MATERIAL COMPUESTO GELIFICADO.

La invención se refiere a un material compuesto que comprende un gel de polisacárido gelificado dentro de los poros de una espuma, procedimientos de preparación del material compuesto y usos del mismo. El material compuesto es útil en particular en aplicaciones biomédicas, por ejemplo, medio de cultivo celular e implantes, sistemas de suministro de liberación controlada, aplicaciones alimenticias, aplicaciones industriales y aplicaciones para el cuidado personal incluyendo cosmética e higiene oral. El documento US 5.948.429 (Bell) divulga procedimientos para preparar espumas de biopolímero recubiertas incluyendo espumas de biopolímero reticuladas por radiación ultravioleta, opcionalmente lavado con tampón estéril seguido por agua desionizada para aumentar la resistencia a la tracción y después recubrir con un colágeno no reticulado. El documento WO 0154735 A2 (Bentz) divulga esponjas infundidas con gel en las que un precursor de gel constituido por una disolución de proteínas o polisacárido modificado y un agente de reticulación, si se necesita, es añadido típicamente a una esponja previamente a su transición a consistencia de gel sólido. Se puede provocar la iniciación de gel, enzimáticamente, térmicamente, fotoquímicamente o químicamente. En la presente memoria, sin embargo, el agente formador de gel no está integrado en la matriz de la espuma pero es añadido a la matriz. El documento US 6.306.169 (Lee) divulga un implante biomecánico que comprende dos componentes de la matriz, siendo uno un implante de colágeno y el otro un gel de alginato hidratado que ejerce una presión de hinchamiento. El implante comprende una población de células. En la fabricación del material compuesto, se puede hacer que una disolución de alginato de sodio se hinche por inmersión en una solución salina para crear fuerzas de deformación entre el alginato y la matriz de colágeno. La construcción de material compuesto se puede sumergir después en una disolución que contiene una sal de un catión divalente para inducir la reticulación del alginato para formar un gel hidratado. El documento US 6.203.845 (Qin) divulga un procedimiento para formar un hidrogel (poroso) deshidratado dispensando fibras que contienen catión en una disolución acuosa de un precursor de hidrogel que incorpora un plastificante para formar un hidrogel y deshidratar después el hidrogel. El documento US 6.656.974 (Renn) divulga un material de espuma absorbente que comprende una forma reticulada sólida de un polímero aniónico y fibras u otros materiales poliméricos en forma de partículas con cationes donados para efectuar la reticulación del polímero aniónico. Las fibras quedan en la espuma final para actuar como refuerzo. No hay indicio de que la espuma final reaccione más para producir un producto más ni de que la espuma contenga más cationes adecuados para la donación a reactivos adicionales. Permanece la necesidad de proporcionar un producto adecuado para uso, por ejemplo, en tratamiento de heridas, ingeniería de tejidos, regeneración de tejidos e inmovilización celular. Los presentes inventores han encontrado que se puede producir un material compuesto que posee una excelente combinación de características formando un material compuesto que comprende una espuma con poros y un gel formado in situ dentro de los poros de la espuma. En un aspecto, la invención proporciona un procedimiento para formar un material compuesto que comprende proporcionar una espuma que comprende un polisacárido seleccionado de alginato, pectina, carragenina, hialuronato, quitosán y mezclas de los mismos e iones formadores de gel y para formar un gel con poros, poniendo en contacto un componente líquido con dicha espuma, comprendiendo dicho componente líquido un polisacárido soluble seleccionado de alginato, pectina, carragenina, hialuronato, quitosán y mezclas de los mismos, teniendo dicho polisacárido soluble en dicho componente líquido sitios gelificantes capaces de formar un gel tras el contacto con dichos iones, según lo cual tras el contacto con dichos iones, se forma un gel que comprende el polisacárido soluble del componente líquido dentro de los poros de dicha espuma. Ventajosamente, el gel en el material compuesto tiene buena integridad estructural para el uso deseado, por ejemplo el gel no se fuga de la espuma a menos que se desee. El material compuesto tiene una excelente combinación de características físicas cuando se compara con hidrogeles conocidos y se puede emplear el material compuesto para transportar componentes funcionales, por ejemplo, los productos farmacéuticos y las poblaciones celulares y proporciona características de suministro deseables, por ejemplo liberación del material que se tiene que liberar. La liberación se puede desencadenar de cualquier manera adecuada, por ejemplo, mediante contacto con un disolvente, por cambio de temperatura o por manipulación mecánica. El material compuesto se puede emplear ventajosamente para inmovilizar las células. El material compuesto se puede producir por un procedimiento in situ en el que se emplea la espuma en la posición deseada y después el polisacárido soluble se añade a la espuma de manera que se forme el material compuesto in situ. La espuma se puede conformar previamente a o durante el uso, como se desee. La espuma se puede asegurar a un sustrato con un fijador, por ejemplo, una sutura, y se añade el polisacárido soluble después a la espuma para producir el gel y formar el material compuesto. Como se desea el material compuesto se puede formar y después 2   asegurar a un sustrato usando un fijador, por ejemplo una sutura. Los materiales sensibles a la temperatura se pueden incorporar convenientemente en el material compuesto ya que el material compuesto se forma de manera conveniente mediante un procedimiento en o cerca de la temperatura ambiente. El procedimiento de la invención no requiere incluir una etapa de secado a temperatura elevada o reducida, por ejemplo, una etapa de liofilización aunque esto puede estar incluido si se desea. La opción de evitar secar el material compuesto, especialmente a temperatura elevada, permite ventajosamente la producción de un material compuesto en el que el material sensible a la temperatura incorporado puede distribuirse uniformemente y no estar desactivado o modificado. El procedimiento incluye convenientemente absorber un componente líquido que contiene un polisacárido en una espuma con poros en la que se incorporan iones formadores de gel en la espuma y gelificar el polisacárido dentro de los poros de la espuma. El polisacárido en el componente líquido es convenientemente reactivo con los iones formadores de gel en la espuma de manera que se forme el gel. En un tercer aspecto, la invención se refiere a un material compuesto producido por el procedimiento de la invención. En un cuarto aspecto, la invención prevé el uso de un material compuesto producido según el procedimiento de la invención. El material compuesto comprende un gel formado in situ dentro de la estructura de la espuma y el gel se dispersa dentro de la espuma. El material compuesto es adecuado en particular para uso en aplicaciones médicas, por ejemplo, en el tratamiento de heridas, ingeniería de tejidos y regeneración de tejidos e inmovilización celular. Convenientemente, el material compuesto tiene un pH fisiológicamente compatible. La espuma o el gel puede ser degradable y preferiblemente los dos son degradables. La espuma y el gel pueden ser degradables en las mismas condiciones o en diferentes o a diferentes velocidades o veces dentro del ser humano o dentro del cuerpo de un animal. El material compuesto que comprende un gel de polisacárido formado in situ dentro de los poros de la espuma se prepara añadiendo un componente líquido que contiene un polisacárido a una espuma que tiene poros e iones formadores de gel incorporados dentro de la espuma induciendo de ese modo la gelificación del polisacárido. Espumas adecuadas incluyen las que tienen redes de poro abierto preferiblemente con un tamaño de poro de 5 a 1.000 micrómetros, más preferiblemente en el intervalo de 25 a 500 micrómetros, capaz de absorber un componente líquido añadido que contiene un polisacárido en sus poros. Las espumas adecuadas para uso en la presente invención tienen poros abiertos en al menos una superficie y deseablemente tienen al menos una porción de poros interconectados para permitir el transporte del polisacárido absorbido dentro de la espuma y/o aumentar eficazmente el volumen de componente líquido que puede ser absorbido por la espuma. La espuma es convenientemente hinchable y preferiblemente puede absorber hasta 30 veces su peso, más preferiblemente de 1 a 20 veces su peso de un líquido, por ejemplo una disolución fisiológica acuosa o una disolución de polisacárido. La espuma puede tener una distribución... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para formar un material compuesto que comprende proporcionar una espuma que comprende un polisacárido seleccionado de alginato, pectina, carragenina, hialuronato, quitosán y mezclas de los mismos e iones formadores de gel para formar un gel y con poros, poniendo en contacto un componente líquido con dicha espuma, comprendiendo dicho componente líquido un polisacárido soluble seleccionado de alginato, pectina, carragenina, hialuronato, quitosán y mezclas de los mismos, teniendo dicho polisacárido soluble en dicho componente líquido sitios de gelificación capaces de formar un gel tras su contacto con dichos iones, por lo cual tras el contacto con dichos iones, un gel que comprende el polisacárido soluble del componente líquido se forma dentro de los poros de dicha espuma. 2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que se esteriliza la espuma. 3. Un procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que al menos una porción de los iones formadores de gel se incorpora en la espuma por lavado o sumergiendo la espuma en una disolución que contiene iones formadores de gel y retirando después la disolución en exceso. 4. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que los iones formadores de gel no pueden formar un gel con la espuma que comprende el polisacárido. 5. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que la espuma comprende un alginato modificado. 6. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la espuma comprende un alginato modificado con al menos una secuencia peptídica de adhesión celular. 7. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el polímero en la espuma comprende un alginato y el peso molecular promedio de dicho alginato es de 10 kDa a 500 kDa. 8. Un procedimiento según la reivindicación 7, en el que el peso molecular promedio del alginato en la espuma es de 50 kDa a 300 kDa. 9. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el polímero en la espuma comprende un alginato y el alginato tiene un contenido en G mayor que 20%. 10. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los iones formadores de gel están presentes en una cantidad molar equivalente a al menos el 10% de los sitios de gelificación del polisacárido soluble. 11. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los iones formadores de gel están presentes en una cantidad molar equivalente a 5% a 250% de los sitios de gelificación del polisacárido soluble. 12. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los iones formadores de gel comprenden iones calcio y los iones de gelificación están presentes en una cantidad molar equivalente del 5% al 200% de los sitios de gelificación del polisacárido soluble. 13. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los iones formadores de gel comprenden iones estroncio y los iones de gelificación están presentes en una cantidad molar equivalente a al menos del 5% al 200% de los sitios de gelificación del polisacárido soluble. 14. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los iones formadores de gel comprenden iones bario y los iones de gelificación están presentes en una cantidad molar equivalente a al menos del 5% al 200% de los sitios de gelificación del polisacárido soluble. 15. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el polisacárido soluble tiene una concentración en peso de 0,2% a 10% en dicho líquido que comprende el polisacárido soluble. 16. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el polisacárido soluble tiene una concentración en peso de 0,5% a 5% en dicho líquido que comprende el polisacárido soluble. 17. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que el polisacárido soluble comprende un alginato. 18. Un procedimiento según la reivindicación 17, en el que el alginato tiene un contenido en endotoxina menor que 100 EU/g si es usado para materiales compuestos de espuma/gel que se vayan a implantar dentro del cuerpo humano. 19. Un procedimiento según cualquier reivindicación precedente, en el que el polisacárido soluble comprende alginato con un peso molecular promedio de 4.000 Daltons a 500.000 Daltons. 32   20. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el polímero en el componente líquido comprende un alginato y el alginato tiene un contenido en G de 20% a 80%. 21. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el polímero en el componente líquido comprende un alginato y el alginato tiene un contenido en M de al menos el 20%. 22. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho componente líquido comprende además un componente funcional seleccionado del grupo que comprende un aroma, un perfume, un material en forma de partículas, células, agregados multicelulares, un agente terapéutico, un agente regenerador de tejidos, un factor de crecimiento y un producto nutricéutico. 23. Un procedimiento según la reivindicación 22, en el que dicho componente líquido es inerte a, o estabiliza el, componente funcional. 24. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho polisacárido soluble comprende alginato y contiene una secuencia peptídica de adhesión celular. 25. Un material compuesto que comprende una espuma con un gel dentro de los poros de dicha espuma, obteniéndose dicho material compuesto por un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes. 26. Un material compuesto que comprende: a. una espuma que comprende un polisacárido seleccionado de alginato, pectina, carragenina, hialuronato, quitosán y mezclas de los mismos, en el que la espuma tiene poros y comprende iones formadores de gel distribuidos por al menos una parte de la espuma y b. un gel que comprende un polisacárido seleccionado de alginato, pectina, carragenina, hialuronato, quitosán y mezclas de los mismos, en el que el gel está situado dentro de los poros de la espuma y interactúa con la espuma. 27. Un material compuesto que comprende una espuma que comprende un polisacárido seleccionado de alginato, pectina, carragenina, hialuronato, quitosán y mezclas de los mismos, con poros, teniendo la espuma iones formadores de gel en la que un gel de polisacárido seleccionado de alginato, pectina, carragenina, hialuronato, quitosán y mezclas de los mismos está presente en al menos algunos de los poros. 28. Un material compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 25 a 27, en el que la espuma puede absorber de 1 a 30 veces su peso de agua. 29. Un material compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 25 a 28, en el que el módulo elástico del material compuesto es de 0,1 kPa a 1.000 kPa. 30. Un material compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 25 a 29, en el que la espuma y/o el polisacárido comprende un polisacárido ultrapuro que posee un contenido en endotoxina de al menos el 350 EU. 31. Un material compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 25 a 30, en el que el gel del polisacárido comprende además un componente funcional seleccionado del grupo que comprende un aroma, un perfume, un material en forma de partículas, células, agregados multicelulares, un agente terapéutico, un agente regenerador de tejidos, un factor de crecimiento y un producto nutricéutico. 32. Un material compuesto según la reivindicación 31, en el que el componente funcional comprende células. 33. Un material compuesto para inhibición de la proliferación celular que comprende el material compuesto según la reivindicación 32, en el que el ión formador de gel comprende ión bario, ión estroncio o mezclas de los mismos. 34. Un material compuesto para fomentar la proliferación celular que comprende el material compuesto según la reivindicación 31, en el que el ión formador de gel comprende ión calcio. 35. Un material compuesto según la reivindicación 25, en el que la espuma comprende un alginato, comprendiendo además el material compuesto un principio activo farmacéutico. 36. Un material compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 25 a 35, para su uso como matriz para inmovilización y/o proliferación celular para una aplicación de cultivo de tejidos in vitro o una aplicación de ingeniería de tejidos in vivo. 37. Un material compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 25 a 35, en el que el material compuesto comprende además un agente terapéutico para su uso en proporcionar liberación controlada in vivo del agente activo en un ser humano o en el cuerpo animal. 38. Un material compuesto según la reivindicación 25 en el que la espuma comprende alginato para su uso en un 33   procedimiento para fomentar el crecimiento celular, en el que el material compuesto es implantado en un ser humano o en el cuerpo de un animal con el fin de establecer crecimiento celular. 39. Un procedimiento según la reivindicación 1 para inducir la gelificación in situ dentro de los poros de dicha espuma, en el que la espuma comprende un alginato y el componente líquido comprende un alginato soluble y agua, comprendiendo dicho procedimiento añadir el componente líquido a una espuma de alginato de poros abiertos gelificada con iones formadores de gel incorporados en la misma; y haciendo reaccionar el alginato soluble con dichos iones formadores de gel a medida que la espuma absorbe el componente líquido, formando de ese modo un gel dentro de los poros. 40. Un material compuesto según una cualquiera de las reivindicaciones 25 a 35, para su uso en un procedimiento para evitar la adhesión de tejido a tejido adyacente en que se aplica el material compuesto al tejido, de manera que proporciona una barrera entre el tejido y el tejido adyacente. 41. Un procedimiento para formar una espuma absorbente seca con una red de poros abiertos y poros y que comprende iones formadores de gel para gelificar una disolución de polisacárido añadida con posterioridad, procedimiento que comprende: i. formar una espuma húmeda a partir de una dispersión acuosa que comprende un polisacárido seleccionado de alginato, pectina, carragenina, quitosán y mezclas de los mismos y un agente espumante y opcionalmente uno o más de un plastificante, un agente de reticulación y un modificador de pH; ii. mezclar una espuma de la dispersión acuosa, opcionalmente por agitación mecánica; iii. opcionalmente realizar una o más etapas de: 1. moldear o conformar la espuma y 2. ii) formar una espuma reticulada de la espuma; iv. secar la espuma para formar una espuma seca que contiene poros abiertos y b. añadir iones formadores de gel en una o más de las etapas a) a d) o después de la etapa d). 34