Implante y procedimiento para su fabricación.

Implante de un componente material estructurado y una matriz proteica,

que tiene estructura porosa, caracterizadoporque el componente material estructurado está anclado por lo menos parcialmente en la matriz proteica y porqueel implante tiene por lo menos en una superficie una membrana proteica reticulada con la matriz proteica.

Implante y procedimiento para su fabricación La invención se refiere a un implante, en especial una prótesis vascular, que tiene un componente material estructurado y un matriz proteica con estructura porosa, así como a un procedimiento para su fabricación y a su utilización.

Los implantes y los procedimientos para su fabricación se han descrito en múltiples ocasiones en el estado de la técnica. Se entiende en general por “implantes” aquellos dispositivos, que se utilizan en el cuerpo de un paciente por lo menos de modo transitorio y tienen como finalidad por ejemplo una función terapéutica, de apoyo o de articulación.

Sobre todo en el ámbito llamado “ingeniería de tejidos” (tissue engineering) tienen aplicación las estructuras implantables, se trata de un ámbito de investigación interdisciplinar que se ocupa de procedimientos y materiales para la fabricación de sistemas artificiales de tejidos y órganos. Por ejemplo, los implantas fabricados artificialmente pueden utilizarse como sustitutivos de la piel, huesos, cartílagos, prótesis de cristalino y prótesis vasculares.

Los implantes en forma de prótesis vasculares se utilizan para sustituir un vaso natural afectado. Se extirpa el tramo de vaso afectado y se sustituye por un implante. En la cirugía vascular se emplean por ejemplo los implantes de poca luz sobre todo cuando no pueden utilizarse los vasos propios del paciente. Esto ocurre p.ej. cuando se requiere un vaso de una longitud específica, o cuando los vasos autólogos no pueden utilizarse debido a sus propiedades patofisiológicas. Para ello se emplean prótesis vasculares de plástico, utilizándose sobre todo plásticos tales como p.ej. filamentos de poli (tereftalato de etileno) (PET) en forma de género de punto o de tejido, o prótesis vasculares de politetrafluoretileno expandido (ePTFE) .

Los implantes vasculares de estos plásticos se emplean con preferencia porque tiene propiedades estructurales ventajosas y biocompatibles. Por ejemplo, por un lado el tejido circundante puede crecer y enclavarse, por otro lado no debe salir plasma sanguíneo a través de los poros. En los implantes de ePTFE esto se consigue ajustando el tamaño de los poros, mientras que los implantes de PET se impregnan con una recubrimiento de materiales resorbibles, por ejemplo colágeno o gelatina. Después de la implantación, el recubrimiento se absorbe de manera que el tejido circundante de nueva creación se enclava en la capa porosa de colágeno.

Ya es sabido que la utilización de los implantes recién descritos en tramos vasculares de poca luz conduce a relaciones oclusivas elevadas. En efecto, en especial el contacto de la sangre que circula lentamente con superficies artificiales puede provocar la activación del sistema de coagulación, del sistema de complemento y del sistema inmunitario.

Las estrategias en curso para evitar la coagulación de la sangre pretenden colonizar los implantes recubiertos con células, p.ej. con células endoteliales y células de la musculatura lisa. La interacción de los distintos tipos de células, que se da por ejemplo en los vasos naturales, y la interacción célula-matriz son importantes para la funcionalidad de los implantes. Se tiene que asegurar por ejemplo una buena biocompatibilidad y además que la estructura del implante se adaptará a las exigencias de las distintas células.

Los implantes tienen que cumplir requisitos especiales de tipo mecánico y estructural. Aparte de una estabilidad estructural suficiente deberán tener también un comportamiento de esfuerzo y dilatación acorde con el tejido a sustituir. Los implantes han de tener además diversas formas de ajuste, longitudes y diámetros. Por otro lado es importante la microestructuración, p.ej. en el caso de sustitución vascular bioartificial la estructura de poros en sentido radial con un tamaño celular específico, para la colonización con células y para el tejido en crecimiento.

Para preparar una estructura adecuada de poros se fabrican en el estado de la técnica entre otros esponjas o bien implantes que tengan una esponja. Ya es conocido por ejemplo por el documento WO 99/27315 un procedimiento de fabricación de estructuras porosas, en el que se solidifica una mezcla líquida o pastosa mediante enfriamiento por dos lados. De este modo puede generarse una estructura porosa homogénea.

Por el documento EP 0 562 864 se conocen además esponjas heteromorías, que tienen ingredientes activos. Además, las esponjas heteromorías tienen por lo menos una subestructura, que como la estructura de la matriz de la esponja se genera a partir de los materiales del biopolímero absorbible. De la descripción de esta solicitud de patente se desprende que durante la fabricación de las esponjas heteromorías se genera en primer lugar la esponja en cuestión por congelación y después se deposita una película de colágeno sobre la esponja congelada, se deposita otra capa de suspensión de colágeno sobre la película de colágeno y seguidamente se liofiliza esta construcción mixta o compuesto.

Pero el inconveniente de este implante es que no se consigue una estructura de poros orientada en la esponja, esto se debe a que la congelación se realiza con un soplante. Por otro lado, debido a la colocación de la lámina de colágeno y posterior aplicación de una suspensión de colágeno y su congelación no se consigue el anclaje de la película de colágeno sobre la estructura de tipo esponja.

Sin embargo, el anclaje de las diversas capas es deseable para conferir al implante la estabilidad y elasticidad suficientes para poder manejar el implante en cuestión de modo flexible.

Por el documento DE 101 35 275 se conoce un implante y su procedimiento de fabricación, dicho implante tiene una matriz proteica con estructura de poros orientada, dicha matriz proteica está anclada sobre otra capa (estructura ajena) . Respecto a los implantes descritos previamente, los implantes publicados en DE 101 35 275 tienen la ventaja de que, por su propio proceso de fabricación, tienen una estructura de poros orientada, gracias ello por ejemplo las células pueden enclavarse de forma óptima.

El inconveniente del implante conocido por el documento DE 101 35 275 estriba en que el implante no colonizado no es estanco inmediatamente después de la aportación de las células, por lo cual durante la colonización debido a la circulación puede ocurrir una salida de medio por el punto de entrada en el vaso y una entrada de medio por extremo del vaso, que conduce el caudal circulatorio. Por consiguiente es muy difícil la formación de una monocapa endotelial.

En EP 0562864 se publica un implante, formado por un componente material estructural y una matriz proteica, que tiene estructura porosa.

En DE 3203957 y US 2004/110439 se describe un implante de matriz proteica porosa y un procedimiento para su fabricación.

En Current Opinion in Biotechnology 16, 427-433, 2005, T. Scheibel describe una matriz proteica porosa y un procedimiento para su fabricación.

Aunque actualmente se dispone ya de un amplio espectro de implantes que son productos comerciales, existe todavía un gran demanda de otras formas de ejecución, que mejoren sus propiedades esenciales, por ejemplo una estabilidad suficiente y al mismo tiempo una flexibilidad que permitan una buena manipulación y además sean biocompatibles y resorbibles.

Es, pues, objeto de la invención desarrollar un implante y un procedimiento para su fabricación, que permita superar los inconvenientes de los implantes ya conocidos del estado de la técnica y que permita conseguir las ventajas recién descritas.

En el implante mencionado en la introducción se alcanza el objetivo propuesto con un implante, en el que el componente material estructurado está anclado por lo menos parcialmente en la matriz proteica y dicha implante tiene una membrana proteica por lo menos en una superficie.

El objetivo se alcanza también con un procedimiento de fabricación de un implante, que tiene la estructura de la invención.

El objetivo de la invención se cumple de este modo por completo.

Con la membrana proteica prevista sobre el implante se proporciona una superficie que es apropiada para la colonización con células, por ejemplo células endoteliales y para la rápida formación de una monocapa celular. La membrana proteica está constituida de manera que es impermeable a los líquidos, pero no forma una barrera contra la difusión... [Seguir leyendo]

1. Implante de un componente material estructurado y una matriz proteica, que tiene estructura porosa, caracterizado porque el componente material estructurado está anclado por lo menos parcialmente en la matriz proteica y porque el implante tiene por lo menos en una superficie una membrana proteica reticulada con la matriz proteica.

2. Implante según la reivindicación 1, caracterizado porque el componente material estructurado está totalmente anclado en la matriz proteica.

3. Implante según la reivindicación 1, caracterizado porque el componente material estructurado se introduce solo parcialmente en la matriz proteica y dicho componente material estructurado constituye una capa delimitadora exterior del implante.

4. Implante según una de las reivindicaciones de 1 a 3, caracterizado porque el componente material estructurado tiene un material elegido entre el grupo formado por el politetrafluoretileno, poliuretano, poliestireno, poliéster, cerámica, metal, polilactida, ácido poliglicólico, polihidroxialcanoatos, copolímeros de los mismos, polisacáridos o mezclas de uno o varios de los mismos.

5. Implante según una de las reivindicaciones de 1 a 4, caracterizado porque la matriz proteica tiene un tamaño de poros comprendido aprox. entre 5 µm y 500 µm.

6. Implante según una de las reivindicaciones de 1 a 5, caracterizado porque la matriz proteica, en la que se aloja la estructura ajena, tiene un grosor de capa comprendido aprox. entre 0, 05 mm y 50 mm.

7. Implante según una de las reivindicaciones de 1 a 6, caracterizado porque dicho implante adopta la forma de prótesis vascular tubular.

8. Implante según la reivindicación 7, caracterizado porque la membrana proteica se forma en la cara interior de la prótesis vascular tubular.

9. Implante según una de las reivindicaciones de 1 a 8, caracterizado porque contiene además un ingrediente activo elegido entre el grupo formado por la heparina, la hirudina, la aspirina, el sulfato de heparano, la albúmina, los antibióticos, los factores de crecimiento o las mezclas de uno o varios de estos ingredientes activos.

10. Implante según una de las reivindicaciones de 1 a 9, caracterizado porque la membrana proteica se reticula sin reticulante con la matriz proteica.

11. Implante según una de las reivindicaciones de 1 a 9, caracterizado porque la membrana proteica se une mediante un reticulante con la matriz proteica.

12. Implante según la reivindicación 11, caracterizado porque el reticulante se elige entre el grupo formado por el glutaraldehído, el formaldehído, los isocianatos, el dicloruro de etileno y las mezclas de uno o varios de estos reticulantes.

13. Implante según una de las reivindicaciones de 1 a 12, caracterizado porque la matriz proteica tiene una estructura de poros orientados.