CZ33802U1 - Nanostrukturovaná vysoce porézní kompozitní kolagenní pěna pro řízené uvolňování aktivních látek - Google Patents
Nanostrukturovaná vysoce porézní kompozitní kolagenní pěna pro řízené uvolňování aktivních látek Download PDFInfo
- Publication number
- CZ33802U1 CZ33802U1 CZ2019-37022U CZ201937022U CZ33802U1 CZ 33802 U1 CZ33802 U1 CZ 33802U1 CZ 201937022 U CZ201937022 U CZ 201937022U CZ 33802 U1 CZ33802 U1 CZ 33802U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- collagen
- layer
- foam
- composite
- active substances
- Prior art date
Links
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 title claims description 121
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 title claims description 121
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 title claims description 121
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 63
- 239000006260 foam Substances 0.000 title claims description 61
- 239000013543 active substance Substances 0.000 title claims description 28
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 title claims description 6
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims description 30
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 claims description 24
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 21
- 108010059993 Vancomycin Proteins 0.000 claims description 11
- 229960003165 vancomycin Drugs 0.000 claims description 11
- MYPYJXKWCTUITO-LYRMYLQWSA-N vancomycin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=C2C=C3C=C1OC1=CC=C(C=C1Cl)[C@@H](O)[C@H](C(N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@H]3C(=O)N[C@H]1C(=O)N[C@H](C(N[C@@H](C3=CC(O)=CC(O)=C3C=3C(O)=CC=C1C=3)C(O)=O)=O)[C@H](O)C1=CC=C(C(=C1)Cl)O2)=O)NC(=O)[C@@H](CC(C)C)NC)[C@H]1C[C@](C)(N)[C@H](O)[C@H](C)O1 MYPYJXKWCTUITO-LYRMYLQWSA-N 0.000 claims description 11
- MYPYJXKWCTUITO-UHFFFAOYSA-N vancomycin Natural products O1C(C(=C2)Cl)=CC=C2C(O)C(C(NC(C2=CC(O)=CC(O)=C2C=2C(O)=CC=C3C=2)C(O)=O)=O)NC(=O)C3NC(=O)C2NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(CC(C)C)NC)C(O)C(C=C3Cl)=CC=C3OC3=CC2=CC1=C3OC1OC(CO)C(O)C(O)C1OC1CC(C)(N)C(O)C(C)O1 MYPYJXKWCTUITO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 10
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 claims description 9
- CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N Gentamicin Chemical compound O1[C@H](C(C)NC)CC[C@@H](N)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](NC)[C@@](C)(O)CO2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N 0.000 claims description 7
- 229930182566 Gentamicin Natural products 0.000 claims description 7
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 claims description 7
- 229960002518 gentamicin Drugs 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims description 6
- 102000012422 Collagen Type I Human genes 0.000 claims description 5
- 108010022452 Collagen Type I Proteins 0.000 claims description 5
- NXFQHRVNIOXGAQ-YCRREMRBSA-N nitrofurantoin Chemical compound O1C([N+](=O)[O-])=CC=C1\C=N\N1C(=O)NC(=O)C1 NXFQHRVNIOXGAQ-YCRREMRBSA-N 0.000 claims description 5
- 229960000564 nitrofurantoin Drugs 0.000 claims description 5
- JQXXHWHPUNPDRT-WLSIYKJHSA-N rifampicin Chemical compound O([C@](C1=O)(C)O/C=C/[C@@H]([C@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](C)[C@H](O)[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)\C=C\C=C(C)/C(=O)NC=2C(O)=C3C([O-])=C4C)C)OC)C4=C1C3=C(O)C=2\C=N\N1CC[NH+](C)CC1 JQXXHWHPUNPDRT-WLSIYKJHSA-N 0.000 claims description 4
- 229960001225 rifampicin Drugs 0.000 claims description 4
- 230000003444 anaesthetic effect Effects 0.000 claims description 3
- 229940127218 antiplatelet drug Drugs 0.000 claims 1
- 239000003443 antiviral agent Substances 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 39
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N N-Hydroxysuccinimide Chemical compound ON1C(=O)CCC1=O NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 13
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 12
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 8
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 8
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 7
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 7
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 6
- 230000002439 hemostatic effect Effects 0.000 description 6
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 6
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 5
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 5
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 5
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 5
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 5
- FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethylamino)propyliminomethylidene-ethylazanium;chloride Chemical compound Cl.CCN=C=NCCCN(C)C FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 4
- 229940126575 aminoglycoside Drugs 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 4
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 4
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 3
- GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N Chlorhexidine Chemical compound C=1C=C(Cl)C=CC=1NC(N)=NC(N)=NCCCCCCN=C(N)N=C(N)NC1=CC=C(Cl)C=C1 GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 3
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 3
- 229960003260 chlorhexidine Drugs 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 3
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 3
- 241000283073 Equus caballus Species 0.000 description 2
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 208000030961 allergic reaction Diseases 0.000 description 2
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- MYSWGUAQZAJSOK-UHFFFAOYSA-N ciprofloxacin Chemical compound C12=CC(N3CCNCC3)=C(F)C=C2C(=O)C(C(=O)O)=CN1C1CC1 MYSWGUAQZAJSOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002316 cosmetic surgery Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 description 2
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 2
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 201000001245 periodontitis Diseases 0.000 description 2
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 241000252233 Cyprinus carpio Species 0.000 description 1
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 206010067268 Post procedural infection Diseases 0.000 description 1
- 206010041925 Staphylococcal infections Diseases 0.000 description 1
- 208000002847 Surgical Wound Diseases 0.000 description 1
- 208000031650 Surgical Wound Infection Diseases 0.000 description 1
- 241000282898 Sus scrofa Species 0.000 description 1
- 239000004098 Tetracycline Substances 0.000 description 1
- 208000025865 Ulcer Diseases 0.000 description 1
- 238000012084 abdominal surgery Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000000702 anti-platelet effect Effects 0.000 description 1
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 1
- 239000012984 antibiotic solution Substances 0.000 description 1
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 description 1
- -1 antiviral Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 229940088623 biologically active substance Drugs 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 238000007675 cardiac surgery Methods 0.000 description 1
- 229940036735 ceftaroline Drugs 0.000 description 1
- ZCCUWMICIWSJIX-NQJJCJBVSA-N ceftaroline fosamil Chemical compound S([C@@H]1[C@@H](C(N1C=1C([O-])=O)=O)NC(=O)\C(=N/OCC)C=2N=C(NP(O)(O)=O)SN=2)CC=1SC(SC=1)=NC=1C1=CC=[N+](C)C=C1 ZCCUWMICIWSJIX-NQJJCJBVSA-N 0.000 description 1
- 230000021164 cell adhesion Effects 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 229960003405 ciprofloxacin Drugs 0.000 description 1
- 239000000515 collagen sponge Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 210000004394 hip joint Anatomy 0.000 description 1
- 230000005847 immunogenicity Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229960003907 linezolid Drugs 0.000 description 1
- TYZROVQLWOKYKF-ZDUSSCGKSA-N linezolid Chemical compound O=C1O[C@@H](CNC(=O)C)CN1C(C=C1F)=CC=C1N1CCOCC1 TYZROVQLWOKYKF-ZDUSSCGKSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012792 lyophilization process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229960000282 metronidazole Drugs 0.000 description 1
- VAOCPAMSLUNLGC-UHFFFAOYSA-N metronidazole Chemical compound CC1=NC=C([N+]([O-])=O)N1CCO VAOCPAMSLUNLGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000013268 sustained release Methods 0.000 description 1
- 239000012730 sustained-release form Substances 0.000 description 1
- 238000009121 systemic therapy Methods 0.000 description 1
- 231100000057 systemic toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229960002180 tetracycline Drugs 0.000 description 1
- 229930101283 tetracycline Natural products 0.000 description 1
- 235000019364 tetracycline Nutrition 0.000 description 1
- 150000003522 tetracyclines Chemical class 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 231100000397 ulcer Toxicity 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- A61K38/17—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- A61K38/39—Connective tissue peptides, e.g. collagen, elastin, laminin, fibronectin, vitronectin, cold insoluble globulin [CIG]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K45/00—Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
- A61K45/06—Mixtures of active ingredients without chemical characterisation, e.g. antiphlogistics and cardiaca
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
- A61P31/04—Antibacterial agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Communicable Diseases (AREA)
- Oncology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. ě. 478/1992 Sb.
Nanostrukturovaná vysoce porézní kompozitní kolagenní pěna pro řízené uvolňování aktivních látek
Oblast techniky
Předmětem technického řešení je nanostrukturovaná kompozitní kolagenní pěna s hemostatickými účinky, řízenou dobou degradace a schopná řízeného lokálního uvolňování aktivních látek, například antibiotik pro použití formou krytí ran v chirurgii, ortopedii, traumatologii a plastické chirurgii.
Dosavadní stav techniky
Krvácení na větších plochách při chirurgických zákrocích je poměrně častým a velmi závažným problémem a v krajních případech může znamenat i ohrožení života pacienta. Dalším závažným problémem je proniknutí infekce do organismu. Při postoperační administraci antibiotik nastává problém systémového zatížení, často nedostatečného průniku do operační rány a v určitých případech může dojít i k systémové toxicitě.
Jedním z řešení je použití lokálně antiseptického neadhezivního materiálu. Mimo podstatnou lokálně antiseptickou fúnkci může mít tento materiál současně také lokálně hemostatické a anestetické vlastnosti.
Kolageny izolované z velkých savců jako kráva, prase nebo kůň jsou hojně využívány v biomateriálovém inženýrství. Jejich nevýhodou jsou potenciální alergické reakce, kterými trpí 3 až 4 % populace. Řešení se nabízí v použití rybího kolagenu, který vykazuje excelentní biokompatibilitu. Izolace kolagenu z kůže ryb navíc nepředstavuje takové riziko přenosu různých chorob, jako v případě extrakce z vepřové nebo hovězí kůže (BSE, PrPSc). Rybí kolagen vykazuje nižší reprodukovatelnost, co se týče jeho strukturních vlastností, v porovnání s kolageny izolovanými z velkých savců. Tento nedostatek je možné odstranit jeho chemickým síťováním pomocí sloučenin na bázi karborimidů, které jsou v chemii kolagenu běžně používány. Podmínky síťování ovlivňují výslednou míru zesítění kolagenního materiálu, což má ve výsledku velký vliv na jeho nasákavost adegradační vlastnosti ve fýziologickém prostředí. Síťovaný kolagen dobře odolává ionizujícímu záření, což umožňuje jeho sterilizaci běžně užívanými dávkami 25 kGy. Pomocí lyofilizačního procesu je možné dále vytvořit trojrozměrný materiál s danou porozitou. Kolagenní materiál je možné připravit rovněž ve formě nanovlákenných vrstev pomocí elektrostatického zvlákňování. Jejich obrovskou výhodou je velký aktivní povrch, který dokáže efektivně navázat velká množství chemických agens a zároveň je pozitivním faktorem pro adhezi, proliferaci a růst buněk.
Takto připravené materiály se obecně velmi osvědčily jako nosiče léčiv s řízenou elucí. Léčivo je možné do kolagenu inkorporovat přímo do roztoku před danými procesy zpracování nebo dodatečnou impregnací hotového materiálu pomocí rozpouštědla, které jednak nedegraduje strukturu kolagenu a zároveň je schopno rozpustit požadované léčivo. Dodatečná impregnace se osvědčila jako nej efektivnější způsob, jelikož nedochází k předčasnému uvolňování léčiva během zpracování kolagenního materiálu.
Možnost zpracovávat kolagen do různých výsledných forem (vrstvy, pěny apod.), jeho snadná a ekonomická dostupnost (odpadní materiál v potravinářství) spolu sjeho biokompatibilními a zároveň hemokoagulačními vlastnostmi jej činí jako optimálního kandidáta pro využití v hemostatických pěnách pro krytí operačních a pooperačních ran.
Nejčastěji používaným antibiotikem v kolagenních lékových formách je gentamicin. V klinické praxi našly tyto přípravky využití především ve stomatologii, břišní chirurgii a traumatologii.
- 1 CZ 33802 Ul
V poslední době se objevují také klinické studie z oblasti kardiochirurgie, které potvrzují efektivitu tohoto přístupu v prevenci pooperačních infekcí. Existují rovněž studie zabývající se využitím kolagenní matrice s tetracyklinem a metronidazolem v dentální chirurgii. Za účelem terapie periodontitidy jsou používány kolagenní matrice uvolňující chlorhexidin v dutině ústní.
V naprosté většině studií a klinicky používaných výrobků je základní matricí kolagen savčí (bovinní, nebo koňský). Vzácně je kromě savčího kolagenu za tímto účelem využíván i kolagen ze sladkovodních ryb - pouze pro aplikaci chlorhexidinu ve stomatologii. Dále jsou dostupná in vitro data a data ze zvířecích experimentů pro ciprofloxacin.
Z uvedeného vyplývá, že rybí kolagen, a to kolagen z mořských, nikoli sladkovodních ryb, je klinicky využíván jako matrice pro uvolňování léčiv zcela okrajově pouze pro terapii periodontitidy chlorhexidinem. Není používán pro léčbu antibiotiky. Další zajímavou možností, která není v současné době dostupná, by bylo použití vankomycinu v kolagenové pěně.
V klinické praxi je vankomycin používán převážně v lokální léčbě fraktur - byly použity vankomyčinem impregnované korálky a kostní alografty v kombinaci s cementem obsahujícím aminoglykosidy při náhradě kyčelního kloubu. Vankomycinem impregnované kolagenní pěny studovány nebyly. Vzhledem ktomu, že vankomycin, stejně jako aminoglykosidy nedostatečně penetruje do tkání je systémová aplikace k terapii infekcí pooperačních ran problematická. Lokální aplikace s postupným uvolňováním by v případě tohoto antibiotika byla obzvláště vhodná, neboť na rozdíl od aminoglykosidů je jeho účinnost závislá nejenom na výši dosažených koncentrací, ale také na době, kdy koncentrace přesahuje MIC. Hodnota nejlépe korelující s klinickou odezvou při systémové terapii infekcí Staphylococcus aureus je AUC/MIC. Pokud by kolagenní lékové formy zajistily dlouhodobě adekvátní lokální koncentrace vankomycinu v ráně, bylo by možné tímto způsobem upustit od systémového použití dalších záložních antibiotik (ceftarolinu, linezolidu) a jejich šetření pro závažnější infekce.
Lokální aplikace je vhodná především pro antibiotika s nízkou distribucí do tkání, čemuž odpovídají aminoglykosidy, vankoymcin a nitrofurantoin. Nově umisťujeme tyto látky do kolagenní matrice z kolagenu sladkovodních ryb, což je lehce dostupný materiál s nižší imunogenitou, než kolagen získávaný ze savců. Dosahujeme různé míry retardace podle povahy antibiotika, např. rychlé uvolnění a dosažení vysokých koncentrací u gentamicinu, nebo naopak pozvolné uvolňování vankomycinu
- tyto charakteristiky odpovídají rozdílnému mechanizmu účinku antibiotik a rozdílným cílovým farmakokinetickým parametrům (koncentračně x časově závislá antibiotika).
Mezi další nevýhody stávajících materiálů na bázi kolagenu je obtížná manipulace, protože tyto materiály ve styku s tělním prostředím ztrácejí soudržnost a při manipulaci mají tendenci se trhat a rozpadat.
Podstata technického řešení
Nevýhody hemostatických krycích materiálů na bázi kolagenu izolovaného z tkání velkých savců jsou do značné míry překonány nanostrukturovanou vysoce porézní kompozitní kolagenní pěnou s řízeným rozpadem a s možností řízeného uvolňování aktivních látek, například antibiotik, která s výhodou obsahuje kolagen typu I izolovaný z kůže sladkovodních ryb, například z kapra obecného, který je dále s výhodou impregnovaný jednou nebo více aktivními látkami. Aktivní látky mohou být vybrány ze skupiny zahrnující antibiotikum, anestetikum, antiagregans, antivirotikum, nebo jejich směs, s výhodou se jedná o antibiotikum, kterým může být například vankomycin, gentamicin, rifampicin, nitrofurantoin, nebo jejich kombinace.
Kolagenní kompozit pro řízené uvolňování aktivních látek podle tohoto technického řešení obsahuje kolagen typu I, který je uspořádán do alespoň dvou vrstev, přičemž jednou vrstvou je vrstva vysoce porézní pěny a druhou vrstvou je nanovlákenná vrstva, přičemž vrstva vysoce
-2CZ 33802 Ul porézní pěny má otevřenou porozitu v rozmezí 70 až 90 % a střední hodnotu velikosti pórů 50 až 200 pm, kde alespoň 50 % objemu pórů je tvořeno póry o velikosti nad 80 pm, a přičemž průměr vláken nanovlákenné vrstvy v rozmezí 100 až 350 nm. S výhodou má vrstva vysoce porézní pěny otevřenou porozitu v rozmezí 80 až 90 %. Každá nanovlákenná vrstva má s výhodou tloušťku v rozmezí 0,2 až 0,5 mm. Celý kompozit má s výhodou tloušťku v rozmezí 0,5 až 5 cm, například 1 cm.
Kolagenní kompozit podle technického řešení je uspořádán do více než dvou vrstev, s výhodou alespoň do pěti vrstev, kde se pravidelně střídají vrstva vysoce porézní pěny s nanovlákennou vrstvou, přičemž výhodné objemové množství všech nanovlákenných vrstev je v rozmezí 20 až 60%
Ve výhodném provedení je kolagenní kompozit impregnovaný alespoň jednou aktivní látkou uvedenou výše, kde poměr kolagenu k celkovému množství aktivních látek v kolagenním kompozitu je 40 až 70 % hmota, kolagenu na 30 až 60 % hmota, aktivních látek.
Podstata tohoto technického řešení tedy spočívá v tom, že kombinuje kolagenové nanovlákenné vrstvy s průměrem vláken 100 až 350 nm s mikrostrukturovanou kolagenní pěnou s vysokou mírou otevřené porozity (70 až 90%, výhodněji 80 až 90%) a velikostí pórů v rozmezí 50 200 mm, kde alespoň 50 % objemu pórů je tvořeno póry o velikosti nad 80 pm, a je navržená tak, aby vykazovala udržitelné lokální uvolňování aktivních látek, jejichž celkové množství je 30 až 60 % hmota. Řízeného uvolňování aktivních látek a řízeného rozpadu kolagenové pěny je dosaženo vytvářením optimálního množství příčných vazeb v molekule kolagenu při přípravě, a to buď fyzikálně, např. ozařováním, nebo chemicky, s výhodou aplikací
N-(3-dimethylaminopropyl)-N-ethylkarbodiimid hydrochloridu (EDC) a N-hydroxysukcinimidu (NHS) při její přípravě.
Základním přínosem tohoto technického řešení je skutečnost, že použitý kolagen izolovaný z kůže sladkovodních ryb má hemostatické účinky a jeho aplikace není spojená s rizikem alergické reakce nebo jiné nežádoucí imunitní odezvy organizmu. Dalším podstatným přínosem tohoto technického řešení je také skutečnost, že umožňuje deponovat do nanostrukturovaného a mikrostrukturovaného povrchu s velkým specifickým povrchem a dostatečnou otevřenou porozitou biologicky aktivní látky podle očekávaného rozsahu poranění nebo poškození před operací, ale také podle uvážení operatéra i během operace, a to impregnací kolagenní pěny např. do roztoku antibiotik. Zároveň resorbovatelný materiál umožňuje jeho postupné bezpečné vstřebávání do okolní tkáně, a tím i postupné účinné uvolňování v něm deponovaných biologicky aktivních látek. Zároveň se ale kompozit podle technického řešení oproti stavu techniky díky tomu, že se netrhá a nerozpadá, vyznačuje snazší manipulací a možností repozice.
Při přípravě nanostrukturované vysoce porézní kompozitní kolagenní pěny se postupuje tak, že se nejprve připraví nanovlákenná vrstva, a to například způsobem popsaným v české přihlášce vynálezu č. PV 2016-656. Vrstva se s výhodou připraví elektrostatickým zvlákňováním, konkrétně tak, že se kolagen typu I a polyethylenoxid o viskozitně střední molekulové hmotnosti v rozmezí 400 000 až 900 000 v poměru polyethylenoxidu ku kolagenu v rozmezí 0,05 až 0,11 smíchá s fosfátovým pufrem pro získání koncentrace 5 až 11 hmota. % kolagenu ve směsi, vzniklá směs se vystaví teplotě v rozmezí 32 až 42 °C po dobu alespoň 60 hodin, načež se homogenizuje míšením za současného přidávání ethanolu v konečném objemovém poměru fosfátového pufru ku ethanolu 1:1 až 1:2, následně se směs elektrostaticky zvlákňuje za vzniku nanovlákenné vrstvy, která se následně promyje fyziologickým roztokem nebo fosfátovým pufrem a poté vodou a usuší se. Stabilita této vrstvy je před promytím s výhodou zvýšena fyzikálním či chemickým síťováním, např. máčením v 95 % hmota, roztoku alkoholu ve vodě s přídavkem
N-(3-dimethylaminopropyl)-N-ethylkarbodiimid hydrochloridu a N-hydroxysukcinimidu, kde množství N-(3-dimethylaminopropyl)-N-ethylkarbodiimid hydrochloridu na 1 g zvlákněného kolagenu je alespoň 0,625 g a množství N-hydroxysukcinimidu na 1 g zvlákněného kolagenu je
-3 CZ 33802 U1 alespoň 0,156 g, a kde množství 95% hmotn. roztoku alkoholu ve vodě je alespoň 140 ml na 1 g zvlákněného kolagenu. Následně se vrstva promyje, čímž se z ní vymyje pomocný polymer polyethylenoxid.
V dalším kroku je zvlákněná vrstva ponechána v 0,1 až 3 % hmotn. disperzi kolagenu a po jejím prosycení následuje zamražení a lyofilizace do dosažení konstantní hmotnosti. Stabilita kolagenové kompozitní pěny je po lyofilizaci s výhodou zvýšena chemickým síťováním pomocí EDC a NHS. Konečné objemové množství kolagenové nanovlákenné vrstvy v kompozitu je 20 až 60 %.
V případě více než dvou vrstev se nejprve připraví nanovlákenná vrstva a zesíťuje se. Potom se dvě nebo více těchto zesíťovaných nanovlákenných vrstev položí přes sebe a vloží se do disperze kolagenu, kde se máčí až do prosycení vrstev disperzí. Následuje zamražení a lyofilizace do dosažení konstantní hmotnosti. Stabilita takto získané kolagenové kompozitní pěny je po lyofilizaci s výhodou zvýšena chemickým síťováním pomocí EDC a NHS. Konečné objemové množství kolagenové nanovlákenné vrstvy v kompozitu je 20 až 60 %.
Ve výhodném provedení je posledním krokem přípravy impregnace kompozitu roztokem na bázi alkoholu obsahujícím odvážené množství aktivních látek, například antibiotik, s výhodou vybraných ze skupiny zahrnující vankomycin, gentamicin, rifampicin, nitrofurantoin, nebo jejich kombinace tak, aby jejich výsledné množství bylo 30 až 60 % hmotn. Impregnovaný kompozit může být poté zamražen a lyofilizován. Alternativně může být impregnace vybranými aktivními látkami uskutečněna teprve před aplikací kompozitu, pro což se použije vodný roztok aktivních látek nebo se aktivní látky smísí s fyziologickým roztokem a kompozit se aplikuje ihned, nebo až po odpaření kapalné fáze, tedy po dosažení konstantní hmotnosti kompozitu.
Doba rozpadu se řídí především dobou stabilizace (síťování). Čím kratší je doba síťování, tím rychlejší je rozpad kompozitu a tím kratší je i doba uvolňování aktivních látek, např. antibiotik.
Díky způsobu přípravy kompozitu podle technického řešení nedochází k separaci jednotlivých vrstev, vrstvy i při manipulaci v tělním prostředí zůstávají spojené a neoddělí se od sebe.
Kompozit podle technického řešení má následující výhody:
- programovatelný (řízený) rozpad pěny
- programovatelné (řízené) uvolňování aktivních látek
- elastická paměť, ohybová tuhost
- snazší manipulace s kompozitem, možnost repozice (netrhá se, nerozpadá se)
- snížené riziko alergické reakce nebo jiné nežádoucí imunitní odezvy organizmu.
Kompozitní kolagenová pěna je vhodná především pro použití v chirurgii, ortopedii, v oblasti krytí ran, léčby bércových vředů apod. Zejména je vhodné její použití v případech známého zánětu nebo vysokého rizika infekce, kdy se pěna impregnovaná aktivními látkami použije pro léčbu zánětu / infekce a cílené dodání aktivních látek, například antibiotik. Kompozitní pěna poskytuje díky nanovláknům velký povrch, kde dochází k větší vazbě aktivních látek, většímu kontaktu s tělním prostředím, a tím i k rychlým, vysokým a dlouhodobým dávkám uvolňovaných aktivních látek.
Objasnění výkresů
Obr. 1 znázorňuje nanostrukturovanou vysoce porézní kompozitní pěnu připravenou prosycením pěti nanovlákenných vrstev 1 % hmotn. disperzí kolagenu. Snímek uprostřed ilustruje přechod mezi vlákny a porézní strukturou pěny. Snímek zcela vpravo ukazuje detail prosycení nanovlákenné vrstvy disperzí.
-4CZ 33802 U1
Příklady uskutečnění technického řešení
Definice
Kolagenová pěna v kontextu tohoto technického řešení je synonymem pro pojem „kolagenová houba, tedy porézní materiál na bázi kolagenu.
Pod pojmem „otevřená porozita, resp. „otevřené póry“ se rozumí prostor, který komunikuje s povrchem výrobku, tedy se zevním prostředím. Může jít o jednotlivé póry propojené s povrchem, ale i o vzájemně propojené póry, z nichž alespoň jeden navíc komunikuje i s povrchem výrobku.
Pod pojmem „uzavřená porozita, resp. „uzavřené póry“ se rozumí tzv. osamocené póry neboli póry, které nejsou propojeny s vnějším povrchem výrobku.
Výraz vysoce porézní” v kontextu tohoto technického řešení jsou ty pěny, které mají otevřenou porozitu v rozmezí 70 % až 90 % a velikost pórů v rozmezí 50 až 200 pm, přičemž alespoň 50 % objemu pórů je tvořeno póry o velikosti nad 80 pm, s výhodou nad 100 pm.
Výraz málo porézní v kontextu tohoto technického řešení jsou ty pěny, které mají otevřenou porozitu v rozmezí 70 % až 90 % a velikost pórů v rozmezí 20 až 80 pm, přičemž alespoň 50 % objemu pórů je tvořeno póry o velikosti pod 50 pm.
Příklad 1
Při přípravě nanostrukturované vysoce porézní kompozitní kolagenní pěny se obecně postupuje tak, že je nejprve připravena nanovlákenná kolagenová vrstva, a to elektrostatickým zvlákňováním 5 až 11 % hmota., s výhodou 6 až 10 % hmota, roztoku kolagenu s obsahem polyethylen oxidu (PEO; Mr 400 000 až 900 000) v poměru PEO ku kolagenu v rozmezí 0,05 až 0,11, fosfátového pufiru a ethanolu (1:1 až 1:2 objemově). Zvlákňování probíhá v elektrostatickém poli 200 až 300 kV.m1 s dávkováním 100 až 200 pl/min a teplotě ne vyšší než 37 °C. Stabilita vrstvy je zvýšena máčením v roztoku 95 % hmota, ethanolu a vody s EDC a NHS při teplotě 25 až 40 °C, s výhodou 37 °C po dobu 2 až 4 hodin. Na 1 g kolagenu připadá 0,5 až 1,5 g EDC a 0,125 až 0,750 g NHS smísené se 140 až 160ml 95 % hmota, roztoku ethanolu s vodou. Po zesíťování kolagenu je vrstva promývána 0,5 až 1,5 M hydrogen fosforečnanem disodným po dobu alespoň 30 minut a dále promyta alespoň 20 minut v destilované vodě. Při tomto procesu dojde k vyplavení pomocného polymeru. Dále je vrstva zamražena na -15 až 30 °C po dobu 5 až 7 hodin a lyofílizována. V dalším kroku je zvlákněná vrstva, resp. několik přes sebe položených vrstev, ponecháno v 0,1 až 3 % hmota, disperzi kolagenu po dobu 1 až hodin při teplotě 15 až 25 °C. Za těchto podmínek dojde k prosycení zvlákněné vrstvy / zvlákněných vrstev kolagenovou disperzí, po čemž následuje zamražení na teplota -60 až -90 °C po dobu 3 až 8 hodin a lyofílizace do dosažení konstantní hmotnosti, za získání kolagenové kompozitní pěny. Stabilita kolagenové kompozitní pěny je po lyofílizaci zvýšena máčením v roztoku 95 % hmota, ethanolu a vody s EDC a NHS při teplotě 25 až 40 °C po dobu 2 až hodin. Na 1 g kolagenu připadá 0,5 až 1,5 g EDC a 0,125 až 0,750 g NHS smísené se 140 až 160 ml 95 % hmota, roztoku ethanolu s vodou. Po zesíťování kolagenu je pěna promývána 0,5 až 1,5 M hydrogen fosforečnanem disodným po dobu alespoň 30 minut a dále promyta alespoň 20 minut v destilované vodě, zamražena na -15 až -30 °C po dobu 5 až 7 hodin a lyofílizována. Konečné objemové množství kolagenové nanovlákenné vrstvy v kompozitu je 20 až 60 %. Posledním, volitelným krokem přípravy je impregnace kompozitní pěny 95 % hmota, roztokem ethanolu s vodou obsahujícím odvážené množství aktivních látek, například antibiotik, s výhodou vybraných ze skupiny zahrnující vankomycin, gentamicin, rifampicin, nitrofurantoin, nebo jejich kombinace tak, aby jejich výsledné množství bylo 30 až 60 % hmota. Impregnovaná pěna může
-5 CZ 33802 U1 být poté zamražena a lyofilizována. Impregnace vybranými antibiotiky může být uskutečněna teprve před její aplikací, pro což se použije vodný roztok antibiotik nebo se antibiotika smísí s fyziologickým roztokem a pěna se aplikuje po jejich odpaření, tedy po dosažení konstantní hmotnosti pěny. Tímto postupem je získána pěna s výsledným množstvím kolagenu 40 až 70 % hmota, a 30 až 60 % hmota, antibiotik.
Příklad 2
Při přípravě nanostrukturované vysoce porézní kompozitní kolagenní pěny se postupuje tak, že se nejprve připraví nanovlákenná kolagenová vrstva elektrostatickým zvlákňováním 8% hmota, roztoku kolagenu s fosfátovým pufirem aethanolem (1:1 objemově), do kterého je přidán polyethylenoxid v hmotnostním poměru 0,08 ku kolagenu (Mr 700 000). Zvlákňování probíhá v elektrostatickém poli 270 kV.m1, dávkování 150 pl.min1 a při teplotě 25 °C. Stabilita vrstvy je zvýšena máčením v roztoku 95 % hmota, ethanolu a vody s EDC aNHS při teplotě 37 °C po dobu 2 hodin. Na 1 g kolagenu připadá 1 g EDC a 0,250 g NHS smísené se 150 ml 95 % hmota, roztoku ethanolu s vodou. Po zesíťování kolagenu je vrstva promývána IM hydrogen fosforečnanem disodným po dobu alespoň 30 minut a dále promyta alespoň 20 minut v destilované vodě. Při tomto procesu dojde k vyplavení pomocného polymeru. Dále je vrstva zamražena na -25 °C po dobu 6 hodin a lyofilizována. V dalším kroku je zvlákněná vrstva ponechána v 1 % hmota, disperzi kolagenu po dobu 2 hodin při teplotě 25 °C. Za těchto podmínek dojde k prosycení zvlákněné vrstvy kolagenovou disperzí, po čemž následuje zamražení na teplotu -80 °C po dobu 5 hodin a lyofilizace do dosažení konstantní hmotnosti. Stabilita kolagenové kompozitní pěny je po lyofilizaci opět zvýšena máčením v roztoku 95 % hmota, ethanolu a vody s EDC a NHS při teplotě 37 °C po dobu 2 hodin. Na 1 g kolagenu připadá 1 g EDC a 0,250 g NHS smísené se 150 ml 95 % hmota, roztoku ethanolu s vodou. Po zesíťování kolagenu je pěna promývána IM hydrogen fosforečnanem disodným po dobu alespoň 30 minut a dále promyta alespoň 20 minut v destilované vodě, zamražena na -25 °C po dobu 6 hodin a lyofilizována. Objemový poměr vlákenné vrstvy a disperze je 2:3, a proto i objemový poměr vlákenné vrstvy a pěny ve výsledném kompozitu je 2:3, tj. konečné objemové množství kolagenové nanovlákenné vrstvy v kompozitu je 40 %. Posledním krokem přípravy je impregnace kompozitní pěny 95 % hmota, roztokem ethanolu s vodou obsahujícím odvážené množství vankomycinu tak, aby jeho výsledné množství bylo 45 % hmota. Impregnovaný kompozit se poté zamrazí na -25 °C po dobu 6 hodin a lyofilizuje. Tímto postupem je získána kompozitní pěna s výsledným množstvím kolagenu 55 % hmota, a 45 % hmota, antibiotik.
Příklad 3
Při přípravě nanostrukturované vysoce porézní kompozitní kolagenní pěny se postupuje tak, že se nejprve připraví nanovlákenná kolagenová vrstva jako v příkladu 2. Stabilizace, zamražení a lyofilizace se provede také jako v příkladu 2. Výsledná vrstva se nařeže na menší díly, například 5x10 cm, které se položí na sebe (5 nanovlákenných vrstev leží na sobě) a vloží se do 1 % hmota, disperze kolagenu na dobu 2 hodin při teplotě 25 °C. Za těchto podmínek dojde k prosycení zvlákněných vrstev kolagenovou disperzí, po čemž následuje zamražení na teplotu 70 °C po dobu 6 hodin a lyofilizace do dosažení konstantní hmotnosti. Stabilita kolagenové kompozitní pěny je po lyofilizaci opět zvýšena máčením v roztoku 95 % hmota, ethanolu a vody s EDC aNHS při teplotě 37 °C po dobu 2 hodin. Na 1 g kolagenu připadá 1 g EDC a 0,250 g NHS smísené se 150 ml 95 % hmota, roztoku ethanolu s vodou. Po zesíťování kolagenu je pěna promývána IM hydrogen fosforečnanem disodným po dobu alespoň 30 minut a dále promyta alespoň 20 minut v destilované vodě, zamražena na -25 °C po dobu 6 hodin a lyofilizována. Objemový poměr všech vlákenných vrstev k disperzi je 2:3, a proto i objemový poměr vlákenných vrstev a pěny ve výsledném kompozita je 2:3, tj. konečné objemové množství kolagenových nanovlákenných vrstev v kompozitu je 40 %. Posledním krokem přípravy je impregnace kompozitní pěny 95 % hmota, roztokem ethanolu s vodou obsahujícím odvážené množství směsi vankomycinu agentamicinu tak, aby jejich výsledné množství bylo 30 % hmota. Impregnovaný kompozit se poté zamrazí na -25 °C po dobu 6 hodin a lyofilizuje. Tímto
-6CZ 33802 U1 postupem je získána kompozitní pěna s výsledným množstvím kolagenu 70 % hmota, a 30 % hmota, antibiotik.
Příklad 4
Postupuje se stejně jako v příkladu 2, ale doba každého síťování (stabilizace) je 3 hodiny.
Příklad 5
Postupuje se stejně jako v příkladu 2, ale doba každého síťování (stabilizace) je 4 hodiny.
Příklad 6
Při přípravě nanostrukturované vysoce porézní kompozitní kolagenní pěny se postupuje tak, že se nejprve připraví nanovlákenná kolagenová vrstva jako v příkladu 2. Stabilizace, zamražení a lyofilizace se provede také jako v příkladu 2. Následně se šest takto připravených vrstev položí na sebe a vloží se do 0,8 % hmota, disperze kolagenu na dobu 3 hodin při teplotě 20 °C. Za těchto podmínek dojde k prosycení nanovlákenných vrstev kolagenovou disperzí, po čemž následuje zamražení na teplotu -80 °C po dobu 4 hodin a lyofilizace do dosažení konstantní hmotnosti. Stabilita kolagenové kompozitní pěny je po lyofilizací opět zvýšena máčením v roztoku 95 % hmota, ethanolu a vody s EDC a NHS při teplotě 30 °C po dobu 3 hodin. Na 1 g kolagenu připadá 1,40 g EDC a 0,350 g NHS smísené se 150 ml 95 % hmota, roztoku ethanolu s vodou. Po zesíťování kolagenu je pěna promývána 1,2M hydrogen fosforečnanem disodným po dobu alespoň 30 minut a dále promyta alespoň 20 minut v destilované vodě, zamražena na -30 °C po dobu 6 hodin a lyofilizována. Objemový poměr všech vlákenných vrstev k disperzi je 1:4, a proto i objemový poměr vlákenných vrstev a pěny ve výsledném kompozitu je 1:4, tj. konečné objemové množství kolagenových nanovlákenných vrstev v kompozitu je 20 %. Posledním krokem přípravy je impregnace kompozitní pěny 95 % hmota, roztokem ethanolu s vodou obsahujícím odvážené množství gentamicinu tak, aby jeho výsledné množství bylo 50 % hmota. Impregnovaný kompozit se poté zamrazí na -25 °C po dobu 6 hodin a lyofilizuje. Tímto postupem je získána kompozitní pěna s výsledným množstvím kolagenu 50 % hmota, a 50 % hmota, antibiotik.
Průmyslová využitelnost
Nanostrukturované vysoce porézní kompozitní kolagenní pěny s hemostatickými účinky, s řízenou dobou degradace a s řízeným lokálním uvolňováním antibiotik podle tohoto užitného vzoru lze využít v humánní a veterinární medicíně, zejména v chirurgii, ortopedii, traumatologii a plastické chirurgii. Kompozitní kolagenová pěna impregnovaná antibiotiky je vhodná zejména pro použití při vysokém riziku infekce, přičemž se vyznačuje rychlým a dlouhodobým uvolňováním antibiotik.
Claims (9)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Kolagenní kompozit pro řízené uvolňování aktivních látek, vyznačující se tím, že obsahuje kolagen typu I, který je uspořádán do alespoň dvou vrstev, přičemž jednou vrstvou je vrstva vysoce porézní pěny a druhou vrstvou je nanovlákenná vrstva, přičemž vrstva vysoce porézní pěny má otevřenou porozitu v rozmezí 70 až 90 % a střední hodnotu velikosti pórů 50 až 200 pm, kde 50 až 100 % objemu pórů je tvořeno póry o velikosti nad 80 pm, a přičemž průměr vláken v nanovlákenné vrstvě je v rozmezí 100 až 350 nm.-7CZ 33802 U1
- 2. Kolagenní kompozit podle nároku 1, vyznačující se tím, že vrstva vysoce porézní pěny má otevřenou porozitu v rozmezí 80 až 90 %.
- 3. Kolagenní kompozit podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že nanovlákenná vrstva má tloušťku v rozmezí 0,2 až 0,5 mm.
- 4. Kolagenní kompozit podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že kolagenem typu I je kolagen izolovaný z kůže sladkovodních ryb.
- 5. Kolagenní kompozit podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že je uspořádán do více než dvou vrstev, s výhodou do alespoň pěti vrstev, kde se pravidelně střídají vrstva vysoce porézní pěny s nanovlákennou vrstvou.
- 6. Kolagenní kompozit podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že množství všech nanovlákenných vrstev je v rozmezí 20 až 60 % obj.
- 7. Kolagenní kompozit podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že je impregnovaný alespoň jednou aktivní látkou a že poměr kolagenu k celkovému množství aktivních látek v kolagenním kompozitu je 40 až 70 % hmotn. kolagenu na 30 až 60 % hmotn. aktivních látek.
- 8. Kolagenní kompozit podle nároku 7, vyznačující se tím, že aktivní látka je vybrána ze skupiny zahrnující antibiotikum, anestetikum, antiagregans, antivirotikum, nebo jejich směs.
- 9. Kolagenní pěna podle nároku 8, vyznačující se tím, že aktivní látkou je antibiotikum vybrané ze skupiny zahrnující vankomycin, gentamicin, rifampicin, nitrofurantoin, nebo jejich směs.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019-37022U CZ33802U1 (cs) | 2019-12-17 | 2019-12-17 | Nanostrukturovaná vysoce porézní kompozitní kolagenní pěna pro řízené uvolňování aktivních látek |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019-37022U CZ33802U1 (cs) | 2019-12-17 | 2019-12-17 | Nanostrukturovaná vysoce porézní kompozitní kolagenní pěna pro řízené uvolňování aktivních látek |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ33802U1 true CZ33802U1 (cs) | 2020-02-27 |
Family
ID=69718700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2019-37022U CZ33802U1 (cs) | 2019-12-17 | 2019-12-17 | Nanostrukturovaná vysoce porézní kompozitní kolagenní pěna pro řízené uvolňování aktivních látek |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ33802U1 (cs) |
-
2019
- 2019-12-17 CZ CZ2019-37022U patent/CZ33802U1/cs active Protection Beyond IP Right Term
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Priya et al. | Bilayer cryogel wound dressing and skin regeneration grafts for the treatment of acute skin wounds | |
| Chopra et al. | Strategies and therapies for wound healing: a review | |
| CN1320931C (zh) | 含药物、壳聚糖的聚乙烯醇水凝胶敷料及其制备方法 | |
| Ruszczak et al. | Collagen as a carrier for on-site delivery of antibacterial drugs | |
| Elsner et al. | Antibiotic-eluting bioresorbable composite fibers for wound healing applications: microstructure, drug delivery and mechanical properties | |
| Zilberman et al. | Hybrid wound dressings with controlled release of antibiotics: Structure-release profile effects and in vivo study in a guinea pig burn model | |
| US20070009580A1 (en) | Non-adhesive hydrogels | |
| KR101717585B1 (ko) | 약물 방출 조절이 가능한 스캐폴드 | |
| Ghadi et al. | Microparticulate polymers and hydrogels for wound healing | |
| John et al. | Electrospun nanofibers for wound management | |
| Egozi et al. | Biodegradable soy wound dressings with controlled release of antibiotics: Results from a guinea pig burn model | |
| Ghomi et al. | Innovations in drug delivery for chronic wound healing | |
| EP4059527B1 (en) | Composite collagen sponge for controlled release of active substances, and method of preparation thereof | |
| Jacobsen | Update on wound dressings: indications and best use | |
| CZ33802U1 (cs) | Nanostrukturovaná vysoce porézní kompozitní kolagenní pěna pro řízené uvolňování aktivních látek | |
| CZ202155A3 (cs) | Kolagenní kompozit pro řízené uvolňování aktivních látek a způsob jeho přípravy | |
| Olami et al. | Novel soy protein blend scaffolds loaded with antibiotics: Drug release profile—bacterial inhibition effects | |
| CZ33755U1 (cs) | Sendvičová kolagenní pěna s málo porézním jádrem a vysoce porézními okrajovými vrstvami pro řízené uvolňování aktivních látek | |
| WO2016058244A1 (zh) | 表面抗菌功能化的类骨磷灰石-聚氨酯骨修复支架及制备方法 | |
| CZ34045U1 (cs) | Degradovatelná vysoce porézní kolagenní pěna pro řízené uvolňování aktivních látek | |
| Kucharska et al. | Potential use of chitosan–based materiale in medicine | |
| Silva et al. | Biopolymer membranes in tissue engineering | |
| Beschastnov et al. | Evaluation of the Feasibility of Using Commercial Wound Coatings as a Carrier Matrix for Bacteriophages | |
| Carbó-Laso et al. | New method for antibiotic release from bone cement (polymethylmethacrylate): Redefining boundaries | |
| ES2343606T3 (es) | Matriz de sustancias activas en forma de un vellon poroso bioreabsorbible elaborado de fibrillas de colageno, procedimiento para su fabricacion y su uso. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20200227 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20231018 |