Kollagenhaltiges Flächengebilde

Beschreibung

Gebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft ein kollagenhaltiges Flächengebilde, welches als Wundauflage, insbesondere für chirurgische Eingriffe verwendet wird.

Hintergrund der Erfindung: Kollagenhaltige Flächengebilde sind bekannt. So zeigt beispielsweise die Offenlegungsschrift EP 2 089 255 A2 (AAP Biomaterials GmbH) ein Verfahren zur Herstellung von

Kollagenmaterial. Als Ausgangsmaterial wird Schweinehaut verwendet, welche zur Entfernung von Fett und sonstigen Fremdstoffen basisch, oxidativ und sauer aufgereinigt wird.

Die Schweinehaut wird mechanisch zerkleinert und sodann wird eine wässrige Suspension aus der Schweinehaut

hergestellt, welche durch Zugabe eines Phosphatpuffers auf einen neutralen bis leicht basischen pH-Wert eingestellt wird.

Es bildet sich hierdurch ein dreidimensionales Netzwerk aus den Kollagenfibrillen. Die dieses Netzwerk enthaltene Suspension wird lyophilisiert. Das so entstandene schwamm- oder vliesartige Flächengebilde ist sowohl im trockenen als auch im nassen Zustand hoch porös, sehr flexibel, und haftet nicht an dem OP-Besteck. Nachteilig an dem Material ist für manche Anwedungen, dass es sich auf Grund seiner sehr hohen Flexibilität im rehydratisierten Zustand schlecht schneiden lässt. Weiter quillt das Material im nassen Zustand auf.

Bei einigen Anwendungen ist es besonders von Nachteil, dass das Flächengebilde opak ist. Der Operateur kann somit nicht durch das Flächengebilde hindurch schauen, was in vielen Fällen die genaue Platzierung des Flächengebildes stark erleichtern würde.

Aufgabe der Erfindung:

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zu Grunde, die genannten Nachteile des Standes der Technik zumindest zu reduzieren. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, ein flexibles aber gleichzeitig im gewissen Maße transparentes Flächengebilde bereit zu stellen, bei dem zumindest im aufgelegten Zustand das darunter gelegene Gewebe zu erkennen ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird bereite durch ein Verfahren zur Herstellung eines kollagenhaltigen Flächengebildes sowie durch ein transparentes kollagenhaltiges

Flächengebilde nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der

Erfindung sind dem jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines kollagenhaltigen Flächengebildes, unter einem

kollagenhaltigen Flächengebilde wird insbesondere ein Material verstanden, welches zu über 70%, vorzugsweise zu über 90% aus Kollagen besteht. Das Herstellungsverfahren umfasst das nasschemische

Aufbereiten eines Ausgangsmaterials aus Säugetierhäuten.

Vorzugsweise wird als Ausgangsmaterial Schweinehaut verwendet. Es ist aber auch denkbar auf equine oder bovine Ausgangsmaterialien zurückzugreifen.

Das basische, oxidative und saure Aufbereiten kann

beispielsweise durch abwechselndes Eintauchen und Spülen in Basen, Peroxiden und Säuren erfolgen. Insbesondere kann Natronlauge, Wasserstoffperoxid und Phosphorsäure verwendet werden.

Das nasschemische Aufbereiten erfolgt um nicht erwünschtes Fremdmaterial wie Fette, Zellbestandteile und Pyrogene zu entfernen sowie um mikrobielle Organismen abzutöten.

Vorzugsweise wird das Ausgangsmaterial nach dem

nasechemischen Aufbereiten sauer eingestellt. Zum Herstellen einer kollagenhaltigen Suspension wird das Ausgangsmaterial zerkleinert. Die Zerkleinerung erfolgt vorzugsweise mechanisch, insbesondere durch Wolfen und/oder in einer Mühle nach dem Rotor-Stator-Prinzip.

Die Zerkleinerung erfolgt vorzugsweise nach dem

nasschemischen Aufbereiten. Es ist aber auch denkbar das Ausgangsmaterial zuerst zu zerkleinern und dann

nasschemisch aufzubereiten.

Insbesondere durch eine mechanische Zerkleinerung des Ausgangsmaterials wird eine Suspension bereitgestellt, die ein natives Kollagen enthält, bei welchem die Telopeptide größtenteils erhalten sind.

Gemäß der Erfindung wird die Suspension dann getrocknet, wobei im Unterschied zu der in der Offenlegungsschrift EP 2 089 255 A2 beschriebenen Vorgehensweise die Trocknung derart durchgeführt wird, dass sich das Kollagen vor oder während der Trocknung zumindest teilweise absetzt und eine transparente Haut bildet.

Es wird mithin kein hochporöses Material hergestellt, sondern ein dichtes folienartiges Gebilde, welches

zumindest teilweise transparent ist. Unter transparent im Sinne der Erfindung wird nicht verstanden, dass das Material im Sinne einer glasklaren Scheibe oder Folie völlig durchsichtig ist, sondern dass das Material derart transluzent ist, dass zumindest im aufgelegten Zustand das darunter liegende Gewebe erkennbar ist. Es versteht sich, dass das Material Lufteinschlüsse sowie Eintrübungen enthalten kann. Die Trocknung kann derart durchgeführt werden, dass zunächst gewartet wird, bis sich das Kollagen überwiegend abgesetzt hat. Heiter kann die Trocknung insbesondere bei Temperaturen durchgeführt werden, welche über dem Gefrierpunkt der Suspension liegen. Hierdurch sackt das Kollagenmaterial beim Trocknen zusammen und bildet ein folienartiges

Flächengebilde. Es ist denkbar, die Trocknung unter

Druckminderung durchzuführen.

Überraschenderweise ist das so hergestellte Flächengebilde biegbar und flexibel. Vorher war man davon ausgegangen, dass eine poröse dreidimensionale Struktur nötig ist, um ein Material bereitstellen zu können, welches nicht spröde und brüchig ist.

Durch die Erfindung konnte aber überraschenderweise ein Material bereitgestellt werden, welches transluzent und biegbar ist. Weiter lässt sich das Material im unterschied zu einem hochporösen Fließ oder schwammartigen Material auch im rehydratisierten Zustand leicht schneiden, sodass der Anwender die Form und Größe des Materials leicht anpassen kann.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden der Suspension Metallpartikel, insbesondere Silberpartikel zugesetzt.

Die Zugabe eines elementaren Metalle ermöglicht es, das Material mit weiteren Eigenschaften zu funktionalisieren. Vorzugsweise wird zur Erzielung antibakterieller

Eigenschaften Silber verwendet. Es hat sich heraus gestellt, dass das erfindungsgemaße folienartige Material Metallionen gegenüber einem porösen Material langsamer freisetzt, sodass die Wirkung länger anhält und toxische Konzentrationen direkt nach dem

Einsetzten weitgehend vermieden werden können.

Die Verwendung von elementarem Silber hat gegenüber der Verwendung von Metallsalzen zudem den Vorteil, dass es allenfalls in geringem Maße zu dunklen Verfärbungen kommt.

Zur Bereitstellung einer lang anhaltenden antibakteriellen Wirkung ist oder für andere Zwecke ist auch denkbar, andere aktive Substanzen wie Bakteriostatika bzw.

bakterizide Agenzien oder Antimykotika, wie beispielsweise Gentamicin oder Guanidine, zuzusetzen.

Die Metallpartikel werden vorzugsweise selbst als

Suspension zugegeben.

Es können insbesondere Partikel mit einer mittleren

Partikelgröße zwischen 10 nm und 10 μτη verwendet werden. Vorzugsweise werden Nanopartikel verwendet, insbesondere Nanopartikel mit einer Partikelgröße von weniger als 50 nm.

Bei der Herstellung des Flächengebildes kommt es bei derartigen Nanomaterialien zwar zu

Agglomerationserscheinungen, sodass das Metall in dem Flächengebilde größtenteils in Agglomeraten vorliegt. Auf die positiven Eigenschaften des erfindungsgemäßen Materials hat dies jedoch keinen Einfluss. Das Metall wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung derart dosiert, dass das hergestellte

Flächengebilde einen Gehalt an dem Metall von 10 bis 10.000 ppm, vorzugsweise von 100 bis 10.000 ppm, aufweist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der pH-Wert der Suspension vor der Trocknung auf einen Wert zwischen 3 und 9, besondere bevorzugt zwischen 5,5 und 8 eingestellt .

Insbesondere ist vorgesehen, die Suspension neutral bis leicht basisch einzustellen.

Uta eine Reaktion des Silbers mit Chlor zu vermeiden, sollte die Suspension nicht mit Salzsäure angesäuert sein.

Vorzugsweise wird eine im Wesentlichen chloridfreie

Suspension verwendet.

Das erfindungegemäβe Material kann ohne Verwendung eines Vernetzungsmittels hergestellt werden. Die Erfindung schließt die Verwendung eines Vernetzungsmittels aber nicht aus.

Durch die Erfindung konnte weiter die Trocknung vereinfacht werden. Eine Gefriertrocknung ist nicht erforderlich, kann aber nach Absetzen des Kollagens dennoch durchgeführt werden. Vorzugsweise wird das Material unter vermindertem Druck bei einer Temperatur oberhalb des Gefrierpunktes der Suspension getrocknet. Durch die Erfindung konnte ein zumindest teilweise

transparentes kollagenhaltiges Flachengebilde

bereitgestellt werden. Dieses hat vorzugsweise eine geschlossene Porosität von weniger als 50%, besonders bevorzugt von weniger als 20%.

Das Material ist folienartig und gegenüber ähnlich stabilen fließ- oder schwammartigen Kollagenen dünner. Insbesondere hat das Flächengebilde eine Dicke zwischen 0,05 und 2,00 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 und 1,00 mm.

Das Material kann diverse Formen annehmen, insbesondere rund, viereckig und oval.

Es versteht sich, dass in der Regel ein Sterilmaterial hergestellt wird. Die Sterilisation kann durch ionisierende Strahlung, beispielsweise mit γ- und/oder ß-Bestrahlung erfolgen.

Vorzugsweise erfolgt eine Sterilisation mit Ethylenoxid, da hierdurch die Stabilität des Flächengebildes erhöht wird, wohingegen zumindest starke ionisierende Strahlung das Flächengebilde in seiner Stabilität schwächt.

Möglicherweise werden durch Ethylenoxid zusätzliche

Vernetzungen gebildet.

Zu Erzielung von antibakteriellen Eigenschaften wird insbesondere eine nanosilberhaltige Suspension verwendet, die einen Emulgator enthält. Ein. Verfahren, zur Herstellung einer derartigen stabilen silberhaltigen Suspension ist aus der Offenlegungsschrift DE 10 2009 059 276 AI (Rent-a-Scientist GmbH) bekannt. Auf den Offenbarungsgehalt dieses Dokumentes wird

vollumfänglich verwiesen.

Das erfindungsgemäße Material hat blutstillende

Eigenschaften und eignet sich aufgrund seiner

antibakteriellen Eigenschaften vor allen Dingen zur

Verwendung in Verbindung mit schlecht heilenden Hunden, insbesondere bei Diabetes sowie bei Brandverletzungen. Auch dentale Anwendungen sind denkbar.

Beschreibung der Zeichnungen:

Fig. 1 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur

Herstellung eines kollagenhaltigen Flachengebildes. Zunächst wird Schweinehaut basisch, oxidativ und sauer aufbereitet.

Hierfür können beispielsweise Wasserstoffperoxid,

Natronlauge und Phosphorsäure verwendet werden, in welche das Ausgangsmaterial abwechselnd eingetaucht und sodann ausgewaschen wird.

Durch diese nasschemische Aufbereitung wird ein

Ausgangsmaterial bereit gestellt, was zu über 70%,

vorzugsweise zu über 80% aus Kollagen besteht. Sodann wird die nasschemisch aufgereinigte Schweinehaut angesäuert. Hierfür wird vorzugsweise Phosphorsäure verwendet. Zur Herstellung einer Suspension wird die Schweinehaut zunächst durch Wolfen mechanisch zerkleinert und sodann aus dem durch weitere Zerkleinerungsechritte entstandenen Brei eine wässrige Suspension hergestellt. Diese Suspension hat insbesondere einen Feststoffgehalt zwischen 0,5 und 5%.

Sodann wird die wässrige Suspension durch Zugabe eines Phosphatpuffers auf einen neutralen bis leicht basischen pH-Wert von 6,5 bis 8,5 eingestellt. Anschließend kann eine Nanosilber enthaltene wässrige Suspension zugesetzt werden. Es sollte dabei eine

Suspension verwendet werden, die über einen längeren

Zeitraum stabil ist. Das Metall wird nicht als Salz, sondern als elementares Silber zugegeben.

Dm eine gute Verteilung zu erreichen, kann die Zugabe der Nanosilber enthaltenen Suspension mit Hilfe von geeigneten Dispergierhilfen, beispielsweise in einem Ultraschallbad oder einer geeigneten Mühle nach dem Rotor-Stator-Prinzip erfolgen.

Anschließend wird die Suspension in Schalen bei einer Temperatur von über 20° Celsius bei vermindertem Druck getrocknet .

Das Kollagen setzt sich dabei überwiegend als folienartiges Gebilde auf dem Schalenboden ab, wobei ein großer Teil der Silberpartikel in dem entstehenden Material festgesetzt sind.

Anschließend kann das getrocknete Flächengebilde verpackt und sterilisiert werden.

Die Sterilisation kann beispielsweise mit Ethylenoxid erfolgen. Weiter ist eine Sterilisation des bereits verpackten Materials durch Bestrahlung möglich.

Das hergestellte Material rehydratisiert sehr schnell, hat eine gute blutstillende Wirkung und ist auch im trockenen Zustand faltbar, rollbar und leicht schneidbar.

Zudem ist das Material zumindest derart transluzent, dass das aufgelegte Material das darunter liegende Gewebe erkennen lässt. Unter dem Flächengebilde sich bildende Komplikationen wie Entzündungen können gut erkannt werden.

Weiter neigt das Material weniger zum Festkleben und kann leichter entfernt werden.