CEMENTO ÓSEO COMPUESTO.

Un área principal en la aplicación clínica de los biomateriales que presentan un reto formidable para los médicos, científicos de materiales y bioingenieros es pertinente a su uso para la reparación/reemplazo de tejidos óseos y particularmente huesos craneomaxilofaciales. Con relación a esto existe (1) la incapacidad de la mayoría de los biomateriales para formar una interfaz activa con los tejidos naturales; (2) la disponibilidad limitada de materiales con vida media adecuada para permitir que los tejidos naturales crezcan gradualmente y de forma predecible en los sitios defectuosos, ocupados temporalmente por un andamio absorbible transiente diseñado para soportar el crecimiento del hueso; (3) escasez de biomateriales que puedan aplicarse fácilmente y con precisión en los sitios defectuosos irregulares; (4) falta de insertos o andamios de biomaterial bioactivo para la regeneración de los huesos que se conformen a los sitios defectuosos estructuralmente regulares y se transformen en artículos sólidos que tienen un modulus que se aproxime al de los huesos típicos: y (5) complicaciones asociadas con la liberación ocasional de iones metálicos de transición desde los implantes metálicos lo que puede causar reacciones alérgicas en ciertos pacientes. Aunque se han dirigido grandes esfuerzos hacia la solución de estos problemas en los implantes ortopédicos, se ha dado atención limitada a los implantes craneomaxilofaciales. La promesa de la ingeniería de tejidos y particularmente, del crecimiento de tejidos dirigido alrededor del implante o de lo que pueda denominarse, ingeniería de tejidos in situ, ha creado nuevas direcciones practicas en relación con los implantes actuales para la reparación o reemplazo de huesos. Estos últimos son principalmente metálicos y están diseñados para un encaje mecánico con el hueso o su uso en conjunción con cemento óseo. A pesar de la atención relativamente limitada dada a los implantes craneomaxilofaciales por los médicos con relación a las preocupaciones acerca del uso de materiales metálicos, sean hecho esfuerzos impresionantes por parte de los científicos de biomateriales para explorar el uso de materiales poliméricos absorbibles. Esto es entendible si se reconoce el hecho de que en la mayoría de las aplicaciones craneomaxilofaciales, los requerimientos de soporte de carga para los implantes son en general mucho más bajos que los necesarios para implantes ortopédicos. Y los requerimientos mecánicos menos demandantes para los implantes craneomaxilofaciales coincidieron con el modulus relativamente bajo de polímeros en comparación con los metales. Esto, a su vez, proporciona un incentivo fuerte para explorar el uso de polímeros bioabsorbibles durante las tres últimas décadas. Sin embargo, la disponibilidad limitada de estos polímeros en términos de tipos y formas ha comprometido su aceptación por parte de los médicos. De la familia craneomaxilofacial de implantes, y a su familia maxilofacial, y más específicamente los implantes intraorales, atrajeron la atención de la mayoría de los investigadores. En su estudio de los implantes intraorales, estos investigadores utilizaron polímeros absorbibles para reparar defectos óseos maxilares, mandibulares y faciales. Los polímeros comerciales y experimentales utilizados por estos investigadores eran, en su mayor parte, basados en homopolímeros tales como poli (l-láctido) (PLLA), copolímeros aleatorios de 1-láctido/dl-láctido (PDLL), l- láctido/carbonato de trimetileno (PLL/TMC), poliglicólido (PGA), terpolímeros de l-láctido, d-láctido y glicólido (PDLLG), poliglicólido autor reforzado (SR-PGA), y en un menor grado, poli p-dioxanona (PDS), así como mezclas de estos polímeros. Desafortunadamente, en la mayor parte de las aplicaciones exploradas, estos materiales no satisficieron completamente los requerimientos generales para implantes craneomaxilofaciales exitosos, y particularmente los intraorales, a saber: (1) la estabilidad mecánica y química durante el periodo esperado de rendimiento funcional; (2) compatibilidad biomecánica del implante y del hueso circundante, principalmente en término de modulus; (3) capacidad para soportar la osteointegración y, por lo tanto, una cura oportuna y estabilidad mecánica; y (4) facilidad de fabricación y modulación de la forma. Las aplicaciones de los polímeros bioabsorbibles como implantes quirúrgicos maxilofaciales ha sido revisada por Mayer y Hollinger [Chapter 9 in Biomedical Applications of Synthetic Biodegradable Polymer, J. O. Hollinger, Ed., CRC Press, New York, 1995]. La mayor parte de estas y aplicaciones más recientes relacionadas con el uso de (1) suturas de PLA para la fijación interna de la fractura de sínfisis mandibular y atrogénica en monos; (2) barras de PDLLA para la fijación de fracturas mandibulares en monos; (3) placas y tornillos de PLA para la reducción de fracturas mandibulares en monos; (4) tornillos de fijación de PDS para la fijación de una fractura del ángulo mandibular; (5) placas óseas de PLA/PGA reforzadas con textiles de PGA para la reparación de fracturas mandibulares y de cráneo; (6) placas PDS para la reconstrucción del suelo orbital; (7) placas de SR-PLLA para la fijación de osteotomías transversas desfavorables; y (8) placas y tornillos de PLA para la fijación de fracturas del arco zigomático en conejos. En prácticamente todas las aplicaciones craneomaxilofaciales antes mencionadas, el tipo de materiales poliméricos y la forma de los implantes fueron menores que lo ideal debido a la limitación impuesta a los investigadores clínicos y científicos en términos de disponibilidad de los tipos y formas de polímeros específicos para el sitio. Y esta fue la fuerza impulsora para llevar a cabo la presente invención. De acuerdo con lo anterior, esta invención se relaciona con una mezcla de micropartículas absorbibles alojada en una construcción textil para formar un artículo conformable sellado que se transforma en una masa biocompatible rígida que soporta la regeneración ósea como parte de la ingeniería de tejidos in situ (o dirigida localmente). Aunque ha habido un gran número de citaciones en la técnica anterior relacionada con la regeneración de huesos, ninguna 2   se ha relacionado con la novedosa metodología para la regeneración ósea descrita en esta invención. Ejemplos típicos de la técnica anterior se delinean más abajo. En un intento para el desarrollo de un nuevo andamio para la ingeniería de tejidos óseos, Zhang y Zhang [Journal of Biomedical Material Research, 61, 1, (2002)], prepararon un andamio compuesto tridimensional de matrices macroporosas de HAP/ß-TCP biocerámicas que alojaban quitosano. En comparación con las biocerámicas porosas puras, las esponjas con quitosano alejado potenciaban la resistencia mecánica a través del refuerzo de la matriz biocerámica. Las esponjas que alojaban quitosano también hacían que los andamios compuestos tuvieran una alta relación de área superficial/volumen que lleva a un incremento en el número de células adheridas a los andamios compuestos. Los resultados de los experimentos con fluidos corporales simulados mostraron que había crecido una alta densidad de apatitas en forma de aguja orientadas aleatoriamente sobre la superficie del andamio, sugiriendo que el material tiene buena bioactividad. Los experimentos de cultivos celulares mostraron que las células de osteoblastos MG63 estaban unidas y proliferaban sobre la superficie del andamio compuesto y migraban sobre las paredes del poro. Las células también tenían casi la misma actividad de fosfatasa alcalina sobre los andamios compuestos que en las placas de cultivo de tejidos durante los primeros 11 días de cultivo. Hacia el desarrollo de un nuevo material sustituto de los hueso, Yokoyama y colaboradores [Biomaterials, 23, 1091, (2002) prepararon un cemento de fosfato de calcio que consistía de quitosano, glucosa y una solución de ácido cítrico como componente líquido, y fosfato tricálcico (-TCP) y fosfato de tetracalcio (TeCP) como componentes en polvo. Este cemento podría ser moldeado a la forma deseada debido a su consistencia similar a goma de mascar después de mezclarlos, y demostró una buena biocompatibilidad tanto con tejidos suaves como duros. En este estudio, los componentes líquidos de 20% y 45% de ácido cítrico se utilizaron para investigar la influencia del ácido, y los resultados indicaron que la concentración de ácido cítrico en el componente líquido influye tanto sobre las propiedades mecánicas como sobre la biocompatibilidad del cemento. La EP 0 477 979 A2 divulga un agente de relleno biológico que comprende un compuesto que está hecho de quitina o un derivado de la misma y un material de refuerzo. El quitosano se utiliza como producto similar al algodón. Jue-Yeon Lee et al., describe en Enhanced bone formation... [Seguir leyendo]

1. Una preforma compuesta conformable absorbible que comprende una mezcla absorbible de polielectrolitos en micropartículas sólidos con carga opuesta incorporados en una construcción textil de copoliéter absorbible flexible sellada, donde la dicha preforma sufre la solidificación en una masa individual que tiene un modulus de más de 0.5 GPa por contacto con un medio acuoso. 2. Una preforma compuesta conformable absorbible, como en la reivindicación 1, donde uno de los polielectrolitos en micropartículas es un quitosano cargado positivamente. 3. Una preforma compuesta conformable absorbible, como en la reivindicación 1, donde uno de los polielectrolitos es un vidrio o cerámica de fosfato polimérico cargado negativamente. 4. Una proforma compuesta conformable absorbible, como en la reivindicación 1 donde los polielectrolitos de carga opuesta comprenden un conjugado iónico de un vidrio o cerámica de fosfato polimérico y un quitosano. 5. Una preforma compuesta conformable absorbible como en la reivindicación 1 donde uno o más polielectrolitos es un polipéptido que porta grupos laterales amino o carboxílico. 6. Una preforma compuesta conformable absorbible como en la reivindicación 5 donde el polipéptido es polilisina. 7. Una preforma compuesta conformable absorbible como en la reivindicación 5 donde el polipéptido es ácido poliaspártico o poliglutámico. 8. Una preforma conformable como en la reivindicación 1 donde la superficie de la construcción textil flexible tiene grupos carboxílicos sobre los cuales se inmovilizan iónicamente uno o más factores de crecimiento. 9. Una preforma conformable absorbible como en la reivindicación 1 donde la superficie de la construcción textil flexible tiene grupos carboxílicos sobre los cuales se inmoviliza iónicamente un factor de crecimiento básico derivado de fibroblastos (FGF-2). 10. Una preforma conformable absorbible como en la reivindicación 1 para uso en el reemplazo de una parte perdida de un hueso craneomaxilofacial.