bojenjem živih/mrtvih ćelija pod fluorescentnim mikroskopom.

[0188] U svrhu in vitro testiranja flastera za obnavljanje u ovom pronalasku, fibroblasti su zasejani na njegovoj površini. Ćelije su inkubirane u standardnim uslovima kultivacije tokom 14 dana u medijumu bez seruma. Nakon 3, 7 i 14 dana utvrđeni su vijabilnost ćelija i stopa de-novo sinteze kolagenskog tipa 1. Drugi kolagenski flaster kao i jednoslojna kultura u pločama ćelijskih kultura su upotrebljeni u kontrolne svrhe.

[0189] Rezultati su otkrili da flaster za obnavljanje u ovom pronalasku ispunjava uslove za naseljavanje ćelija. Tokom perioda inkubacije fibroblasti su bili u mogućnosti da prežive na flasterima i da sintetizuju pro-kolagenski tip 1. Bojenje živih/mrtvih fibroblasta je rezultiralo velikim brojem živih ćelija na flasterima. Dalje, rast površine se mogao utvrditi konkretno za flaster za obnavljanje u ovom pronalasku. U poređenju sa jednoslojnom referencom, fibroblasti izrasli na flasteru za obnavljanje u ovom pronalasku su iskazali povećanje metaboličke aktivnosti, kao i pojačane nivoe koncentracije prokolagenskog tipa 1 nakon 14 dana inkubacije.

2

Claims (10)

Patentni zahtevi

1. Kompozicija koja obuhvata kolagen i hijaluronsku kiselinu za upotrebu u postupku obnavljanja ligamenta ili tetive kod subjekta, pri čemu ovaj postupak obuhvata:

- primenu pomenute kompozicije u obliku fleksibilnog i biokompatibilnog flastera koji obuhvata: - noseći sloj koji obuhvata kolagen, pri čemu je noseći sloj ćelijski porozan, i

- sloj matrice koji obuhvata kolagen i hijaluronsku kiselinu za pomenuti ligament ili tetivu, pri čemu

a) noseći sloj obuhvata osušen sloj razdvojene svinjske kože; i/ili

b) sloj matrice dalje obuhvata jedno ili više jedinjenja izabranih od analgetika, antiinflamatornih agenasa, antibiotika i agenasa koji pospešuju regeneraciju ligamenta i/ili tetive, pri čemu su agensi koji pospešuju regeneraciju ligamenta i/ili tetive izabrani iz grupe koju čine: faktori rasta, Diacerein, Rhein, plazma obogaćena trombocitima (PRP), polimlečna kiselina i hitozan, hitozan hlorovodonik, hitozan karboksimetil, hitozan laktat, hitozan acetat, hitozan glutamat, hitozan sukcinat, N-(2-hidroksi)propil-3-trimetil amonijum hitozan hlorid, N-trimetilen hitozan hlorid i njihove farmaceutski prihvatljive soli; i/ili

c) kompozicija dalje obuhvata treći sloj, koji je raspoređen na sloj matrice tako da se sloj matrice nalazi između nosećeg sloja i trećeg sloja.

2. Kompozicija za upotrebu prema zahtevu 1, pri čemu noseći sloj je sloj kolagenskog lista.

3. Kompozicija za upotrebu prema zahtevu 1 ili 2, pri čemu noseći sloj obuhvata svinjsku, goveđu ili konjsku perikardnu membranu ili razdvojenu svinjsku kožu.

4. Kompozicija za upotrebu prema bilo kom od zahteva 1-3, pri čemu je sloj matrice porozan kolagenski sloj.

5. Kompozicija za upotrebu prema zahtevu 4, pri čemu sloj matrice obuhvata matricu kolagenskog vlakna.

6. Kompozicija za upotrebu prema bilo kom od zahteva 1-5, pri čemu kolagen sloja matrice obuhvata kolagen svinjskog, konjskog, goveđeg ili vegetalnog porekla.

7. Kompozicija za upotrebu prema bilo kom od zahteva 1-6, pri čemu hijaluronska kiselina sloja matrice obuhvata prirodnu neljudsku hijaluronsku kiselinu.

2

8. Kompozicija za upotrebu prema zahtevu 7, pri čemu prirodna hijaluronska kiselina sloja matrice obuhvata prirodnu neljudsku hijaluronsku kiselinu iz izvora bakterijske fermentacije.

9. Kompozicija za upotrebu prema bilo kom od zahteva 1-8, pri čemu matrica obuhvata hijaluronsku kiselinu u obliku vlakana, praha, gel ili krem suspenzije.

10. Kompozicija za upotrebu prema bilo kom od zahteva 1-9, pri čemu je sloj matrice porozan kolagenski kompozitni uložak prožet kolagenskim vlaknima, a prirodna hijaluronska kiselina je dispergovana po praznim mestima kolagenskih vlakana.