Изобретение относится к биотехнологиям, а именно к выращиванию аутопротезов с собственными стволовыми клетками животного организма, и может быть использовано в медицине и ветеринарии для трансплантации кровеносных сосудов, желчного пузыря, мочеточников, маточных труб, бронхов, кишечника, протоков желез, пищевода, кожи и других органов и тканей.The invention relates to biotechnology, in particular to the cultivation of prostheses with own stem cells of an animal organism, and can be used in medicine and veterinary medicine for transplantation of blood vessels, gall bladder, ureters, fallopian tubes, bronchi, intestines, ducts of glands, esophagus, skin and other organs and tissues.
Из уровня техники известны способы получения протезов, суть которых заключается в поэтапном формировании сосудистой стенки на какой-либо основе. Известен, например, \Протез для кровеносных сосудов\ (Патент РФ №20295527, публ. 1995 г.) /1/.The prior art methods for producing prostheses, the essence of which is the phased formation of the vascular wall on any basis. Known, for example, \ A prosthesis for blood vessels \ (RF Patent No. 20295527, publ. 1995) / 1 /.
Основа известного протеза выполнена из силиконовой трубки, т.е. представляет собой инородное для организма тело, которое с течением времени может тромбироваться, с течением времени стареет с изменением свойств и может применяться только временно.The basis of the known prosthesis is made of a silicone tube, i.e. It is a body foreign to the body, which over time can thrombose, age over time with a change in properties and can only be used temporarily.
Наиболее близким к заявляемому изобретению относится способ получения протезов человеческих артерий, описанный в (МсКее J.A., Banik S.S., Boyer M.J., Hamad N.M., Lawson J.H., Niklason L.E., Counter C.M. Human arteries engineered in vitro // EMBO Rep. 2003 Jun; 4(6): 633-638 (Department of Anesthesiology and Department of Biomedical Engineering, Duke University, and Duke University Medical Center, Durham, North Carolina, 27710, USA). (МсКее. J.A., Banik S.S., Boyer M.J., Hamad N.M., Lawson J.H., Niklason L.E., Counter C.M. Проектирование человеческих арюрий в vitro // EMBO Rep. 2003 июня; 4 (6): 633-638 (Отделение Анестезиологии и Отделения Биомедицинской техники, Университет Дьюка, и Университетский Медицинский Центр, Дархем, Северная Каролина, 27710, США) /2/.Closest to the claimed invention relates to a method for producing prostheses of human arteries described in (McKey JA, Banik SS, Boyer MJ, Hamad NM, Lawson JH, Niklason LE, Counter CM Human arteries engineered in vitro // EMBO Rep. 2003 Jun; 4 ( 6): 633-638 (Department of Anesthesiology and Department of Biomedical Engineering, Duke University, and Duke University Medical Center, Durham, North Carolina, 27710, USA) (McKee. JA, Banik SS, Boyer MJ, Hamad NM, Lawson JH, Niklason LE, Counter CM Designing Human Aruria in Vitro // EMBO Rep. June 2003; 4 (6): 633-638 (Department of Anesthesiology and Department of Biomedical Engineering, Duke University, and University Medical Center, Darham, North Naya Carolina, 27710, USA) / 2 /.
В известном способе на основу из биоразлагаемого полимера, имеющую форму трубки, высеивают клетки человеческих мышц, взятые предварительно из маленького разреза на коже. Перед высеванием на основу эти клетки подвергались размножению, затем для увеличения продолжительности их жизни к ним добавляли ген под названием hTERT.In the known method, on the basis of a biodegradable polymer in the form of a tube, human muscle cells are sown, taken previously from a small incision on the skin. Before plating on the base, these cells were propagated, then a gene called hTERT was added to them to increase their lifespan.
Через 2 месяца после высеивания клеток на основу она растворяется. В результате получают плотную мышечную структуру трубчатой формы. Для завершения процесса создания искусственного сосуда в него вводят специальные клетки, формирующие внутреннюю структуру артерии.2 months after plating the cells on the base, it dissolves. The result is a dense muscle structure of a tubular shape. To complete the process of creating an artificial vessel, special cells are introduced into it, forming the internal structure of the artery.
Известный способ является сложным и длительным. Во-первых, он предполагает наличие инкубаторов для поддержания культур клеток. Поскольку используются разные типы клеток, то требуются дополнительные усилия по их сочетанию. Кроме того, в известном способе используют введение специального гена, который может вызвать рост клеток внутри сформированного сосуда, что приведет к его закупорке.The known method is complex and time consuming. First, it suggests the presence of incubators to maintain cell cultures. Since different types of cells are used, additional efforts are required to combine them. In addition, in the known method, the introduction of a special gene is used, which can cause cell growth inside the formed vessel, which will lead to its blockage.
Длительность выращивания сосуда, обусловленная временем растворения основы, также относится к недостаткам способа при его использовании в медицине, которая иногда бывает неотложной. Ко времени публикации статьи /2/ ученым из Медицинского центра при Университете Дьюка (США) удалось получить четыре артерии длиной 8 см и диаметром 3 мм.The duration of the growth of the vessel, due to the time of dissolution of the base, also relates to the disadvantages of the method when it is used in medicine, which is sometimes urgent. By the time of publication of article / 2 /, scientists from the Medical Center at Duke University (USA) managed to get four arteries 8 cm long and 3 mm in diameter.
Наконец, даже при создании отлаженной технологии на основе известного способа он будет иметь ограниченное применение, т.к. с его помощью можно получать протезы только из мышечных клеток, которые не могут создавать коллагеновые волокна.Finally, even when creating a debugged technology based on the known method, it will have limited use, because with it, prostheses can only be obtained from muscle cells that cannot create collagen fibers.
В основу настоящего изобретения положена задача создания простого в использовании способа получения аутопротезов для большого количества органов и тканей.The present invention is based on the task of creating an easy-to-use method for producing autoprostheses for a large number of organs and tissues.
Для решения поставленной задачи способ получения аутопротезов для пластики органов и тканей, включающий нанесение на основу клеток собственного организма и выращивание на ней аутопротеза для пластики нужного органа, причем основу для протеза вводят в организм и после формирования на ней структуры клетками и волокнами соединительной ткани собственного организма с толщиной, достаточной для сшивания ткани, извлекают из организма для вшивания в зону пластики.To solve this problem, a method for producing autoprostheses for plastics of organs and tissues, including applying to the cells of one’s own body and growing on it an autoprosthesis for plastics of the desired organ, and the basis for the prosthesis is introduced into the body after the structure of the connective tissue of the body and cells and fibers on it with a thickness sufficient to stitch the tissue, removed from the body for stitching in the plastic zone.
Для получения протезов органов трубчатой формы, например сосудов, пищевода, кишечника, протока желез, мочеточников, маточных труб, в организм вводят основу, имеющую форму трубки.To obtain prostheses of tubular organs, for example vessels, the esophagus, intestines, duct of glands, ureters, fallopian tubes, a tube-shaped base is introduced into the body.
Для получения протезов органов, таких как, например, желчный пузырь, в организм вводят основу, имеющую форму мешочка.To obtain prosthetic organs, such as, for example, the gall bladder, a pouch-shaped base is introduced into the body.
Для получения протезов участков ткани, например кожи, в организм вводят основу, имеющую форму участка кожи.To obtain prostheses of tissue sites, such as skin, a base having the shape of a skin site is introduced into the body.
Для ускорения процесса формирования соединительнотканной структуры в организм вводят основу, выполненную из миллипора.To accelerate the formation of the connective tissue structure, a base made of millipore is introduced into the body.
Более простым и эффективным является подкожное введение основы. В случаях, необходимых для протезирования внутренних органов, например желчного протока или мочеточника, основу можно вводить в забрюшинное пространство.More simple and effective is the subcutaneous administration of a base. In cases necessary for prosthetics of internal organs, such as the bile duct or ureter, the base can be inserted into the retroperitoneal space.
В отличие от способа по прототипу, в котором стволовые клетки берут из человеческого организма, но выращивают на искусственной основе вне его, в заявленном способе клетки нужного органа выращивают внутри организма, нуждающегося в протезировании.Unlike the prototype method, in which stem cells are taken from the human body, but are grown on an artificial basis outside it, in the claimed method, cells of the desired organ are grown inside the body in need of prosthetics.
В основу настоящего способа положено защитное свойство живого организма \инкапсулировать\ введенные в него инородные тела. Ранее заготовленная основа, имеющая форму и размеры, обусловленные анатомией протезируемого органа, будучи введенной в организм, \инкапсулируется\ им, т.е. на основе неизбежно поселяются стволовые клетки органа или ткани, нуждающихся в пластике.The present method is based on the protective property of a living organism \ encapsulate \ foreign bodies introduced into it. A previously prepared base, having the shape and size, due to the anatomy of the prosthetic organ, being introduced into the body, is \ encapsulated \ by it, i.e. on the basis of which stem cells of an organ or tissue that in need of plasticity inevitably settle.
Через определенное время на введенной основе с помощью клеток формируется специфическая соединительнотканная структура, близкая к протезируемому органу по форме и клеточной структуре. При достижении соединительнотканной структурой толщины, достаточной для сшивания ткани при пластике ее извлекают из организма и после удаления из нее первоначальной искусственной основы вшивают больному.After a certain time, a specific connective tissue structure is formed on the introduced basis with the help of cells, which is close to the prosthetic organ in shape and cell structure. When the connective tissue structure reaches a thickness sufficient to stitch the tissue with plastic, it is removed from the body and, after removal of the original artificial base from it, the patient is sutured.
Полученная внутри организма больного соединительнотканная структура представляет собой новообразованный протез, не пораженный патологическим процессом, совпадающий по антигенному составу с организмом, в котором он выращен, и поэтому не отторгающийся им.The connective tissue structure obtained inside the patient’s body is a newly formed prosthesis that is not affected by the pathological process, coinciding in antigenic composition with the body in which it is grown, and therefore not rejected by it.
Поскольку соединительнотканная структура всех тканей практически одинакова, полученный заявленным способом протез может быть вшит в любое место организма.Since the connective tissue structure of all tissues is almost the same, the prosthesis obtained by the claimed method can be sewn anywhere in the body.
Заявленный способ является технологически простым, безопасным и пригоден для получения протезов для различных органов и тканей. Сроки выращивания протеза в эксперименте составляют четыре недели и будут опробованы способы их сокращения.The claimed method is technologically simple, safe and suitable for prostheses for various organs and tissues. The terms of growing the prosthesis in the experiment are four weeks and ways to reduce them will be tested.
Заявленный способ экспериментально опробован на лабораторных животных - беспородных крысах, морских свинках, кроликах (табл.1). Перед операцией животным проводили эфирную анестезию 0,5%-ным раствором новокаина. Операционное поле выбирали в области спины или брюшной стенки и освобождали от волосяного покрова. Затем делали небольшой разрез размером 10 мм у крыс и свинок, 20 мм - у кроликов и подкожно вводили основу в форме трубки из следующих материалов: полихлорвинила, полиэтилена, миллинора). Для крыс и свинок использовали трубки диаметром 3 мм, для кроликов - 5 мм.The claimed method was experimentally tested on laboratory animals - outbred rats, guinea pigs, rabbits (table 1). Before surgery, the animals underwent ether anesthesia with 0.5% novocaine solution. The surgical field was chosen in the back or abdominal wall and freed from the hairline. Then, a small incision was made, 10 mm in size in rats and pigs, 20 mm in rabbits, and a tube-shaped base was introduced subcutaneously from the following materials: polyvinyl chloride, polyethylene, and millinor). 3 mm diameter tubes were used for rats and pigs, and 5 mm for rabbits.
Форму трубки целесообразно использовать для получения основы иной формы, т.к. трубка легче извлекается из организма и при использовании определенных приемов моделируется в \заплатку\ (участок кожи) или в мешотчатое образование (например, для получения основы для желчного пузыря).It is advisable to use the shape of the tube to obtain a basis of a different shape, the tube is more easily removed from the body and, using certain techniques, is modeled into a \ patch \ (skin area) or into a saccular formation (for example, to obtain the basis for the gallbladder).
После вшивания основу оставляли в организме животного на сроки от 1 до 6 недель. Экспериментально определено, что через 4-5 недель на введенной основе образуется соединительнотканная структура, размеры которой достаточны для сшивания. Ее извлекали из организма, удаляли из нее основу и полученный трансплантат помещали в промежуточную среду (среда 199). С помощью бинокулярной лупы выделяли сонную артерию и накладывали два сосудистых зажима выше и ниже места протезирования. После этого артерию разрезали. Полученный протез вшивали конец-в-конец в виде анастомоза в рассеченную сонную артерию того животного, в организме которого он был получен. Для сшивания сосуда с протезом использовали материал Ethlon (9-0). Для предупреждения осложнений животному вводили антибиотик.After ligation, the base was left in the animal's body for periods of 1 to 6 weeks. It was experimentally determined that after 4-5 weeks a connective tissue structure is formed on the introduced basis, the dimensions of which are sufficient for crosslinking. It was removed from the body, the base was removed from it, and the resulting graft was placed in an intermediate medium (medium 199). Using a binocular magnifier, the carotid artery was isolated and two vascular clamps were applied above and below the prosthesis site. After that, the artery was cut. The resulting prosthesis was sewn end-to-end as an anastomosis into the dissected carotid artery of the animal in which it was received. Ethlon (9-0) was used to stitch the vessel with the prosthesis. An antibiotic was administered to the animal to prevent complications.
В конце аутотрансплантации зажимы убирали и наблюдали восстановление кровотока.At the end of the autotransplantation, the clamps were removed and blood flow restoration was observed.
В таблице приведены результаты морфологического исследования аутопротезов, полученных заявленным способом для крыс и морской свинки.The table shows the results of a morphological study of prostheses obtained by the claimed method for rats and guinea pigs.
Выводы по каждому из примеров 1-4 результатов исследований свидетельствуют о процессе формирования протеза. Так в примере 1 отмечается начало формирования соединительнотканной основы, в примере 2 стенки соединительнотканной основы уже более плотные, а в примерах 3, 4 соединительнотканная основа представляет собой протез стенки кровеносного сосуда.The conclusions for each of examples 1-4 of the research results indicate the process of prosthesis formation. So in example 1, the beginning of the formation of the connective tissue base is noted, in example 2 the walls of the connective tissue base are already denser, and in examples 3, 4 the connective tissue base is a prosthesis of the blood vessel wall.
Поскольку соединительнотканная основа всех тканей практически одинакова, можно предположить, что заявленный способ применим для получения протезов тканей большого количества органов и тканей.Since the connective tissue base of all tissues is almost the same, it can be assumed that the claimed method is applicable for the production of prosthetic tissues of a large number of organs and tissues.
Представленные в примерах результаты формирования соединительнотканной основы у разных типов животных и на разных типах материалов дают основание рассматривать обнаруженное явление, как общебиологическое, что в свою очередь позволяет распространить заявленный способ и на человека.Presented in the examples, the results of the formation of a connective tissue base in different types of animals and on different types of materials give reason to consider the discovered phenomenon as general biological, which in turn allows us to extend the claimed method to humans.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003134345/14ARU2260379C2 (en) | 2003-11-26 | 2003-11-26 | Method for obtaining autoprostheses for plasty of tissues and organs |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003134345/14ARU2260379C2 (en) | 2003-11-26 | 2003-11-26 | Method for obtaining autoprostheses for plasty of tissues and organs |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003134345A RU2003134345A (en) | 2005-05-10 |
| RU2260379C2true RU2260379C2 (en) | 2005-09-20 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003134345/14ARU2260379C2 (en) | 2003-11-26 | 2003-11-26 | Method for obtaining autoprostheses for plasty of tissues and organs |
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2260379C2 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1291020A3 (en)* | 1980-03-31 | 1987-02-15 | Золько Базель Аг (Фирма) | Method of preparing transplants of organs |
| RU2029562C1 (en)* | 1992-03-09 | 1995-02-27 | Александр Александрович Островский | Backing for transplantation of epidermis |
| RU2174557C1 (en)* | 2000-11-22 | 2001-10-10 | Предприятие по производству бакпрепаратов научно-исследовательского института эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН | Method of streptococcus hyaluronidase preparing |
| RU2197906C1 (en)* | 2001-10-11 | 2003-02-10 | Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена | Method for repairing larynx |
| RU2214197C2 (en)* | 1996-08-30 | 2003-10-20 | Вериген Трансплантацион Сервисес Интернационал Аг. | Method and set for performing autotransplantation |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1291020A3 (en)* | 1980-03-31 | 1987-02-15 | Золько Базель Аг (Фирма) | Method of preparing transplants of organs |
| RU2029562C1 (en)* | 1992-03-09 | 1995-02-27 | Александр Александрович Островский | Backing for transplantation of epidermis |
| RU2214197C2 (en)* | 1996-08-30 | 2003-10-20 | Вериген Трансплантацион Сервисес Интернационал Аг. | Method and set for performing autotransplantation |
| RU2174557C1 (en)* | 2000-11-22 | 2001-10-10 | Предприятие по производству бакпрепаратов научно-исследовательского института эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН | Method of streptococcus hyaluronidase preparing |
| RU2197906C1 (en)* | 2001-10-11 | 2003-02-10 | Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена | Method for repairing larynx |
| Title |
|---|
| ВИЛЬЯМС Д.Ф. и др. Имплантаты в хирургии. М., \Медицина\, 1978, с.401-405.* |
| Реферат из АБД "Medline": MCKEE J.A. et al. Human arteries engineered in vitro. EMBO Rep. 2003 Jun; 4(6): 633-8.* |
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003134345A (en) | 2005-05-10 |
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12201509B2 (en) | Decellularized biologically-engineered tubular grafts | |
| Chue et al. | Dog peritoneal and pleural cavities as bioreactors to grow autologous vascular grafts | |
| US20210401436A1 (en) | Luminal grafts and methods of making and using the same | |
| US9675646B2 (en) | Tubular bioengineered smooth muscle structures | |
| KR102597594B1 (en) | A composition for bio transplanting of organoid | |
| Beier et al. | De novo generation of axially vascularized tissue in a large animal model | |
| CN111603611A (en) | A kind of cell-derived matrix tubular scaffold and preparation method thereof | |
| US20240016981A1 (en) | Regenerative tissue manufacturing process | |
| US20080268017A1 (en) | Method of producing tissue by placing a molding support within a body cavity | |
| Madhavan et al. | Performance of marrow stromal cell-seeded small-caliber multilayered vascular graft in a senescent sheep model | |
| Matapurkar et al. | Regeneration of abdominal wall aponeurosis: new dimension in Marlex peritoneal sandwich repair of incisional hernia | |
| RU2260379C2 (en) | Method for obtaining autoprostheses for plasty of tissues and organs | |
| CN111938885A (en) | Artificial biological biliary tract and preparation method and application thereof | |
| Watanabe et al. | Development of biotube vascular grafts incorporating cuffs for easy implantation | |
| CN113017944A (en) | Artificial blood vessel stent with bioactivity, preparation method and application thereof | |
| Arda et al. | Can a small intestine segment be an alternative biological conduit for peripheral nerve regeneration? | |
| CN213910722U (en) | Artificial biological biliary tract | |
| Muangsanit | Aligned endothelial cell and Schwann cell structures in 3D hydrogels for peripheral nerve tissue engineering | |
| RU2567975C2 (en) | Method of urethra plasty in children with proximal forms of hypospadia with application of autologous keratinocytes on biodegradable matrix | |
| CN1580254A (en) | Tissue engineered peripheral nerve graft | |
| US20040126404A1 (en) | Implant material | |
| Vaghela | Watching the vessels grow-development of an intravital microscopy model for step-by-step in vivo analysis of microvascular development in the rat AV loop model | |
| CN2830410Y (en) | tissue engineered peripheral nerve graft | |
| WO2019151338A1 (en) | Tubular artificial organ | |
| CN2797374Y (en) | tissue engineered peripheral nerve graft |
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees | Effective date:20121127 |