BRPI0709348A2 - material de expansão de tecido leve e composição de expansão de tecido leve injetável - Google Patents
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Abstract
MATERIAL DE EXPANSãO DE TECIDO LEVE E COMPOSIçãO DE EXPANSãO DE TECIDO LEVE INJETáVEL. Um material de expansão de tecido leve inclui uma pluralidade de partículas. Cada partícula compreende uma carcaça polimérica arredondado definindo uma cavidade interna e tendo uma dimensão externa máxima de 50 <syn>250 <syn>. Uma porta ou abertura sendo provida na carcaça. A porta ou abertura provendo assim, o acesso para a cavidade. A porta ou a abertura tendo um tamanho ou uma dimensão que varia de um décimo da dimensão externa da partícula até a dimensão externa da partícula.
Description
"MATERIAL DE EXPANSÃO DE TECIDO LEVE E COMPOSIÇÃO DE EXPANSÃO DE TECIDO LEVE INJETÁVEL".
A invenção refere-se a um tecido leve de expansão. Ela refere-se em particular a um material de expansão de tecido leve, e a uma composição de expansão de tecido leve injetável.
De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é provido um material de expansão de tecido leve, o qual inclui uma pluralidade de partículas, com cada uma das partículas compreendendo uma carcaça polimérica arredondada definindo uma cavidade interna e tendo uma dimensão externa máxima de 50 μm - 250 μm, e uma porta ou abertura na carcaça, com a porta ou a abertura tendo um tamanho ou uma dimensão que varia de um décimo da dimensão externa 15 da partícula até a dimensão externa da partícula.
O material de expansão da invenção é apropriado para uso como um material de expansão de tecido leve no tratamento da doença de refluxo gastroesofageal (GERD) , doença de refluxo urinário, incontinência urinária por tensão 20 (SUI), incontinência fecal, aumento de irregularidades dérmicas, aumento da prega vocal para o tratamento de paralisia da prega vocal ou do gênero. É aplicado por injeção, quando suspenso em um meio veículo como descrito adiante, dentro de tecido leve requerendo aumento ou expansão.
A cavidade interna é assim incluída pela carcaça, com a porta ou abertura provendo o acesso externo para a cavidade.
As carcaças das partículas são preferivelmente
substancialmente esféricas de modo que seu diâmetroexterno seja de 50 μm - 250 μm. Em outras palavras, as partículas são preferivelmente microesferas ocas, cada uma tendo uma porta ou abertura dominante única larga em sua carcaça. 0 diâmetro das microesferas pode, 35 tipicamente ser de 100 μm.
As portas das partículas podem então ser substancialmente circulares com seu tamanho ou diâmetros assim variando deum décimo de diâmetro das partículas até o respectivo diâmetro das partículas. 0 diâmetro da porta pode estar na faixa de 20 μπι a 100 μπι. Por exemplo, o diâmetro da porta pode ser de cerca de 60 μπι. A carcaça de pelo menos algumas das partículas pode ter microporos. Os microporos podem ter dimensões de < 10 μπι, por exemplo, diâmetros < 10 μιη.
A carcaça de pelo menos algumas das partículas pode ter macroporos. Os macroporos podem ter dimensões, por exemplo, a partir de 10 μπι a 50 μπι.
Em uma configuração da invenção, menos que 2 0% da área da superfície externa da carcaça, ou seja, excluindo a área da superfície interna de qualquer micro- ou macroporos presente, das partículas pode ser ocupado por macroporos, ou seja, as microesferas podem ter macroporosidade limitada.
A carcaça pode incluir, como um compósito com o polímero ou absorvida no polímero (ou de outra forma ligada à mesma), pelo menos um aditivo selecionado a partir do composto de fosfato de cálcio, um agente de contraste, um agente terapêutico, um fator crescimento, plasma rico em plaquetas autólogas, células humanas normais, e células-tronco autólogas.
De acordo com um segundo aspecto da invenção, é provida uma composição de expansão de tecido leve injetável, oqual inclui:
(i) um material de expansão de tecido leve, tal como descrito adiante; e
(ii) um meio veículo compatível no qual as partículas do material de expansão são suspensas, com a composiçãotendo uma consistência que resulta em sua adequação para aplicação por injeção dela dentro do tecido leve. O meio veículo pode incluir um material de meio veículo selecionado a partir do colágeno, quitosano, alginato, polivinil pirrolidona, óleo de silicone, gelatina, gordura, ácido hialurônico, salina, água, plasma, solução aquosa, glicóis, triglicérides de cadeia média,glicerídeos, glicerol, B-glucano & solução de agarose, lactato de etila, hidroxipropil metil celulose, poloxâmeros ou poli (N-isopropilacrilamida) ou um derivado dos mesmos, dissolvido em um solvente.
A proporção do material do meio veículo para solvente pode ser de 1:1 a 200:1 (mg do meio veículo para ml do solvente).
Qualquer solvente apropriado pode ser utilizado, tal como água, e ácido ou base, dependendo do material do meio veículo utilizado. Assim, quando o colágeno for utilizado como meio veículo, o solvente pode ser ácido acético. Quando o alginato for utilizado como o meio veículo, uma base tal como hidróxido de sódio pode ser utilizado como o solvente.
O meio veículo pode ser um líquido pseudoplástico, tal como ácido hialurônico, (preferivelmente derivado de uma fonte não-animal), dissolvido em água, que permite uma viscosidade reduzida sob alto cisalhamento tal como quando injetado, mas tendo viscosidade maior, para estabilizar ou suspender o material injetado após a injeção. Ao invés do meio veículo pode ser líquido em temperatura ambiente, e pode ser adaptado para submeter-se a mudança de fase, por exemplo, de líquido a gel, quando injetado dentro do tecido leve, ou seja, em condições do corpo humano. Em particular, o meio veículo pode ser temperatura e/ou pH responsivo de modo que na temperatura do corpo e/ou no pH do corpo, ou seja, após a injeção dentro do tecido leve humano, ele submete-se a mudança de fase de líquido para gel. Preferivelmente, o glutaraldehido altamente purificado do colágeno bovino reticulado é utilizado como material meio veículo. Um exemplo do mesmo é uma preparação de colágeno fabricado pela INAMED Aesthetics de Santa Barbara, Califórnia, USA e comercializado por C.R. Bard of Murray Hill, Nova Jersey, USA..
A composição é formada pela combinação do material de expansão e o meio veículo. 0 material de expansão é,preferivelmente, esterilizado antes da adição dele ao meio veículo. Isto pode ser efetuado por uma esterilização gama dele em uma dose de 25 kGy. 0 meio veículo pode também ser esterilizado antes do material de expansão ser adicionado ao mesmo. As soluções de colágeno aquosas podem ser esterilizadas tanto por filtragem com filtros estéreis em linha (0,22 micrômetros) e através de procedimentos de preparação estritamente estéreis. O meio veículo pode incluir um aditivo como descrito daqui em diante, tal como um agente de contraste, plasma rico em plaqueta autóloga, células humanas normais, ou células-tronco autólogas.
O material de expansão de tecido leve, pode ser preparado por:
(i) dispersar um agente formador de poro em uma solução de um polímero dissolvido em um solvente, para formar uma fase oleosa (O);
(ii) adicionar a fase oleosa à fase aquosa (W) compreendendo um agente emulsificante/surfactantedissolvido em água, e formando uma emulsão óleo-água (O/W); ou
(iii) adicionar uma fase aquosa (W) compreendendo um agente emulsificante/surfactante dissolvido em água, para a fase oleosa, e formar uma emulsão, desde entãoadicionando esta emulsão para uma segunda fase oleosacontendo um agente emulsificante/surfactante, e formar uma emulsão água-óleo-óleo (W/0/0);
(iv) se apropriado, adicionar um ácido para a emulsão da etapa (ii) ou (iii), com o ácido reagindo com o agenteformador de poro, formando, desse modo, carcaçaspoliméricas arredondadas, cada uma definindo uma cavidade interna e tendo uma dimensão máxima externa de 50 μm -250 μm, e uma porta ou abertura na carcaça, com a porta ou abertura provendo assim, acesso à cavidade, e com a porta da cavidade tendo uma dimensão máxima de 100 μm e uma dimensão mínima de 20 μm.
Ao contrário, o material de expansão de tecido leve podeser preparado por:
(v) adicionar uma fase aquosa (W) compreendendo um agente de emulsão/surfactante dissolvido em água, para uma fase oleosa (O) compreendendo uma solução de um polímero dissolvido em um solvente, e formar uma emulsão (W/0), adicionar um agente formador de poro à esta emulsão; a partir de então;
(vi) adicionar esta emulsão de volta dentro de uma fase aquosa (W) compreendendo um agente de emulsão/surfactantedissolvido em água; e formar uma emulsão água-óleo-água (W/O/W), e então
(vii) se apropriado, adicionar um ácido à emulsão (W/O/W), com o ácido reagindo com o agente formador de poro, formando, desse modo, carcaças poliméricas arredondadas cada uma definindo uma cavidade interna e tendo uma dimensão externa máxima de 50 μιη - 250 μιη, e uma porta ou abertura na carcaça, com a porta ou abertura provendo assim o acesso à cavidade, e com a porta da cavidade tendo uma dimensão máxima de 20 0 μm e uma 20 dimensão mínima de 2 0 μm.
O agente formador de poro e o ácido podem assim ser selecionado de modo que, quando o ácido seja adicionado à emulsão, ele reage com o agente formador de poro resultando em situação efervescente ou local formador deespuma, o que conduz à formação das portas nas partículas.
O agente formador de poro pode ser um agente formador de poro sólido ou porogênio, que pode ser selecionado a partir de carbonato de cálcio, carbonato de sódio, bicarbonato de sódio, carbonato de amônio, bicarbonato deamônio, um nitrato que é aceitável para uso em vivo, cloreto de sódio, citrato de sódio, sacarose e glicose. Tipicamente, o bicarbonato de sódio é utilizado. Entretanto, ao contrário, um agente formador de poro líquido inerte, tal como um perfluorocarbono, pode ser utilizado; entretanto, o porogênio utilizado não está limitado as substâncias acima mencionadas.Deve ser apreciado que a etapa de adicionar o ácido à emulsão será apenas utilizada quando apropriado, ou seja, quando o agente formador de poro solvente orgânico volátil ou sólido ou porogênio por si próprio não gera gás suficiente quando um agente formador de poro líquido quimicamente inerte é utilizado, não existirá adição de ácido. Além disso, a adição de ácido pode também ser dispensada quando determinado agente formador de poro sólido for utilizado. Por exemplo, quando bicarbonato de amônio for utilizado como porogênio, nenhuma adição de ácido é requerida desde de que o bicarbonato de amônio seja suficientemente reativo para o formador de poro para ocorrer sem um ácido estar presente.
A proporção em massa do polímero ao agente formador de poro pode ser de 1::5 a 2:1, tipicamente cerca de 1:2.
Quando um agente formador de poro sólido for utilizado, ele pode ter um tamanho de partícula variando de 0,01 μιτι - 250 μπι, tipicamente cerca de 150 μπι.
Após o agente formador de poro ter sido adicionado à solução, a mistura da solução porogênica é preferivelmente agitada ou homogeneizada até uma dispersão homogenia ser conseguida.
A proporção do polímero para o solvente na solução pode ser de 1:20 a 1:5 (gramas de polímero para ml do solvente), tipicamente cerca de 1:6, dependendo do limite de solubilidade do polímero.
O polímero pode ser um polímero sintético selecionado de poli (ε-caprolactona) , poliláctico, poliglicolídeo,poliláctico-co-glicolídeo, poli (ε-caprolactona) -co- glicolídeo, polihidroxibutirato, polihidroxivalerato, polibutirolactona, polivaleroalactona, poli(etileno carbonato), poli(etileno tereftalato), polidioxanona, poliuretano, polietileno glicol, polimetilmetacrilato, polivinil acetato e poli(2-hidroxietil metacirlato) ou um polímero natural selecionado de colágeno, ácido hialurônico, quitosano, fibrina e alginato. A solução é assim formada pela dissolução do polímero nosolvente, por exemplo, usando agitação ou homogeneização. O solvente pode ser pré-saturado com algumas das fases aquosas nas etapas (ii), (iii) ou (V).
O solvente pode ser um solvente orgânico solúvel em água tal como um hidrocarbono aromático, um solvente clorado (diclorometano, clorofórmio, CC14 ou do gênero), um álcool (álcool benzílico, polipropileno glicol, n-butanol, ou do gênero), um éster (acetato de etila, acetato de butila, benzoato de metila, acetato de metila, ou do gênero) , ou um ácido orgânico tal como um ácido acético ou ácido propiônico.
A fase aquosa pode compreender um agente emulsificante/surfactante para deionizar a água em uma proporção de 1:10 a 1:1000 (gramas de agente emulsificante/surfactante para ml de água), tipicamente cerca de 1:50.
Nas etapas (v) e (vi) acima, a constituição ou a composição da fase aquosa utilizada pode ser a mesma. 0 agente emulsificante/surfactante pode ser selecionado de álcool polivinil, gelatina, polietileno glicol, dodecilsulfato de sódio, polisorbato, polivinilpirrolidona, poloxâmeros, monooleato de glicerila, monoestearato de glicerila, alquil éster de polioxietileno, hidroxipropil celulose, hidroxipropilmetil celulose, e misturas dos mesmos.
A fase aquosa é formada por agitação ou por homogeneização de água deionizada após o agente emulsificante/surfactante ter sido adicionado à mesma, até o agente emulsificante/surfactante ter sido dissolvido. A água deionizada pode ser pré-saturada com o solvente utilizado na solução da etapa (i) acima. A segunda fase oleosa compreende assim um óleo e o agente emulsificante/surfactante. 0 óleo da segunda fase oleosa é diferente ao óleo, ou seja, o solvente, do outro ou da primeira fase oleosa. 0 óleo da segunda fase oleosa pode ser óleo vegetal, óleo mineral, óleo de jojoba, óleo de abacate ou óleo do núcleo da palmeira. A proporçãovolumétrica do óleo para o agenteemulsificante/surfactante na segunda fase oleosa pode ser de 20:1 a 2000:1, tipicamente cerca de 200:1. A emulsão para a qual o ácido á adicionado assim em uma emulsão O/W, ou uma emulsão (W/0)/W, ou uma emulsão (W/O)/0.
A emulsão O/W é formada pela adição da fase oleosa (0) à fase aquosa (W) enquanto continua a agitar ou homogeneizar a fase W. A proporção de fase W para fase 0, pode ser de 5:1 a 200:1 (ml da fase W por ml de fase O), tipicamente cerca de 20:1.
A emulsão (W/0)/W é formada por adição da fase W (a fase W inicial) para a fase O, e forma uma emulsão, e então a adição desta emulsão retorna para dentro da fase W, formando desse modo a emulsão (W/0)/W.
A emulsão (W/0)/0 é formada pela adição da fase W para a fase O, e formando uma emulsão, e então a adição desta emulsão à segunda fase oleosa, formando, desse modo a emulsão (W/0)/0.
Em todo caso, o emulsif icante pode ser afetado pela agitação magnética, membrana de emulsificação, homogeneização rotor-estator, homogeneização de alta pressão ou homogeneização ultrassônica.
Agitação/homogeneização é continuada até a emulsificaçãocompleta ter sido conseguida. Ela pode também serapreciada que outros métodos de emulsificação conhecidos daqueles conhecidos da técnica como secagem por pulverização podem ser usados ao invés de ser utilizada para produzir as micro-partículas desejadas.
A adição de ácido pode ser efetuada enquanto oemulsificante agita ou homogeneiza a emulsão. 0 ácido suficiente é utilizado para balancear a estequiometria da quantidade do porogênio utilizado. 0 ácido pode ser selecionado a partir do ácido acético, ácido ascórbico, ácido salicílico, ácido fosfórico, ácido hidrocloreto, ácido propiônico e misturas dos mesmos.
Após a adição do ácido à emulsão, a mistura resultantepode ter o solvente evaporado sob vácuo em 50 - 1000 mbar (abs) para permitir a formação das carcaças e partas nas mesmas. Tipicamente, a evaporação do solvente pode ser efetuada em um vácuo de cerca de 500 mbar (abs) , até a 5 reação ácido/porogênio ter sido completada.
Um agente de contraste, que pode ser tanto solúvel em água ou insolúvel em água, pode ser adicionado à fase 0 de modo que ele seja incorporado dentro da carcaça polimérica e/ou adicionada ao meio veículo. Exemplos de 10 agentes de contrastes solúveis em água incluem metrizamida, iopamidol, iotalamato de sódio, iodomida de sódio, e meglumina. Os agentes de contraste insolúveis em água incluem tantalum, oxido de tantalum, ouro, tungstênio, platina, perfluorocarbonos e bário. Estes 15 aditivos capacitam um técnico a injetar a composição para visualizar, por meio de um equipamento de imagem visual, fluorescente, radiográfica e/ou tomografia coerente ultrassônica óptica, a extensão do aumento do tecido leve durante a injeção, permitindo um procedimento mais controlado.
Um agente terapêutico tal como um antibiótico ou um antiinflamatório pode ser adicionado à fase aquosa para incorporar dentro da carcaça polimérica e/ou adicionada ao meio veículo. 25 Um fator de crescimento para estimular o estágio inicial da nova formação de tecido e vascularização pode ser incorporado dentro das CctÜTCcLÇclS poliméricas e/ou adicionado ao meio veículo.
o fator de crescimento que pode ser utilizado incluiheparina, fator de crescimento epidérmico, fator alfa detransformação de crescimento de plaquetas, fator-beta de transformação de crescimento de plaquetas, fator de crescimento derivado, fator de crescimento de fibroblastos, peptídeos ativadores do tecido conectivo, β-tromboglobulina, fator do crescimento do tipo insulina, fator de necrose tumoral, interleucinas, fator estimulante de colônia, eritropoietina, fatores decrescimento de nervo, interferons, fator osteogênico e proteínas morfogênica do osso.
o plasma rico em plaquetas autólogas (PRP) pode também ser incorporado dentro da carcaça polimérica e/ou dentro 5 do meio veículo, se desejado. O referido aditivo serve como uma fonte rica de um coquetel de vários fatores de crescimento relevante e irá estimular o estágio inicial da nova formação de tecido e vascularização. As células humanas normais relevantes e/ou células tronco 10 autólogas para estimular adicionalmente a nova formação de tecido e vascularização podem também ser incorporadas dentro da carcaça polimérica e/ou dentro do meio veículo. Este pode incluir célula-tronca pré-diferenciada derivada do tecido adiposo ou de célula adulta, mioblasto, 15 osteoblasto, fibroblasto, epitelial e células endoteliais, células do músculo liso, preferivelmente, célula-tronco derivada do adiposo adulto, e músculo liso humano normal e células epiteliais. As células-tronco podem ser pré-diferenciadas in vitro.
A composição de expansão da invenção pode assim serutilizada para expandir o tecido leve, por injeção da composição dentro do tecido leve requerendo expansão. A injeção da composição pode ser efetuada citoscopicamente, endoscopicamente ou laparoscopicamente. 25 Como descrito previamente, a aplicação do tecido leve inclui tratamento de GERD, doença do refluxo urinário, incontinência urinária por tensão (SUI), incontinência fecal, aumento da irregularidade dermatológica/dérmica, e aumento da prega vocal para o tratamento da paralisia da prega vocal.
A invenção será agora descrita em maiores detalhes com referência aos desenhos diagramáticos que acompanham a presente invenção, nos quais:
A figura 1 representa uma vista tridimensional de uma 3 5 partícula de um material de expansão de tecido leve de acordo com a primeira configuração da invenção; A figura 2 representa uma vista tridimensional similar deum material de expansão de tecido leve de acordo com a segunda configuração da invenção;
A figura 3 ilustra uma vista tridimensional de uma partícula de um material de expansão de tecido leve de acordo com uma terceira configuração da invenção;
A figura 4 representa uma vista tridimensional de uma partícula de um material de expansão de tecido leve de acordo com uma quarta configuração da invenção; A figura 5 é uma micrografia eletrônica de varredura de uma partícula do material de expansão de tecido leve como obtida a partir do exemplo 1;
A figura 6 é uma micrografia eletrônica de varredura de uma partícula do material de expansão de tecido leve como obtida a partir do exemplo 2; e
A figura 7 é uma micrografia eletrônica de varredura de células cultivadas nas micro-partículas como obtida a partir do exemplo 1.
Nos desenhos, características similares são indicadas com as mesmas referências numéricas.
Referindo-se a figura 1, a referência numérica 10 indica, geralmente, uma partícula de um material de expansão de tecido leve de acordo com uma primeira configuração da invenção.
A partícula 10 inclui uma carcaça esférica 10 sólida, ou seja, um polímero não-poroso. A carcaça 12 tipicamente tem um diâmetro externo de cerca de 100 μm. 0 polímero tipicamente é poli (ε-caprolactona).
A carcaça esférica 12 define uma cavidade central arredondada 14 enclausurada. A carcaça 12 tem tipicamente uma espessura de parede na faixa de 1um a 10 μm.
Uma porta única dominante indicada pela referência numérica 16 é provida na carcaça 12. 0 diâmetro da porta é tipicamente de cerca de 60 μm. A porta 16 provê assim um acesso externo para a cavidade 14.
Com relação à figura 2, a referência numérica 2 indica geralmente uma partícula de um material de expansão detecido leve de acordo com a segunda configuração da invenção.
No caso da partícula 20, a carcaça 12 é provida com microporos, cujos diâmetros são £ 10 μm. Com referência à figura 3, a referência numérica 30 indica geralmente uma partícula de um material de tecido leve de acordo com a terceira configuração da invenção. A carcaça 12 da partícula 30 é provida com microporos 32, cujo diâmetro é de 10 a 50 μιτι. Com referência à figura 4, a referência numérica 40 indica geralmente que a partícula de um material de expansão de tecido leve de acordo com a quarta configuração da invenção.
A partícula 40 tem uma macro-porosidade limitada, ou seja, a área de abertura total de seu macroporos 32 é menor que 20% da área de superfície externa da micro-carcaça total.
As partículas 10, 20, 30 e 40 são preparadas ou sintetizadas como descrito daqui a diante.
O volume da composição de expansão de tecido leve injetável e o material de expansão de tecido leve a serem injetados tem aproximadamente de 0,5-20 ml, dependendo da quantidade do aumento de tecido leve requerido. As micro-carcaças poliméricas tipicamente constituem 10-20% do volume injetável, aproximadamente 0,5-4mlendoscopicamente de micro-carcaças poliméricas são requeridas por tratamento. 0 volume das micro-carcaças poliméricas produzidas pelos procedimentos de síntese descritos aqui é de aproximadamente 1 ml.
Exemplo 1 - Procedimento O/W
A constituição de 1% (p/v) de uma solução de álcool de polivinila (PVA) em 150 ml de água destilada (W). Dissolver 1, 5g de poli (ε-caprolactona) (PCL) em 10 ml de diclorometano para formar uma fase oleosa (0). Adicionar 3 g de NaHCO, (tamanho de partícula: 25-40 μπι) agindo como o porogênio para a fase oleosa (O) . Agitação suave magnética da mistura óleo-porogênio por 1 minuto.Adicionar a fase oleosa à solução PVA (fase aquosa (W)) e homogeneizar por 2 minutos em 300 rpm. Então a agitação magnética a 800 rpm em 20°C por 2 horas até a evaporação do solvente ter sido completada. A adição de 2,4 ml de 5 ácido acético após 1 hora de agitação. Permitindo a ocorrência de espuma na reação. Uma solução de filtro usando um tamanho de malha apropriado, para remover o excesso de água e para obter o tamanho de partícula desejado, com um rendimento derivado do volume de 80% das partículas com a faixa de tamanho desejado sendo conseguido. 0 mesmo procedimento de filtragem é utilizado nos Exemplos 2 - 4, descritos a seguir. A secagem da partícula a vácuo e a separação utilizando um procedimento de coagulação típico, para obter um material 15 de expansão de tecido leve de acordo com a invenção. O volume médio do tamanho da partícula como obtido por luz de laser disseminada foi de 185 μm - ver figura 5
- que mostra uma micrografia eletrônica de varredura de uma partícula de acordo com a invenção.
Exemplo 2 - Procedimento W/O/W
Dissolver 1, 5g de poli (ε-caprolactona) (PCL) em 10 ml de diclorometano (DCM) para formar uma fase oleosa (0) . Adicionar 0,5 ml de uma solução de álcool de polivinila (p/v) 1% (PVA) (fase aquosa (W)) em uma fase oleosa. Agitação magnética para formar uma primeira emulsão (W/0) . Adicionar 3g de CaCO3 (tamanho de partícula 100-150 μ) agindo como o porogênio para a primeira emulsão. Adicionar a primeira emulsão a 150 ml de 1% de PVA (p/v) (W/O/W). Agitar esta mistura magneticamente em 800 rpm para formar uma segunda emulsão, e uma agitação contínua até a evaporação do solvente ter sido completada. Adicionar 2,4 ml de ácido acético após 1 hora de agitação. Deixar reagir para formar espuma. As esferas foram lavadas três vezes com água destilada. A solução de filtragem, e as partículas foram secas a vácuo e separadas utilizando-se um procedimento de coagulação típica, para obter as micro-partículas, ou seja, omaterial de expansão de tecido leve de acordo com a invenção. 0 volume medido do tamanho da partícula como obtido pela disseminação da luz do laser foi de 196 μιη -ver figura 6 que demonstra uma micrografia eletrônica de varredura de uma partícula de acordo com a invenção.
Exemplo 3 - Procedimento W/0/0
Constituir 0,33% (p/v) de uma solução de álcool de polivinila (PVA) em 5 ml de água destilada (W) . Dissolver 1 g de poli (ε-caprolactona) (PCL) em 10 ml de diclorometano para formar uma primeira fase oleosa (Oi) . Adicionar 3 g de NaHCO3, (tamanho de partícula: 150-212 μπι) agindo como o porogênio para a fase oleosa (Oi) e agitação suave magnética da primeira emulsão (W/Oi) , com porogênio por 1 minuto. Uma segunda fase oleosa (O2) é feita a partir de 200 ml de óleo vegetal com 1% de Span 60 (v/v) . O Span 60 (denominação comercial) é um monoestearato de Sorbitan disponível comercialmente, ou seja, um agente surfactante/emulsificante. Adicionar a primeira emulsão à segunda fase oleosa (W/0x/02) e agitação magnética em 2000 rpm para 2 horas para formação
da emulsão e contínua até evaporação do solvente ter sido completada. A filtragem da emulsão final e a lavagem 3 vezes com a água deionizada. A remoção residual do óleo nas micro-partículas formadas com um solvente apropriado. A secagem por vácuo das partículas e sua separação utilizando um procedimento de coagulação típica, para obter o material de expansão de tecido leve de acordo com a invenção.
Exemplo 4 - Procedimento (W/0) com um porogênio líquido
Constituir 1% [p/v] de uma solução de álcool de polivinila (PVA) em 150 ml de água destilada (W) . Dissolver 1, 5g de poli (ε-caprolactona) (PCL) em 10 ml de diclorometano para formar uma fase oleosa (O). Adicionar 3 g de NaHCO3, (tamanho de partícula: 2 5-40 μιτι) para a fase oleosa (O) que age como um porogênio sólido e 1 ml de per f luorocarbono (PFC) que age como um porogênio líquido. Agitar a mistura óleo-porogênio-PFC durante 1minuto. Adicionar a fase oleosa à solução PVA (O/W)) e homogeneizar por 2 minutos em 300 rpm. Então a agitação magnética a 800 rpm em 20°C por 2 horas até a evaporação do solvente ter sido completada. A solução de filtragem, as partículas foram secas a vácuo e separado usando um procedimento de coagulação típico, para obter o material de expansão de tecido leve de acordo com a invenção. Será apreciado que, quando seguido dos procedimentos acima, o material de expansão de tecido leve irá compreender em cada caso, uma mistura das partículas 10, 20, 3 0 e 4 0 das figuras 1, 2, 3 e 4 respectivamente.
Exemplo 5 - Crescimento de células do músculo liso in vitro
Para investigar a capacidade das células do músculo liso no material de expansão de tecido leve, do Exemplo 1, as células do músculo liso frescas foram cultivadas em presença das micro-partícuias acima utilizando a técnica de cultura de células em micro-veículo clássica. Após um período de 120 horas, muitas células migraram para dentro da cavidade das micro-partícuias que demonstraram uma ligação preferencial para o interior do período - ver figura 7 que demonstra uma micrografia eletrônica de varredura de células cultivadas no material de expansão de tecido leve de acordo com a presente invenção.
As configurações da presente invenção pretendem ser meramente exemplificativas e àqueles técnicos no assunto serão capazes de averiguar vários equivalentes para os procedimentos específicos utilizados aqui. Todos esses equivalentes são considerados como dentro do escopo de proteção da presente invenção.
Preferivelmente, o colágeno bovino reticulado de glutaraldeído altamente purificado é utilizado como o material de meio veículo. O melhor exemplo conhecido deste é uma preparação de colágeno fabricada pela "Collagen Corporation" (Inamed Corporation) e comercializada por C.R. Bard. Ácido hialurônico pode também ser utilizado a partir de Restylane™ (Q-Med) sefor descoberto que um paciente é alérgico ao colágeno bovino.
Apesar de a composição de acordo com a invenção, e em particular ao material de expansão, pode ser utilizado para tratar substancialmente qualquer doença baseada na incontinência ou refluxo, acredita-se que irá ter uma aplicação particular no tratamento de GERD, o qual parece primariamente ter um relaxamento transitório do músculo do esfíncter esofageal inferior (LES), que permite estômago ácido para refluxo do esôfago. Em outros exemplos GERD pode ser atribuído à diminuição da forma de repouso do LES. Pela injeção endoscópica ou laparoscópica do material de expansão dentro do músculo do esfíncter esofageal inferior, é aumentado. A expansão eleva-se a partir da configuração particular das micro-esferas ou carcaça da partícula do material de expansão, o que permite a regeneração do tecido através do crescimento para dentro de tecido dentro da cavidade das partículas. Em particular, acredita-se que as partas amplas únicas dominantes nas partículas provejam o crescimento para dentro do novo tecido melhorado ou rápido sem comprometer a integridade mecânica das partículas. Sem desejar se ater à teoria, acredita-se que as cavidades nas partículas e as portas dominantes provejam uma meio livre de tensão para a formação do novo tecido, formando assim, um "tecido abrigo" e resultando em células com um meio tridimensional verdadeiro com o qual interage. Acredita-se que provendo o meio livre de tensão ou o "tecido abrigo" para a formação do novo tecido minimizaria a fibrose (cicatrização do tecido) e permite um volume máximo na formação do tecido, melhorando, desse modo, o funcionamento do músculo. Isto conduziria a uma taxa elevada de formação do novo tecido. Este meio livre de tensão também seria vantajoso se as partículas forem 35 pré-cultivadas com células apropriadas antes da implantação, quando as células localizadas dentro das partículas forem protegidas a partir de altas forças decisalhamento encontradas na implantação, embora tenham acesso ao tecido ao redor através da porta única ampla, e para os nutrientes e oxigênio fornecido através da porta e através dos micro- e macroporos bem como, se estiverem presentes.
Acredita-se que pelo tratamento de GERD com o material de expansão de acordo com a invenção, serão conseguidos, particularmente, bons resultados e os problemas associados aos outros métodos de tratamento de GERD serão evitados. Por exemplo, um paciente evitará ter que tomar medicamento diariamente para tratar GERD e cirurgias maiores podem ser evitadas.
Além disso, as partículas biodegradam com o progresso de tempo, promovendo desse modo, uma regeneração de tecido por longo tempo.
Efetivamente, dois mecanismos de expansão participam desta regra, ou seja: estágio expansão precoce que aparecem no volume inicial da composição injetada, e posteriormente a expansão induzida em torno da formação do novo tecido e possivelmente, da restauração da função.
Quando as partículas contêm aditivos como descrito anteriormente, uma vantagem adicional pode ser levanta. Assim, quando as partículas contêm células humanas ou células-tronco autólogas (que poderiam ser pré-diferenciadas em células do músculo liso), isto irá estimular ainda a formação do novo tecido e a vascularização, e pode conduzir a restauração da função do músculo. Quando as partículas contêm fatores de crescimento relevantes, estes podem acelerar os estágiosprecoces da formação do novo tecido. Adicionalmente, os referidos fatores de crescimento são liberados durante um longo período de tempo quando as partículas biodegradam. Quando as partículas contêm fosfato tri-cálcio, isto provê uma resistência mecânica e também age como um reservatório de cálcio para suprir o cálcio ao corpo durante um longo período de tempo. O fosfato de tri-cálcio é um material bioativo bem estabelecido, e assimsua incorporação dentro das partículas do material de expansão estimulam a bioatividade das partículas, que conduzem a um melhor crescimento para dentro do tecido nas partículas. Também, o cálcio participa da coagulação em cascata, e contribui para a granulação das plaquetas. O plasma rico em plaquetas autólogas (PRP), que provê uma fonte rica de um "coquetel" do fator de crescimento, é um outro possível aditivo benéfico. O PRP será normalmente incorporado dentro do meio veículo mais do que dentro da carcaça da partícula, e assim, pode ser liberado rapidamente dentro do corpo uma vez que o meio de veículo seja rapidamente reabsorvido. O PRP libera o fator de crescimento quando o corpo entende ser adequado, com o cálcio contribuindo para a granulação das plaquetas. A incorporação do PRP no meio veículo estimula a formação do novo tecido, quando os grânulos de PRP liberarem fator de crescimento relevante em uma taxa "naturalmente determinada", ou seja, quando o corpo necessitar. A taxa de liberação relevante do fator de crescimento pode ser acelerada em presença de um fornecimento local do cálcio o qual é o resultado tanto da incorporação do fosfato de tri-cálcio nas carcaças ou o uso do carbonato de cálcio como um porogênio durante a fabricação. É assim importante que as partículas do material deexpansão deva ter um tamanho na faixa especificada, ou seja, uma dimensão externa máxima de 50 μπι - 25 0 μιη de modo que elas possam ser injetadas dentro de um sítio requerendo expansão. Partículas maiores não serão rapidamente injetáveis para uma aplicação endoscópica.
Tipicamente uma agulha endoscópica teria um tamanho mínimo medido de 16. Assim, não é requerido que as partículas da invenção teriam um potencial angiogênico (como é no caso onde as partículas são requeridas para aplicações tais como transplante de fígado), ou seja, ele precisa não ser de um tal tamanho de modo que obtenha a formação de vasos sangüíneos dentro das partículas, o que ocorre tipicamente quando as partículas são maiores doque 0,5 μm. Similarmente, a abertura das portas de 20 μπι - 100 μπι de acordo com a invenção permite o crescimento para dentro do tecido na parte interna da partícula, embora aberturas de porta maiores são requeridas para a formação de vasos sangüíneos, as partículas tipicamente no tamanho variando de 0,5 mm - 3 mm com portas maiores que 100 um, tipicamente, 200 μm ou maiores, não são geralmente apropriadas para fazer as partículas menores, tendo um tamanho de porta menor, de acordo com a invenção.
Claims (15)
1. Material de expansão de tecido leve, caracterizado pelo fato de incluir uma pluralidade de partículas, com cada uma das partículas compreendendo uma carcaçapolimérica arredondada definindo uma cavidade interna e tendo uma dimensão externa máxima de 50 μm - 250 μm, e uma porta ou abertura na carcaça, com a porta ou abertura provendo assim, o acesso à cavidade, e com a porta ou a abertura tendo um tamanho ou uma dimensão que varia de um décimo da dimensão externa da partícula até a dimensão externa da partícula.
2. Material de expansão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a carcaça das partículas serem substancialmente esférica de modo que seu diâmetroexterno seja assim de 50 μm - 250 μm.
3. Material de expansão, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a porta das partículas ser substancialmente circular, com seu diâmetro variando dessa forma de um décimo do diâmetro das partículas até orespectivo diâmetro das partículas.
4. Material de expansão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 3, caracterizado pelo fato de a carcaça de pelo menos algumas das partículas ter microporos com dimensões < 10 μm.
5. Material de expansão, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de a carcaça de pelo menos algumas das partículas terem macroporos com dimensões de cerca de 10 μm a 50 μm.
6. Material de expansão, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de menos que 20% da área dasuperfície externa da carcaça das partículas serem ocupadas pelos macroporos.
7. Material de expansão, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de acarcaça incluir, como um compósito com o polímero ou absorvido ou ligado de outra maneira ao mesmo, pelo menos um aditivo selecionado a partir de um composto de fosfatode cálcio, um agente de contraste, um agente terapêutico, um fator de crescimento, um plasma rico em plaquetas autólogas, células humanas normais, e células tronco autólogas.
8. Material de expansão, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de as carcaças de pelo menos algumas das partículas terem uma camada de superfície externa de hidroxiapatita e/ou fosfato de tricálcio.
9. Composição de expansão de tecido leve injetável, caracterizada pelo fato de incluir:(i) um material de expansão de tecido leve, tal como definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 8 inclusive; e(ii) um meio veículo compatível no qual as partículas do material de expansão são suspensas, com a composição tendo uma consistência que resulta em sua adequação para aplicação por injeção dela dentro do tecido leve.
10. Composição, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de o meio veículo incluir um material de meio veículo selecionado a partir de colágeno, quitosano, alginato, polivinil pirrolidona, óleo de silicone, gelatina, gordura, ácido hialurônico, salina, água, plasma, solução aquosa, glicóis, triglicérides de cadeia média, glicerídeos, glicerol, B-glucano & solução de agarose, lactato de etila, hidroxipropil metil celulose, poloxâmeros ou poli (N-isopropilacrilamida) ou um derivado dos mesmos, dissolvido em um solvente.
11. Composição, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de o meio veículo estar na forma líquida na temperatura ambiente e ser adaptado para submeter-se a uma fase mudando para a forma de gel quando injetado dentro do tecido leve humano.
12. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizada pelo fato de o meio de material veículo compreender glutaraldeídoaltamente purificado de colágeno dérmico bovino reticulado.
13. Composição, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de o meio veículo ser um líquidopseudoplástico, provendo assim viscosidade reduzida dentro de um meio de cisalhamento relativamente alto durante a injeção, mas com alta viscosidade estabelecendo ou suspendendo o material injetado após a injeção.
14. Composição, de acordo com a reivindicação 13, 10 caracterizada pelo fato de o meio veículo compreenderácido hialurônico dissolvido em água.
15. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 14, caracterizada pelo fato de o meio veículo inclui, como um aditivo, um agente de contraste, plasma rico em plaquetas autólogas, células humanas normais, e/ou células tronco autólogas.
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