ПРОТЕЗЫ МЕЖПОЗВОНКОВЫХ ДИСКОВ И СПОСОБЫ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

1. Биологически совместимая поддерживающая структура для протеза межпозвонкового диска, содержащая:
один или более из: кольцевидного элемента, первой пластинки или второй пластинки из биологически совместимого материала, при этом:
указанный кольцевидный элемент содержит внутреннюю поверхность стенки, наружную поверхность стенки, первую плоскую поверхность и вторую плоскую поверхность; и
указанный биологически совместимый материал присутствует в количестве от около 1% до около 100 мас.% биологически совместимой поддерживающей структуры.
2. Поддерживающая структура по п. 1, отличающаяся тем, что кольцевидный элемент имеет среднюю толщину от около 100 мкм до около 6000 мкм и поперечную толщину от около 100 мкм до около 2000 мкм.
3. Поддерживающая структура по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что первая пластинка и вторая пластинка имеют толщину от около 100 мкм до около 1200 мкм.
4. Поддерживающая структура по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что указанная поддерживающая структура имеет один или более из: модуля упругости при изгибе от около 0,2 ГПа до около 100 ГПа; модуля продольной упругости от около 0,02 ГПа до около 100 ГПа; и прочность на разрыв от около 1 МПа до около 1000 МПа.
5. Поддерживающая структура по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что биологически совместимый материал выбран из группы, состоящей из полисахаридов, биосовместимых полимеров, каучука, кремния, биосовместимых металлов, биосовместимой керамики, полиэтиленгликоля, полипропиленгликоля, полиаминокислот, природных и биополимеров или комбинаций двух или более из них.
6. Поддерживающая структура по п. 5, отличающаяся тем, что
биологически совместимый материал выбран из группы, состоящей из PLA, PGA, PLGA, PDO, поликапролактонов, биорезорбируемых металлических сплавов и их комбинаций; и
биологически совместимый материал распадается, всасывается или рассасывается со скоростью от около 1 месяца до около 7 лет.
7. Поддерживающая структура по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что кольцевидный элемент выполнен в форме межпозвонкового диска субъекта.
8. Поддерживающая структура по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что кольцевидный элемент имеет одно или более отверстий, имеющих средний размер от около 10 мкм до около 10000 мкм.
9. Поддерживающая структура по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что указанная поддерживающая структура дополнительно содержит один или более выступающих элементов, присоединенных к и проходящих в дальнюю сторону от первой плоской поверхности или второй плоской поверхности кольцевидного элемента или плоской поверхности первой пластинки или второй пластинки.
10. Поддерживающая структура по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что указанная поддерживающая структура дополнительно содержит один или более связующих элементов, соединяющих поперечное сечение кольцевидного элемента от одного участка внутренней поверхности стенки до другого участка внутренней поверхности стенки или соединяющих плоскую поверхность первой пластинки с плоской поверхностью второй пластинки.
11. Способ изготовления биологически совместимой поддерживающей структуры для протеза межпозвонкового диска по любому из пп. 1-10, причём указанный способ изготовления включает:
нанесение одного или более слоёв биологически совместимого материала на подложку;
сшивание указанного биологически совместимого материала; и
необязательно, повторение стадий нанесения и сшивания с получением биологически совместимой поддерживающей структуры.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что указанный способ изготовления включает одно или более из: литья под давлением, центробежного формования, формования с применением позитивных отливных форм, формования с применением негативных отливных форм, субтрактивной обработки, фрезерования и механической обработки, а также трехмерной (3D) печати.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что
нанесение включает 3D-печать одного или более слоёв биологически совместимого материала; и
3D-печать выбрана из группы, состоящей из: струйной печати, послойной печати, экструзионной печати и биопечати.
14. Способ по п. 12, отличающийся тем, что указанный способ изготовления включает литьё под давлением, при этом указанное литьё под давлением включает
нанесение одного или более слоёв биологически совместимого материала на подложку, причём указанная подложка представляет собой форму биологически совместимой поддерживающей структуры;
сшивание биологически совместимого материала в указанной форме и, необязательно, повторение стадий нанесения и сшивания; и
извлечение биологически совместимой поддерживающей структуры из указанной формы.
15. Способ по любому из пп. 11-14, отличающийся тем, что биосовместимый материал представляет собой биосовместимый полимер, имеющий температуру плавления от около 50°C до около 250°C.
16. Состав протеза межпозвонкового диска, содержащий
биологически совместимую поддерживающую структуру для протеза межпозвонкового диска по любому из пп. 1-10; и
тканеинженерную конструкцию, содержащую биочернила.
17. Состав протеза межпозвонкового диска по п. 16, отличающийся тем, что биочернила содержат одно или более из: гидрогеля, агарозы, коллагена, хитозана, фибрина, гиалуроновой кислоты, каррагинана, полиэтиленоксида, полипропиленоксида, сополимера полиэтиленоксида и полипропиленоксида, гидроксипропилметилцеллюлозы, поли(пропиленфумарат-со-этиленгликоля), поли(этиленгликоль)-со-поли(молочной кислоты), поли(винилового спирта), олигопептидов KDLl 2, поли(н-изопропилакриламида) или комбинаций двух или более из них.
18. Состав протеза межпозвонкового диска по п. 17, отличающийся тем, что биочернила содержат альгинатный гидрогель, присутствующий в количестве от около 0,5% (масс./об.) до около 10% (масс./об.).
19. Состав протеза межпозвонкового диска по п. 16, отличающийся тем, что биочернила содержат от около 5 мг/мл до около 200 мг/мл коллагена.
20. Состав протеза межпозвонкового диска по п. 19, отличающийся тем, что коллаген выбран из коллагена I типа, коллагена II типа или их комбинации.
21. Состав протеза межпозвонкового диска по любому из пп. 16-20, отличающийся тем, что тканеинженерная конструкция содержит структуру пульпозного ядра, содержащую коллаген II типа, и структуру фиброзного кольца, содержащую коллаген I типа.
5
7
22. Состав протеза межпозвонкового диска по любому из пп. 16-21, отличающийся тем, что тканеинженерная конструкция дополнительно содержит популяцию клеток, присутствующих в концентрации от около 1,0⋅10 клеток/мл до около 5,0⋅10 клеток/мл.
23. Состав протеза межпозвонкового диска по любому из пп. 16-22, отличающийся тем, что
кольцевидный элемент биологически совместимой поддерживающей структуры увеличивает осевую жёсткость тканеинженерной конструкции от около 5-кратной жёсткости до около 10000-кратной жёсткости; и/или
первая пластинка или вторая пластинка биологически совместимой поддерживающей структуры увеличивает осевую предельную нагрузку тканеинженерной конструкции на около 1%-около 10000%; и/или
указанный состав выдерживает осевую компрессию от около 1 кН до около 10000 кН, сдвигающее усилие от около 0,2 кН до около 1000 кН или их комбинацию.
24. Способ изготовления состава протеза межпозвонкового диска по любому из пп. 16-23, включающий
изготовление биологически совместимой поддерживающей структуры, включающее:
нанесение биологически совместимого материала на подложку;
необязательно, сшивание указанного биологически совместимого материала; и
необязательно, повторение стадий нанесения и необязательного сшивания с получением биологически совместимой поддерживающей структуры;
изготовление тканеинженерной конструкции, включающее:
нанесение биочернил в биологически совместимую поддерживающую структуру или вокруг неё;
сшивание указанных биочернил и, необязательно, повторение стадий нанесения и сшивания с образованием тканеинженерной конструкции; и
отверждение состава протеза межпозвонкового диска.
25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что отверждение состава протеза межпозвонкового диска осуществляют при температуре от около 34°C до около 37°C.