Microtubos y métodos para producirlos.

Un método para producir un microtubo, comprendiendo el método co-electrohilar dos disoluciones poliméricas por capilares co-axiales para producir de ese modo el microtubo,

en el que una primera disolución polimérica de dichas dos disoluciones poliméricas es para conformar un revestimiento del microtubo y una segunda disolución polimérica de dichas dos disoluciones poliméricas es para conformar una envoltura por una superficie interna de dicho revestimiento, dicha primera disolución polimérica se selecciona que solidifique más rápido que dicha segunda disolución polimérica y un disolvente de dicha segunda disolución polimérica se selecciona incapaz de disolver dicha primera disolución polimérica

Microtubos y métodos para producirlos Campo y antecedentes de la invención La fabricación de estructuras huecas nanoscópicas y microscópicas tales como tubos poliméricos recibe creciente atención debido a la potencial aplicación de los tubos en microfluídica, catálisis, liberación de fármacos, guía nerviosa y oxigeneradores. Se conoce el procedimiento de electrohilatura para producir nanofibras y nanofibras poliméricas en particular (Reneker DH., et al., 2.006; Ramakrishna S., et al., 2.005; Li D, et al, 2.004; patente internacional PCT WO 2006/106506 a los presentes autores) .

Hay dos propuestas conocidas para fabricar tubos usando electrohilatura. Una propuesta, también conocida como el procedimiento TUFT (Bognitzki et al. 2.000) se basa en el uso de nanofibras electrohiladas como plantillas. En este caso, las nanofibras poliméricas son producidas por electrohilatura y después son recubiertas por diversos métodos de deposición con un material precursor a partir del cual se hacen los tubos. Con posterioridad, se retira la fibra electrohilada interna por disolución selectiva o degradación térmica y se logran tubos con diámetro interno nanométrico y controlado. Una modificación de este procedimiento usando el procedimiento sol-gel para recubrir la nanofibra de plantilla fue empleada para fabricar tubos de dióxido de titanio con morfologías especiales (Caruso et al., 2.001) . La segunda propuesta usa el procedimiento de co-electrohilatura en que se hilan dos disoluciones diferentes simultáneamente usando una hilera de dos capilares coaxiales para producir nanofibras con núcleo y revestimiento (Sun Z, et al., 2.003; Yu JH, et al., 2.004; Huang ZM, et al., 2.006; Jiang H., et al., 2.005; Zhang YZ., et al., 2.006) . Se retira el núcleo después de manera selectiva y se conforman fibras huecas. Este método se usó para fabricar fibras huecas cerámicas por co-electrohilatura de aceite de parafina viscoso como el núcleo y una mezcla de Polivinilpirrolidona (PVP) y Ti (OiPr) 4 en etanol como revestimiento (Li D., et al., 2.004; Li D., et al., 2.005) . Se extrajo con posterioridad el aceite de parafina y finalmente, después de calcinación, se obtuvieron fibras huecas hechas de titania. También se obtuvieron nanotubos de carbono turboestráticos por co-electrohilatura de Poliacrilonitrilo (PAN) / Poli (metacrilato de metilo) (PMMA) con una degradación térmica posterior del núcleo de PMMA y finalmente carbonización del revestimiento de PAN (Zussman E, et al., 2.006) . Estas dos propuestas de fabricación de tubos se usaron principalmente para producir tubos de cerámica, carbono o metálicos.

Los estudios muestran que la co-electrohilatura de dos disoluciones poliméricas que son suficientemente viscosas, hilables e inmiscibles puede dar como resultado fibras con núcleo y revestimiento sólidas (es decir, fibras rellenas y no fibras huecas) (Li D., et al., 2.006; Loscertales IG., et al., 2.002; Loscertales IG., et al., 2.004) . Otro estudio por los presentes autores (Sun Z et al., 2.003) mostró que aunque se pueden conseguir nanofibras con núcleo y revestimiento hechas de disoluciones miscibles este procedimiento es menos controlable puesto que puede tener lugar difusión mutua en el cono de Taylor y durante el estiramiento del chorro.

Los pequeños vasos sanguíneos (10 – 2.000 micrómetros) incluyendo capilares, arteriolas y vénulas conectan arterias a venas y proporcionan funciones esenciales del sistema circulatorio tales como intercambio de nutrientes y gases con el tejido y distribución de flujo sanguíneo. El daño de los tejidos (por ej., enfermedades de aterosclerosis, enfermedades de isquemia) debido a interrupción de flujo sanguíneo se puede corregir en el caso de arterias grandes (4 mm - 30 mm) usando conductos artificiales o autólogos. La forma más común de tratamiento es la cirugía de derivación aortocoronaria con injerto (CABG, por sus siglas en inglés) . Los injertos usados actuales tienen éxito, pero cuando se usan en el sistema coronario, donde los diámetros son 0, 01 mm - 2 mm, los sucesos trombóticos los bloquean rápidamente. Por lo tanto, en muchos laboratorios, la ingeniería de tejidos avanza hacia el logro de un sustituto de vaso sanguíneo que presente todas las características funcionales de un vaso sanguíneo normal. Esto requiere que el sustituto logrado no sólo sea no trombogénico, también debe presentar vasoactividad y poseer propiedades mecánicas apropiadas.

Sumario de la invención Según un aspecto de la invención se proporciona un método para producir un microtubo, comprendiendo el método: co-electrohilatura de dos disoluciones poliméricas por capilares co-axiales para producir de ese modo el microtubo, en el que una primera disolución polimérica de las dos disoluciones poliméricas es para conformar un revestimiento del microtubo y una segunda disolución polimérica de las dos disoluciones poliméricas es para conformar una envoltura por una superficie interna del revestimiento, la primera disolución polimérica se selecciona que solidifique más rápido que la segunda disolución polimérica y un disolvente de la segunda disolución polimérica se selecciona incapaz de disolver la primera disolución polimérica.

Según otro aspecto de la invención se proporciona un microtubo que comprende un revestimiento electrohilado y una envoltura electrohilada por una superficie interna del revestimiento.

Según más características en las realizaciones de la invención descritas a continuación, el revestimiento electrohilado se conforma de una primera disolución polimérica y la envoltura electrohilada se conforma de una segunda disolución polimérica.

Según otras características más en las realizaciones descritas, la primera disolución polimérica solidifica más rápido que la segunda disolución polimérica.

Según otras características más en las realizaciones descritas, un disolvente de la segunda disolución polimérica es incapaz de disolver la primera disolución polimérica.

Según otras características más en las realizaciones descritas, el revestimiento electrohilado comprende un polímero seleccionado del grupo que consiste en: poli (e-caprolactona) (PCL) , poliamida, poli (siloxano) , poli (silicona) , poli (etileno) , poli (vinilpirrolidona) , poli (metacrilato de 2-hidroxietilo) , poli (N-vinilpirrolidona) , poli (metacrilato de metilo) , poli (alcohol vinílico) , poli (ácido acrílico) , poli (acetato de vinilo) , poliacrilamida, poli (etileno-co-acetato de vinilo) , poli (etilenglicol) , poli (ácido metacrílico) , polilactida, poliglicolida, poli (lactida-coglicolida) , polianhídrido, poliortoéster, poli (carbonato) , poli (acrilonitrilo) , poli (óxido de etileno) , polianilina, polivinilcarbazol, poliestireno, poli (vinilfenol) , polihidroxiácido, poli (caprolactona) , polianhídrido, polihidroxialcanoato, poliuretano, colágeno, albúmina, alginato, quitosán, almidón, ácido hialurónico y mientras la envoltura electrohilada comprende un polímero seleccionado del grupo que consiste en: poli (ácido acrílico) , poli (acetato de vinilo) , poliacrilamida, poli (etileno-co-acetato de vinilo) , poli (etilenglicol) , poli (ácido metacrílico) , polilactida poliglicolida, poli (lactida-coglicolida) , polianhídrido, poliortoéster, poli (carbonato) , poli (óxido de etileno) , polianilina, polivinilcarbazol, poliestireno, poli (vinilfenol) , polihidroxiácido, alginato, almidón, ácido hialurónico.

Según otras características más en las realizaciones descritas, un disolvente de la primera disolución polimérica se evapora más rápido que un disolvente de la segunda disolución polimérica.

Según otras características más en las realizaciones descritas la electrohilatura se efectúa usando un colector rotativo.

Según otras características más en las realizaciones descritas, un disolvente de la segunda disolución polimérica es capaz de evaporarse por la superficie interna del revestimiento.

Según otras características más en las realizaciones descritas, la segunda disolución polimérica se selecciona capaz de humedecer la superficie interna del revestimiento.

Según otras características más en las realizaciones descritas un espesor del revestimiento es de aproximadamente 100 nm a aproximadamente 20 micrómetros.

Según otras características más en las realizaciones descritas un diámetro interno del microtubo es de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 20 micrómetros.

Según otras características más en las realizaciones descritas la primera y la segunda disolución polimérica se seleccionan del grupo que consiste en: poli (e-caprolactona) al 10% (PCL) en cloroformo (CHCI3) y dimetilformamida (DMF) (80:20 en peso) como la primera... [Seguir leyendo]

1. Un método para producir un microtubo, comprendiendo el método co-electrohilar dos disoluciones poliméricas por capilares co-axiales para producir de ese modo el microtubo, en el que una primera disolución polimérica de dichas dos disoluciones poliméricas es para conformar un revestimiento del microtubo y una segunda disolución polimérica de dichas dos disoluciones poliméricas es para conformar una envoltura por una superficie interna de dicho revestimiento, dicha primera disolución polimérica se selecciona que solidifique más rápido que dicha segunda disolución polimérica y un disolvente de dicha segunda disolución polimérica se selecciona incapaz de disolver dicha primera disolución polimérica.

2. El método según la reivindicación 1, en el que dicha electrohilatura se efectúa usando un colector rotativo.

3. Un microtubo que comprende un revestimiento electrohilado y una envoltura electrohilada por una superficie interna de dicho revestimiento.

4. El microtubo según la reivindicación 3, en el que dicho revestimiento electrohilado y dicha envoltura electrohilada constan cada uno de un polímero.

5. El microtubo según la reivindicación 3 ó 4, en el que dicho revestimiento electrohilado se conforma de una primera disolución polimérica y dicha envoltura electrohilada se conforma de una segunda disolución polimérica.

6. El microtubo según la reivindicación 5, en el que dicha primera disolución polimérica solidifica más rápido que dicha segunda disolución polimérica.

7. El microtubo según la reivindicación 5, en el que un disolvente de dicha segunda disolución polimérica es incapaz de disolver dicha primera disolución polimérica.

8. El microtubo según la reivindicación 3 ó 4, en el que dicho revestimiento electrohilado comprende un polímero seleccionado del grupo que consiste en: poli (e-caprolactona) (PCL) , poliamida, poli (siloxano) , poli (silicona) , poli (etileno) , poli (vinilpirrolidona) , poli (metacrilato de 2-hidroxietilo) , poli (N-vinilpirrolidona) , poli (metacrilato de metilo) , poli (alcohol vinílico) , poli (ácido acrílico) , poli (acetato de vinilo) , poliacrilamida, poli (etileno-co-acetato de vinilo) , poli (etilenglicol) , poli (ácido metacrílico) , polilactida, poliglicolida, poli (lactida-coglicolida) , polianhídrido, poliortoéster, poli (carbonato) , poli (acrilonitrilo) , poli (óxido de etileno) , polianilina, polivinilcarbazol, poliestireno, poli (vinilfenol) , polihidroxiácido, poli (caprolactona) , polianhídrido, polihidroxialcanoato, poliuretano, colágeno, albúmina, alginato, quitosán, almidón, ácido hialurónico y mientras dicha envoltura electrohilada comprende un polímero seleccionado del grupo que consiste en: poli (ácido acrílico) , poli (acetato de vinilo) , poliacrilamida, poli (etileno-co-acetato de vinilo) , poli (etilenglicol) , poIi (ácido metacrílico) , polilactida poliglicolida, poli (lactida-coglicolida) , polianhídrido, poliortoéster, poli (carbonato) , poli (óxido de etileno) , polianilina, polivinilcarbazol, poliestireno, poli (vinilfenol) , polihidroxiácido, alginato, almidón, ácido hialurónico.

9. El método según la reivindicación 1 o el microtubo según la reivindicación 5, 6 ó 7, en el que un disolvente de dicha primera disolución polimérica se evapora más rápido que un disolvente de dicha segunda disolución polimérica.

10. El método según la reivindicación 1 o el microtubo según la reivindicación 5, 6 ó 7, en el que un disolvente de dicha segunda disolución polimérica es capaz de evaporarse por dicha superficie interna de dicho revestimiento.

11. El método según la reivindicación 1 o el microtubo según la reivindicación 5, 6 ó 7, en el que dicha segunda disolución polimérica es capaz de humedecer dicha superficie interna de dicho revestimiento.

12. El método según la reivindicación 1 o el microtubo según la reivindicación 3 ó 4, en el que un espesor de dicho revestimiento es de aproximadamente 100 nm a aproximadamente 20 micrómetros.

13. El método según la reivindicación 1 o el microtubo según la reivindicación 3 ó 4, en el que un diámetro interno del microtubo es de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 20 micrómetros.

14. El método según la reivindicación 1 o el microtubo según la reivindicación 5, 6 ó 7, en el que dicha primera y dicha segunda disolución polimérica se seleccionan del grupo que consiste en: poli (e-caprolactona) (PCL) al 10% en cloroformo (CHCl3) y dimetilformamida (DMF) (80:20 en peso) como dicha primera disolución polimérica y poli (óxido de etileno) (PEO) al 4% en agua (H2O) y etanol (60:40 en peso) como dicha segunda disolución polimérica, PCL al 10% en CHCl3 y DMF (80:20 en peso) como dicha primera disolución polimérica y PEO al 6% en H2O y etanol (60:40 en peso) como dicha segunda disolución polimérica, PCL al 9% en CHCl3 y DMF (90:10 en peso) como dicha primera disolución polimérica y PEO al 7% en H2O como dicha segunda disolución polimérica y PCL al 10% en CHCI3 y DMF (800:20 en peso) como dicha primera disolución polimérica y poli (alcohol vinílico) (PVA) al 9% en agua y etanol (50:50 en peso) como dicha segunda disolución polimérica.

15. El método según la reivindicación 1 o el microtubo según la reivindicación 3 ó 4, en el que dicho revestimiento comprende poros.

16. El método según la reivindicación 1 o el microtubo según la reivindicación 5, 6 ó 7, en el que dicha primera y dicha segunda disolución polimérica son biocompatibles.

17. Un dispositivo microfluídico que comprende una pluralidad de los microtubos según una cualquiera de las reivindicaciones 3-16.