HYAMATRIX BIOBŐR. Bio-Skin HYAMATRIX. nanoszerkezetű és bioplasztikus anyag. Nano-structured bioplastic material

Átírás

1 HYAMATRIX BIOBŐR nanoszerkezetű és bioplasztikus anyag Bio-Skin HYAMATRIX Nano-structured bioplastic material

2 HYAMATRIX biobőr bioplasztikus anyag, melyet a hialuronsav kiindulási hidrokolloidjának fotokémiai nano-strukturálásából nyerünk. A hialuronsav nagy mennyiségű vizet képes megkötni, mert a molekulái rácsszerű képződményt alkotnak. Az Orenburgi Állami Egyetem tudósai azt a célt tűzték ki, hogy a hialuronsavból olyan bioanyagot állítsanak elő, mely elasztikus lemezhez hasonlít (mátrix), és optimális biomérnöki tulajdonságokkal rendelkezik (rugalmasság, tapadás, megfelelő mechanikai szilárdság). Ennek megvalósítása érdekében a tudósok a fotokémiai nano-strukturálási módszert választották a makromolekulák nano-keretszerkezetű struktúrájának létrehozása érdekében. A hialuronsav és a kollagén makromolekulái összeillesztési rendszerének ehhez hasonló megvalósítása lehetővé teszi a Hyamatrix eredeti biomérnöki tulajdonságainak megalkotását (adhézió, vízelvezető képesség, átláthatóság) és jelentősen javítja a biokompatibilitást az anyagnak természetes biokémiai úton történő metabolizációjának köszönhetően. A nanotechnológia lehetővé teszi a kémiai adalékanyagok elkerülését a technológiai folyamatokban és a késztermékben, ez szintén növeli a HYAMATRIX biobőr klinikai hatékonyságát. A nanotechnológia alkalmazása végül lehetővé teszi a magas biokompatibilitással rendelkező bioplasztikus anyag szintetizálását. Az Orosz innovációk 00 verseny, jövőbeni ötletek szekció győztese Ezüst érem a Nemzetközi Innovációk és Beruházások Kiállításon, Moszkva, 006 Arany érem a Nemzetközi Innovációk és Beruházások Kiállításon, Moszkva, 009 A EXPO-00 Shanghai Világkiállítás résztevője, 00 A sikerhez VEZETŐ ÚT A ROAD TO SUCCESS Finalist of the Contest The Russian Innovations 00 in the section of Prospective idea Bioskin Hyamatrix is a bioplastic material, obtained as a result of the photochemical nano-structuring of the hyaluronic acid initial hydrocolloids. Hyaluronic acid can tighten a large amount of water, because its molecules create somewhat like a net in it. The scientists of Orenburg State University set a task to obtain from the hyaluronic acid a biomaterial in the form of elastic pallet (matrix), which will possess optimal bioengineered properties (elasticity, adhesion, sufficient mechanical strength). For the purpose of the present task solving a method of photochemical nano-structuring aimed at the formation of macromolecules nano-framework structure has been chosen. Such three-dimensional cross-linking system arrangement of the hyaluronic acid and collagen macromolecules allows to form the original bioengineered properties of Hyamatrix Silver medal of International Exhibition of Innovations and Investments, Моscow, 006. Gold medal of the International Exhibition of Innovations and Investments, Моscow, 009. Participant of the World Universal Exhibition EXPO-00, Shanghai (PRC), 00. (adhesion, drainage qualities, transparency) and substantially to improve a biocompatibility due to the material metabolization by natural biochemical means. Nanotechnologies make it possible to avoid chemical admixtures during the technological process as well as in the final product, so improving the clinical effectiveness of Hyamatrix bioskin. Use of nanotechnology will eventually allow synthesizing the bioplastic material, possessing high biocompatibility.

3 R.R. Rahmatullin Az Orenburgi Állami Egyetem sejttechnológiai kutató-termelő laboratóriumának vezetője, bioanyag kidolgozó: A kísérleti körülmények között történő klinikai alkalmazás érdekében a mutatók kimunkálása céljából a biobőr első prototípusainak kivizsgálására került sor. A vizsgálat tárgyai az Orenburgi Állami Egyetem viváriumának Wistar vonalú patkányai voltak. Az állatok két vizsgálati csoportját hoztuk létre: kísérleti és kontroll csoportot. Mindkét csoportban,x,0 cm méretű égési sebet szimuláltunk deréktájékán. A bioplasztikus anyagnak a kísérleti csoport esetében történő alkalmazásakor a tudósok megállapították, hogy a seb igen hamar behúzódott: nap után a bőrfelszín sérülésére utaló jelek sem voltak láthatók. A kontroll csoportban, ahol a gyógyulási folyamat természetes módon zajlott, a hegek még egy hónap után is megmaradtak. A kísérlet visszaigazolta, hogy a HYAMATRIX egyedülálló regeneráló képességgel rendelkezik. A bioanyag kísérleti körülmények között történő alkalmazásának hatékonysága 00 %-os volt. Az elméletből A GYAKORLATBA FROM THEORY TO PRACTICE R.R. Rakhmatullin, Head of the Cell Technology Scientific-Research Laboratory of the Orenburg State University, a developer of biomaterial: The first test models of bioskin have been investigated experimentally with the purpose of clinical indications development. Subjects of the research were the Wistar line rats of the OSU s vivarium. Two test groups of animals were formed: trial and control ones. In both groups the burn wound with the dimensions of,x,0 сm was simulated at lumbar region. Bioplastic material had been used in a trial group, and researchers watched the wound healing very quickly: after days already there were no signs of skin injury. In the control group, where healing process proceeded naturally, there could be seen cicatrices even after a month. The experience has shown that, Hyamatrix has a unique regenerative capacity. Effectiveness of the biomaterial application in experimental conditions has amounted to 00 %. Innovational and Practical Significance According to data presented by the Ministry of Public Health and Social Development of the Russian Federation number of those, suffered from burns constitutes about 700 thousand people annually. At present there are 8 burn centers; however the necessity in such therapeutic institutions is much higher: as far as only % burn patients are treated there, and 77% are delivered to the surgery and traumatoly departments.

4 A hialuronsav alapján többféle olyan gyógyszer és kozmetikai termék került előállításra, melyeket különböző bőrelváltozások, ízületi-és szembetegségek kezelésére alkalmaznak. Ugyanakkor a hialuronsav alapján előállított készítmények iránti igény igen nagy, tekintettel arra, hogy bizonyított e készítmények hatékonysága a különböző bőrelváltozások esetén, kezdve a súlyos égési sérülésektől és trofikus fekélyektől, egészen a kicsi, de veszélyes ipari és háztartási sérülésekig. Tekintettel erre aktuálissá vált az új gyógyászati anyagok gyártása. A hialuronsav hártyáinak nano-strukturálása az anyagokat új gyógyászati és fizikaikémiai tulajdonságokkal ruházza fel, növelve ezzel hatékonyságukat, és egyszerűsíti gyógyászati alkalmazásukat, csökkenti önköltségüket, és növeli az eltarthatósági idejüket stb. A HYAMATRIX nano-strukturált biobőr megfelelő mennyiségben történő gyártása lehetővé teszi az egészségügyi intézmények részéről jelentkező, az új nagyhatékonyságú bioplasztikus anyag iránti szükséglet kielégítését. 6 Seb modellezése Az anyag elhelyezése Sebgyógyulás az. napon (a kontrollcsoportban az. napon) Sebgyógyulás az. napon (a kontrollcsoportban a 0. napon) Sebgyógyulás a 8. napon (a kontrollcsoportban a. napon) Sebgyógyulás a. napon (a kontrollcsoportban a hónap végére) 6 Several types of pharmaceuticals and beauty aids, which are being used while treating different lesions of skin, joints and ophthalmology diseases, were made on the basis of hyaluronic acid. However, demand in available hyaluronic preparations is still very high, as their effectiveness in treating different skin lesions, starting from severe burns and trophic ulcers, up to small, but dangerous industrial and household traumas is proved. In this regard it is actual to produce new medical materials. Nanostructuring the hyaluronic acid films confers new medical and physical-chemical properties to materials, increases the effectiveness of their use, simplifies their application in therapeutical practice, reduces self-cost, expands terms of storage, etc. Production of the nanostructured bioskin Hyamatrix in sufficient amounts will permit to satisfy the needs of medical institutions in new highly effective bioplastic material. 6 Wound simulation Laying of biomaterial Wound healing on the st day (in control group on the th day) Wound healing on the th day (in control group on the 0th day) Wound healing on the 8th day (in control group on the th day) Wound healing on the th day (in control group up to the end of the month)

5 Már rendelkezésre állnak a HYAMATRIXNAK a különböző bőrelváltozások esetén történő alkalmazásának az eredményei. The patient appealed for a help to a medical-hygienic department of Orenburg State University. In his treatment the Hyamatrix has been used. After preliminary cleaning of wound from spalling parts the bioplastic material was laid on the inflammated skin under the polyethylene film for a period of its complete resolution, which occurred on the th day. During the first day the biocompatibility of the material with regard to the condition of subjacent tissues (hyperemia, water reáltalános közérzet jobb lett. A polietilén fóliát nap után eltávolítottuk, alatta pedig a bőrfelület teljes egészében regenerálódott. Az elért eredmény a mai napig megmaradt.. példa Beteg T., éves, -ik éve a jobb oldali kézfej neurodermitis komplikált formájában szenved gyakori állapotsúlyosbodással, mely bőrrepedés és fekélyes sebek formájában nyilvánul meg. A hagyományos gyógykezelés hatékonysága alacsony. A biobőr alkalmazása előtt A biobőr alkalmazása után A beteg az Orenburgi Állami Egyetem egészségügyi részlegét kereste meg segítségnyújtás érdekében. A gyógykezelés során HYAMATRIX alkalmazására került sor. A bioplasztikus anyagot, a sebhelynek a bőr hámrétegeitől való megtisztítása után, a gyulladt bőrfelületre helyeztük polietilén fólia alá annak teljes felszívódásáig, amire a 6. napon került sor. Az első napokon értékeltük az anyagnak a szövetekkel való biokompatibilitását (vörösség, duzzanat), a test hőmérsékletét. A dinamikus megfigyelés során pozitív sebgyógyulási dinamikát észleltünk: csökkent a fájdalom és a seb váladékozása, az Az első PÁCIENSEK THE FIRST PATIENTS There are already results of Hyamatrix use at different skin lesions. Case. Patient Т., years old, for the period of years suffers from the complicated form of the right hand neurodermatitis with the frequent exacerbations, resulting in skin spalling and ulcer formation. Traditional therapy has low effectiveness. tention), and the body temperature has been evaluated. Case monitoring showed a positive dynamics of the wound healing: painfulness decreased, traumatic discharge reduced and patient s general health improved. In days a polyethylene film was removed, and fully restored skin integument appeared underneath. The achieved result is being preserved up to now. Neurodermatitis Before Hyamatrix application After Hyamatrix application

6 . példa Beteg K., éves, diagnózis veleszületett epidermiolysis. Gyakori eróziótól és bőrfekélytől szenved, melyek mechanikai hatásra alakulnak ki. A közönséges terápia hatástalan. A szülők az Orenburgi Állami Egyetem sejttechnológiai tudományostermelő laboratóriumának szakembereitől kértek segítséget. A gyógykezelés során HYAMATRIX alkalmazására került sor. A megfigyelés. napján a seben elsődleges granulációt észleltünk, a közeli szövetek kipirulása nem volt észlelhető. A megfigyelés 9.,. napján a defektus centripetális csökkenése volt tapasztalható, elsődleges bőrregenerátum kialakulása mellett. A gyógyulás előrehaladtával a feleslegessé váló bioanyag eltávolításra került. A megfigyelés 9. napján az erozív-traumatikus bőrhiba teljes gyógyulását állapítottuk meg. A kezelés során a beteg megjegyezte, hogy megszűnt a sebből eredő fájdalom. Az általános közérzet jobb lett, a testhőmérséklet normalizálódott. A terápia igen nagy hatékonyságú. Sikerült elérni a bőrfelület teljes helyreállítását és nem volt szükség azokra a kötszerekre, melyeket a beteg nehezen viselt. EPIDERM OLYSIS A seb külső látványa Biokompatibilitási vizsgálat (. nap) Biokompatibilitási vizsgálat (9. nap) Biokompatibilitási vizsgálat (. nap) Biokompatibilitási vizsgálat (9. nap) Case. Patient К., years old, diagnosis - congenital epidermiolisis. He suffers from frequent erosions and skin ulcers appearing after mechanical effects. Traditional therapy has low effectiveness. His parents appealed for a help to the specialists of Cell Technology Scientific-Production Laboratory of the Orenburg State University. In his treatment Hyamatrix bioskin has been used. On the th day of wound observation there could be seen primary granulations, and hyperemia of subjacent tissues was absent. On the 9th, and th days of monitoring a centripetal defect decrease with the regenerated skin formation by the way of the first intention was indicated. While the wound has been healing the excesses of biomaterial were removed. On the 9th day of the monitoring the complete healing of erosive-wound skin defect has been indicated. During the period of treatment the patient noticed disappearance of pains and wound discharge. His general health improved and the body temperature was normalized. This therapy proved to be highly effective. Thus, complete restoration of the skin integument was achieved and the use of painful for the patient wound dressings was avoided. Epidermiolisis External view of wound Biocompatibility control (the st day) Biocompatibility control (the 9th day) Biocompatibility control (the th day) Biocompatibility control (the 9th day)

7 Analóg termékek Az Integra Life-Sсiеnсеs Ноldings Corporation vállalat (piaci részesedése % - a «Farmexpert 008». évi adatai szerint). ОrСеl-mаtriх, melyet az Ortec International lnc gyárt (piaci részesedése % - a «Farmexpert 008». évi adatai szerint). Apligraf (Grafskin) plasztikus bioanyag, melyet az Organogenesis, USA vállalat hozott létre (piaci részesedése 0% - a «Farmexpert 008». évi adatai szerint). A különböző plasztikus anyagok közül a világon a legsikeresebbnek a polimer tekinthető, mely a vegyileg modifikált hialuronsav alapján készül HYAFF (piaci részesedése 0% - a «Farmexpert 008». évi adatai szerint). Azonban a fenti anyagok nehezen érhetők el: különleges alkalmazási feltételeket igényelnek, és még az európai fizetőképességi színvonal figyelembe vételével is igen költségesek. Ezen kívül a HYAFF alapösszetételébe tartozik a vegyileg modifikált hialuronsav is, ez pedig csökkenti a klinikai hatékonyságot. A HYAMATRIX bioplasztikus anyag előnyei optimális biomérnöki tulajdonságok (rugalmasság, tapadás); nem igényel kötözést ás a sebről történő anyageltávolítást (az analóg termékek nem rendelkeznek ilyen tulajdonságokkal!); a sebben történő felszívódási képesség a gyógyulás mértékéhez igazodik (az analóg termékek nem rendelkeznek ilyen tulajdonságokkal!); alkalmazási kényelem; normál tárolási körülmények és hosszú szavatossági idő ( év, az analóg termékek hónapig). A bioanyag nanovázas mátrix-szal rendelkezik, mely előfeltétele az eredeti biomérnöki tulajdonságoknak (összehasonlító jellemzés a táblázatban van feltüntetve). Grafskin Apligraf HYAFF Innováció A GYAKORLATBAN INNOVATIONS IN PRACTICE OrCel-matrix Analogues Plastic material Integra оf Integra Life-SciencesHoldings Corporation (market share amounts to % according to the data by Pharmexpert, 008). OrCel-matrix produced by Ortec International Inc (market share amounts to % according to the data by Pharmexpert, 008). Apligraf (Grafskin) plastic biomaterial, created by Organogenesis, USA (market share amounts to 0% according to the data by Pharmexpert, 008). The most successful innovation in the world among the various plastic materials is a polymer made on the basis of chemically modified hyaluronic acid HYAFF (market share amounts to 0% according to the data by Pharmexpert, 008). Though, the above mentioned materials are not widely available: they require special terms of application and are very expensive even for the European level of paying capacity. Moreover, HYAFF material contains chemically modified hyaluronic acid, and this decreases its clinical effectiveness. Advantages of bioplastic material Hyamatrix Optimal bioengineered properties (elasticity, adhesion); No need for dressing and material removal out of the wound (Analogues do not have such property!); Ability to resolve in the wound while healing (Analogues do not have such property!); Use comfort; Normal terms of storage and long storage life ( years, while for analogues-up to months). Biomaterial has a nano-patterned matrix, which determines the presence of original bioengineered properties (comparative characteristics are given in the Table).

8 Tájékoztató adatok A mesterséges bőrhelyettesítők piaca jelenleg igen nagy. 009-ben az USA-ban és Európában a plasztikus anyagok piacának volumene $- milliárdot tett ki. Oroszországban a bioplasztikus anyagok piaca kezdeti stádiumban van, növekedési korlátjának oka az elérhető hazai termékek hiánya, a külföldi analóg termékek pedig igen költségesek. A HYAMATRIX nanostrukturált biobőr és a hasonló nem strukturált bioplasztikus anyagok összehasonlító elemzése PARAMÉTER HYAMATRIX BIOBŐR HIALURONSAV (PLASZTIKUS FORMA) «HYAFF» BIOPLASZTIKUS ANYAG. Az anyag előállításának technológiája Fotokémiai nanostrukturálás Kiinduló anyag liofil szárítása A kémiailag módosított formák crosslinking-je. Morfológia Atomi erőmikroszkópia ábra (. ábra) Atomi erőmikroszkópia ábra (. ábra) Atomi erőmikroszkópia ábra (. ábra). Optikai tulajdonságok Átlátszó Nem átlátszó Nem átlátszó. Külső adalékok tartalma Nem tartalmaz Nem tartalmaz Tartalmaz. Vízelvezető képesség Rendelkezik Nem rendelkezik, külső vízelvezetés szükséges Nem rendelkezik 6. Gyógyászati készítmények visszatartásának képessége Készítmény depó képzésének képessége Nem tud képezni készítmény depót 7. Tapadás Van Nincs Nincs 8. A sebben történő biodegradáció ideje 6 óra (optimális) - óra Nem degradálódik 9. Sejt-összeférhetőség in vitro és mitózis támogatása a sejtben Összeférhető, támogatja a sejtek mitózisát Összeférhető, nem támogatja a sejtek mitózisát Összeférhetetlen Nem rendelkezik gyógyászati készítmények visszatartásának képességével 0. Az alkalmazás sajátosságai Nem igényel kötözést és pótlólagos rögzítést Kötözést és pótlólagos rögzítést igényel Kötözést és pótlólagos rögzítést igényel. Gyógyszerészeti gazdaságtan 0 dollár 0 dollár 7 dollár Foto Img. Foto Img. Foto Img. Reference The market of artificial skin substitutes is rather great at present. As for the year of 009 the volume of plastic materials market was equal to $ - billions in the USA and Europe. In Russia the market of bioplastic materials is at the initial stage of development; its growth is affected by the absence of available domestic products, and foreign analogues are highly expensive. The evaluation of biomaterials market (in the RF and CIS), according to the experts data amounts to $0-0 billion annually and has a tendency of rapid growth (more than 0% per annum). Comparative analysis of nanostructured bioskin Hyamatrix and similar unstructured bioplastic materials PARAMETER BIOSKIN HYAMATRIX HYALURONIC ACID (lamellar form) BIOPLASTIC MATERIAL «HYAFF». Production tеchnology Photochemical nanostructuring Lyophilic drying of basic substance Cross-linking of chemically modified forms. Morphology Atomic-powered microscopic image (Img. ) Аtomic-powered microscopic image (Img. ) Electronic microscopic image (Img. ). Optical properties Transparent Non-transparent Non-transparent. Outer admixtures cоntent N/A N/A Available. Drainage properties Available N/A, outer drainage required N/A 6. Ability to retain medicinal drugs Able to form drug depot Not able to form drug depot Not able to retain medicinal drugs 7. Аdhesion Available N/A N/A 8. Time of biodegradation in the wound 6 hours (optimal) - hours Does not degrade 9. Cell compatibility in vitro and cell mitosis support Соmpatible, supports cells mitosis Соmpatible, does not support cells mitosis Not compatible 0. Application peculiarities No dressings, additional fixation required Dressings and additional fixation required Dressings and additional fixation required. Pharmacoeconomics 0 dollars 0 dollars 7 dollars

9 «Nanosintez» Research and Development Enterprise, LLC Pobeda prospect, Orenburg, Russia, bld., Nizhny Susalny Lane, Moscow, Russia, Distributor in Hungary: GBS - Global Business Systems Kft. 068 Budapest, Kiraly u / info@gbs-europe.com