Procedimiento para la combinación biocompatible de una membrana o lámina de PTFE multifuncional con una pieza de plástico.

Procedimiento para la combinación biocompatible de una membrana o lámina de PTFE multifuncional,

quepresenta una transparencia óptica, una fluorescencia propia reducida y una permeabilidad reducida para agua, conla carcasa de plástico de una recipiente de cultivo para equipos de experimentación en la biología, biotecnología,medicina, farmacología y análisis, caracterizado por una combinación directa de la membrana de PTFEmultifuncional con la carcasa de plástico bato temperatura elevada y presión elevada, en el que la temperatura estápor encima del punto de fusión de la carcasa de plástico, pero por debajo del punto de fusión de la membrana olámina de PTFE.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11003002.

Solicitante: ASTRIUM GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Robert-Koch-Str. 1 82024 Taufkirchen ALEMANIA.

Inventor/es: KERN, PETER DR..

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D53/22 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B;   aparato de vórtice   B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 53/00 Separación de gases o de vapores; Recuperación de vapores de disolventes volátiles en los gases; Depuración química o biólogica de gases residuales, p. ej. gases de escape de los motores de combustión, humos, vapores, gases de combustión o aerosoles (recuperación de disolventes volátiles por condensación B01D 5/00; sublimación B01D 7/00; colectores refrigerados, deflectores refrigerados B01D 8/00; separación de gases difícilmente condensables o del aire por licuefacción F25J 3/00). › por difusión.
  • B01D63/08 B01D […] › B01D 63/00 Aparatos en general para los procedimientos de separación que utilizan membranas semipermeables. › Módulos con membranas planas.
  • B01D65/00 B01D […] › Accesorios u operaciones auxiliares, en general, para los procedimientos o aparatos de separación que utilizan membranas semipermeables.
  • B01D67/00 B01D […] › Procedimientos especialmente adaptados para la fabricación de membranas semipermeables destinadas a los procedimientos o a los aparatos de separación.
  • B01D69/10 B01D […] › B01D 69/00 Membranas semipermeables destinadas a los procedimientos o a los aparatos de separación, caracterizadas por su forma, por su estructura o por sus propiedades; Procedimientos especialmente adaptados para su fabricación. › Membranas sobre soportes; Soportes para membranas.
  • B01D71/36 B01D […] › B01D 71/00 Membranas semipermeables destinadas a los procedimientos o a los aparatos de separación, caracterizadas por sus materiales; Procedimientos especialmente adaptados para su fabricación. › Politetrafluoroetileno.
  • B29C63/08 B […] › B29 TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL.B29C CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION O UNION DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL; POSTRATAMIENTO DE PRODUCTOS CONFORMADOS, p. ej. REPARACION (trabajo análogo a trabajo de metales con máquinas herramientas B23; trabajo con muela o pulido B24; corte B26D, B26F; fabricación de preformas B29B 11/00;  fabricación de productos estratificados combinando capas previamente no unidas para convertirse en un producto cuyas capas permanecerán unidas B32B 37/00 - B32B 41/00). › B29C 63/00 Revestimiento o recubrimiento, es decir, aplicando capas preformadas o recubrimientos de plásticos; Aparatos a este efecto (B29C 73/00 tiene prioridad; por soplado B29C 49/00; por termoformación B29C 51/00). › por enrollamiento helicoidal.
  • B29C65/02 B29C […] › B29C 65/00 Ensamblado de elementos preformados; Aparatos a este efecto (para la fabricación de cajas, cartones, sobres o bolsas B31B; para soldar o fijar los plieges o cierres de los paquetes B65B 51/00; ensamblaje de elementos de construcción en general F16B; empalme de guías de luz G02B 6/255). › por calor, con o sin presión.
  • C08J5/12 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08J PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS; TRATAMIENTO POSTERIOR NO CUBIERTO POR LAS SUBCLASES C08B, C08C, C08F, C08G o C08H (trabajo, p. ej. conformado, de plásticos B29). › C08J 5/00 Fabricación de artículos o modelado de materiales que contienen sustancias macromoleculares (fabricación de membranas semipermeables B01D 67/00 - B01D 71/00). › Unión de un material macromolecular preformado a uno igual a él o a otro material sólido tal como metal, vidrio, cuero, p. ej. utilizando adhesivos.
  • C09J5/06 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09J ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS DE PEGADO EN GENERAL; PROCEDIMIENTOS DE PEGADO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR; EMPLEO DE MATERIALES COMO ADHESIVOS (adhesivos quirúrgicos A61L 24/00; adhesivos a base de compuestos macromoleculares orgánicos no especificados utilizados como agentes ligantes en productos estratificados B32B; etiquetado sobre tejidos o materiales y objetos comparables, de superficie deformable, utilizando adhesivos y adhesivos termoactibables respectivamente B65C 5/02, B65C 5/04;  preparación de cola o gelatina C09H; etiquetas, fichas o medios análogos de identificación o de indicación G09F 3/10). › C09J 5/00 Procedimientos de pegado en general; Procedimientos de pegado no previstos en otro lugar , p.ej. relativos a la imprimación. › que comprenden un calentamiento del adhesivo aplicado.
  • C12M1/24 C […] › C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA.C12M EQUIPOS PARA ENZIMOLOGIA O MICROBIOLOGIA (instalaciones para la fermentación de estiércoles A01C 3/02; conservación de partes vivas de cuerpos humanos o animales A01N 1/02; aparatos de cervecería C12C; equipos para la fermentación del vino C12G; aparatos para preparar el vinagre C12J 1/10). › C12M 1/00 Equipos para enzimología o microbiología. › en forma de tubo o de botella.

PDF original: ES-2437468_T3.pdf

 


Descripción:

Procedimiento para la combinación biocompatible de una membrana o lámina de PTFE multifuncional con una pieza de plástico La invención se refiere a un procedimiento para una combinación biocompatible de una membrana de PTFE multifuncional con una pieza de plástico, en el que los elementos a combinar deben utilizarse especialmente para experimentos biológicos, en particular en la ingravidez.

Muchos experimentos biológicos se realizan en recipientes de plástico esterilizados. Para poder observar visualmente y medir ópticamente las muestras biológicas durante el experimento, estos envases necesitan una ventana transparente. Para poder utilizar esta ventana al mismo tiempo también como intercambiador de gas, se utiliza a tal fin una membrana o lámina de plástico. Ésta debe ser compatible con procedimientos de esterilización habituales (esterilización con calor o radiación o empleo de soluciones de esterilización, etc.) .

En la práctica, elementos individuales pueden realizar varias funciones. Tales elementos multifuncionales son membranas o láminas altamente transparentes, especialmente finas, de politetrafluoretano (PTFE) , conocidas también bajo el nombre comercial Teflón® así como Teflón®FEP, Teflón®PFA para productos derivados de ellos. Éstos tienen excelentes propiedades ópticas, en particular presentan una alta transmisión y son óptimamente claras y tienen una fluorescencia propia muy reducida. Adicionalmente, se caracterizan por una permeabilidad muy alta para oxígeno y dióxido de carbono, lo que se aprovecha para el intercambio de gas del experimento, y presentan una permeabilidad muy reducida para agua, con lo que se impide la evaporación del disolvente; la concentración del medio de cultivo permanece inalterada. También se pueden esterilizar los recipientes equipados con ella.

Hasta ahora, estas membranas o láminas se fijan (sujetan) mecánicamente o se colocan por medio de un adhesivo. Sin embargo, con frecuencia éste es citotóxico para el sistema biológico utilizado.

Los procedimientos mecánicos conocidos tienen el inconveniente de que se necesitan piezas adicionales que deben ensamblarse, y de que la hermeticidad contra la pérdida de líquido requiere un trabajo muy cuidadoso durante el ensamblaje. Esta solución tiene alto riesgo de error.

Los procedimientos adhesivos conocidos tienen el inconveniente de que los adhesivos utilizados, incluso cuando están clasificados como no-citotóxicos, no son generalmente biocompatibles. Los cultivos de células especialmente sensibles con células de mamíferos presentan con frecuencia reacciones citotóxicas específicas. Por lo tanto, en la preparación de tales experimentos son necesarias investigaciones amplias adicionales sobre la biocompatibilidad y/o la citotoxicidad del sistema biológico utilizado con el recipiente de cultivo seleccionado.

El documento WO91/11374 A2 describe la combinación de una membrana de PTFE permeable al vapor con el recubrimiento de plástico de una lámina, en la que la combinación de la lámina de PTFE y el recubrimiento de plástico se realiza bajo temperatura y presión. La temperatura es 210 ºC. El procedimiento se aplica para la fabricación de un envase esterilizable.

El documento DE 25 29 153 A1 describe la fabricación de un diafragma de PTFE poroso para una célula de electrolisis de varias palcas de PTFE individuales. En este caso, las placas de PTFE individuales se conectan en sus bordes con un polímero fundible bajo presión y temperatura. Las temperaturas utilizadas están en el intervalo de 260 ºC y 300 ºC.

La invención tiene el cometido de crear un método para la combinación de la membrana o lámina de PTFE multifuncional con las piezas de plástico del recipiente de cultivo seleccionado, con el que existe biocompatibilidad por sí y son superfluas series de ensayos adicionales.

Este cometido se soluciona con el procedimiento de acuerdo con la reivindicación de la patente.

El nuevo procedimiento no utiliza adhesivo ni componentes mecánicos adicionales, Combina la membrana o lámina de PTFE directamente con la carcasa de plástico del recipiente de cultivo, de manera que se evita todo tipo de problemas de biocompatibilidad como consecuencia de la aplicación de la membrana o lámina.

El procedimiento de combinación de acuerdo con la invención se basa en este caso en la conexión directa de las membranas o láminas de PTFE multifuncionales con la pieza de plástico por medio de temperatura y presión elevadas, de manera que la temperatura de combinación está más allá del punto de fusión de la pieza de plástico, pero por debajo del punto de fusión de la membrana de Teflón.

El procedimiento de combinación de acuerdo con la invención se puede emplear para equipos de experimentos en la biología, biotecnología, medicina, farmacología y analítica.

Ejemplo

Una membrana de PTFE con el espesor de 25 !m (generalmente los espesores de las membranas se mueven en el intervalo inferior a 100 !m) fue aplicada sobre un bastidor de un plástico de bajo punto de fusión, aquí de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) a través de prensado. La temperatura de trabajo en este ejemplo era aproximadamente 130ºC – 160ºC, el tiempo de presión de apriete era 5-10 segundos.

Los parámetros del proceso para la combinación de la lámina de PTFE con carcasas de otros plásticos, por ejemplo policarbonato (PC) , polisulfona (PSU) , polieter (eter) cetona (PEEK) , polioximetileno (POM) pueden ser calculados por el técnico en detalle en cada caso individualmente.

Ventajas Para la aplicación de la membrana de PTFE multifuncional sobre el soporte no se necesitan potras sustancias o componentes adicionales. A través de los parámetros del proceso no se perjudican las propiedades ópticas o físicas de la membrana de PTFE, de manera que se puede emplear al mismo tiempo como ∀ ventana sin fugas para el cierre del recipiente de cultivo, ∀ ventana óptica para la observación y para la aplicación de procedimientos de medición óptica (microscopia, 15 fotometría, fluorescencia, luminiscencia, etc.) ,

∀ intercambiador de gas con alta permeabilidad al oxígeno y CO2 así como reducida pérdida de agua. La biocompatibilidad se da a través de la utilización de los materiales ya probados. No se necesitan series de ensayo adicionales para la verificación de la biocompatibilidad o de las influencias citotóxicas. 20


 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la combinación biocompatible de una membrana o lámina de PTFE multifuncional, que presenta una transparencia óptica, una fluorescencia propia reducida y una permeabilidad reducida para agua, con la carcasa de plástico de una recipiente de cultivo para equipos de experimentación en la biología, biotecnología, medicina, farmacología y análisis, caracterizado por una combinación directa de la membrana de PTFE multifuncional con la carcasa de plástico bato temperatura elevada y presión elevada, en el que la temperatura está por encima del punto de fusión de la carcasa de plástico, pero por debajo del punto de fusión de la membrana o lámina de PTFE.


 

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