ES2618404T3

ES2618404T3 - Injerto de tejido reforzado

Info

Publication number: ES2618404T3
Application number: ES13789445.7T
Authority: ES
Inventors: Kathleen A. Derwin; Joseph P. Iannotti; Sambit Sahoo
Original assignee: Cleveland Clinic Foundation
Current assignee: Cleveland Clinic Foundation
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2017-06-21
Anticipated expiration: 2033-10-30
Also published as: EP2914306A2; SG11201503367VA; EP2914306B1; KR20150086287A; AU2013337967B2; WO2014070903A2; AU2013337967A1; KR101733332B1; WO2014070903A3

Abstract

Un injerto de tejido biocompatible que comprende: una primera capa de un material de colágeno biorremodelable; una segunda capa de material remodelable o sustancialmente remodelable sintético o natural biocompatible unida a la primera capa; y al menos una fibra suturada en un patrón de refuerzo en la primera capa y/o segunda capa para mitigar el desgarro del injerto, aumentar la retención de la fijación del injerto, y/o limitar el estiramiento cíclico del injerto, y mantener sustancialmente estas propiedades después de la degradación enzimática parcial del injerto mientras que una o más de sus capas se remodela, teniendo la al menos una fibra al menos un extremo libre que se extiende más allá de una superficie periférica del injerto de tejido para asegurar el injerto de tejido a un tejido huésped.

Description

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DESCRIPCION

Injerto de tejido reforzado Campo tecnico

La presente invencion se refiere a injertos de tejido y, en particular, se refiere a un injerto de tejido reforzado, de multiples capas.

Antecedentes de la invencion

Los investigadores han experimentado grandes desaffos en el diseno de procedimientos para reparar defectos de la pared abdominal que resultan de lesiones traumaticas, procedimientos quirurgicos (hernias incisionales) o enfermedades cronicas. Los injertos sinteticos y biologicos disponibles en la actualidad solamente han demostrado un exito limitado. El injerto debena ser biocompatible, tener propiedades mecanicas adecuadas y tambien se debena degradar a una velocidad apropiada para permitir la transicion de la funcion desde el injerto hasta la fascia nativa. Aunque el uso de mallas sinteticas ha reducido las tasas de incidencia de las hernias incisionales por debajo de un 10%, estas reparaciones todavfa se complican con frecuencia por infeccion, adhesion visceral, extrusion y fistulacion y requieren reoperacion. Los injertos biologicos obtenidos a partir de tejidos descelularizados, tales como dermis o submucosa del intestino delgado (SIS), han mostrado un mayor exito que los sinteticos. Estan mejor vascularizados, son menos propensos a complicaciones por adherencias viscerales, y se pueden usar en presencia de campos contaminados o infectados. Aunque los injertos obtenidos a partir de dermis acelular poseen propiedades biomecanicas que son similares a la fascia de la pared abdominal, y han mostrado que son prometedores para la reparacion de hernias, pierden su fuerza mecanica e integridad despues de la implantacion, dando como resultado laxitud, estiramiento y mala retencion de suturas, que a su vez conduce a complicaciones, tales como abultamiento, dehiscencia y recurrencia de la hernia. Los productos de la dermis tambien estan comunmente disponibles en tamanos pequenos y requieren sutura preoperatoria de multiples piezas para reparar defectos de hernia grandes.

El documento WO2012/047338 desvela un injerto de tejido biocompatible que incluye una primera capa de un material de colageno biorremodelable; una segunda capa de material remodelable o sustancialmente remodelable sintetico o natural biocompatible unida a la primera capa; y al menos una fibra que esta suturada en un patron de refuerzo en la primera capa y/o segunda capa para aliviar el desgarro y/o aumentar la retencion de la fijacion del injerto, y mantener sustancialmente las propiedades mejoradas a la vez que una o mas de las capas se esta remodelando.

Sumario

Un aspecto de la solicitud se refiere a un injerto de tejido biocompatible que incluye una primera capa de un material de colageno biorremodelable. Una segunda capa de material remodelable o sustancialmente remodelable sintetico o natural biocompatible esta unida a la primera capa. Al menos una fibra se sutura en un patron de refuerzo en la primera capa y/o segunda capa para aliviar el desgarro del injerto, mejorar la retencion de la fijacion del injerto, y/o limitar el estiramiento cfclico del injerto y mantener sustancialmente estas propiedades despues de la degradacion enzimatica parcial del injerto mientras que una o mas de sus capas se remodela. La al menos una fibra tiene al menos un extremo libre que se extiende mas alla de una superficie periferica del injerto de tejido para asegurar el injerto de tejido a un tejido huesped.

La fibra se puede formar a partir de un material biocompatible y puede tener un modulo de elasticidad elevado e insuficiencias de carga. Los ejemplos de materiales biocompatibles que se pueden usar para formar la fibra incluyen seda, seda sin sericina, fibroma de seda modificada, poliesteres, tales como poli(acido glicolico) (PGA), poli(acido lactico) (PLA), poli(etilenglicol) (PEG), polihidroxialcanoatos (PHA) y tereftalato de polietileno (PET), polietileno de calidad medica, tal como polietileno (UHMWPE), mezclas de los mismos y copolfmeros de los mismos, asf como otros materiales biocompatibles que por lo general se usan para formar fibras biocompatibles para aplicaciones medicas in vivo. La fibra puede ser ademas radio-opaca (por ejemplo, anadiendo a la fibra una sustancia de opacidad, tal como sulfato de bario o tantalo).

Otro aspecto de la solicitud se refiere a un procedimiento para construir un injerto de tejido biocompatible. El

procedimiento incluye proporcionar un injerto de tejido que incluye una primera capa de un material de colageno

biorremodelable y una segunda capa de material remodelable o sustancialmente remodelable sintetico o natural biocompatible. Al menos una fibra se sutura en al menos una de las capas en un patron de refuerzo para aliviar el desgarro del injerto, mejorar la retencion de la fijacion del injerto, y/o limitar el estiramiento dclico del injerto y mantener sustancialmente estas propiedades despues de la degradacion enzimatica parcial del injerto mientras que una o mas de sus capas se remodela. La al menos una fibra puede tener un extremo libre que se extiende mas alla de una superficie periferica del injerto y es eficaz para asegurar el injerto a un tejido huesped.

Un aspecto adicional de la divulgacion se refiere a un procedimiento para reparar tejido en un sujeto. El

biorremodelable, una segunda capa de material remodelable o sustancialmente remodelable sintetico o natural biocompatible unido a la primera capa, y que al menos una fibra suturada en un patron de refuerzo en la primera y/o

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segunda capa para aliviar el desgarro del injerto, mejorar la fijacion retencion del injerto del injerto, y/o limitar el estiramiento dclico del injerto y mantener sustancialmente estas propiedades despues de la degradacion enzimatica parcial del injerto mientras que una o mas de sus capas se remodela. La al menos una fibra tiene al menos un extremo libre que se extiende mas alla de una superficie periferica del injerto de tejido para asegurar el injerto de tejido a un tejido huesped. Un extremo libre de la al menos una fibra que se extiende mas alla de la superficie periferica del injerto esta asegurada al tejido en el sujeto.

Breve descripcion de las figuras

Lo mencionado anteriormente y otras caractensticas y ventajas de la presente invencion llegaran a ser evidentes para los expertos en la materia a la que se refiere la presente invencion despues de la lectura de la siguiente descripcion por referencia a las figuras adjuntas, en la que:

Fig. 1 es una ilustracion esquematica de un injerto de tejido de multiples capas que tiene un medio de refuerzo de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;

Fig. 2 es una vista superior de un injerto de tejido de multiples capas que tiene un medio de refuerzo de acuerdo con otra realizacion de la presente invencion;

Fig. 3A es una vista superior de un injerto de tejido de multiples capas que tiene un medio de refuerzo de acuerdo con otra realizacion mas de la presente invencion;

Fig. 3B es una vista superior de un injerto de tejido de multiples capas que tiene un medio de refuerzo de acuerdo con otra realizacion mas de la presente invencion;

Fig. 3C es una vista superior de un injerto de tejido de multiples capas que tiene un medio de refuerzo de acuerdo con otra realizacion mas de la presente invencion;

Fig. 4A es una ilustracion esquematica de un injerto de tejido de multiples capas que tiene un medio de refuerzo de acuerdo con otra realizacion mas de la presente invencion;

Fig. 4B es una vista superior de un injerto de tejido de multiples capas que tiene un medio de refuerzo de acuerdo con otra realizacion mas de la presente invencion;

Figs. 5-8 son ilustraciones esquematicas de injerto de tejidos de multiples capas de acuerdo con otra realizacion mas de la presente invencion;

Fig. 9 es un grafico que ilustra curvas de desplazamiento de carga media de dermis, malla sintetica, dermis en capas frente a malla y suturadas en conjunto usando trenzas de poffmero 6PLA/2PGA;

Fig. 10 es un grafico que ilustra el aumento de carga de retencion de sutura de capas de dermis y malla suturadas junto con trenzas de poffmero 6PLA/2PGA, en comparacion con dermis o malla sintetica solas o capas de dermis y malla sin coser;

Fig. 11A es una ilustracion esquematica de un injerto de tejido de multiples capas que tiene un medio de refuerzo

que se extiende mas alla de la periferia del injerto de tejido de acuerdo con otro aspecto mas de la presente

invencion;

Fig. 11 B es una ilustracion esquematica de un injerto de tejido de multiples capas que tiene un medio de refuerzo que se extiende mas alla de la periferia del injerto de tejido de acuerdo con otro aspecto mas de la presente invencion;

Fig. 12A es una ilustracion esquematica de un injerto de tejido de multiples capas que tiene un medio de refuerzo

que se extiende mas alla de la periferia del injerto de tejido de acuerdo con un aspecto de la presente invencion;

Fig. 12B es una ilustracion esquematica de un injerto de tejido de multiples capas que tiene un medio de refuerzo

que se extiende mas alla de la periferia del injerto de tejido de acuerdo con otro aspecto de la presente

invencion;

Fig. 13 es una ilustracion esquematica de un injerto de tejido de multiples capas que tiene un medio de refuerzo que se extiende mas alla de la periferia del injerto de tejido de acuerdo con otro aspecto de la presente invencion;

Fig. 14 es una ilustracion esquematica de un injerto de tejido de multiples capas que tiene un medio de refuerzo

invencion;

Fig. 15 es una ilustracion esquematica de a circular injerto de tejido de multiples capas que tiene un medio de refuerzo que se extiende mas alla de la periferia del injerto de tejido de acuerdo con otro aspecto mas de la presente invencion;

Fig. 16A es una ilustracion esquematica de un injerto de tejido de multiples capas que tiene un medio de refuerzo que incluye porciones concentricas y que se extienden linealmente con extremos libres que se extienden mas alla de la periferia del injerto de tejido de acuerdo con otro aspecto mas de la presente invencion;

Fig. 16B es una ilustracion esquematica de otro injerto de tejido de multiples capas que tiene un medio de refuerzo que incluye porciones concentricas y que se extienden linealmente con extremos libres que se extienden mas alla de la periferia del injerto de tejido de acuerdo con otro aspecto mas de la presente invencion; Fig. 17 es una fotograffa que ilustra un injerto de tejido reforzado que tiene un medio de refuerzo que se extiende mas alla de la periferia del injerto de tejido.

Fig. 18A es una fotograffa que ilustra una reparacion del manguito de los rotadores aumentada con un injerto de tejido reforzado que tiene un medio de refuerzo que se extiende mas alla de la periferia del injerto de tejido;

Fig. 18B es una fotograffa que ilustra una reparacion del manguito de los rotadores aumentada solamente con una fibra de refuerzo;

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Fig. 19 es un grafico que ilustra la formacion de huecos dclicos de reparaciones del manguito de los rotadores sin aumento o aumentadas con un injerto de tejido reforzado o una fibra de refuerzo sola;

Fig. 20 es un grafico que ilustra la formacion de huecos dclicos de reparaciones del manguito de los rotadores sin aumento o aumentadas con injertos de tejido reforzados adicionales o fibras de refuerzo solas; y Fig. 21 es un grafico que ilustra curvas de elongacion dclica (CCE) acumulativa de parches de dermis nativos o reforzados con fibra antes y despues de degradacion enzimatica.

Descripcion detallada

La presente invencion se refiere a injertos de tejido biocompatibles y, en particular, se refiere a un injerto de tejido reforzado con fibra, de multiples capas con aumento de las propiedades de retencion de la fijacion, retencion de sutura y resistencia biomecanica. La fibra incluye al menos un extremo libre que se extiende mas alla de la periferia del injerto de tejido para asegurar el injerto al tejido huesped. El injerto de tejido se puede usar para tratar un defecto del tejido de un sujeto (por ejemplo, ser humano), tal como un defecto musculoesqueletico, o en reparaciones de tendon con respecto a hueso (por ejemplo, lesion del manguito de los rotadores), o reparaciones de tejido blando, tales como la reparacion de musculos lacerados, transferencias de musculo, o uso en refuerzo de tendones. El injerto de tejido tambien se puede usar como material de union en un sujeto en el caso en el que el vuelco entre un tendon y el hueso asociado es demasiado grande para repararse de forma convencional. El injerto de tejido se puede incorporar entre la superficie de contacto de hueso-tendon y se puede fijar al hueso y al tendon para reparar un hueco o desgarro.

El termino "biocompatible", como se usa en el presente documento, se refiere a un material que es sustancialmente no toxico en el entorno in vivo de su uso previsto, y que no es sustancialmente rechazado por el sistema fisiologico del paciente (es decir, no es antigenico). Esto se puede medir por la capacidad de un material para pasar los ensayos de biocompatibilidad establecidos en la Norma n.° 10993 de la Organizacion Internacional para la Normalizacion (ISO) y/o 23 de la Farmacopea de Estados Unidos (USP) y/o en el memorandum del libro azul n.° G95-1 de la Administracion de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA). Por lo general, estos ensayos miden la toxicidad, capacidad de infeccion, pirogenicidad, potencial de irritacion, reactividad, actividad hemolftica, carcinogenicidad y/o inmunogenicidad de un material. Un material biocompatible, cuando se introduce en la mayona de los pacientes, no causara una reaccion o respuesta biologica indeseablemente adversa, de larga duracion o en aumento, y se distingue de una inflamacion leve transitoria, que por lo general acompana a la cirugfa o implante de objetos extranos en un organismo vivo.

El injerto de tejido biocompatible se puede usar como una superposicion (es decir, por encima o en la superficie de contacto de la reparacion), una interposicion (es decir, para llenar un espacio entre un tejido y su union), o un refuerzo (es decir, por debajo o en la superficie de contacto de la reparacion). En un ejemplo, el injerto de tejido se puede aplicar sobre el sitio de la reparacion del hueso-tendon y se puede fijar al hueso y al tendon para aumentar la reparacion. En otro ejemplo, el injerto de tejido se puede usar para reparar un sitio de lesion de la pared abdominal o una hernia de la pared abdominal. Las hernias abdominales se pueden reparar mediante tecnicas de onlay, inlay, o underlay, en las que el injerto se coloca sobre, dentro, por debajo del defecto en el musculo de la pared abdominal. La tecnica de underlay consiste en la colocacion del injerto de tejido debajo de la musculatura abdominal (subyacente al defecto de la hernia y extendiendose mas alla de la misma) y el anclaje de los bordes del injerto al musculo usando suturas.

De acuerdo con un aspecto de la solicitud, el injerto de tejido biocompatible puede incluir una primera capa de material de colageno biorremodelable y una segunda capa de material remodelable, sustancialmente remodelable o no remodelable sintetico o natural reabsorbible o no reabsorbible biocompatible unido a la primera capa. La primera y segunda capas definen una superficie periferica del injerto de tejido. Al menos una fibra esta suturada en un patron de refuerzo en la primera capa, segunda capa, o tanto la primera capa como segunda capa para aliviar el desgarro del injerto, a aumentar la retencion de la fijacion del injerto, y/o limitar el estiramiento dclico del injerto y mantener sustancialmente estas propiedades despues de degradacion enzimatica parcial del injerto mientras que una o mas de sus capas se remodela. La al menos una fibra incluye al menos un extremo libre que se extiende mas alla de la superficie periferica para asegurar el injerto de tejido a un tejido huesped.

Los terminos "remodelable" y "biorremodelable" como se usan en el presente documento, se refieren a la capacidad del material para ser reabsorbido por el huesped y sustituido por tejido huesped (es decir, remodelado a partir de un material a otro). La remodelacion puede ocurrir en diversos microentornos dentro de un organismo, incluyendo sin limitacion tejido blando, una region del musculo del esfmter, pared corporal, tendon, ligamento, hueso y tejidos cardiovasculares. Despues del implante de un material remodelable, por lo general se observan infiltracion celular y neovascularizacion durante un periodo de aproximadamente 5 dfas a aproximadamente 6 meses o superior, ya que el material remodelable actua como una matriz para el crecimiento interno de tejido adyacente con propiedades estructurales y funcionales espedficas del sitio. El huesped puede reabsorber total o parcialmente y sustituir el material remodelable durante este periodo de tiempo.

La expresion, materiales "sustancialmente remodelables", como se usa en el presente documento, incluye materiales que es improbable que sean completamente reabsorbidos y sustituidos por tejido huesped. Estos materiales pueden permitir el crecimiento del tejido a una velocidad mucho mas lenta que la velocidad de

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crecimiento del tejido en el material remodelable. El crecimiento del tejido a traves del material sustancialmente remodelable por lo general solamente se fue observar despues de periodos suficientes de implante en un vaso corporal que permita cantidades sustanciales de crecimiento de tejido en el material remodelable.

Mantener sustancialmente "las propiedades mejoradas mientras que se remodela una o mas capas del injerto", significa que las propiedades de fijacion mejoradas, tales como las propiedades de retencion de la sutura, se mantienen o disminuyen mmimamente despues del implante del injerto in vivo debido, por ejemplo, a la digestion con colagenasa de las capas remodelables o sustancialmente remodelables, mientras que las capas remodelables o sustancialmente remodelables del injerto son reabsorbidas por el huesped y sustituidas por tejido huesped y hasta que los tejidos huesped tengan la suficiente resistencia.

En algunos casos, el material de colageno biorremodelable usado para formar la primera capa puede incluir al menos una lamina de la ECM obtenida a partir de mairnferos. La ECM se puede obtener a partir de cualquier ECM de mai^ero, tal como fascia, y en particular, la fascia lata de seres humanos. La ECM se puede obtener a partir de otros materiales de tejido conectivo, tales como dermis, siempre y cuando la ECM sea biocompatible con el sitio diana o la lesion de tejido que se esta tratando en el sujeto o ambos. La ECM tambien se puede obtener a partir de, por ejemplo, otros tejidos y/o otros materiales, tales como colageno, piel, hueso, cartflago articular, menisco, miocardio, periostio, arteria, vena, estomago, intestino grueso, intestino delgado (tal como SIS), peritoneo, mesotelio, diafragma, tendon, ligamento, tejido neuronal, meninges, musculo estriado, musculo liso, vejiga, ureter, fascia de pared abdominal y combinaciones de los mismos.

La ECM usada para formar la primera capa se puede obtener directamente a partir de tejido de mai^ero (tal como un autoinjerto, aloinjerto o xenoinjerto). Estos tejidos se pueden obtener a partir de pacientes en el momento de la cirugfa o de una fuente comercial, tal como una comparua de dispositivos medicos de banco de tejido. La ECM obtenida a partir de bancos de tejido y otras fuentes comerciales se puede formar usando tecnicas de procesamiento patentadas o se puede modificar mediante tecnicas de procesamiento adicionales antes de su uso. En un ejemplo, estas tecnicas se pueden usar para retirar de la ECM celulas y otros agentes potencialmente infecciosos.

En otros casos, el material de colageno biorremodelable usado para formar la primera capa puede comprender una lamina de colageno que se obtiene a partir de una fuente de mamffero es a base de plantas. Por ejemplo, la lamina de colageno puede formar colageno que se obtiene a partir del peritoneo de cerdos (Kensey Nash ECM Surgical Patch fabricado por Kensey Nash Corporation de Exton, PA). En otro ejemplo, la lamina de colageno puede formar colageno que se obtiene a partir del Procolageno de plantas y se comercializa con el nombre comercial COLLAGE RH (fabricado por CollPlant de Ness-Ziona, Israel). El COLLAGE RH se puede formar recolectando Procolageno de plantas y procesandolo en colageno formador de fibrina puro.

En algunos casos, la segunda capa se puede formar a partir de un material de colageno biorremodelable, un material sintetico o natural sustancialmente remodelable, o un material sintetico no remodelable como se ha descrito anteriormente. En un aspecto de la solicitud, la segunda capa, cuando se une a la primera capa, puede reforzar estructuralmente y/o mejorar mecanicamente la primera capa y el injerto de tejido. Por ejemplo, la segunda capa puede presentar una estructura que facilite la retencion del medio de refuerzo en el injerto de tejido y de ese modo ayuda a aumentar y/o mantener sustancialmente la retencion de sutura a medida que la primera capa se remodela e impide el movimiento relativo entre la primera capa y la segunda capa.

En algunos ejemplos que se describen en el presente documento, la segunda capa puede incluir una estructura de matriz o de malla fibrosa bidimensional o tridimensional, a la que se puede dar forma o formar para la aplicacion en particular. Por lo general, la malla es un material plegable, de tal manera que tiene suficiente flexibilidad para ser envuelto alrededor de la superficie externa de un conducto o cavidad corporal, o una parte de los mismos. Puede ser que la malla sea capaz de proporcionar soporte al injerto. En ciertos aspectos, la malla se puede adaptar para liberar una cantidad de un agente terapeutico.

Los materiales de malla pueden presentar una variedad de formas. Por ejemplo, la malla se puede presentar en una forma preparada mediante tejido, de punto, sin tejer y puede incluir fibras o filamentos que se orientan de forma aleatoria entre sf o que se colocan en una matriz o patron ordenado. En un aspecto, la malla se puede presentar en forma de un tejido, tal como un tejido de punto, trenzado, tejido con ganchillo, preparado mediante tejido, sin tejer (por ejemplo, un tejido soplado en estado fundido, colocado en humedo o electrocentrifugado). En un aspecto, la malla puede incluir un polfmero biodegradable natural o sintetico que se puede formar en una malla de punto, una malla de tejido, una malla pulverizada, una malla de red, una malla trenzada, una malla de bucle, y similares. Preferentemente, la malla tiene hilos entrelazados que forman una estructura porosa, que puede ser, por ejemplo, de punto, preparada mediante tejido, o preparada como una red.

La estructura y las propiedades de la malla usadas en el injerto pueden depender de la aplicacion y de las propiedades mecanicas deseadas (es decir, flexibilidad, resistencia a la traccion y elasticidad) y propiedades de degradacion y las caractensticas de carga y liberacion deseadas para el agente o agentes terapeuticos seleccionados. La malla debena tener propiedades mecanicas de modo que el injerto pueda permanecer lo suficientemente resistente hasta que el tejido circundante haya cicatrizado. Los factores que influyen en la flexibilidad y la resistencia mecanica de la malla incluyen, por ejemplo, la porosidad, grosor del tejido, diametro de la

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fibra, composicion del poUmero (por ejemplo, tipo de monomeros e iniciadores), condiciones del proceso y los aditivos que se usen para preparar el material.

Por lo general, la malla posee una porosidad suficiente como para permitir el flujo de fluidos a traves de los poros de la red de fibras y para facilitar el crecimiento interno de tejido. Por lo general, los intersticios de la malla debenan ser lo suficientemente anchos como para permitir que la luz sea visible a los ojos, o fluidos, para pasar a traves de los poros. Sin embargo, se pueden usar materiales que tengan una estructura mas compacta. El flujo de fluido a traves de los intersticios de la malla puede depender de una diversidad de factores, que incluyen, por ejemplo, el numero de puntos o la densidad del hilo. La porosidad de la malla se puede adaptar adicionalmente, por ejemplo, llenando los intersticios de la malla con otro material (por ejemplo, partfculas o polfmero) o procesando la malla (por ejemplo, mediante calentamiento) con el fin de reducir el tamano de poro y para crear areas no fibrosas. El flujo de fluido a traves de la malla puede variar dependiendo de las propiedades del fluido, tales como viscosidad, hidrofilia/hidrofobia, concentracion ionica, temperatura, elasticidad, pseudoplasticidad, contenido en partfculas, y similares. En un ejemplo, los intersticios de la malla pueden ser lo suficientemente grandes para no impedir la liberacion de agente o agentes terapeuticos impregnados o revestidos de la malla, y los intersticios preferentemente no impiden el intercambio de fluido tisular en el sitio de aplicacion.

Los materiales de malla tambien pueden ser lo suficientemente flexibles como para ser capaces de adaptarse a la forma de una superficie anatomica y/o la primera capa. En ciertos casos, el material de malla puede ser lo suficientemente flexible como para que se pueda enrollar alrededor de todo o una porcion de la primera capa y/o la superficie externa de un conducto o cavidad corporal. Por lo general, los materiales de malla flexible se presentan en forma de laminas flexibles tejidas o tricotadas que tienen un espesor que vana de aproximadamente 25 micrometros a aproximadamente 3000 micrometros; preferentemente de aproximadamente 50 a aproximadamente 1000 micrometros. Por lo general, el grosor de los materiales de malla para su uso en la practica de la invencion vana de aproximadamente 100 a 400 micrometros.

En algunos casos, la segunda capa puede estar formada por uno cualquiera o combinacion de materiales sinteticos naturales, biocompatibles, que incluyen polipropileno (PP), poliuretano (PU), politetrafluoroetileno expandido (ePTFE), acido polilactico (PLA), acido poliglicolico (PGA), policaprolactona (PCL), polidioxanona (PDO), carbonato de trimetileno (TMC), poli(alcohol vimlico) (PVA), poli(oxido de etileno), poli(acido acnlico), poli(alcohol vimlico), poli(N-isopropil acrilamida), poli(vinil pirrolidona) (PVP), poli (acido metacnlico), poli(acido p-estireno carboxflico), poli(acido p-estirenosulfonico), poli(acido vinilsulfonico), poli(etilenimina), poli(vinilamina), poli(anfndrido), poli(HEMA), polihidroxibutirato (PHB), seda, materiales de ECM, tales como SIS descelularizado, UBM, musculo, fibronectina, fibrina, fibrinogeno, colageno, colageno fibrilar y no fibrilar, glicoprotemas adhesivas, proteoglicanos (por ejemplo, sulfato de heparina, sulfato de condroitina, sulfato de dermatan), hialuronano, protema acida secretada y rica en cistema (SPARC), trombospondinas, tenacina y moleculas de adhesion celular (integrinas, vitronectina, fibronectina, laminina, acido hialuronico, elastina), protemas encontradas en membranas basales, y fibrosina), albumina, alginato sodico y derivados, quitosano y derivados gelatina, almidon, polfmeros de celulosa (por ejemplo metilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, carboximetilcelulosa, acetato ftalato de celulosa, acetato succinato de celulosa, ftalato de hidroxipropilmetilcelulosa), casema, dextrano y derivados, polisacaridos, poli(ortoesteres), poliesteres, poli(acido hidroxivalerico), polidioxanona, poli(tereftalato de etileno), poli(acido malico), poli(acido tartronico), polianlmdridos, polifosfazenos, poli(aminoacidos). Estas composiciones incluyen copolfmeros de los polfmeros mencionados anteriormente asf como mezclas y combinaciones de los polfmeros mencionados anteriormente.

En un ejemplo, la segunda capa se construye con un tejido de malla de polipropileno de calidad medica disponible en el mercado en ATEX technologies, Inc. (Pinebluff, N.C.). En otro ejemplo, la segunda capa se construye con una malla de acido polilactico (X-Repair) disponible en Synthasome, Inc. (San Diego, CA).

El medio de refuerzo puede incluir cualquier estructura o material que se aplique a la primera capa y/o segunda capa, sea capaz de aliviar el desgarro del injerto cuando el injerto se fija al tejido que se esta tratando, sea capaz de aumentar o mejorar las propiedades de retencion de la fijacion del injerto de tejido mas alla de lo que este presente en una primera y segunda capas solas, y/o pueda limitar de estiramiento cfclico del injerto, y mantener sustancialmente estas propiedades despues de la degradacion enzimatica parcial del injerto mientras que una o mas de sus capas se remodela. Las propiedades de retencion de la fijacion se pueden adaptar para aumentar la capacidad del injerto para permanecer asegurado a estructuras anatomicas, tales como hueso y tejidos blandos, cuando se usa para tratar un defecto tisular. El injerto de multiples capas se puede asegurar a estas estructuras anatomicas, por ejemplo, mediante tejido, tornillos, grapas, suturas, pernos, varillas, otros medios de fijacion mecanicos o qrnmicos o combinaciones de los mismos. Por ejemplo, el injerto se puede asegurar al tejido tratado a traves de configuraciones de sutura diferentes, tales como, tecnicas de manguito masivo, costura de colchon y sutura sencilla y diferentes tecnicas de fijacion, tales como, fijacion de tornillo Synthes o de tornillo Biotenodesis y las de sutura con una sutura de tipo Krakow.

En un aspecto de la invencion, el medio de refuerzo puede incluir un hilo o quebradas de fibra(s) que se sutura en un patron de refuerzo en el injerto de tejido. La fibra suturada en un patron de refuerzo puede aumentar las propiedades de fijacion del injerto de tejido, que dara como resultado un injerto de tejido con una mejora de las propiedades mecanicas para implante y reparacion de defectos anatomicos en un sujeto. El patron de refuerzo puede incluir

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cualquier patron de sutura que alivie el desgarro del injerto, mejore la retencion de la fijacion del injerto, y/o limite el estiramiento dclico del injerto y mantenga sustancialmente estas propiedades despues de la degradacion enzimatica parcial del injerto mientras que una o mas de sus capas se remodela. Por ejemplo, el patron de sutura puede incluir uno o mas patrones de sutura generalmente concentrica, periferica o cuadriculada.

La fibra puede aumentar la retencion de la fijacion, aliviar el desgarro, imitar el estiramiento dclico del injerto de tejido una vez que se sutura en el injerto. La fibra se puede formar a partir de un material biocompatible que sea biorreabsorbible, biodegradable, o no reabsorbible. El termino biorreabsorbible se usa en el presente documento para significar que el material se degrada componentes, que el organismo puede reabsorber y que pueden ser adicionalmente biodegradables. Los materiales biodegradables son capaces de degradacion mediante procesos biologicos activos, tales como escision enzimatica.

Un ejemplo de un material biocompatible que se puede usar para formar la fibra es la seda. La seda puede incluir, por ejemplo, fibroma de seda sin sericina o fibroma de seda modificada con una secuencia peprtdica que secuestre factores de crecimiento in vivo, tal como se desvela en el documento de Patente de Estados Unidos n.° 6.902.932. Las fibras tambien se pueden formar a partir de polfmeros biodegradables que incluyen poli(acido glicolico) (PGA), poli(acido lactico) (PLA), poli(acido lactico-co-glicolico) (ALGA), poli(etilenglicol) (PEG), mezclas de los mismos, y copolfmeros de los mismos. A modo de ejemplo, la fibra de refuerzo puede incluir un nucleo de PGA rodeado por una envoltura de fibras de PLA reforzado. El PGA y PLA se pueden obtener, por ejemplo, en Concordia Fibers en Coventry, RI. Otros ejemplos de polfmeros biocompatibles que se pueden usar para formar la fibra son poliesteres reabsorbibles, tales como polihidroxialcanoatos (PHA), y fibras no reabsorbibles, tales como tereftalato de polietileno (PET) y polietileno de peso molecular ultra-elevado (UHMWPE). Las fibras biocompatibles tambien se puede informar a partir de colageno de mairnfero o colageno a base de plantas tal como COLLAGE RH. Se observara que la fibra biocompatible se puede formar a partir de otros materiales biocompatibles, tales como otros materiales biocompatibles que por lo general se usa en la forma fibras biocompatibles para aplicaciones medicas in vivo.

En otro ejemplo, el polfmero biocompatible usado para formar las fibras puede ser radio-opaco para permitir la ubicacion, integridad, y/o de formacion (por ejemplo, contraccion o distension) del injerto de tejido que se va a evaluar en un sistema vivo. Una fibra radio-opaca de este tipo tambien aliviara el desgarro del injerto, mejorara la retencion de la fijacion del injerto, y/o limitara el estiramiento dclico del injerto y mantendra sustancialmente estas propiedades despues de degradacion enzimatica parcial del injerto mientras que una o mas de sus capas se remodela.

Independientemente del material usado para la fibra de los medios de refuerzo, la fibra debena presentar un modulo de elasticidad elevado y una insuficiencia de carga adaptada para satisfacer el criterio de diseno en particular que corresponde con los requisitos de resistencia in vivo del tejido tratado. Por ejemplo, los parches reforzados usados para el tratamiento de manguitos de los rotadores grandes y masivos debena presentar insuficiencias de carga superiores a aproximadamente 250 Newtons (N) en el momento del implante, y superiores a aproximadamente 150 N despues de aproximadamente una semana del implante in vivo. Como alternativa, pueden ser necesarios parches de refuerzo usados para el tratamiento de tejidos que se someten a cargas naturales mas bajas que presenten insuficiencias de carga de aproximadamente 30 N a aproximadamente 50 N. Como otro ejemplo, las capas reforzadas con fibra usadas para el tratamiento de defectos de la pared abdominal ventral y hernias debena presentar resistencias al estallido superiores a 50 N/cm, resistencias a la retencion de sutura superiores a 20 N, resistencia al desgarro superior a 20 N, y tension a una carga de 16 N/cm entre aproximadamente un 10% y aproximadamente un 30 %, en el momento del implante, y mantener sustancialmente estas propiedades despues del implante in vivo hasta que los tejidos huesped tengan una resistencia suficiente. Sin embargo, se entendera que las fibras, el diseno de su puntada (es decir, patron de refuerzo), o la primera y segunda capas en particular se pueden adaptar para producir insuficiencias de carga del injerto de tejido reforzado con fibra con una escala proporcional a la de cualquier tejido tratado dentro del organismo.

En otros casos, al menos una de las fibras, la primera capa, y la segunda capa (cuando sea aplicable) se pueden modificar de forma mecanica, qmmica o biologica para mejorar la adhesion entre las fibras, la primera capa y la segunda capa para asegurar aun mas la primera capa a la segunda capa y/o fibras a la primera capa y la segunda capa. Esta modificacion se producir antes o despues de la union de la primera capa a la segunda capa, asf como antes o despues de que las fibras se incorporen en la primera capa y la segunda capa. Esta modificacion se puede realizar sobre una porcion de, o sustancialmente, todas las fibras suturados de la primera capa o la segunda capa o las tres. Durante la carga del injerto de tejido, las fibras pueden comenzar a desplazarse con respecto a la primera capa y/o la segunda capa y por ultimo se pueden deslizar completamente desde la primera capa y la segunda capa y convertirse en los componentes que portan la carga primaria de la estructura de tejido reforzado. Por lo tanto llega a ser deseable aliviar o evitar el deslizamiento de las fibras con el fin de garantizar que las cargas de uso se transmiten por todo el injerto y no solamente por las fibras. Las caractensticas de adhesion de las fibras se pueden mejorar mediante ablacion a traves de luz ultravioleta (UV) o infrarroja (IR), reticulacion de UV o reticulacion qmmica, grabado con plasma, grabado ionico, revestimiento de las fibras con microesferas, aplicacion de adhesivos, tales como adhesivos sinteticos biocompatibles, bioadhesivos, o combinaciones de los mismos. Estos tratamientos tambien se pueden realizar sobre la primera capa y la segunda capa.

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En otro ejemplo, la primera capa y/o la segunda capa se pueden sembrar con un solo tipo o una pluralidad de celulas diferenciadas o celulas precursoras que se llegan a dispersar en la primera capa y/o segunda capa. Los ejemplos de celulas diferenciadas son fibroblastos, condrocitos, osteoblastos, tenocitos, celulas de musculo esqueletico, celulas de musculo liso, celulas endoteliales y celulas neuronales. Los ejemplos de celulas precursoras son celulas precursoras obtenidas a partir de medula osea, celulas madre obtenidas a partir de tejido adiposo, celulas madre hematopoyeticas, celulas precursoras endoteliales, celulas madre mesenquimales, celulas precursoras adultas multipotentes (MAPC), celulas madre embrionarias, celulas estromales y celulas madre pluripotentes inducidas. Las celulas diferenciadas y precursoras pueden ser autologas, alogenicas, xenogenicas o una combinacion de las mismas. Tambien se preve modificar geneticamente las celulas diferenciadas y precursoras. Las celulas geneticamente modificadas pueden incluir celulas que se transfectar con un acido nucleico exogeno y que expresan un polipeptido de interes que incluye, por ejemplo, un factor de crecimiento, un factor de transcripcion, una citoquina, y/o una protema recombinante.

La primera capa y/o segunda capa del injerto de multiples capas puede incluir adicional u opcionalmente al menos una molecula biologicamente activa dispersa o sembraba en la misma. Se puede seleccionar cualquier molecula biologicamente activa deseada para su internacion en la ECM. Por ejemplo, la molecula biologicamente activa puede incluir antibioticos, agentes esclerosantes, enzimas, hormonas, citoquinas, factores estimuladores de colonias, antfgenos de vacuna, anticuerpos, factores de coagulacion, factores de angiogenesis, protemas reguladoras, factores de transcripcion, receptores, protemas estructurales, agentes terapeuticos de acidos nucleicos, tales como plasmidos, vectores, ARNsi, y micro-ARN, y combinaciones de los mismos. La molecula biologicamente activa se puede elegir basandose en donde se va a situar el injerto musculoesqueletico en el sujeto o los requisitos fisiologicos del sujeto o ambos. Por ejemplo, si el injerto musculoesqueletico se usa para reparar un tendon, la molecula biologicamente activa que se siembra sobre o en la ECM puede ser un factor de crecimiento tal como IGF-I, TGF-p, VEGF, bFGF, BMP o combinaciones de los mismos.

Opcionalmente, en el injerto de tejido de multiples capas se puede incorporar un acido hialuronico (HA) de alto peso molecular (por ejemplo, superior a aproximadamente 250 kDa) antes, durante o despues de la sutura de las fibras en la primera capa y/o la segunda capa. Cuando se incorpora en el injerto de tejido de multiples capas, el HA puede inhibir potencialmente la migracion de celulas inflamatorias, inducir la migracion de celulas no inflamatorias, y estimular la angiogenesis, que podna estimular la integracion del injerto de tejido con los tejidos huesped subyacentes.

El HA de alto peso molecular se puede reticular dentro de la primera capa y/o la segunda capa para aliviar la difusion del HA desde la primera capa y/o segunda capa. El HA de alto peso molecular, reticulado se puede retener en la primera capa y/o segunda capa durante periodos de tiempo prolongados in vitro. Un ejemplo de un material de HA reticulado que se puede usar en la presente solicitud se prepara por sustitucion de restos de tiramina en las cadenas de HA y a continuacion uniendo las tiraminas para formar uniones de ditiramina entre cadenas de HA, reticulando o gelificando de forma eficaz el HA en la primera capa y/o la segunda capa. Los ejemplos de composicion y qmmica de HA reticulado con ditiramina se desvelan en los documentos de patente de Estados Unidos n.°s 6.982.298 y 7.465.766 y en las Publicaciones de Solicitud de Estados Unidos n.°s 2004/0147673 y 2005/0265959. La tasa de sustitucion de tiramina en las moleculas de HA puede ser de aproximadamente un cinco por ciento basandose en los sitios de sustitucion disponibles como se desvela en las publicaciones mencionadas anteriormente.

El TS-HA se puede impregnar en la primera capa y/o la segunda capa, y a continuacion inmovilizar dentro de la primera capa y/o segunda capa mediante reticulacion de los aductos de tiramina para formar uniones de ditiramina, produciendo de este modo una red macromolecular de HA reticulado. El TS-HA se puede impregnar en la primera capa y/o segunda capa antes o despues de la sutura de la primera capa y/o segunda capa. El TS-HA se puede usar para unir dominios funcionales de fibronectina (FNfd) a la primera capa y/o segunda capa para estimular adicionalmente las capacidades de cicatrizacion, migracion celular, y antiinflamatorias. Los FNfd poseen la capacidad de unirse a factores de crecimiento esenciales que influyen en el reclutamiento y la proliferacion celular (por ejemplo, PDGF-BB y bFGF). Los FNfd pueden constituir, por ejemplo, el peptido de fibronectina "P-12" con una tirosina C-terminal para permitir que se reticule con TS-HA.

Opcionalmente, la gelatina sustituida con tiramina (TS-gelatina) se puede inmovilizar dentro y sobre la superficie de la ECM de la fascia mediante reticulacion de los aductos de tiramina para formar puentes de ditiramina. La TS- gelatina puede provocar una respuesta de macrofagos de huesped y de este modo estimular la infiltracion celular y la integracion de armazon. (Veanse por ejemplo, los documentos de patente de Estados Unidos n.°s 6.982.298 y 8.137.688).

Opcionalmente, un acido hialuronico (HA) de alto peso molecular (por ejemplo, superior a aproximadamente 250 kDa) se puede incorporar en el injerto de tejido antes, durante, o despues de la sutura de las fibras en la ECM. Cuando se incorpora en el injerto de tejido, el HA puede inhibir potencialmente la migracion de celulas inflamatorias, inducir la migracion de celulas no inflamatorias, y estimular la angiogenesis, que podna estimular la integracion de la ECM con los tejidos huesped subyacentes.

El HA de alto peso molecular se puede reticular dentro de la ECM para aliviar la difusion del HA desde la ECM. El HA de alto peso molecular, reticulado se puede retener en la ECM durante periodos de tiempo prolongados in vitro.

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Un ejemplo de un material de HA reticulado que se puede usar en la presente solicitud se prepara por sustitucion de restos de tiramina en las cadenas de HA y a continuacion uniendo las tiraminas para formar uniones de ditiramina entre cadenas de HA, reticulando o gelificando de forma eficaz el HA en la ECM. Los ejemplos de composicion y qmmica de HA reticulado con ditiramina se desvelan en los documentos de patente de Estados Unidos n.°s 6.982.298 y 7.465.766 y en las Publicaciones de Solicitud de Estados Unidos n.°s 2004/0147673 y 2005/0265959. La tasa de sustitucion de tiramina en las moleculas de HA puede ser de aproximadamente un cinco por ciento basandose en los sitios de sustitucion disponibles como se desvela en las publicaciones mencionadas anteriormente.

El TS-HA se puede impregnar en la TS ECM, y a continuacion inmovilizar dentro de la ECM mediante reticulacion de los aductos de tiramina para formar uniones de ditiramina, produciendo de este modo una red macromolecular de HA reticulado. El TS-HA se puede impregnar en la ECM antes o despues de la sutura de la ECM. El TS-HA se puede usar para unir dominios funcionales de fibronectina (FNfd) a la primera ECM para estimular adicionalmente las capacidades de cicatrizacion, migracion celular, y antiinflamatorias. Los FNfd poseen la capacidad de unirse a factores de crecimiento esenciales que influyen en el reclutamiento y la proliferacion celular (por ejemplo, PDGF-BB y bFGF). Los FNfd pueden constituir, por ejemplo, el peptido de fibronectina "P-12" con una tirosina C-terminal para permitir que se reticule con TS-HA.

Un ejemplo de un injerto de tejido de multiples capas de acuerdo con un aspecto de la solicitud se ilustra en la Fig. 1. El injerto de tejido 1l0 incluye la primera y segunda capas 120 y 121 de material biocompatible. Cada una de la primera capa 120 y la segunda capa 121 puede incluir un material de colageno biorremodelable, por ejemplo, una capa de ECM, o un material sintetico o natural sustancialmente remodelable o no remodelable. En la primera y segunda capas 120 y 121, en un patron de refuerzo, se proporcionan medios de refuerzo 122.

El injerto de tejido 110 se ilustra con una forma de tira generalmente rectangular (por ejemplo, de aproximadamente 5 cm de longitud por aproximadamente 2 cm de ancho) aunque el injerto 110 puede tener otras formas, tales como una forma elfptica, una forma circular, una forma cuadrada, etc. (por ejemplo, Figs. 2-4). El injerto 110 incluye una superficie superior 124 y una superficie inferior sustancialmente paralela 126 separada de la superficie superior. Un primer lado 128 y un segundo lado 130 que conectan la superficie superior 124 a la superficie inferior 126. El primer y segundo lados 128, 130 por lo general se extienden en paralelo entre sf. El injerto 110 incluye adicionalmente una superficie delantera 132 y una superficie trasera 134 que conectan el primer lado 128 con el segundo lado 130. Las superficies delantera y trasera 132, 134 por lo general se extienden en paralelo entre sf Cada una de las superficies 124-134 esta formada por la primera capa 120 y la segunda capa 121.

El medio de refuerzo 122 puede incluir al menos una fibra colocada o proporcionada dentro de la primera capa 120 y/o la segunda capa 121, por ejemplo, mediante tecnicas de convencionales sutura. Por sutura se hace referencia a que al menos una fibra del medio de refuerzo 122 esta suturada en la primera capa 120 y/o segunda capa 121 de modo que cada sutura del medio de refuerzo se extiende entre y tanto a traves de la superficie superior 124 como la superficie inferior 126 de la primera capa 120 y/o segunda capa 121 para sujetar firmemente el medio de refuerzo a la primera capa y/o segunda capa.

El medio de refuerzo 122 puede presentar cualquier configuracion o patron de refuerzo que aumente las propiedades de fijacion del injerto 110. Una configuracion de este tipo se ilustra en la Fig. 1 en la que la primera y segunda fibras 140, 142 se sutura en la primera capa 120 y segunda capa 121 en configuraciones geometricamente concentricas. Ademas o como alternativa, las lmeas de sutura de las fibras se pueden colocar adicionalmente alejadas de los bordes del injerto 110 para retrasar, aliviar o prevenir el deslizamiento de las fibras 140, 142 dentro de la primera capa 120 y segunda capa 121. Aunque la Fig. 1 ilustra dos fibras en un patron geometricamente concentrico 143, se entendera que se pueden suturar mas o menos fibras en la primera capa 120 y segunda capa 121 en un patron geometricamente concentrico. Ademas, se observara que se pueden suturar fibras adicionales en la primera capa 120 y/o segunda capa 121 en otros patrones de refuerzo.

Como se muestra en la Fig. 1, la primera fibra 140 se puede extender sustancialmente en paralelo, y se puede separar en la parte interior desde, la periferia del injerto 110. A modo de ejemplo, la primera fibra 140 se puede extender sustancialmente en paralelo al primer y segundo lados 128, 130 y las superficies delantera y trasera 132, 134 del injerto 110 de modo que la primera fibra presente una configuracion generalmente rectangular. La primera fibra 140 puede comprender una pluralidad de suturas interconectadas 141. Los extremos de la fibra 140 se pueden suturar juntos (no se muestra) para formar una estructura de sutura continua.

La segunda fibra 142 se puede extender sustancialmente en paralelo a la primera fibra 140 y se puede colocar radialmente en la parte interior de la primera fibra dentro del injerto 110. En esta configuracion, la primera y segunda fibras 140, 142 forman una estructura concentrica generalmente geometrica en una orientacion periferica de doble paso. La segunda fibra 142 puede comprender una pluralidad suturas interconectadas 145. La segunda fibra se puede separar sustancialmente de forma uniforme desde dentro de la primera fibra 140 mediante un hueco indicado por "s-i". El hueco s1 puede tener, por ejemplo, del orden de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 3 mm (por ejemplo, aproximadamente 2 mm), aunque se entenderan otras configuraciones de separacion. Se apreciara que aunque el hueco s1 entre las fibras 140 y 142 es sustancialmente uniforme, el hueco s1 puede variar dependiendo del patron de refuerzo en el que se suturan las fibras 140 y 142. Los extremos de la segunda fibra 142, como la

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primera fibra 140, se pueden suturar juntos (no se muestra) para formar una estructura de sutura continua.

La primera fibra 140 y la segunda fibra 142 se pueden suturar en el injerto de modo que el numero de suturas por 2,54 centimetres sea, por ejemplo, de aproximadamente 10 suturas por 2,54 centimetres a aproximadamente 20 suturas por 2,54 centimetres (por ejemplo, aproximadamente 15 suturas por 2,54 centimetres). Por lo general, cuanto mayor sea el numero de suturas por 2,54 centimetres, mayores son la resistencia del medio de refuerzo 122 y las propiedades de retencion de la fijacion del injerto de tejido 110. Sin embargo, en algunos ejemplos, puede ser deseable el uso de menos suturas por 2,54 centimetres para evitar penetraciones de aguja excesivas en la primera capa 120 y/o segunda capa 121, que pueden debilitar potencialmente el injerto de tejido 110.

Otros ejemplos de patrones o configuraciones de sutura de refuerzo concentricos se ilustran en la Fig. 1 y en las Figs. 3A-3C. Las configuraciones en la Fig. 2 y en las Figs. 3A-3C son similares a la configuracion de la Fig. 1, excepto porque en la Fig. 2 el injerto 110 es sustancialmente circular y por lo tanto el medio de refuerzo 122 se proporciona en el injerto en una configuracion u orientacion generalmente circular. La Fig. 2 ilustra un ejemplo de un injerto 110 que incluye generalmente el medio de refuerzo concentrico 122 en una orientacion periferica de doble paso. El medio de refuerzo 122 incluye una primera fibra 140 que comprende una pluralidad de suturas interconectadas 141 y una segunda fibra 142 que comprende una pluralidad de suturas interconectadas 145. La primera fibra 140 se puede extender sustancialmente en paralelo, y se puede separar desde dentro de, una superficie periferica 133 del injerto 110 de modo que la primera fibra tenga una configuracion generalmente circular. La segunda fibra 142 se puede extender sustancialmente en paralelo a la primera fibra 140 y se puede colocar radialmente desde dentro de la primera fibra dentro del injerto 110. En esta configuracion, la primera y segunda fibras 140, 142 forman una estructura generalmente concentrica.

La Fig. 3A ilustra otro ejemplo del medio de refuerzo 122 que comprende dos patrones concentricos 143. Cada patron concentrico 143 incluye una primera hebra 140 que comprende una pluralidad de suturas interconectadas 141 y una segunda hebra 142 que comprende una pluralidad de suturas interconectadas 145. Cada primera fibra 140 se puede extender sustancialmente en paralelo, y se puede separar desde dentro de, una superficie periferica 133 del injerto 110 de modo que cada primera fibra tenga una configuracion generalmente circular. Cada segunda fibra 142 se puede extender sustancialmente en paralelo a la primera fibra 140 y se puede colocar radialmente desde dentro de la primera fibra dentro del injerto 110. En esta configuracion, cada par de primera y segunda fibras 140, 142 forman una estructura generalmente concentrica. Aunque se ilustra que los dos patrones concentricos 143 son sustancialmente semicirculares, se entendera que cada patron concentrico puede presentar construcciones alternativas tales como, por ejemplo, rectangular (por ejemplo, en una orientacion de doble paso de dos rectangulos), elfptica, triangular o combinaciones de las mismas dentro del alcance de la presente invencion.

La Fig. 3B ilustra otro ejemplo del medio de refuerzo 122 que comprende tres patrones concentricos 143. Cada patron concentrico 143 comprende una primera hebra 140 que comprende una pluralidad de suturas interconectadas 141 y una segunda hebra 142 que comprende una pluralidad de suturas interconectadas 145. Cada primera fibra 140 se puede extender sustancialmente en paralelo, y se puede separar desde dentro de, una superficie periferica 133 del injerto 110 de modo que cada primera fibra tenga una configuracion generalmente circular. Cada segunda fibra 142 se puede extender sustancialmente en paralelo a la primera fibra 140 y se puede colocar radialmente desde dentro de la primera fibra dentro del injerto 110. En esta configuracion, cada par de primera y segunda fibras 140, 142 forman una estructura generalmente concentrica. Se entendera que cada patron concentrico puede presentar cualquier estructura tal como, por ejemplo, rectangular (por ejemplo, en una orientacion de doble paso de tres rectangulos), elfptica, triangular, semicircular, circular o combinaciones de las mismas dentro del alcance de la presente invencion.

La Fig. 3C ilustra tambien otro ejemplo de un medio de refuerzo 122 que incluye una pluralidad de primeras hebras 140, que comprende una pluralidad de suturas interconectadas 141 pero sin o libre de de segundas hebras concentricas 142. En particular, las primeras hebras 140 pueden comprender cuatro primeras hebras separadas sustancialmente paralelas y elfpticas. Aunque se ilustra que las cuatro primeras hebras 140 son sustancialmente elfpticas, se entendera que cada primera hebra puede presentar construcciones alternativas tales como, por ejemplo, rectangular (por ejemplo, en una orientacion de un solo paso de cuatro rectangulos), semicircular, circular, triangular o combinaciones de las mismas dentro del alcance de la presente invencion. Tambien se entendera que una o mas de las primeras hebras podnan tener un patron geometricamente concentrico con una segunda hebra dentro del alcance de la presente invencion.

La Fig. 4A es una ilustracion esquematica de un injerto de tejido 110 que incluye una primera capa 120, segunda capa 121, y un medio de refuerzo 122 de acuerdo con otro ejemplo del injerto. El medio de refuerzo 122 incluye una pluralidad de primeras fibras 140 y una pluralidad de segundas fibras 142 suturadas en un patron cuadriculado a traves del injerto 110 y entre el primer y segundo lardos 128, 130 y las superficies delantera y trasera 132, 134. Aunque la Fig. 4A ilustra seis primeras fibras 140 y ocho segundas fibras 142, se entiende que se pueden usar mas o menos de cada fibra de acuerdo con la presente invencion. Las primeras fibras 140 se pueden extender en una primera direccion, indicada por "d-i", a traves de la superficie superior 124 del injerto 110 desde el primer lado 128 al segundo lado 130. Cada una de las primeras fibras 140 se puede extender en paralelo entre sf y se pueden separar por un hueco indicado por "s-i". El hueco s1 puede ser, por ejemplo, del orden de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 3 mm, aunque se entenderan otras configuraciones de separacion. El hueco s1 debe ser uniforme

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Las segundas fibras 142 se pueden extender en una segunda direccion, indicada por "d2", a traves de la superficie superior 124 del injerto 110 desde la superficie anterior 132 a la superficie posterior 134. Las direcciones "d-i" y "d2" en las que la primera y segunda fibras 140, 142 se extienden se pueden configurar de modo que las primeras fibras y las segundas fibras se orienten de forma perpendicular entre st Cada una de las segundas fibras 142 se puede extender en paralelo entre sf se pueden separar por un hueco indicado por "s2". El hueco s2 puede ser, por ejemplo, del orden de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 3 mm, aunque el hueco puede tener otras configuraciones de separacion. El hueco s2 puede ser uniforme o puede variar entre las segundas fibras 142. Las segundas fibras 142 se colocan de una manera suprayacente con respecto a las primeras fibras 140 de modo que las primeras fibras se colocan entre la superficie superior 124 del injerto 110 y las segundas fibras. Sin embargo, como alternativa las segundas fibras 142, se podnan colocar entre la superficie superior 124 del injerto 110 y las primeras fibras 140.

La Fig. 4B ilustra que el medio de refuerzo 122 comprende una pluralidad de primeras fibras 140 y una pluralidad de segundas fibras 142 suturadas en un patron cuadriculado a traves del injerto 110 y entre el primer y segundo lados 128, 130 y la superficie anterior y posterior 132, 134. Aunque la Fig. 4B ilustra cuatro primeras fibras 140 y cuatro segundas fibras 142, se entiende que se pueden usar mas o menos de cada fibra de acuerdo con la presente invencion. Cada una de las primeras fibras 140 se extiende desde el primer lado 128 al segundo lado 130 del injerto 110. Cada una de las segundas fibras 142 se extiende desde la superficie anterior 132 a la superficie posterior 134 de la capa 120. Los extremos de las primeras fibras 140 y los extremos de las segundas fibras 142, respectivamente, se puede sudar juntos (no se muestra) para formar una estructura de sutura continua.

Las segundas fibras 142 se colocan de una manera suprayacente con respecto a las primeras fibras 140 de modo que las primeras fibras se colocan entre la superficie superior 124 del injerto 110 y las segundas fibras. Sin embargo, como alternativa las segundas fibras 142, se podnan colocar entre la superficie superior 124 del injerto 110 y las primeras fibras 140. Aunque se ilustra que la primera y segunda fibras 140, 142 tienen una forma sustancialmente rectangular (por ejemplo, una orientacion cuadriculada rectangular), se entendera que la primera fibra y/o la segunda fibra pueden presentar construcciones alternativas tales como elfptica, semicircular, circular, triangular o combinaciones de las mismas dentro del alcance de la presente invencion.

Las Figs. 5-8 ilustran diversas construcciones de injerto de tejido 200, 300, 400, 500 que tienen multiples capas de acuerdo con otro aspecto de la presente invencion. En la Fig. 5, el injerto de tejido 200 incluye la primera y segunda capas 210, 220 de material biocompatible. Cada una de la primera capa 210 y la segunda capa 220 puede incluir un material de colageno biorremodelable (por ejemplo, una capa de ECM) o un material sintetico o natural sustancialmente remodelable o no remodelable. En la primera y segunda capas 210, 220, en un patron de refuerzo, se proporciona el medio de refuerzo 122 como se ha descrito anteriormente. Como se muestra en la Fig. 5, el medio de refuerzo 122 comprende una pluralidad de primeras fibras 140 y una pluralidad de segundas fibras 142 suturadas en un patron cuadriculado a lo largo y a traves de ambas capas 210, 220 para aliviar el desgarro de la primera y/o segunda capas, mejorar la retencion de la fijacion de la primera y/o segunda capas, y/o limitar el estiramiento dclico de la primera y/o segunda capas y mantener sustancialmente estas propiedades despues de degradacion enzimatica parcial del injerto mientras que una o mas de sus capas se remodela.

En la Fig. 6, el injerto de tejido 300 incluye la primera y segunda capas 310, 320. La primera capa 310 puede constituir un material de colageno biorremodelable (por ejemplo, una capa de ECM). La segunda capa 320 se forma a partir de al menos dos porciones 322, 324 de material cada una de las tales es diferente al material de la primera capa 310. Cada porcion 322, 324 de material puede constituir un material de colageno biorremodelable (por ejemplo, una capa de ECM) o un material sintetico o natural remodelable o no remodelable. Las porciones 322, 324 de material pueden formar de forma colectiva una segunda capa 320 que tiene el mismo tamano que la primera capa 310 o un tamano diferente. Las porciones 322, 324 de material de la segunda capa 320 pueden estar enfrentadas entre sf o se pueden separar entre sf sobre la primera capa 310. Como se muestra en la Fig. 6, las porciones 322, 324 de material se enfrentan entre sf y se les da un tamano de modo que la primera y segunda capas 310, 320 tengan el mismo tamano y forma. En la primera y segunda capas 310, 320, en un patron de refuerzo, se proporciona el medio de refuerzo 122 como se ha descrito anteriormente. Como se muestra en la Fig. 6, el medio de refuerzo 122 comprende una pluralidad de primeras fibras 140 y una pluralidad de segundas fibras 142 suturadas en un patron cuadriculado a lo largo y a traves de ambas capas 310, 320 para aliviar el desgarro de la primera y/o segunda capas, mejorar la retencion de la fijacion de la primera y/o segunda capas, y/o limitar el estiramiento dclico de la primera y/o segunda capas y mantener sustancialmente estas propiedades despues de degradacion enzimatica parcial del injerto mientras que una o mas de sus capas se remodela.

En la Fig. 7, el injerto de tejido 400 incluye la primera, segunda y tercera capas 410, 420, 430. Cada una de la primera capa 410, la segunda capa 420, y la tercera capa 430 pueden constituir un material de colageno biorremodelable (por ejemplo, una capa de ECM) o un material sintetico o natural remodelable o no remodelable. En un ejemplo, la segunda capa 420 comprende una capa sintetica intercalada entre las capas de ECM 410, 430. La tercera capa 420 se puede dimensionar y colocar para que se extienda solamente a lo largo de un extremo del injerto 400 suprayacente a la primera capa 410 o la segunda capa 420. En otras palabras, la tercera capa 430 solo cubre parcialmente la primera capa 410 o la segunda capa 420, dejando expuesto de ese modo el resto de la primera capa o la segunda capa. En la primera, segunda y tercera capas 410, 420, 430, en un patron de refuerzo, se

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proporciona el medio de refuerzo 122 como se ha descrito anteriormente. Como se muestra en la Fig. 7, el medio de refuerzo 122 comprende una pluralidad de primeras fibras 140 y una pluralidad de segundas fibras 142 suturadas en un patron cuadriculado a lo largo y a traves de las tres capas 410, 420, 430 para aliviar el desgarro de la primera, segunda y/o tercera capas, mejorar la retencion de la fijacion de la primera, segunda y/o tercera capas, y/o limitar el estiramiento cfclico de la primera, segunda y/o tercera capas y mantener sustancialmente estas propiedades despues de degradacion enzimatica parcial del injerto mientras que una o mas de sus capas se remodela.

En la Fig. 8, el injerto de tejido 500 incluye la primera, segunda y tercera capas 510, 520, 530. Cada una de la primera capa 510, la segunda capa 520, y la tercera capa 530 puede ser un material de colageno biorremodelable (por ejemplo, una capa de ECM) o una capa sintetica o natural sustancialmente remodelable o no remodelable. In En un ejemplo, la segunda capa 520 comprende una capa sintetica intercalada entre las capas de ECM 510, 530. Sin embargo, a diferencia del injerto 400 de la Fig. 7, la tercera capa 520 del injerto 500 de la Fig. 8 se dimensiona y se coloca para que se extienda a lo largo de toda la primera capa 510 o la segunda capa 520. En la primera, segunda y tercera capas 510, 520, 530, en un patron de refuerzo, se proporciona el medio de refuerzo 122 como se ha descrito anteriormente. Como se muestra en la Fig. 8, el medio de refuerzo 122 comprende una pluralidad de primeras fibras 140 y una pluralidad de segundas fibras 142 suturadas en un patron cuadriculado a lo largo y a traves de las tres capas 510, 520, 530 para aliviar el desgarro de la primera, segunda y/o tercera capas, mejorar la retencion de la fijacion de la primera, segunda y/o tercera capas, y/o limitar el estiramiento dclico de la primera, segunda y/o tercera capas y mantener sustancialmente estas propiedades despues de degradacion enzimatica parcial del injerto mientras que una o mas de sus capas se remodela.

En la Figs. 5-8, las capas que forman los injertos de tejido 200, 300, 400 o 500 se pueden unir o asegurar entre sf antes de incorporar el medio de refuerzo 122 en las capas. Por ejemplo, las capas se pueden laminar, pensar a vado, unir mediante liofilizacion (es decir, unir usando el proceso de liofilizacion), calentamiento, reticulacion parcial, etc., antes de incorporar el medio de refuerzo 122 en las capas. En un caso de este tipo, el medio de refuerzo 122 no solamente mejor a la retencion de la fijacion en los injertos 200, 300, 400 o 500 sino que tambien ayuda a minimizar el movimiento relativo entre capas de los injertos. Como alternativa, las capas se pueden colocar simplemente de forma suprayacente entre sf antes de incorporar el medio de refuerzo 122 en las capas. Ademas, algunas capas o porciones de capas de cada injerto de tejido 200, 300, 400 o 500 se pueden asegurar en conjunto antes de incorporar el medio de refuerzo 122 mientras que otras porciones o capas del injerto de tejido permanecen sin asegurar a otras capas o porciones de acuerdo con la presente invencion.

En los casos en los que los injertos el injertos 200, 300, 400 o 500 incluyen capas sinteticas, las capas sinteticas ayudan a fortalecer y reforzar el injerto y facilitar la incorporacion del medio de refuerzo 122 en el injerto. Las personas que tienen una experiencia habitual observan que han que se ilustran injertos formados a partir de solamente de dos y tres capas, los injertos se pueden formar a partir de cualquier numero de capas de material de colageno biorremodelable o material sintetico o natural sustancialmente remodelable o no remodelable y que tiene el medio de refuerzo incorporado en los mismos de acuerdo con la presente invencion.

El injerto de tejido de la presente invencion se puede usar en ingeniena tisular y reparacion musculoesqueletica, tal como reparacion del manguito de los rotadores, pero no se limita a aplicaciones musculoesqueleticas. El injerto se puede administrar a un sujeto para aumentar de forma mecanica y biologica la reparacion. Como se ha analizado anteriormente, el injerto de tejido se puede usar como una superposicion (es decir, sobre o en la superficie de contacto de la reparacion), una interposicion (es decir, para rellenar un espacio entre un tejido y su union), o una disposicion subyacente (es decir, por debajo o en la superficie de contacto de la reparacion). Se observara que los procedimientos y materiales similares a los que se describen en el presente documento tambien se podnan adaptar a otras reparaciones de tendon con respecto a hueso, reparaciones de tejido blando, tales como la reparacion de musculos lacerados, transferencias de musculo, union de un defecto de musculo grande, o uso en refuerzo de tendones. Estas aplicaciones requieren conexiones seguras entre el injerto 110, 200, 300, 400 o 500 y el sitio anatomico. Se pueden usar tecnicas de fijacion a tejido blando usando procedimientos de sutura nuevos o convencionales, o la tecnica de tejido Pulvertaft (M. Post, J Shoulder Elbow Surg 1995; 4: 1-9) de acuerdo con la presente invencion.

Las tecnicas de fijacion a hueso usan procedimientos de sutura convencionales o nuevos, anclajes, tornillos, placas, adhesivos, grapas o fijaciones se pueden usar de acuerdo con la presente solicitud. El injerto 110, 200, 300, 400 o 500 tambien puede servir como una plataforma de suministro para la futura investigacion de cualquier numero de estrategias biologicas con el objetivo de aumentar la reparacion esqueletica muscular (por ejemplo, cicatrizacion del manguito de los rotadores). Ademas, el injerto 110, 200, 300, 400 o 500 podna ser eficaz para otras necesidades en el campo de la reestructura quirurgica incluyendo reparaciones de tejido blando, tales como la reparacion de musculos lacerados, transferencias de musculo, reestructura de la pared abdominal, reparacion de hernia, reparacion de liberaciones del smdrome compartimental, refuerzo de tendon, o como un material de union en un sujeto, tal como cuando el hueco entre un tendon y el hueso asociado sea demasiado grande para su reparacion de forma convencional o en procedimientos de pared abdominal con perdida de dominio tisular.

El injerto 110, 200, 300, 400, 500 tambien puede servir como una plataforma para la futura investigacion de cualquier numero de estrategias de injerto con el objetivo de aumentar la reparacion esqueletica muscular, por ejemplo, cicatrizacion del manguito de los rotadores. Ademas, el injerto 110, 200, 300, 400, 500 podna ser eficaz para otras

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necesidades en el campo de la reestructura quirurgica, incluyendo reestructura de ligamentos, reparacion de la pared abdominal, y reestructura de tendones en el entorno de fracaso en la reparacion postquirurgica, traumatismo, y defectos segmentarios.

Los siguientes ejemplos son ilustrativos de los principios y practica de la presente invencion. Numerosas organizaciones adicionales dentro del alcance y el espmtu de la invencion seran evidentes para los expertos en la materia.

Ejemplo 1

Este ejemplo muestra que la sutura de dermis y malla sintetica en conjunto usando fibra de refuerzo a aumenta las propiedades mecanicas de la estructura y alivia el desgarro y/o mejorar la retencion de la fijacion de las capas en comparacion con el uso de cualquier material solo o ambos materiales sin suturarlos en conjunto.

En este ejemplo, se investigaron cuatro grupos:

1. Dermis (dermis acelular nativa)

2. Malla (malla UHMWPE sintetica para dermis)

3. Dermis en capas frente a malla (pero sin suturar)

4. Dermis en capas frente a malla y suturada sin conjunto usando trenzas de polfmero 6PLA/2PGA.

Para verificar la eficacia de la sutura como un procedimiento para reforzar las dos capas y mejorar las propiedades mecanicas de la estructura mediante alivio del desgarro y/o mejorar en la retencion de la fijacion de las capas se usaron ensayos de retencion de sutura uniaxial.

Todos los injertos de dermis humana inclrnan dermis alogenica o xenogenica. Todas las trenzas de 6PLA/2PGA usadas para reforzar las capas se obtuvieron en Concordia Fibers, Coventry, RI.

Ensayo de retencion de sutura uniaxial

En cada grupo se uso un tamano de muestra (n = 3-4). Cada muestra de ensayo consistfa en tiras de 1,5 cm de anchox4,5cm de largo de dermis y/o malla. Las capas de dermis y malla se suturaron usando una trenza de polfmero 6PLA/2PGA (diametro: 400 um).

Todas las muestras de ensayo se hidrataron durante 30 minutos en solucion salina a 37 °C. Un bucle de sutura sencilla individual de n.° 2 de FiberWire se aplico usando una aguja de corte inverso, 7,5 mm desde un borde con un ancho de 1,5 cm; para asegurar la uniformidad en la colocacion de las suturas se uso un molde. El bucle de sutura se fijo en un gancho montado en el cabezal de un sistema superior de mesa MTS 5543 usando una celda de carga de 453,6 g. El otro extremo de la tira se sujeto con abrazaderas con una profundidad de 7,5 mm montadas en la base de MTS. La muestra de ensayo se estiro a 30 mm/min y se registro el modo de fallo. La carga de retencion de la sutura se definio como la carga maxima alcanzada por la muestra de ensayo.

Los resultados de este ensayo se ilustran en la Fig. 9, la Fig. 10 y en la Tabla 1. La Fig. 9 (curvas de carga- desplazamiento promedio) muestra que, en comparacion con los otros tres grupos, la sutura de las capas de dermis y malla sintetica en conjunto aumentaba la rigidez de los dedos de los pies, hacfa que las curvas de carga- desplazamiento fueran mas lineales (aumento de proporcion de dedo del pie : rigidez lineal) y aumentaba de forma significativa la carga de retencion de sutura.

Tabla 1 - Sumario de resultados de ensayos de retencion de sutura de capas de dermis, malla sintetica, dermis y malla sin suturar y capas de dermis y malla suturadas en conjunto usando trenzas de polfmero 6PLA/2PGA. Las letras iguales indican una diferencia significativa (P < 0,05) entre grupos.

: Dermis (n = 3) Malla (n =4) Dermis + Malla Sin Suturar (n = 3) (Dermis + Malla) Suturada (n = 3)

Rigidez del Dedo del pie (N/mm): 0,6 ± 0,1ab 0,3 ± 0,01acd 0,7 ± 0,04ce 1,7 ± 0,1b,d,e

Rigidez Lineal (N/mm): 8,3 ± 2,1a 9,3 ± 1,5 12,4 ± 3,0 13,7 ± 0,1a

Proporcion de Rigidez del Dedo del pie:Lineal (%): 7 ± 0,8a,b 3 ± 0,5acd 6 ± 1,2ce 12 ± 1,0b c e

Carga de Retencion de Sutura (N): 63,9 ± 13,3abc 94,3 ± 6,3ade 140,9 ± 12,9b,d,f 218,2 ± 14,3cef

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Estos datos demuestran que la sutura de dermis y malla sintetica en conjunto usando fibra de refuerzo mejora las propiedades mecanicas de la estructura y mejora la retencion de la fijacion de la sutura de las capas en comparacion con el uso de ya sea del material solo o ambos materiales sin suturarlos en conjunto.

Ejemplo 2

En este ejemplo, la capa biodegradable se sutura a una capa de malla sintetica con un patron de sutura conocido por impartir una carga de retencion de sutura a la estructura que es mayor que la carga de retencion de sutura de la dermis sola, la malla sola, o dermis y malla que no se suturan en conjunto (Ejemplo 1). La capa biodegradable podna ser, por ejemplo, ECM obtenida a partir de dermis alogenica o xenogenica humana, la malla sintetica se podna fabricar a partir de polipropileno y la fibra de sutura podna ser una trenza de PLLA/PGA obtenida en Concordia Fibers, Coventry, RI. En otras realizaciones, la malla sintetica y la fibra de sutura se podnan obtener a partir de otros biomateriales sinteticos con diferentes perfiles de biodegradacion (tales como UHMWPE, ePTFE, PLGA y PLLA) o biomateriales naturales (tales como seda y colageno).

Las estructuras en capas de malla biodegradable y sintetica suturadas se hidratan durante 30 minutos en solucion salina a 37 °C. Un bucle de sutura sencilla individual de n.° 2 de FiberWire se aplica a cada estructura de 7,5 mm desde un extremo usando una aguja de corte inverso. A continuacion, las muestras se incuban en 21 U/ml de solucion de tipo I de colagenasa a 37 °C durante 6 horas. Los ensayos de retencion de la sutura uniaxial se realizan usando un sistema superior de mesa MTS 5543 usando una celda de carga de 453,6 g, en la que la carga de retencion de la sutura se define como la carga maxima alcanzada por la muestra de ensayo.

Las propiedades de retencion de la sutura de la estructura en capas de malla biodegradable y sintetica suturadas no disminuyen despues de la digestion con colagenasa mientras que las propiedades de retencion de la sutura de la capa biodegradable con sutura pero no de la capa sintetica disminuyen ligeramente y las propiedades de retencion de la sutura de la capa biodegradable sola disminuyen sustancialmente. Este ejemplo demuestra como la sutura de la capa biodegradable con fibra sola o en combinacion con una malla sintetica de forma potencial puede mantener y/o minimizar sustancialmente la disminucion de las propiedades de retencion de la sutura de la estructura mientras que la ECM se remodela.

Las Figs. 11A-15 ilustran injertos de tejido de multiples capas 700 de acuerdo con otro aspecto mas de la presente invencion. Los injertos de tejido 700 incluyen la primera y segunda capas 120 y 121 de material biocompatible. Cada una de la primera capa 120 y la segunda capa 121 puede incluir un material de colageno biorremodelable, por ejemplo, una capa de ECM, o un material sintetico o natural remodelable o no remodelable. En la primera y segunda capas 120 y 121, en un patron de refuerzo, se proporciona el medio de refuerzo 122a. El medio de refuerzo 122a de cada injerto de tejido 700 es similar al medio de refuerzo 122 excepto por que el medio de refuerzo 122a incluye una o mas porciones terminales libres que se extienden a traves y mas alla de la periferia del injerto de tejido y se usan para asegurar el injerto al tejido huesped.

El injerto 700 incluye una superficie superior 124 y una superficie inferior sustancialmente paralela 126 separada de la superficie superior. Un primer lado 128 y un segundo lado 130 conectan la superficie superior 124 a la superficie inferior 126. El primer y segundo lados 128, 130 por lo general se extienden en paralelo entre sf. El injerto 700 incluye adicionalmente una superficie delantera 132 y una superficie trasera 134 que conectan el primer lado 128 con el segundo lado 130. Las superficies delantera y trasera 132, 134 se extienden por lo general en paralelo entre sf. Dado que hay multiples capas 120, 121 en cada injerto 700, las superficies perifericas 128-134 del injerto incluyen porciones tanto de la primera capa 120 como de la segunda capa 121.

El medio de refuerzo 122a puede incluir al menos una fibra colocada o proporcionada dentro de la primera capa 120 y/o la segunda capa 121, por ejemplo, mediante tecnicas de sutura convencional. Por sutura se hace referencia a que al menos una fibra del medio de refuerzo 122a se sutura en la primera capa 120 de modo que cada sutura del medio de refuerzo se extiende a traves de la superficie superior 124 del injerto 700 y una superficie inferior 127 de la primera capa 120 se coloca entre las capas 120, 121 para sujetar firmemente el medio de refuerzo a la primera capa. Aunque las figuras ilustran el medio de refuerzo 122a que se extiende solamente a traves de la primera capa 120, se observara que el medio de refuerzo se puede extender como alternativa o adicionalmente a traves de la segunda capa 121 del injerto 700 en cualquiera de las realizaciones de multiples capas de las Figs. 11A-16 de acuerdo con la presente invencion.

El medio de refuerzo 122a, que constituye una primera fibra 140 formada a partir de suturas 145, esta integrada en la primera capa 120 de modo que las porciones terminales libres 125, 129 de la primera fibra se extienden mas alla de una o mas ejercicios perifericos 128-134 del injerto 700. En la Fig. 11A, dos porciones 125 de la primera fibra 140 se extienden a traves de las superficies superior e inferior 124, 127 y mas alla de la superficie posterior 134 del injerto 700 alejado de la primera capa 120. De forma analoga, dos porciones 129 de la primera fibra 140 se extienden a traves de las superficies superior e inferior 124, 127 y mas alla de la superficie anterior 132 del injerto 700 alejado de la primera capa. Como se muestra, uno de cada par de la porcion del extremo libre 125, 129 sale del injerto 700 a traves de la superficie superior 124 mientras que el otro de cada par de la porcion del extremo libre se extiende entre las capas 120, 121 y sale del injerto adyacente a la respectiva superficie 132, 134. A partir de ese momento, las porciones 125, 129 se extienden mas alla de la respectiva superficie 132, 134 y se usan para asegurar

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el injerto 700 al tejido o tejidos huesped usando tecnicas de fijacion convencionales. Sin embargo, se observara que mas o menos (incluyendo cero) porciones 125, 129 de la fibra 140 se pueden extender mas alla de la respectiva superficie 132, 134 del injerto 700 (no se muestra).

En la Fig. 11 B, un par de primeras fibras separadas 140 se extiende en la longitud de la primera capa 120 y la segunda capa 121. Cada fibra 140 se extiende a traves de la superficie superior 124 del injerto 700 y la superficie inferior 127 de la primera capa 120. Para cada fibra 140, uno de cada par de la porcion del extremo libre 125, 129 sale del injerto 700 a traves de la superficie superior 124 mientras que el otro de cada par de la porcion del extremo libre se extiende entre las capas 120, 121 y sale del injerto adyacente a la respectiva superficie 132, 134. Las porciones 125, 129 de cada primera fibra 140 a partir de ese momento se extienden a mas alla de las respectivas superficies 132, 134. Sin embargo, se observara que mas o menos (incluyendo cero) porciones 125, 129 de cada fibra 140 se pueden extender a traves del respectivo lado 128, 130 del injerto 700 (no se muestra).

Haciendo referencia a las Figs. 12A y 12B, el injerto 700 puede incluir adicionalmente una o mas segundas fibras 142 que se extienden transversalmente y hacen interseccion con una primera fibra 140 (Fig. 12A) o multiples primeras fibras 140 (Fig. 12B). Las segundas fibras 142 se pueden extender perpendicularmente a la primera o primeras fibras 140 o se pueden extender con un angulo agudo u obtuso con respecto a la primera o primeras fibras. En cualquier caso, las segundas fibras 142 se extienden a traves de la superficie superior 124 del injerto 700 y la superficie inferior 127 de la primera capa 120. Cada segunda fibra 142 incluye una o mas porciones terminales libres 147 que se extienden mas alla del segundo lado 130 del injerto 700 y una o mas porciones terminales libres 149 que se extienden mas alla del primer lado 128 del injerto. Para cada segunda fibra 142, uno de cada par de la porcion del extremo libre 125, 129 sale del injerto 700 a traves de la superficie superior 124 mientras que el otro de cada par de la porcion del extremo libre se extiende entre las capas 120, 121 y sale del injerto adyacente al respectivo lado 128, 130. Se observara que mas o menos (incluyendo cero) porciones 145, 147 de cada segunda fibra 142 se pueden extender a traves del respectivo lado 128, 130 del injerto 700 (no se muestra).

Haciendo referencia a las Figs. 13 y 14, el medio de refuerzo 122a incluye una pluralidad de segundas fibras 142 mientras que la primera o primeras fibras 140 se omiten. Las segundas fibras 142 se extienden a traves de la superficie superior 124 del injerto 700 y la superficie inferior 127 de la primera capa 120. Cada segunda fibra 142 incluye porciones 147 que se extienden mas alla del segundo lado 130 y porciones 149 que se extienden mas alla del primer lado 128. En la Fig. 14, las segundas hebras 142 se extienden transversalmente a traves del injerto de tejido 700 de modo que las porciones 145, 147 de cada segunda hebra se extienden mas alla de las superficies perifericas del injerto de tejido que no se enfrentan entre sf, por ejemplo, las superficies perifericas son adyacentes entre sf En otras palabras, las porciones 147, 149 de las segundas hebras 142 no se extienden unicamente mas alla del primer y segundo lados opuestos 128, 130. En su lugar, las primeras porciones 147 de las segundas hebras 142 se extienden a traves de las superficies superior e inferior 124, 127 y salen del parche 120 tanto en la superficie anterior 132 como en el segundo lado 130 y se extienden mas alla de la superficie anterior y el segundo lado. De forma analoga, las segundas porciones 149 de las segundas hebras 142 se extienden a traves de las superficies superior e inferior 124, 127 y salen del parche 120 tanto en la superficie posterior 134 como en el primer lado 128 y se extienden mas alla de la superficie posterior y el primer lado. Se observara que mas o menos (incluyendo cero) porciones 147, 149 de cada segunda fibra 142 se pueden extender mas alla de las respectivas superficies 130, 132 y 128, 134 del injerto 700 (no se muestra).

Aunque en las Figs. 11A-14 se ilustra que los injertos 700 son rectangulares o cuadrados, se observara que como alternativa, el injerto podna ser, por ejemplo, circular como se muestra en la Fig. 15. En tal caso, el injerto 700 tiene una superficie periferica arqueada 133. Cada primera fibra 140 se extiende a traves de las superficies superior e inferior 124, 127 y mas alla de la superficie periferica 133 en multiples posiciones. Las primeras fibras 140 se puede extender a traves de o hacer interseccion en el centro del injerto circular 700 o se pueden separar del centro del injerto circular (no se muestra). Las porciones 125 de cada primera fibra 140 se extienden mas alla de un lado de la superficie 133 con respecto al centro del injerto 700 mientras que las porciones 129 de cada primera fibra se extienden mas alla un lado diferente de la superficie con respecto al centro. Se observara que mas o menos (incluyendo cero) porciones 125, 129 de cada primera fibra 140 se pueden extender mas alla de diferentes lados o porciones de la superficie 133 del injerto 700 (no se muestra).

La configuracion del medio de refuerzo 122a para el injerto de multiples capas 700 no se limita a las que se muestran en las Figs. 11A-15. Por ejemplo, el injerto 700 puede tener el medio de refuerzo 122a que presenta las configuraciones concentricas y/o cuadriculadas que se muestran en las Figs. 1-4B mientras que incluyen una o mas porciones terminales libres que se extienden mas alla de la periferia del injerto de tejido. El medio de refuerzo 122a se puede extender a traves de cualquier combinacion o numero de capas en las configuraciones de multiples capas de las Figs. 5-8. En todos los casos, el medio de refuerzo 122a tambien incluye al menos un extremo libre que se extiende mas alla de al menos una superficie periferica del injerto 700.

Otro ejemplo de un injerto de tejido 800 de acuerdo con otra realizacion de la presente invencion se ilustra en la Figs. 16A-16B. El injerto de tejido 800 incluye un parche de ECM 120 y el medio 122 para reforzar el parche. En el injerto 800 de la Fig. 16A el medio de refuerzo 122 incluye tanto un patron concentrico 143 de primeras fibras 140 como segundas fibras que se extienden linealmente 142 con una o mas porciones terminales libres 147, 149 que se extienden a traves y mas alla de la periferia del injerto. Las segundas fibras que se extienden linealmente 142

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atraviesan el patron concentrico 143 de primeras fibras 140 aunque, como alternativa, una o mas de las segundas fibras se pueden separar totalmente del patron concentrico (no se muestra). Las porciones 147, 149 de las segundas fibras 142 se pueden extender a traves de ir mas alla de cualquier combinacion de las superficies perifericas 124134 del injerto 800.

La Fig. 16B ilustra otro ejemplo de medio de refuerzo 122 que comprende dos patrones sustancialmente concentricos 143 formados por un par de segundas fibras 142. De forma mas espedfica, cada segunda fibra 142 forma dos formas sustancialmente rectangulares que se superponen entre sf mientras que ambos extremos de la fibra se extienden linealmente a lo largo del parche hacia el segundo lado 130. Tanto las porciones 147 como las porciones 149 de cada segunda fibra 142 se extienden a traves de la superficie superior 124 y la superficie inferior 127 y mas alla de la misma superficie periferica 132, aunque las porciones se pueden extender a traves de cualquier combinacion de las superficies perifericas 124-134 del parche 120. Aunque se ilustran dos patrones 143, se observara que en el parche 120 se pueden proporcionar mas o menos patrones Los injertos de acuerdo con la presente invencion.

Los injertos 800 en las Figs. 16A-16B son ejemplos ilustrativos y no exhaustivos de injertos de tejido que pueden incluir el medio de refuerzo 122 que se extiende de forma concentrica y lineal con extremos libres que se extienden a traves de ir mas alla de las superficies perifericas del injerto de acuerdo con la presente invencion. De forma mas espedfica, se pueden proporcionar injertos de tejido que incluyen los patrones concentricos 143 de las Figs. 1-3B y/o el patron cuadriculado que se extiende de forma lineal de las Figs. 4A-4B.

Ejemplo 3

En este ejemplo, la capa de tejido se refuerza con fibra de una manera que fortalece y endurece la capa de tejido y tambien se usa para su union a tejidos huesped.

La capa de tejido podna ser, por ejemplo, una tira de 0,5x6 cm de ECM obtenida a partir de fascia lata humana (Musculoskeletal Transplant Foundation, Edison, NJ) y la fibra podna ser una trenza de UHMWPE (ForceFiber, TeleFlex Medical OEM, Kenosha, WI) suturada en un solo paso a traves de la capa de tejido (Fig. 17).

En este estudio se usaron dos pares de hombros de cadaver humano (edad media, 55 ± 9 anos) (Anatomy Gifts Registry, Glen Burnie, MD y ScienceCare, Aurora, CO). En cada hombro, el supraespinoso se libero bruscamente del humero proximal y se reparo principalmente hasta su insercion con anclajes. Para cada par de hombros, una reparacion se asigno de forma aleatoria para su aumento con una tira de fascia reforzada (Fig. 18A) y la otra reparacion se aumento con la fibra de refuerzo sola (Figura 18B). Las tiras o fibra solas se pasaron a traves de la reparacion del tendon aproximadamente 1 cm medial a la lmea de sutura de reparacion en una configuracion de colchon y fijada al humero lateralmente con un anclaje oseo. Las reparaciones se sometieron a una carga mecanica de 5-180 N a 0,25 Hz durante 500 ciclos. Las reparaciones se sometieron a ensayo en aire, a temperatura ambiente, y se mantuvieron humedas por pulverizacion intermitente con solucion salina. Para monitorizar la formacion de huecos a traves de la reparacion durante la carga dclica se usaron marcadores opticos. El aumento de la reparacion con cualquiera de la fibra de refuerzo sola o la tira de tejido reforzado redujo la formacion de huecos dclicos en comparacion con las reparaciones sin aumento (Fig. 19). El aumento de la reparacion con la tira de tejido reforzado redujo la formacion de huecos dclicos en mayor medida que el aumento con la fibra de refuerzo sola (Fig. 19).

Usando un modelo de cadaver humano de reparacion del manguito de los rotadores, este ejemplo demuestra como el aumento de reparacion reduce la formacion de huecos dclicos y que el aumento con una tira de tejido reforzado es mecanicamente mas ventajoso que el aumento solo con la fibra de refuerzo. Por lo tanto, usando la tira de tejido reforzado, tanto el tejido como la fibra tienen un papel biomecanico en el aumento de la reparacion. La Fig. 20 compara la formacion de huecos promedio para configuraciones alternativas tanto para la tira de tejido reforzado como para la fibra de refuerzo sola.

Aunque los resultados en el presente ejemplo se limitan a ensayos realizados en un injerto de tejido de una capa, se espera que la construccion de injertos de tejido con multiples capas, como se describe en el presente documento, tambien proporcionara resultados ventajosos de reduccion de la formacion de huecos dclicos.

Ejemplo 4

En este ejemplo, la capa de tejido se refuerza con fibra de una manera que limita el estiramiento dclico de la capa de tejido despues de la degradacion enzimatica parcial del tejido. La capa de tejido podna incluir incluyen, por ejemplo, un parche de 5 x 5 cm de ECM obtenida a partir de dermis humana (DermaMatrix, Musculoskeletal Transplant Foundation, Edison, NJ) y la fibra podna ser una trenza del n.° 1 de PLA/PGA (envoltura de 6PLA con nucleo de 2PGA, Concordia Medical, Coventry, RI) suturada en un patron cuadriculado a traves de la capa de tejido. En otras realizaciones, la capa de tejido podna incluir un material de aloinjerto obtenido a partir de otros tejidos, un material de xenoinjerto, una malla sintetica o multiples capas de combinaciones de los mismos, y la fibra de sutura se podna obtener a partir de otros biomateriales sinteticos con diferentes perfiles de biodegradacion (tales como PP, UHMWPE, ePTFE, PLGAy PLLA) o biomateriales naturales (tales como seda y colageno).

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En este ejemplo, se uso un modelo de degradacion enzimatica acelerada in vitro (degradacion del injerto en solucion de colagenasa (21 U/ml) a 37 °C durante ocho horas) para simular la degradacion in vivo de un injerto de ECM. Los parches de dermis nativos y reforzados se sometieron a ensayo de forma mecanica antes ("momento cero") y despues de la degradacion enzimatica (n = 6/grupo/afeccion) en un entorno de ensayo de estallido de pelota personalizado con el parche fijado al elemento fijo usando ocho bucles perifericos de sutura de colchon con el n.° 2 de FiberWire. Los parches se cargaron previamente a 10 N y a continuacion se cargaron de forma dclica con 10 N- 80 N (la carga fisiologica esperada en un parche de pared abdominal de 5x5 cm) durante 1000 ciclos. Para cada ciclo se midio en la elongacion de la pretension (PE), elongacion dclica (CE) y CE acumulativa (CCE = PE + CE). Todos los datos se analizaron mediante ANOVA de 2 vfas y ensayos de Tukey post hoc; se considero que p < 0,05 era significativo.

En el momento cero, los parches de dermis nativos y reforzados experimentaron una elongacion (o estiramiento) similar (~21 mm, p = 0,98) y significativa (p < 0 05) en la elongacion de la carga dclica despues de 1000 ciclos (Fig. 21 y Tabla 2). La degradacion enzimatica dio como resultado una tasa y una cantidad de elongacion significativamente superiores (28,4 ± 2,1 mm) en el grupo de dermis nativa en comparacion con el grupo reforzado (25,0 ± 1,5 mm, p < 0,001). Un parche en el grupo de dermis nativa degradada de forma enzimatica fracaso durante la carga dclica (en el ciclo 971).

Tabla 2. Elongacion acumulativa de parches de dermis nativos o reforzados con fibra despues de tension previa y carga dclica (10-80 N, 1000 ciclos). Las diferencias significativas se indican con letras iguales. *Un parche en el grupo de dermis nativa degradada de forma enzimatica fracaso durante la carga dclica (en el ciclo 971).

: Momento Cero (0 h) (n = 6) Colagenasa (8 h) (n = 6)

Elongacion (mm): Dermis Nativa Dermis Reforzada con fibra Dermis Nativa Dermis Reforzada con fibra

Pretension a 10 N: 9,1 ± 0,8 8,9 ± 1,0 11,9 ± 1,3 11,3 ± 1,1

Ciclo 1: 16,6 ± 1,8 16,4 ± 1,0 19,0 ± 1,9 19,1 ± 61,1

Ciclo 10: 17,5 ± 1,9 17,5 ± 1,1 21,1 ± 2,2 20,8 ± 1,2

Ciclo 100: 19,0 ± 2,0 19,3 ± 1,2 24,5 ±2,2 23,1 ± 1,3

Ciclo 1000: 20,8 ± 2,1a 21,2 ± 1,2b 28,4 ± 2,1*ac 25,1 ± 1,5bc

Usando un modelo in vitro de degradacion enzimatica de injertos de ECM, este ejemplo demuestra que los parches de ver mis reforzados con fibra de PLLA/PGA limitaban el estiramiento dclico de los injertos despues de la degradacion enzimatica parcial. Por lo tanto, se espera que la presencia de fibra de refuerzo limite el estiramiento del injerto de ECM despues del implante quirurgico tal como en preparaciones de la pared abdominal y de hernia, y que potencialmente mejore los resultados de reparacion evitando el abultamiento de la reparacion y la nueva formacion de hernias.

Aunque los resultados en el presente ejemplo se limitan a ensayos realizados en un injerto de tejido de una capa, se espera que la construccion de injertos de tejido con multiples capas, como se describe en el presente documento, tambien proporcionara comportamiento de estiramiento dclico limitado, ventajoso despues de la degradacion enzimatica parcial del tejido.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un injerto de tejido biocompatible que comprende:

una primera capa de un material de colageno biorremodelable;

una segunda capa de material remodelable o sustancialmente remodelable sintetico o natural biocompatible unida a la primera capa; y

al menos una fibra suturada en un patron de refuerzo en la primera capa y/o segunda capa para mitigar el desgarro del injerto, aumentar la retencion de la fijacion del injerto, y/o limitar el estiramiento dclico del injerto, y mantener sustancialmente estas propiedades despues de la degradacion enzimatica parcial del injerto mientras que una o mas de sus capas se remodela,

teniendo la al menos una fibra al menos un extremo libre que se extiende mas alla de una superficie periferica del injerto de tejido para asegurar el injerto de tejido a un tejido huesped.
2. El injerto de tejido de la reivindicacion 1, en el que la al menos una fibra se extiende con un angulo no perpendicular a la superficie periferica del injerto.
3. El injerto de tejido de la reivindicacion 1, en el que la al menos una fibra se extiende mas alla de superficies perifericas opuestas del injerto.
4. El injerto de tejido de la reivindicacion 1, en el que la al menos una fibra comprende una primera fibra que se extiende mas alla de un primer par de superficies perifericas opuestas y una segunda fibra que se extiende mas alla de un segundo par de superficies perifericas opuestas diferentes del primer par.
5. El injerto de tejido de la reivindicacion 1, en el que la fibra comprende un material biocompatible que es biorreabsorbible, biodegradable, o no reabsorbible.
6. El injerto de tejido de la reivindicacion 1, en el que al menos una de la primera capa, la segunda capa, y la fibra esta modificada para aumentar la adhesion entre las capas y la fibra.
7. El injerto de tejido de la reivindicacion 1, en el que la al menos una fibra esta suturada en al menos una de la primera capa o la segunda capa en una configuracion cuadriculada, un patron concentrico, patrones concentricos multiples, o un patron lineal.
8. El injerto de tejido de la reivindicacion 1, en el que al menos una de la primera capa y la segunda capa esta descelularizada.
9. El injerto de tejido de la reivindicacion 1, en el que al menos una de la primera capa y la segunda capa comprende adicionalmente al menos una celula diferenciada o precursora; o

en el que al menos una de la primera capa y la segunda capa comprende adicionalmente al menos una molecula biologicamente activa seleccionada entre el grupo que consiste en farmacos, agentes esclerosantes, enzimas, hormonas, citoquinas, factores estimuladores de colonias, antfgenos de vacuna, anticuerpos, factores de coagulacion, factores de angiogenesis, protemas reguladoras, factores de transcripcion, receptores, protemas estructurales, agentes terapeuticos de acidos nucleicos, y combinaciones de los mismos.
10. El injerto de tejido de la reivindicacion 1, con la primera capa comprendiendo una matriz extracelular y la al menos una fibra reforzando la matriz extracelular;

la segunda capa comprendiendo opcionalmente matriz extracelular, o en el que, opcionalmente, la matriz extracelular esta descelularizada.
11. El injerto de tejido de la reivindicacion 1, en el que la segunda capa comprende un material sintetico remodelable sustancialmente biocompatible;

en el que, opcionalmente, la segunda capa comprende una malla de material sintetico.
12. El injerto de tejido de la reivindicacion 1, en el que la fibra comprende un material natural o sintetico.
13. El injerto de tejido de la reivindicacion 1, en el que la primera capa comprende un material de colageno obtenido a partir de mairnfero o a base de plantas.
14. El injerto de tejido de la reivindicacion 1, en el que la al menos una fibra es radio-opaca para permitir una evaluacion de la ubicacion, integridad, y/o deformacion del tejido en un sistema vivo.
15. Un procedimiento de construccion de un injerto de tejido biocompatible que comprende:

proporcionar un injerto de tejido que incluya una primera capa de un material de colageno biorremodelable y una segunda capa de material remodelable o sustancialmente remodelable sintetico o natural biocompatible; y suturar al menos una fibra en al menos una de las capas en un patron de refuerzo para mitigar el desgarro del injerto, aumentar la retencion de la fijacion del injerto, y/o limitar el estiramiento cfclico del injerto y mantener sustancialmente estas propiedades despues de la degradacion enzimatica parcial del injerto mientras que una o

mas de sus capas se remodela, teniendo la al menos una fibra un extremo libre que se extiende mas alia de una superficie periferica del injerto y que es eficaz para asegurar el injerto a un tejido huesped.