ES2276840T3

ES2276840T3 - Material compuesto bioartificial y procedimiento para su fabricacion.

Info

Publication number: ES2276840T3
Application number: ES01980183T
Authority: ES
Inventors: Gustav Steinhoff; Thomas Freier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-09-25
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2007-07-01
Anticipated expiration: 2021-09-20
Also published as: EP1305059B1; US20040022826A1; EP1305059A1; WO2002024242A1; DE50111380D1; ATE344062T1; DE10047300A1; DE10193932D2; AU2002212086A1

Abstract

Procedimiento para la producción de un material compuesto bioartificial formado por una matriz y polímeros, caracterizado porque a) se prepara un tejido alogénico, xenógeno o autólogo que contiene una matriz de tejido conjuntivo libre de células y b) la transformación posterior del material se realiza por medio de un recubrimiento con polímeros, c) el material compuesto de matriz-polímero obtenido se almacena en una solución estéril o en estado sólido.

Description

Material compuesto bioartificial y procedimiento para su fabricación.

La invención se refiere a un procedimiento para la producción de un material compuesto bioartificial utilizando una matriz de tejido conjuntivo que se recubre de polímeros.

En la técnica de los trasplantes, el trasplante de piel, vasos y órganos ya se domina bien quirúrgicamente y está muy extendido. Sin embargo, la puesta a disposición de material apropiado para el trasplante sigue siendo complicada. Los trasplantes se pueden dividir, según su tipo, en tres grandes grupos. En primer lugar existen trasplantes o injertos de materiales sintéticos, tales como plásticos, metales y cerámica, materiales textiles, etc., según la utilización y las cargas resultantes. En segundo lugar existe la posibilidad de emplear material alogénico, por ejemplo órganos de donantes o, en ocasiones, incluso material xenógeno (de origen animal). En algunos casos se intenta finalmente utilizar tejido propio para un trasplante a otra zona del cuerpo.

Por la memoria de patente estadounidense US 5336616 ya se conoce un procedimiento para la preparación de un tejido a base de colágeno para el trasplante que, con ayuda de los pasos: tratamiento químico previo y eliminación de células; crioterapia, estabilización en seco, secado, rehidratación y reconstitución de células, debe hacer posible injerto bioartificial con las siguientes características: a) contiene una matriz extracelular de proteína que posiblemente puede ser remodelada y reparada por el huésped; b) se obtiene una base de membrana intacta para la eficaz recolonización con células de endotelios o epitelios; c) en principio no provoca ninguna respuesta inmunológica en el huésped; d) no calcifica y e) se puede almacenar y transportar fácilmente a temperatura ambiente. El procedimiento conocido está basado en el concepto de crear, como material de trasplante, una matriz de tejido de sostén inmunológicamente lo más "neutral" posible que el receptor del trasplante pueda reestructurar y remodelar en su cuerpo. Para facilitar este proceso se prevé también la posibilidad de una posterior colonización del trasplante preparado de conformidad con el procedimiento.

El inconveniente de este procedimiento consiste en la elevada trombogénesis de la superficie de colágeno y en una limitación de la estabilidad mecánica.

En el documento WO 9900152 se describen un material de trasplante específico para un receptor así como un procedimiento para la producción de un material de trasplante bioartificial que comprende los siguientes pasos: a) preparación de un tejido o material alogénico o xenógeno nativo que contiene una matriz de colágeno; b) eliminación de prácticamente todas las células antígeno-reactivas de la matriz de colágeno a través de la cuidadosa eliminación de células y posterior lavado con una solución acuosa estéril; c) transformación posterior directa del material sin células mediante el tratamiento del material ahuecado según el punto b) a través de la colonización lo más completa posible con las células autólogas respectivamente deseadas del receptor o con células genéticamente modificadas y adaptadas al receptor, con lo que se obtiene un material de trasplante directamente utilizable.

Este material de trasplante conlleva el problema de que su estructura no es lo suficientemente estable como para poder proporcionar, en cualquier caso, una solución satisfactoria en el trasplante.

En la publicación FR 2772769 A, el objeto de la invención consiste en productos acoplados de elastina o derivados de elastina y polímeros (por ejemplo poliéster: tereftalato de polietileno, poliactidas; poliamidas: ácido de hexametilendiaminadipina). El acoplamiento se produce por efecto electrostático alterno a través de átomos de nitrógeno de carga positiva. El material compuesto bioartificial se prepara en este sentido mediante la aplicación de la elastina y de sus derivados sobre una matriz de polímeros. En este caso no se recubre ninguna matriz de proteína con polímeros.

Otros estado conocido de la técnica (US 4787900) se ocupa de una prótesis de vasos sanguíneos con una capa interior y una capa exterior. La capa porosa interior es un producto de reacción de enlace covalente de colágeno y un aminopolisacárido. La capa porosa exterior es un polímero de colágeno-aminopolisacárido y se utiliza como dispersión. Se obtiene una estructura compuesta cilíndrica de varias capas para vasos sanguíneos.

La transformación se produce a partir de una solución acuosa de polisacárido mezclada con colágeno. No se mencionan otros polímeros. Durante el recubrimiento no se produce ningún intercambio de disolventes ni ninguna deshidratación de la matriz.

El objeto de la invención del documento US 5578314 es un procedimiento para el recubrimiento de trasplantes celulares y tisulares con polímeros de alguinato. Las células de tejido o el tejido biológicamente activo viable se recubren de un compuesto de alginato no fibrógeno incluyéndose las células de tejido en una cápsula de recubrimiento. En una sola cápsula se encuentran una sola célula o de 1 a 2 células, en particular células del páncreas. La implantación tiene lugar a través de una simple inyección con ayuda de una aguja subcutánea.

Objetivo de la invención

El objetivo de la invención es el de facilitar materiales de trasplante y un procedimiento para su producción, que reproducen el material natural de manera que se adhieran bien, no conduzcan, en lo posible, a reacciones de rechazo ("Host-Versus-Graft-reaction"), tengan una larga duración, sean aceptados por el huésped como material del propio cuerpo y se remodelen en el marco del intercambio celular natural de modo que se pueda producir incluso un crecimiento de los materiales de trasplante en el cuerpo del receptor. Con un procedimiento de recubrimiento se pretende aumentar la estabilidad y la compatibilidad biológica del trasplante.

Este problema se resuelve, de conformidad con la invención, por medio de un procedimiento para la producción de un material compuesto bioartificial que se utiliza para sustituir tejidos u órganos. A estos efectos se proporciona un tejido alogénico, xenógeno o autólogo que contiene una matriz de tejido conjuntivo sin células.

La transformación posterior del material se realiza por medio de un recubrimiento con polímeros. El material compuesto de matriz - polímero se almacena en forma de solución estéril o en estado sólido.

Los polímeros son bioresorbibles o no resorbibles.

El recubrimiento con polímeros se lleva a cabo mediante inmersión en una solución de polímeros, posterior extracción de la matriz de la solución y secado.

Para la transformación a partir de la solución con polímeros bioresorbibles se emplean, como homopolímeros,
poli(glicólido), poli(láctido), poli(\varepsilon-caprolactona), poli(trimetilenocarbonato), poli(p-dioxanona), poli(ácido hidroxibutírico) y poli(ácidos hidroxialcánicos) de cadena larga, así como copolímeros a base de los polímeros indicados que se utilizan puros o en forma de mezcla. Para los disolventes se emplean como compuestos de bajo punto de ebullición, diclorometano, triclorometano, 1,2-dicloroetano, tricloroetileno, dibromometano, dioxano, tetrahidrofurano, etilacetato, acetona, metiletilcetona, acetonitrilo, trifluoretanol, sesquihidrato de hexafluoracetona y hexafluorisopropanol, tanto en forma pura como en forma de mezcla.

Para la transformación a partir de la solución con polímeros no resorbibles se emplean poli(etilenetereftalato), poli(uretano), silicona, poli(metacrilato), poli(sulfona), poli(etersulfona), poli(eteretercetona) o poli(carbonato). En calidad de disolventes se utilizan, además de los citados en los polímeros resorbibles, pentano, hexano y heptano, ciclohexano, benceno, tolueno, dietiléter y dimetilformamida.

Los polímeros bioresorbibles y no resorbibles también se pueden utilizar mezclados entre sí y/o mezclados con proteína y/o mezclados con polisacáridos.

El recubrimiento con polímeros se puede llevar a cabo por inmersión en una fusión de polímeros, posterior extracción de la matriz de la masa fundida y enfriamiento.

Para la transformación a partir de la masa fundida se emplean como polímeros resorbibles poli(\varepsilon-caprolactona), poli(ácidos hidroxialcalinos) y poli(p-dioxanona) con puntos de fusión inferiores a 150ºC o copolímeros a base de poli(\varepsilon-caprolactona), poli(ácidos hidroxialcalinos) y poli(p-dioxanona), así como, partiendo de los mismos, con
poli(glicólido) y poli(láctido) con puntos de fusión inferiores a los 150ºC.

La solución o masa fundida empleada puede contener, además del polímero, aditivos tales como suavizantes, medios de contraste radiológicos o sustancias activas en forma disuelta o en suspensión.

Como consecuencia del número de procesos de inmersión y de la viscosidad de la solución o masa fundida se regula el grosor de capa necesario.

Para el recubrimiento también se pueden emplear técnicas de pulverización, tanto de la solución de polímeros, como la masa fundida de polímeros.

El material compuesto bioartificial para la sustitución de tejidos u órganos se compone de una matriz de tejido conjuntivo alogénico, xenógeno o autólogo libre de células y recubierta de polímeros.

El material compuesto bioartificial antes citado se utiliza para la sustitución de tejidos blandos en distintos sistemas orgánicos:

a): piel y tejido subcutáneo

b): vasos sanguíneos, tejido del corazón y válvulas cardíacas

c): aparato digestivo

d): aparato urogenital

e): sistema respiratorio

f): órganos parenquimatosos

g): músculos, ligamentos y tejido de tendones

h): sustitución neuronal y nervios periféricos

i): sistemas vasculares artificiales extracorporales e intracorporales

k): reconstitución in vitro de órganos y partes orgánicas.

El material compuesto obtenido por el procedimiento descrito se puede utilizar directamente. Es conveniente realizar el almacenamiento y el transporte en condiciones lo más cuidadosas y estériles posible.

Ejemplos Materiales de matriz

A continuación la invención se describe a la vista de ejemplos que comprenden protocolos de aislamiento para el aislamiento de células autólogas y ejemplos para la realización del procedimiento.

Como material de partida sirve un material alogénico, xenógeno o autólogo que proporciona la estructura básica para el tejido, vaso u órgano deseado. En el caso particular, también se puede emplear un material autólogo extraído con anterioridad del posterior receptor del trasplante. El material de partida se utiliza sin células para el recubrimiento.

De acuerdo con la invención, la eliminación de células de este material de partida se lleva a cabo mediante una eliminación cuidadosa y posterior lavado abundante con una solución acuosa estéril. La eliminación cuidadosa de las células se puede llevar a cabo bien a través de una digestión celular cuidadosa, por ejemplo mediante la introducción del tejido o del material en una solución de tripsina, o bien alternativamente con ayuda de un producto químico que desprende las células, preferiblemente con ayuda de un formador de complejos específicos de iones.

En el caso del desprendimiento encimático de células, la encima digestiva desprende los puntos de unión entre el anclaje de las células y su entorno. Este proceso se realiza preferiblemente mediante introducción del tejido o material en una solución de tripsina. En caso necesario, se puede añadir a esta solución de tripsina EDTA, EGTA, tritona o TNN. A través de la regulación del tiempo durante el cual la encima actúa sobre el tejido, se controla la medida de la digestión y se evita que se produzca un ataque sobre la propia matriz de colágeno. El tratamiento con tripsina también provoca un buen ahuecamiento de la matriz liberada de células, con lo que se facilita la recolonización.

Alternativamente se utiliza un producto químico que desprende las células que separa las células de su anclaje en la matriz de colágeno de cualquier otra forma química. Con preferencia se prevé la utilización de un formador de complejos específicos de iones que extrae de las células iones esenciales, provocando así su desprendimiento. Como consecuencia de la complexación, por ejemplo, de iones de calcio, se anula el enlace de las células entre sí y el enlace célula-matriz a través de integrinas.

Como formadores de complejos específicos de iones se pueden utilizar, por ejemplo, el EGTA específico de calcio (etilenglicol-bis-(2-aminoetiléter)-ácido tetraacético. El EGTA se utiliza preferiblemente por breve tiempo y a altas concentraciones. También se pueden emplear otros formadores de complejos o de quelados, tales como EDTA (ácido tetraacético de etilendiamina), citrato o etilendiamina u otros productos químicos que destruyen y desprenden las células, que no atacan a la estructura proteínica del colágeno. Se pueden utilizar además: BAPTA/AM (un formador de quelados de calcio permeable celular) DMSO, gadolinio, desferrioxamina, desferritiocina, hexadentato o también aminocarboxilato.

La ventaja del tratamiento químico-mecánico radica en que el paso de tratamiento en el que la matriz de colágeno se libera de las células, requiere mucho menos tiempo que el que requiere un tratamiento con tripsina. Como consecuencia se reduce, en primer lugar, el riesgo de que la propia matriz de colágeno resulte atacada, manteniéndose en segundo lugar mejor la estructura terciaria cuando el sustrato no se hincha durante demasiado tiempo en la solución. Otra ventaja consiste en que como consecuencia del empleo de "productos químicos duros" se pueden evitar problemas a causa de encimas de origen animal en ocasiones contaminadas. Otra ventaja puede verse finalmente en que la membrana basal se mantiene intacta. La membrana basal representa el sustrato de adhesión directo y específico del tejido para las células del endotelio. El grado de glicosilización de las proteínas de la matriz influye también en la inmigración celular y, por consiguiente, en una posterior inmigración de células. La forma natural de la estructura de colágeno en su enlace tridimensional con otros componentes de la matriz e integrinas se puede mantener por lo tanto en gran medida gracias a la invención.

Por el procedimiento descrito se obtiene una estructura de colágeno ahuecada que en su estructura secundaria y terciaria corresponde todavía en gran medida al colágeno polimerizado nativo que está perfectamente preparada para el crecimiento de nuevas células, concretamente células autológas del receptor o, si fuera posible en el caso particular, otras células inmunotolerantes.

Como materiales de matriz también se pueden utilizar proteínas/peptinas o polisacáridos naturales o sintéticos. Son representantes apropiados de las proteínas/peptinas, por ejemplo, colágeno, gelatina, elastina, fibronectina, laminina, ácidos de poliaminos como homopolímero o copolímeros, así como unidades oligómeras de peptidas. De los polisacáridos interesan como materiales de matriz, por ejemplo, celulosa, hemicelulosas, pectina, polisacáridos marinos, tales como alginato o algas marinas, polisacáridos micróbicos, tales como goma gellan, pullulan, glicosaminoglicanos como ácido hialurónico o dermatanosulfato, quitina/quitosana y polisacáridos de almacenamiento, tales como fécula o dextrano y además derivados de los compuestos citados como materiales de matriz.

Las proteínas/peptidas y polisacáridos se pueden transformar en una forma de matriz adecuada a las necesidades aplicando técnicas conocidas. Las propiedades mecánicas de la matriz se pueden adaptar a las necesidades mediante reacciones químicas de reticulación. Además es posible utilizar mezclas de proteínas/peptidas o/y polisacáridos. A las proteínas/peptidas o/y a los polisacáridos se pueden añadir aditivos como, por ejemplo, polímeros sintéticos resorbibles/no resorbibles, poliésteres micróbicos, suavizantes, medios de contraste radiológico o sustancias activas.

Las proteínas/peptidas y los polisacáridos también se pueden utilizar para el tratamiento previo del tejido tisular, impregnándola con soluciones o suspensiones de proteínas/peptidas o/y polisacáridos. También en este caso son posibles la reticulación y la adición de aditivos.

Materiales de recubrimiento

Para el recubrimiento de los materiales de matriz se utilizan, según las necesidades, tanto polímeros resorbibles, como también polímeros no resorbibles. Para el recubrimiento de la matriz de tejido, proteína o polisacáridos es imprescindible a) para la transformación a partir de la solución, que polímero utilizado para el recubrimiento sea soluble en un disolvente apropiado o b) para la transformación a partir de masa fundida, que la temperatura de fusión sea adecuada. Tanto el recubrimiento de la solución de polímeros, como el recubrimiento de la masa fundida de polímeros no debe dar lugar a ninguna variación de la estructura química del material de recubrimiento y del material de la matriz que resulte perjudicial para la eficacia biológica.

De los polímeros resorbibles, exceptuando proteínas/polipeptidas y polisacáridos, son apropiados para la transformación a partir de la solución, homopolímeros tales como, por ejemplo, poli(glicólido), poli(láctido) poli(\varepsilon-caprolactona), poli(trimetilencarbonato), poli(p-dioxanona), poli(ácido hidroxibutírico) y poli(ácidos hidroxialcánicos) de cadena larga, así como copolímeros a base de los polímeros citados. Los polímeros y copolímeros se pueden utilizar en forma pura o en forma de mezcla. También es posible la adición de aditivos, tales como suavizantes, medios de contraste radiológico o sustancias activas.

Como disolventes para los polímeros resorbibles se pueden utilizar compuestos de bajo punto de ebullición como, por ejemplo, diclorometano, triclorometano, 1,2-dicloroetano, tricloroetileno, dibromometano, dioxano, tetrahidrofurano, etilacetato, acetona, metiletilcetona, acetonitrilo, trifluoretanol, sesquihidrato de hexafluoracetona y hexafluorisopropanol, tanto en forma pura como en forma de mezcla.

En general existe la posibilidad de influir en el comportamiento de evaporación del disolvente durante el proceso de recubrimiento a través del cambio de temperatura.

Para el recubrimiento a partir de la masa fundida también son apropiados polímeros resorbibles, tales como poli(\varepsilon-caprolactona), poli(ácidos hidroxialcalinos) y poli(p-dioxanona) con puntos de fusión inferiores a 150ºC o copolímeros a base de poli(\varepsilon-caprolactona), poli(ácidos hidroxialcalinos) y poli(p-dioxanona), así como, partiendo de los mismos, con poli(glicólido) y poli(láctido) con puntos de fusión inferiores a los 150ºC. La temperatura máxima de la masa fundida debe adaptarse en cada caso particular a las propiedades de la matriz. Al utilizar una matriz de tejido o proteína no se debe rebasar una temperatura de 80ºC.

En el almacenamiento de la matriz recubierta de polímeros resorbibles debe tenerse en cuenta principalmente la cinética de degradación. Ésta puede dar lugar a una duración limitada de los materiales producidos.

De los polímeros no resorbibles, exceptuando proteínas/polipeptidas y polisacáridos, se pueden emplear para la transformación a partir de la solución, por ejemplo, poli(etilenetereftalato), poli(uretano), silicona, poli(metacrilato), poli(sulfona), poli(etersulfona), poli(eteretercetona) o poli(carbonato). En calidad de disolventes se utilizan, además de los citados en los polímeros resorbibles, pentano, hexano y heptano, ciclohexano, benceno, tolueno, dietiléter y dimetilformamida.

Cabe otra vez la posibilidad de influir en el comportamiento de evaporación del disolvente mediante el cambio de la temperatura. Los polímeros no resorbibles también pueden utilizarse en forma pura o como mezcla añadiendo aditivos tales como suavizantes, medios de contraste radiológico o sustancias activas.

Para el recubrimiento se utilizan además proteínas/peptidas y polisacáridos. Un recubrimiento estable requiere que no sea soluble en el agua. A estos efectos se dispone, por una parte, de proteínas y polisacáridos que no se disuelven en agua pura pero sí en otros disolventes o mezclas de disolventes, también con agua. Por otra parte, las proteínas y los polisacáridos hidrosolubles se pueden convertir en insolubles en el agua mediante un tratamiento posterior químico. Es imprescindible que las propiedades deseadas de la matriz no resulten perjudicadas. Además de reacciones químicas de reticulación suave se pueden realizar, tanto de forma covalente como iónica, tratamientos con ácidos diluidos o bases.

Tanto los polímeros resorbibles como los no resorbibles como las proteínas y los polisacáridos se pueden utilizar en forma de mezcla para el recubrimiento. A estos efectos, se dispone de los mismos procedimientos que se utilizan para componentes individuales.

Procedimiento de recubrimiento

Para el recubrimiento a partir de la solución son necesarios distintos procedimientos en dependencia del material de matriz, de los disolventes y polímeros utilizados.

Por regla general, una matriz introducida en una solución acuosa debe mezclarse antes del recubrimiento, al menos en parte, con el disolvente utilizado para el recubrimiento. Al emplear polímeros hidrosolubles se puede suprimir este paso. En caso de disolventes de polímeros mezclables con agua, la matriz debe introducirse en primer lugar durante algunos minutos en un disolvente mezclado con agua. A continuación se introduce durante unos minutos en un disolvente que puede ser mezclado con el anterior. Este proceso se repite hasta que la matriz se mezcla con el disolvente de polímero. A continuación se puede proceder inmediatamente al recubrimiento. Durante el intercambio de disolvente existe, en principio, la posibilidad de mezclar la matriz con aditivos, por ejemplo, sustancias activas disueltas.

En caso de una matriz almacenada en seco, no hace falta la mezcla con un disolvente de polímero, ya que se puede realizar directamente el recubrimiento.

El recubrimiento con polímeros de la matriz en sí se produce mediante la inmersión por breve tiempo en la solución de polímeros, la posterior extracción de la matriz de la solución y el secado. A través del número de procesos de inmersión y de la viscosidad de la solución se puede regular el grosor de capa necesario. Después del secado, el material compuesto de matriz-polímero obtenido se introduce en una solución acuosa estéril. La solución utilizada para la inmersión puede contener, además del polímero, aditivos tales como suavizantes, medios de contraste radiológico o sustancias activas. Éstos pueden utilizar disueltos o en forma de suspensión.

Por medio del procedimiento de inmersión es posible crear capas porosas, a fin de influir en el crecimiento de las células. Con esta finalidad se añade a la solución de polímero, un aditivo que se puede retirar después del recubrimiento, por ejemplo, mediante lavado o descomposición térmica. El aditivo se puede añadir a la solución de polímero disuelto o no disuelto. A través de la proporción entre el aditivo y el polímero y, en caso de aditivos no solubles, a través del tamaño de las partículas, se puede regular la porosidad de la matriz compuesta a producir.

Por medio del procedimiento de inmersión también es posible crear capas que presenten una composición distinta. Como consecuencia, las sustancias activas pueden entrar de forma específica en contacto con el material de la matriz o con el entorno o ser liberadas en momentos diferentes durante el proceso de descomposición de un polímero
resorbible.

El recubrimiento a partir de la masa fundida de polímero se produce en un procedimiento de inmersión análogo al que se utiliza para la solución de polímero. El recubrimiento de la matriz se lleva a cabo mediante la inmersión por breve tiempo en la masa fundida de polímeros, la posterior extracción de la matriz de la masa fundida y el enfriamiento. A través del número de procesos de inmersión y de la viscosidad de la masa fundida se puede regular el grosor de capa necesario. Después del enfriamiento, el material compuesto de matriz-polímero obtenido se introduce en una solución acuosa estéril. La masa fundida de polímero utilizada para la inmersión puede contener, además del polímero, aditivos tales como suavizantes, medios de contraste radiológico o sustancias activas.

Por medio del procedimiento de inmersión a partir de la masa fundida de polímero también es posible crear capas porosas. Con esta finalidad se añade a la masa fundida de polímero, un aditivo que se puede eliminar después del recubrimiento. Además es posible crear capas que presentan una composición distinta.

Además del procedimiento de inmersión descrito, se pueden emplear para el recubrimiento técnicas de pulverización tanto de la solución de polímeros, como de la masa fundida de polímero.

Ejemplos de realización 1. Matriz Matriz de poli(ácido \beta-hidroxibutírico)/gelatina

0,1 g de gelatina se disuelven en 2,5 ml de ácido fórmico. A continuación se añaden 7,5 ml de trifluoretanol. Posteriormente, y agitando, se añade una solución de 0,4 g de poli(ácido \beta-hidroxibutírico) en 10 ml de trifluoretanol. La solución de poli(ácido \beta-hidroxibutírico)/gelatina obtenida se vierte en un molde de matriz.- Después de la evaporación completa del disolvente se mezcla durante 30 minutos con una solución acuosa de N'(3-dimetilaminopropilo)-N-etilcarbodiimida al 1% (w/v). A continuación se lava con agua y se almacena en una solución tampón
estéril.

Matriz de poli(ácido \beta-hidroxibutírico)/quitosana

0,1 g de quitosana se disuelven en 2,5 ml de ácido fórmico hasta que se hinchen por completo. A continuación se añaden 7,5 ml de trifluoretanol, agitando hasta la completa disolución. Posteriormente, y agitando, se añade una solución de 0,1 g de poli(ácido \beta-hidroxibutírico) en 10 ml de trifluoretanol. La solución de poli(ácido \beta-hidroxibutírico)/quitosana obtenida se vierte en un molde de matriz. Después de la evaporación completa del disolvente se mezcla durante 30 minutos con sosa cáustica acuosa al 1% (w/v). A continuación se lava con agua y se almacena en una solución tampón estéril.

Matriz de poli(ácido \beta-hidroxibutírico)/gelatina/quitosana

Respectivamente 0,1 g de gelatina y de quitosana se agitan en 2,5 ml de ácido fórmico hasta que se hinchen por completo. A continuación se añaden 7,5 ml de trifluoretanol, agitando hasta la completa disolución. Posteriormente, y agitando, se añade una solución de 0,1 g de poli(ácido \beta-hidroxibutírico) en 10 ml de trifluoretanol. La solución de poli(ácido \beta-hidroxibutírico)/gelatina/quitosana obtenida se vierte en un molde de matriz. Después de la evaporación completa del disolvente se mezcla durante 30 minutos con sosa cáustica acuosa al 1% (w/v). A continuación se lava con agua y se mezcla durante 30 minutos con una solución acuosa de N'(3-dimetilaminopropilo)-N-etilcarbodiimida al 1% (w/v). Después de lavar con agua se almacena en una solución tampón estéril.

2. Recubrimiento Recubrimiento de la matriz de tejido con poli(ácido \beta-hidroxibutírico)

Una matriz de tejido con un tamaño de 1,0 x 0,5 cm se introduce durante 2 x 5 min. en acetona. A continuación se almacena durante 5 min. en acetona. Después del almacenamiento en cloroformo, la matriz de tejido se sumerge en una solución de poli(ácido \beta-hidroxibutírico) al 1% (w/v) en cloroformo. Después de aproximadamente 1 segundo, la matriz se extrae de la solución de polímero y se seca al aire. A continuación, se almacena en una solución tampón estéril.

Recubrimiento de la matriz de tejido con gelatina

Una matriz de tejido con un tamaño de 1,0 x 0,5 cm se sumerge en una solución acuosa de gelatina al 1% (w/v). Después de aproximadamente 1 segundo, la matriz se extrae de la solución de proteína y se mezcla durante 30 min. con una solución acuosa de N'(3-dimetilaminopropilo)-N-etilcarbodiimida al 1% (w/v). Después se lava con agua y se almacena en una solución tampón estéril.

Recubrimiento de la matriz de tejido con poli(ácido \beta-hidroxibutírico)/gelatina

Una matriz de tejido con un tamaño de 1,0 x 0,5 cm se almacena 2 x 5 min. en ácido fórmico/trifluoretanol (1:7). A continuación, la matriz de tejido se sumerge en una solución de poli(ácido \beta-hidroxibutírico)/gelatina al 1% (4:1) en ácido fórmico/trifluoretanol (1:7). Después de aproximadamente 1 segundo, la matriz se extrae de la solución de polímero y se seca al aire. Después se mezcla durante 30 min. con una solución acuosa de N'(3-dimetilaminopropilo)-N-etilcarbodiimida al 1% (w/v). Después se lava con agua y se almacena en una solución tampón estéril.

Recubrimiento de la matriz de tejido con quitosana

Una matriz de tejido con un tamaño de 1,0 x 0,5 cm se introduce durante 2 x 5 min. en ácido acético acuoso al 1%. A continuación la matriz de tejido se sumerge en una solución de quitosana al 1% (w/v) en ácido acético acuoso al 1%. Después de aproximadamente 1 segundo, la matriz se extrae de la solución de polisacáridos y se mezcla durante 30 min. con sosa cáustica acuosa al 1% (w/v). A continuación se lava con agua y se almacena en una solución tampón estéril.

Recubrimiento de la matriz de tejido con poli(ácido \beta-hidroxibutírico)/quitosana

Una matriz de tejido con un tamaño de 1,0 x 0,5 cm se almacena 2 x 5 min. en ácido fórmico/trifluoretanol (1:7). A continuación, la matriz de tejido se sumerge en una solución de poli(ácido \beta-hidroxibutírico)/gelatina al 1% (1:1) en ácido fórmico/trifluoretanol (1:7). Después de aproximadamente 1 segundo, la matriz se extrae de la solución de polímero y se seca al aire. Después se mezcla durante 30 min. con una sosa cáustica acuosa al 1% (w/v). Después se lava con agua y se almacena en una solución tampón estéril.

Inmersión en la masa fundida

Una matriz de tejido con un tamaño de 1,0 x 0,5 cm se sumerge en una masa fundida de poli(ácido \beta-hidroxibutírico) calentada a 60ºC. Después de aproximadamente 1 segundo, la matriz se extrae de la masa fundida de polímero y se almacena al aire para su enfriamiento y solidificación. A continuación se guarda en una solución tampón estéril.

Claims

1. Procedimiento para la producción de un material compuesto bioartificial formado por una matriz y polímeros, caracterizado porque

a): se prepara un tejido alogénico, xenógeno o autólogo que contiene una matriz de tejido conjuntivo libre de células y

b): la transformación posterior del material se realiza por medio de un recubrimiento con polímeros,

c): el material compuesto de matriz-polímero obtenido se almacena en una solución estéril o en estado sólido.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los polímeros son bioresorbibles o no resorbibles.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el recubrimiento se hace con polímeros por inmersión en una solución de polímeros, posterior extracción de la matriz de la solución y secado.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque para la transformación a partir de la solución con polímeros bioresorbibles se utilizan como homopolímeros poli(glicólido), poli(láctido), poli(\varepsilon-caprolactona),
poli(trimetilenocarbonato), poli(p-dioxanona), poli(ácido hidroxibutírico) y poli(ácidos hidroxialcánicos) de cadena larga, así como copolímeros a base de los polímeros indicados que se utilizan puros o en forma de mezcla.

5. Procedimiento según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque para los disolventes se emplean como compuestos de bajo punto de ebullición, diclorometano, triclorometano, 1,2-dicloroetano, tricloroetileno, dibromometano, dioxano, tetrahidrofurano, etilacetato, acetona, metiletilcetona, acetonitrilo, trifluoretanol, sesquihidrato de hexafluoracetona y hexafluorisopropanol, tanto en forma pura como en forma de mezcla.

6. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque para la transformación a partir de la solución con polímeros no resorbibles se utilizan poli(etilenetereftalato), poli(uretano), silicona, poli(metacrilato), poli(sulfona), poli(etersulfona), poli(eteretercetona) o poli(carbonato), utilizándose en calidad de disolventes, además de los citados en los polímeros resorbibles, pentano, hexano, heptano, ciclohexano, benceno, tolueno, dietiléter y dimetilformamida.

7. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque los polímeros empleados en las reivindicaciones 4 y 6 se pueden utilizar en forma de mezcla entre sí y/o con proteína y/o polisacáridos.

8. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el recubrimiento se lleva a cabo con polímeros por inmersión en una masa fundida de polímeros, posterior extracción de la matriz de la masa fundida y enfriamiento.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque para la transformación a partir de la masa fundida se emplean como polímeros resorbibles poli(\varepsilon-caprolactona), poli(ácidos hidroxialcalinos) y poli(p-dioxanona) con puntos de fusión inferiores a 150ºC o copolímeros a base de poli(\varepsilon-caprolactona), poli(ácidos hidroxialcalinos) y
poli(p-dioxanona), así como, partiendo de los mismos, con poli(glicólido) y poli(láctido) con puntos de fusión inferiores a los 150ºC.

10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la solución o masa fundida empleada contiene, además del polímero, aditivos consistentes en suavizantes, medios de contraste radiológico o sustancias activas en forma disuelta o en forma de suspensión.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque a través del número de procesos de inmersión y de la viscosidad de la solución o de la masa fundida se regula el grosor de capa necesario.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 2, 4 a 7 ó 9 a 11, caracterizado porque para el recubrimiento se aplican técnicas de pulverización tanto de la solución de polímeros, como de la masa fundida de polímeros.

13. Material compuesto bioartificial para la sustitución de tejido u órganos, compuesto por una matriz y polímeros, caracterizado porque el material compuesto se compone de un tejido alogénico, xenógeno o autólogo que contiene una matriz de tejido conjuntivo sin células y está recubierta de polímeros.

14. Material compuesto bioartificial según las reivindicaciones anteriores 1 a 13 para su empleo como sustituto de tejido de partes blandas en las más distintas aplicaciones en diferentes sistemas orgánicos, tales como:

a): piel y tejido subcutáneo

b): vasos sanguíneos

c): tejido del corazón

d): válvulas cardíacas

e): aparato digestivo

f): aparato urogenital

g): sistema respiratorio

h): órganos parenquimatosos

i): músculos, ligamentos y tejido de tendones

j): sustitución neuronal y nervios periféricos

k): sistemas vasculares artificiales extracorporales e intracorporales

l): reconstitución in vitro de órganos y partes orgánicas.