Preforma multicapa obtenida mediante electrohilado, procedimiento para producir una preforma, así como uso de la misma.

Preforma multicapa obtenida mediante electrohilado, cuya preforma es adecuada como un andamiaje para una prótesis

, cuya preforma comprende al menos una capa de microfibras y al menos una capa de nanofibras, caracterizada por que el tamaño de poro de la al menos una capa de microfibras está comprendido en el intervalo 1 - 300 micrómetros y por que el tamaño de poro de la al menos una capa de nanofibras está comprendido en el intervalo 1 - 300 micrómetros, preferiblemente el tamaño de poro de la al menos una capa de microfibras y/o la al menos una capa de nanofibras está comprendido entre 5 y 100 micrómetros

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/NL2009/050611.

Solicitante: TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN.

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: DEN DOLECH 2 5612 AZ EINDHOVEN PAISES BAJOS.

Inventor/es: BAAIJENS,FRANCISCUS PETRUS THOMAS, RUBBENS,MIRJAM PETRONELLA, COX,MARTIJN ANTONIUS JOHANNES.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > TRENZADO; FABRICACION DEL ENCAJE; TRICOTADO; PASAMANERIA;... > FABRICACION DE TEJIDOS TEXTILES, p. ej. A PARTIR... > No tejidos formados únicamente o principalmente... > D04H1/42 (caracterizados por la elección de ciertas clases de fibras en la medida en que esta elección no tiene una influencia preponderante en la consolidación del velo)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > TRENZADO; FABRICACION DEL ENCAJE; TRICOTADO; PASAMANERIA;... > FABRICACION DE TEJIDOS TEXTILES, p. ej. A PARTIR... > D04H13/00 (Otros no tejidos)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FIBRAS O HILOS NATURALES O FABRICADOS POR EL HOMBRE;... > PROCEDIMIENTOS O APARATOS MECANICOS PARA LA FABRICACION... > D01D5/00 (Formación de filamentos, hilos o similares)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > TRENZADO; FABRICACION DEL ENCAJE; TRICOTADO; PASAMANERIA;... > FABRICACION DE TEJIDOS TEXTILES, p. ej. A PARTIR... > No tejidos formados únicamente o principalmente... > D04H1/728 (por electrohilado)

PDF original: ES-2527447_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Preforma multicapa obtenida mediante electrohilado, procedimiento para producir una preforma, así como uso de la misma La presente invención se refiere a una preforma multicapa obtenida mediante electrohilado, cuya preforma es adecuada como un andamiaje para una prótesis, cuya preforma comprende al menos una capa de microfibras y al menos una capa de nanofibras. La presente invención se refiere además a un procedimiento para producir una preforma mediante electrohilado. Además, la presente invención se refiere al uso de dicha una preforma y a un procedimiento de cultivo de tejido humano o animal sobre un sustrato.

La publicación de Q. P. Pham et al. en Biomacromolecules 2006, vol. 7, pp. 1796-1805 se refiere a una preforma multicapa electrohilada a base de fibras de polímeros de ε-policaprolactona. La preforma multicapa comprende capas alternas de microfibras que tienen un diámetro de 2 a 10 micrómetros y nanofibras que tienen un diámetro de aproximadamente 600 nanómetros. Sin embargo, el crecimiento hacia el interior de las células en la matriz de preforma no es óptimo debido al paso no óptimo de las células y los nutrientes a la preforma.

El documento US 2008/112998 se refiere a un andamiaje de tejido sintético que comprende capas alternas de polímeros electrohilados y células de mamíferos intercaladas en su interior. La presencia de células de mamíferos en los andamiajes de tejido complica la esterilización y el almacenamiento del andamiaje previamente a su uso. El documento US 2008/0131965 correspondiente al documento NL 1026076 describe un procedimiento para producir una preforma mediante un procedimiento de electrohilado. No se refiere a un procedimiento para producir una preforma a partir de nano y micro fibras.

Un objeto de la presente invención es proporcionar una preforma a partir de la cual puedan producirse prótesis o implantes tridimensionales.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una preforma que tenga un excelente crecimiento hacia el interior de las células.

Otro objeto de la presente invención es la provisión de una preforma que tenga un equilibrio óptimo entre estabilidad estructural y mecánica por un lado y el crecimiento hacia el interior y la fijación de células por otro lado. Además, un objeto de la presente invención es proporcionar una preforma que pueda ser usada como un sustrato para el cultivo de tejido humano o animal.

Además, un objeto de la presente invención es proporcionar un sustrato para una prótesis o un implante, en particular, para una válvula cardíaca, un vaso sanguíneo, una conexión tipo T para conectar vasos sanguíneos o un parche cardíaco.

Uno o más de los objetos anteriores se consiguen mediante una preforma multicapa según el preámbulo, caracterizada por que el tamaño de poro de la al menos una capa de microfibras está comprendido en el intervalo de 1 -300 micrómetros y por que el tamaño de poro de la al menos una capa de nanofibras está comprendido en el intervalo de 1 -300 micrómetros.

En una realización de la presente invención, el tamaño de poro de todas las capas de la preforma, es decir, el tamaño de poro de la red completa de fibras o la preforma, está comprendido en el intervalo de 1 -300 micrómetros. De esta manera, la porosidad de la preforma total está comprendida en el intervalo deseado, permitiendo una infiltración óptima de las células y los nutrientes a lo largo de todo el espesor de la preforma.

Los presentes inventores han encontrado que, cuando se usa una preforma basada en una o más capas de microfibras combinadas con una o más capas de nanofibras, es esencial que el tamaño de poro de las una o más capas de microfibras, así como las una o más capas de nanofibras, sea suficientemente grande para asegurar un buen crecimiento hacia el interior de las células, así como buena difusión de los nutrientes.

Después de una elaborada investigación, los presentes inventores han encontrado que puede obtenerse un equilibrio óptimo entre las propiedades estructurales y mecánicas, por un lado, y el crecimiento hacia el interior y la fijación de las células, por otro lado, mediante una preforma según la presente invención. En particular, los presentes inventores encontraron que el tamaño de poro de la capa de nanofibras era crítico y, sin querer estar ligados a una teoría específica, los presentes inventores son de la opinión de que el tamaño de poro de la capa o 60 las capas de nanofibras es responsable de un crecimiento hacia el interior suficiente de las células.

Resumen de los dibujos La presente invención se entiende mejor a partir de la descripción detallada siguiente cuando se considera junto con los dibujos adjuntos.

La Figura 1 describe una sección transversal esquemática de una preforma de dos capas según una realización de la presente invención.

La Figura 2 describe una sección transversal esquemática de una preforma de capas que forman un gradiente 10 según otra realización de la presente invención.

La Figura 3 describe otra realización de la preforma multicapa según la presente invención.

La Figura 4a muestra tres submoldes de un molde que pueden ser usados para el electrohilado de una preforma 15 según la presente invención para ser usada como un andamiaje para una válvula cardiaca artificial de tres membranas.

La Figura 4b es una vista en sección de un conjunto de los submoldes de la Figura 4a, que han sido provistos de una capa de microfibras y una capa de nanofibras mediante electrohilado.

La Figura 5a muestra un conjunto de los tres submoldes de la Figura 4a y un submolde complementario para obtener una válvula cardíaca completa, mientras que la Figura 5b es una vista en sección de los submoldes de la Figura 5a deslizados uno en el interior del otro. La Figura 5c es una vista en sección del molde completo para la válvula cardíaca que comprende una capa de microfibras y una capa de nanofibras obtenida después de un electrohilado.

Las Figuras 6a y 6b son una vista en planta superior y una vista lateral, respectivamente, de una preforma según la presente invención obtenida usando el molde de las Figuras 5a-5c.

La Figura 7a muestra un molde según otra realización de la presente invención, una pieza en T para conectar dos o más vasos sanguíneos. Las Figuras 7b y 7c muestran dos posibles realizaciones de un submolde. La Tabla 1 representa información sobre diversas microfibras usadas en la presente invención. Descripción detallada El término "microfibras', tal como se usa en la presente memoria, significa fibras que tienen un diámetro comprendido en el intervalo micrométrico.

El término "nanofibrasâ??, tal como se usa en la presente memoria, significa fibras que tienen un diámetro comprendido en el intervalo nanométrico.

El término "preformaâ??, tal como se usa en la presente memoria, significa un artículo que tiene una forma tridimensional que puede ser usado como un andamiaje para ingeniería tisular.

El término "multicapaâ??, tal como se usa en la presente memoria descriptiva, significa que comprende al menos dos 45 capas, una de nanofibras y una de microfibras. Se incluyen en esta definición, en el alcance de la presente invención, las preformas de capas que forman un gradiente construidas a partir de un número infinito de capas muy finas, una sobre la otra, en las que el diámetro de las fibras cambia continuamente de una capa a otra. En el electrohilado, esto puede conseguirse, por ejemplo, cambiando de manera continua los parámetros de hilado durante la operación de hilado, de manera que el diámetro de las fibras aumente o disminuya de manera continua.

Un ejemplo muy básico de una preforma de múltiples capas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Preforma multicapa obtenida mediante electrohilado, cuya preforma es adecuada como un andamiaje para una prótesis, cuya preforma comprende al menos una capa de microfibras y al menos una capa de nanofibras, caracterizada por que el tamaño de poro de la al menos una capa de microfibras está comprendido en el intervalo 1 -300 micrómetros y por que el tamaño de poro de la al menos una capa de nanofibras está comprendido en el intervalo 1 -300 micrómetros, preferiblemente el tamaño de poro de la al menos una capa de microfibras y/o la al menos una capa de nanofibras está comprendido entre 5 y 100 micrómetros 2. Preforma según la reivindicación 1, en la que el tamaño de poro de todas las capas de la preforma está comprendido entre 1 y 300 micrómetros, preferiblemente entre 5 y 100 micrómetros.

3. Preforma según una o más de las reivindicaciones anteriores, en la que el diámetro de las microfibras está

comprendido en el intervalo de 3 a 20 micrómetros, preferiblemente de 5 a 18 micrómetros y, en particular, de 8 a 15 14 micrómetros.

4. Preforma según una o más de las reivindicaciones anteriores, en la que el diámetro de las nanofibras está comprendido en el intervalo de 50 a 800 nanómetros, preferiblemente al menos 200 nanómetros y, en particular, al menos 400 nanómetros, preferiblemente no más de 700 nanómetros y, en particular, no más de 600 nanómetros.

5. Preforma según una o más de las reivindicaciones anteriores, en la que la porosidad de la capa de microfibras y/o la capa de nanofibras está comprendida en el intervalo del 70 al 95%.

6. Preforma según una o más de las reivindicaciones anteriores, en la que la preforma tiene un número infinito de 25 capas que tienen un gradiente de diámetros.

7. Procedimiento para producir una preforma mediante electrohilado, adecuada como un andamiaje para una prótesis, caracterizado por que el procedimiento comprende las etapas de proporcionar un molde y posteriormente aplicar, en orden aleatorio, mediante electrohilado al menos una capa de microfibras y al menos una capa de nanofibras, en el que el tamaño de poro de la al menos una capa de microfibras está comprendido en el intervalo de 1-300 y el tamaño de poro de la al menos una capa de nanofibras está comprendido en el intervalo 1-300.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que la etapa de electrohilado de la al menos una capa de nanofibras se lleva a cabo a una temperatura por debajo de 220 K. 35

9. Procedimiento según una o más de las reivindicacione.

7. 8, en el que el procedimiento comprende las etapas de proporcionar posteriormente un molde, electrohilar al menos una capa de nanofibras y, posteriormente, electrohilar al menos una capa de microfibras.

10. Procedimiento según una o más de las reivindicacione.

7. 9, en el que no se incorporan células de mamífero a la preforma durante el electrohilado.

11. Uso de una preforma según una o más de las reivindicaciones 1 -6 o una preforma obtenida según uno o más de los procedimientos según las reivindicacione.

7. 10 como un sustrato para cultivar tejido humano o animal. 45

12. Uso según la reivindicación 11, caracterizado por que la preforma es un sustrato para cultivar una válvula cardiaca, uno o más vasos sanguíneos o una conexión de los mismos o un parche cardíaco.

13. Procedimiento para producir una preforma por medio de un procedimiento de electrohilado, que comprende las 50 etapas de:

a) proporcionar un molde constituido por al menos dos submoldes, cuyos submoldes comprenden, de manera sustancialmente exclusiva, superficies convexas; b) aplicar al menos una capa de nano o microfibras a la superficie de al menos uno de los submoldes de la 55 etapa a) mediante electrohilado; c) combinar al menos dos submoldes seleccionados de entre los submoldes de la etapa a) y los submoldes de la etapa b) ; d) aplicar al menos una capa de nano o microfibras a la superficie del conjunto de la etapa c) mediante electrohilado para obtener la preforma, en el que la preforma comprende al menos una capa de nanofibras y al 60 menos una capa de microfibras, en el que el tamaño de poro de la al menos una capa de microfibras está comprendido en el intervalo 1 -300 micrómetros y en el que el tamaño de poro de la al menos una capa de nanofibras está comprendido en el intervalo 1 -300 micrómetros.