DISPOSITIVO, SISTEMA Y MÉTODO DE MEZCLA.

Dispositivo (2) para mezclar al menos dos corrientes individuales de componentes que,

cuando se mezclan, forman una corriente de fluidos combinados, comprendiendo el dispositivo: una primera vía de paso (28, 914) adaptada para comunicar con una de entre las al menos dos corrientes individuales; una segunda vía de paso (30, 916) adaptada para comunicar con otra de las al menos dos corrientes individuales; y caracterizado porque el dispositivo comprende además un elemento de mezcla poroso (36, 136, 136A, 136B, 901) que comunica con cada una de entre la primera y la segunda vías de paso comprendiendo un retículo tridimensional que define una pluralidad de pasos tortuosos de interconexión por el mismo, teniendo el elemento de mezcla poroso características físicas para mezclar suficientemente las corrientes de componentes de la corriente de fluidos combinados, características que incluyen una característica o más seleccionadas de entre el tamaño medio de poro de flujo, el espesor y la porosidad

5 Antecedentes

En general, la presente descripción se refiere a un mezclador en línea para mezclar múltiples componentes de una corriente de fluidos combinados, tal como un sellante u otra corriente de fluidos combinados compuestos de múltiples componentes. Más en particular, la presente descripción se refiere a tales mezcladores en línea, a sistemas que utilizan dichos mezcladores en línea y a métodos de mezcla en línea en el campo del sellado de heridas y tejidos, por ejemplo con fibrina. De forma todavía más particular, la presente invención se refiere a composiciones de fibrina preparadas mediante dicha mezcla en línea.

La mezcla en línea de corrientes de fluidos combinados, incluyendo corrientes de fluidos de distinta viscosidad, puede ser útil en una amplia variedad de instalaciones que incluyen el campo médico, la industria alimentaria, electrónica, del automóvil, energía, petróleo, industrias farmacéuticas, químicas, de fabricación y otras. En un ejemplo de aplicación en el campo médico, la mezcla en línea de dos o más corrientes de fluidos combinados se emplea para formar un sellante, tal como un sellante de tejidos, que se aplica a tejido humano y animal. Dicho sellante se puede emplear para sellar o reparar tejidos en un sitio quirúrgico o de herida, para interrumpir el sangrado, sellar heridas, tratar quemaduras o como injertos de piel, así como una variedad de otros objetivos. En la industria alimentaria, la mezcla en línea de dos o más componentes es útil para la combinación de alimentos y composiciones de bebidas. En la industria electrónica y/o de fabricación, la combinación de dos o más componentes se puede emplear para crear revestimientos o sellantes, según se desee, para aplicaciones particulares. Esto puede incluir revestimientos o sellantes que sean ópticamente transparentes, eléctricamente conductores o aislantes, térmicamente conductores o resistentes a altas temperaturas o útiles en aplicaciones criogénicas o de muy bajas temperaturas. En el campo oftalmológico, la mezcla en línea de dos o más componentes puede resultar deseable para proporcionar cantidades relativamente pequeñas o caudales bajos de un agente tratante para el tratamiento del ojo. En las industrias de combustibles o de energía, la mezcla en línea de aire, agua u otros componentes con combustible puede resultar útil para crear combustibles ambientalmente más seguros o más limpios. La mezcla en línea puede ser útil también en la fabricación de partículas nano-o micro-dimensionadas y de suspensiones de partículas para su utilización en el campo médico (tal como el suministro de medicamentos).

En el campo médico, y particularmente en el campo de los sellantes de tejidos utilizados para sellar o reparar tejidos biológicos, dicho sellante está compuesto típicamente por dos o más componentes que, cuando se mezclan, forman un sellante con suficiente adherencia para la aplicación deseada, de forma que se sella o repara la piel u otro tejido. Dichos componentes sellantes preferentemente son biocompatibles y pueden ser absorbidos por el cuerpo, o son de otro modo inofensivos para el cuerpo, de modo que no exigen su retirada posterior. Por ejemplo, la fibrina es un sellante de tejido bien conocido formado a partir de una combinación de al menos dos componentes primarios -fibrinógeno y trombina- que tienen, dependiendo de la temperatura, distinta viscosidad, de aproximadamente 200 cps y 15 cps respectivamente. Al ponerse en contacto uno con otro, los componentes de fibrinógeno y trombina interactúan formando un sellante de tejido, la fibrina, que es extremadamente viscosa.

Los componentes sellantes se pueden mantener en recipientes individuales y se combinan antes de la aplicación. Sin embargo, debido a que los componentes sellantes como el fibrinógeno y la trombina tienen distinta viscosidad, a menudo resulta difícil conseguir una mezcla completa y perfecta. Cuando los componentes se mezclan inadecuadamente, entonces la eficacia del sellante para sellar o unir el tejido en la superficie de trabajo se ve comprometida.

La mezcla inadecuada del tipo descrito anteriormente representa también un problema que está presente en otros campos médicos y/o no médicos donde se requiere mezclar conjuntamente dos o más componentes con viscosidades relativamente diferentes. Dichos componentes pueden tender a separarse uno de otro antes de ser utilizados o repartidos en una corriente no perfectamente mezclada ni mucho menos, debido, al menos en parte, a sus distintas viscosidades, caudales y dependiendo de la temperatura y de la cantidad de tiempo durante el cual se puede almacenar dicha mezcla antes de su utilización.

Para superar las dificultades de formación de fibrina altamente viscosa en el campo médico, con el fin de proporcionar un sellante de tejido, es común proporcionar una mezcla en línea de dos o más componentes -en lugar de la mezcla discontinua o en tanque de los componentes- para formar un sellante de tejido justo antes de su aplicación en una superficie de trabajo. Dicho sellante se puede aplicar mediante un dosificador que eyecta el sellante directamente sobre el tejido u otro sustrato o superficie de trabajo. Ejemplos de dosificadores de sellante de tejidos son conocidos de las patentes de Estados Unidos Nº 4.631.055, 4.846.405, 5.116.315, 5.582.596, 5.665.067, 5.989.215, 6.461.361, 6.585.696, 6.620.125 y 6.802.822, así como la publicación PCT WO 96/39212. Otros ejemplos de tales dosificadores también son los vendidos bajo las marcas comerciales Tissomat ® y Duploject®, comercializadas por Baxter AG. Típicamente, en estos dispositivos de la técnica anterior, se combinan dos corrientes individuales de los componentes fibrinógeno y trombina y la corriente combinada se distribuye en la superficie de trabajo. La combinación de las corrientes de fibrinógeno y trombina inicia la reacción que resulta en la formación del sellante de fibrina. Aunque sea importante la perfecta mezcla para la formación de fibrina, el ensuciado o la obstrucción de la boquilla del dosificador puede dificultar la dosificación adecuada de fibrina. Tal suciedad u obstrucción puede provenir del contacto o de la mezcla de los componentes sellantes en un dosificador durante un período de tiempo prolongado antes de la eyección de los componentes sellantes desde la boquilla dosificadora.

En los sistemas actuales de mezcla, la calidad de mezcla de dos o más componentes con distintas viscosidades puede variar según el caudal. Por ejemplo, en ciertas condiciones de flujo, los componentes se pueden distribuir como corriente no perfectamente mezclada ni mucho menos. En consecuencia, se desea proporciona un sistema de mezcla que no dependa del caudal para conseguir una mezcla suficiente.

La US 2006/009801 describe un método para tratar la efusión pleural mediante el pegado de la pleura con un adhesivo adecuado. El pegamento puede estar envasado en dos partes líquidas en un aplicador, tal como una jeringa en dos partes, mezclándose ambas partes a medida que se distribuyen. El sistema puede presentar también un tapón poroso u otro filtro localizado distalmente de una cámara de mezcla.

La WO 2005/048977 describe un sistema para que un líquido esclerosante forme espuma con un gas. Se mezclan el gas y el líquido y la corriente de fluidos combinados pasa entonces por una unidad de formación de espuma.

La DE 203 07 153 describe un dispositivo para aumentar la concentración de gas en el agua potable. El gas y el agua se mezclan en un montaje de boquilla y el agua tratada pasa entonces por una disposición de micro-pantallas de diversos tamaños de malla que se puede utilizar para controlar la estructura de burbujas de la mezcla gas-agua.

La US 3.861.652 describe un dispositivo y un método de mezcla, de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 24, para mezclar líquidos de distintas viscosidades que comprende secciones de mezcla inicial y final, provistas cada una de placas deflectoras curvadas de mezcla, y una sección pantalla entre las dos secciones de mezcla. La sección pantalla se ajusta con una pantalla cilíndrica o malla por la que pasan los líquidos. Se indica que las pantallas de 100 mesh o más finas son preferentes.

Aunque los dispositivos de la técnica anterior han funcionado hasta cierto punto en la formación y dosificación de mezclas, sigue existiendo la necesidad de proporcionar un mezclador y un sistema dosificador que proporcione una mezcla fiable y perfecta de al menos dos componentes (por ejemplo para un sellante de tejidos) para su aplicación en una superficie de trabajo deseada o para otras aplicaciones...

1. Dispositivo (2) para mezclar al menos dos corrientes individuales de componentes que, cuando se mezclan, forman una corriente de fluidos combinados, comprendiendo el dispositivo:

una primera vía de paso (28, 914) adaptada para comunicar con una de entre las al menos dos corrientes individuales;

una segunda vía de paso (30, 916) adaptada para comunicar con otra de las al menos dos corrientes individuales;

y caracterizado porque el dispositivo comprende además

un elemento de mezcla poroso (36, 136, 136A, 136B, 901) que comunica con cada una de entre la primera y la segunda vías de paso comprendiendo un retículo tridimensional que define una pluralidad de pasos tortuosos de interconexión por el mismo, teniendo el elemento de mezcla poroso características físicas para mezclar suficientemente las corrientes de componentes de la corriente de fluidos combinados, características que incluyen una característica o más seleccionadas de entre el tamaño medio de poro de flujo, el espesor y la porosidad.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el producto del tamaño medio de poro de flujo, el espesor y la porosidad del elemento de mezcla poroso (36, 136, 136A, 136B) se encuentra en el rango de aproximadamente 0,016 a 0,055.

3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de mezcla poroso (36, 136, 136A, 136B) tiene un valor K incluido en el rango de aproximadamente 5 a 17, según se mide por la Ley de Darcy:

K = Q x ηx L/(S x ΔP)

donde Q = caudal de la corriente de fluidos combinados,

η = viscosidad del más viscoso de los dos componentes,

L = espesor del elemento de mezcla poroso,

S = área superficial del elemento de mezcla poroso, ΔP = cambio de presión entre los emplazamientos aguas arriba y aguas abajo del elemento de mezcla poroso.

4. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho dispositivo es un dispositivo sellante de tejido.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque comprende además al menos dos recipientes (6, 8) que contienen separadamente un componente de fibrinógeno y un componente de trombina que se combinan para producir una mezcla de fibrina que tiene cantidades seleccionadas de fibrinógeno y trombina, comunicando la primera vía de paso (28) con uno de entre al menos dos recipientes y comunicando la segunda vía de paso (30) con otro de entre al menos dos recipientes, caracterizado porque cada uno del fibrinógeno y la mezcla de fibrina incluye al menos una cadena de monómeros alfa, albúmina y una cadena de monómeros beta y caracterizado porque la mezcla de fibrina tiene una velocidad de reticulación medida por un valor Q Xn/X1, donde X1 y Xn representan cada uno la relación entre la cadena alfa y la cantidad combinada de albúmina y cadena beta, respectivamente para el fibrinógeno y la mezcla.

6. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque comprende además al menos dos recipientes (6, 8) que contienen separadamente un componente de fibrinógeno y un componente de trombina, comunicando la primera vía de paso (28) con uno de entre al menos dos recipientes y comunicando la segunda vía de paso (30) con otro de entre al menos dos recipientes, caracterizado porque la corriente de fluidos combinados es una mezcla de fibrina de cantidades seleccionadas de fibrinógeno y trombina que tienen respectivamente una primera y una segunda característica óptica y la corriente de fluidos combinados proporciona una característica óptica relativamente uniforme para indicar cuando el primero y el segundo componentes están mezclados suficientemente para formar la mezcla de fibrina.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque una de entre la primera y la segunda características ópticas es la fluorescencia.

8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende al menos dos de dichos elementos de mezcla porosos (136A, 136B) colocados en serie.

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque los elementos de mezcla porosos (136A, 136B) están en una relación de separación entre sí.

10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de mezcla poroso comprende un material poroso seleccionado de entre el grupo consistente en vidrio, cerámica, metal y polímero.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque el elemento de mezcla poroso comprende un material sinterizado.

12. Dispositivo según la reivindicación 10 ó 11, caracterizado porque el elemento de mezcla poroso (36, 136, 136A, 136B) comprende un material seleccionado de entre polipropileno o polietileno.

13. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de mezcla poroso (36, 136, 136A, 136B) se encuentra aguas abajo de un emplazamiento donde las al menos dos corrientes individuales se combinan en primer lugar.

14. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además una tercera vía de paso (32) en comunicación de fluido con y aguas abajo de la primera y la segunda vías de paso (28, 30) para unir las al menos dos corrientes individuales en un emplazamiento seleccionado, así como una salida (34) aguas abajo del elemento de mezcla poroso (36, 136, 136A, 136B) para permitir la circulación de la corriente de fluidos combinados, y caracterizado porque el elemento de mezcla poroso se encuentra aguas abajo y cerca del emplazamiento seleccionado.

15. Dispositivo según la reivindicación 14, caracterizado porque al menos uno de los dos componentes incluye un líquido.

16. Dispositivo según la reivindicación 14, caracterizado porque al menos uno de los dos componentes incluye un sólido.

17. Dispositivo según la reivindicación 14, caracterizado porque al menos uno de los dos componentes incluye un gas.

18. Dispositivo según la reivindicación 14, caracterizado porque los dos componentes incluyen al menos dos elementos seleccionados de entre diesel, aceite, gasolina, agua y aire.

19. Dispositivo según la reivindicación 14, caracterizado porque los dos componentes incluyen clara de huevo y aire.

20. Dispositivo según la reivindicación 14, caracterizado porque comprende además al menos dos recipientes (6, 8) que contienen individualmente un componente de fibrinógeno y un componente de trombina.

21. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 20, caracterizado porque comprende al menos dos de dichos elementos de mezcla porosos (136A, 136B) colocados en serie.

22. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de mezcla poroso (901) tiene un primero y un segundo lados y porque el dispositivo comprende además:

un primer orificio en comunicación de fluido con el primer lado del

elemento de mezcla poroso y adaptado para comunicar con una fuente

de un primer componente;

un segundo orificio en comunicación de fluido con el segundo lado

del elemento de mezcla poroso y adaptado para comunicar con una

fuente de un segundo componente;

cada orificio está en comunicación de fluido con el otro orificio a través del elemento de mezcla poroso de forma que uno de entre el primero y el segundo componentes circule desde un lado seleccionado de entre el primero y el segundo lados del elemento de mezcla poroso hacia el otro lado y para que el flujo de ambos componentes primero y segundo pueda retornar desde el otro lado a través del elemento de mezcla poroso.

23. Dispositivo según la reivindicación 22, caracterizado porque comprende además un recipiente para recoger dicha corriente de fluidos combinados.

24. Método de mezcla de al menos dos corrientes individuales de componentes para formar una corriente de fluidos combinados que comprende los pasos de:

transportar una primera corriente de componentes a través de una primera vía de paso (28, 914);

transportar una segunda corriente de componentes a través de una segunda vía de paso (30, 916); y

hacer pasar la primera y la segunda corrientes de componentes desde la primera y la segunda vías de paso a través de un elemento de mezcla poroso que comprende un retículo tridimensional que define una pluralidad de pasos de interconexión tortuosos a través del mismo, teniendo el elemento de mezcla poroso características físicas para mezclar suficientemente las corrientes de componentes, características que incluyen una o más características seleccionadas de entre el tamaño medio de poro de flujo, el espesor y la porosidad.

25. Método según la reivindicación 24, caracterizado porque el producto del tamaño medio de poro de flujo, espesor y porosidad del elemento de mezcla poroso (36, 136, 136A, 136B) se encuentra en el rango de aproximadamente 0,016 a 0,055.

26. Método según la reivindicación 24, caracterizado porque el elemento de mezcla poroso (36, 136, 136A, 136B) tiene un valor K situado en el rango de aproximadamente 5 a 17, según se mide por la Ley de Darcy:

K = Q x η x L / (S x ΔP)

en la que Q = caudal de la corriente de fluidos combinados,

η = viscosidad del más viscoso de los dos componentes,

L = espesor del elemento de mezcla poroso,

S = área superficial del elemento de mezcla poroso,

ΔP = cambio de presión entre los emplazamientos aguas arriba y aguas abajo del elemento de mezcla poroso.

27. Método según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 26, caracterizado porque la primera y la segunda corrientes de componentes son componentes de una composición sellante de tejidos.

28. Método según cualquiera de las reivindicaciones 24 a 26, caracterizado porque la primera y la segunda corrientes de componentes incluyen fibrinógeno y trombina.