ES2893326T3 - Revestimientos realizados mediante hilado por rotación, liberadores de fármaco, y métodos de uso - Google Patents
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Abstract
Dispositivo médico que comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, en el que el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, comprende al menos dos capas de fibras hiladas por rotación que tienen un diámetro comprendido entre 50 nanómetros y 3 micrómetros, y un agente terapéutico en una cantidad configurada para suministrar una dosis farmacéuticamente eficaz a un tejido objetivo, en el que el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, está configurado para proporcionar una liberación controlada de la dosis farmacéuticamente eficaz del agente terapéutico a un tejido objetivo, en el que el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, tiene un porcentaje de porosidad comprendido entre el 30% y el 80%, y en el que el agente terapéutico se asocia con el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, mediante un enlace covalente o iónico.
Description
DESCRIPCIÓN
Revestimientos realizados mediante hilado por rotación, liberadores de fármaco, y métodos de uso
La presente divulgación se refiere, en general, a revestimientos realizados mediante hilado por rotación que incluyen un agente terapéutico y que pueden usarse para revestir un dispositivo médico. La divulgación se refiere también a dispositivos médicos, tales como catéteres de balón, endoprótesis, catéteres e injertos vasculares, que están revestidos con materiales realizados mediante hilado por rotación, liberadores de fármaco, que pueden usarse para suministrar un agente terapéutico a un tejido o a un lumen corporal particular.
El documento US2007/031607A1 divulga métodos de revestimiento de objetos no giratorios con un revestimiento realizado mediante electrohilado. El documento US2008/286321A1 divulga nanofibras que producen cantidades terapéuticas de óxido nítrico después de un período de retardo.
Breve descripción de los dibujos
Las realizaciones divulgadas en el presente documento serán más evidentes a partir de la descripción y de las reivindicaciones adjuntas siguientes, junto con los dibujos adjuntos. Estos dibujos representan solo realizaciones típicas, que se describirán con especificidad y detalle adicionales mediante el uso de los dibujos adjuntos, en los que: La Figura 1A es una vista en perspectiva de un aparato de hilado por rotación.
La Figura 1B es una vista superior del aparato de hilado por rotación de la Figura 1 A.
La Figura 2A es una vista en perspectiva de otra realización de un aparato de hilado por rotación.
La Figura 2B es una vista superior del aparato de hilado por rotación de la Figura 2A.
La Figura 3A es una vista en perspectiva de una endoprótesis revestida.
La Figura 3B es una vista en sección transversal de la endoprótesis revestida de la Figura 3A, tomada a través de la línea 3B-3B.
La Figura 4A es una vista en perspectiva de un revestimiento realizado mediante hilado por rotación sobre un mandril. La Figura 4B es una vista en perspectiva del revestimiento de la Figura 4A parcialmente retirado desde el mandril. La Figura 4C es una vista en perspectiva del revestimiento de la Figura 4A reposicionado sobre el mandril.
La Figura 4D es una vista en perspectiva de una estructura de andamiaje enrollada alrededor del revestimiento y del mandril de la Figura 4C.
La Figura 4E es una vista en perspectiva de la estructura de andamiaje de la Figura 4D con un segundo revestimiento realizado mediante hilado por rotación.
La Figura 5 es una vista en perspectiva de una realización de un catéter de balón.
La Figura 6A es una vista en sección transversal del catéter de balón de la Figura 5 tomada a través de la línea 6A-6A.
La Figura 6B es otra realización de una vista en sección transversal del catéter de balón de la Figura 5 tomada a través de la línea 6A-6A.
La Figura 6C es una vista en perspectiva de una realización de un aparato de hilado por rotación revistiendo un balón que gira alrededor de su eje vertical.
La Figura 6D es una vista en perspectiva de una realización de un aparato de hilado por rotación revistiendo un balón que gira alrededor de su eje horizontal.
La Figura 7A es una micrografía electrónica de barrido (SEM) de un material realizado mediante hilado por rotación creado a partir de una dispersión de politetrafluoroetileno (PTFE) combinado con óxido de polietileno (PEO) y agua. La Figura 7B es una SEM del material de la Figura 7A con un mayor nivel de aumento.
La Figura 8A es una SEM de un material realizado mediante hilado por rotación que tiene diámetros de fibra medianos que se han recogido en una lámina.
La Figura 8B es una SEM del material de la Figura 8A con un mayor nivel de aumento.
La Figura 9A es una SEM de un material realizado mediante hilado por rotación que tiene diámetros de fibra medianos que se han recogido en un mandril giratorio.
La Figura 9B es una SEM del material de la Figura 9A con un mayor nivel de aumento.
La Figura 10A es una SEM de un material realizado mediante hilado por rotación que tiene fibras más grandes que se han recogido en un mandril giratorio, con un aumento de 170X.
La Figura 10B es una SEM del material de la Figura 10A con un aumento de 950X.
La Figura 11 es una SEM de un material realizado mediante hilado por rotación que tiene fibras más grandes que se han recogido en una lámina, con un aumento de 950X.
La Figura 12A es una SEM de un material realizado mediante hilado por rotación que tiene fibras medianas que se han recogido en una lámina, con un aumento de 170X.
La Figura 12B es una SEM del material de la Figura 12A con un aumento de 950X.
La Figura 13A es una SEM de un material realizado mediante hilado por rotación que tiene fibras más pequeñas que se han recogido en una lámina, con un aumento de 170X.
La Figura 13B es una SEM del material de la Figura 13A con un aumento de 950X.
La Figura 14A es una SEM de un material realizado mediante hilado por rotación recogido en un mandril montado horizontalmente, con un aumento de 170X.
La Figura 14B es una SEM del material de la Figura 14A con un aumento de 950X.
La Figura 15 es una SEM de una vista en sección transversal de una construcción ejemplar de múltiples capas de materiales realizados mediante hilado por rotación, con un aumento de 370X.
La Figura 16 es una SEM de una construcción que comprende un material de PTFE realizado mediante hilado por rotación y una capa de FEP (etileno propileno fluorado) con un aumento de 950X.
La Figura 17 es una SEM de un revestimiento de nailon realizado mediante hilado por rotación con un aumento de 170X.
La Figura 18 es una SEM del revestimiento de nailon de la Figura 17 con un aumento de 950X.
La Figura 19 es una SEM de un revestimiento realizado mediante hilado por rotación que incluye una capa intermedia de bismuto.
La Figura 20 es una SEM de un revestimiento realizado mediante hilado por rotación que incluye subcarbonato de bismuto con un aumento de 170X.
La Figura 21 es una SEM del revestimiento realizado mediante hilado por rotación de la Figura 20 con un aumento de 950X.
La Figura 22 es un gráfico que muestra los resultados de un ensayo de células endoteliales (ECA).
Descripción detallada
Pueden realizarse diversos tratamientos o diagnósticos médicos mediante la inserción y/o implantación de dispositivos médicos en el sistema circulatorio o en otros lúmenes corporales de un sujeto. Por ejemplo, los dispositivos médicos que pueden usarse para el tratamiento de una enfermedad vascular incluyen endoprótesis, catéteres, catéteres de balón, alambres guía y cánulas. El uso de dispositivos médicos insertados y/o implantados puede causar complicaciones no deseadas, tales como lesiones en el endotelio y en las células del músculo liso en la vasculatura, lo que puede resultar en el depósito de trombos, inflamación, infiltración de leucocitos y macrófagos, proliferación/migración de células del músculo liso, reestenosis, fibrosis y depósito de matriz extracelular. Además, el uso de dispositivos médicos insertables y/o implantables puede conducir a un crecimiento neointimal y a la puesta en peligro del lumen.
Un revestimiento en un dispositivo médico puede configurarse para inhibir o reducir las respuestas inflamatorias por parte del cuerpo en respuesta al dispositivo. Por ejemplo, un dispositivo médico configurado para permitir el crecimiento de tejido y/o el crecimiento o la fijación de células endoteliales sobre las superficies en contacto con la sangre del dispositivo puede reducir la probabilidad de características de flujo negativas y la formación de trombosis. De manera similar, un dispositivo configurado de esta manera puede mitigar la respuesta inflamatoria del cuerpo debida al material, por ejemplo, en el tejido o en las superficies sin contacto con la sangre del dispositivo. Dicho revestimiento puede incluir un revestimiento liberador de fármaco que comprende un agente químico o terapéutico
para el tratamiento de una enfermedad y/o para reducir o inhibir una inflamación o una lesión tisular que puede ser el resultado de la presencia del dispositivo. Limitando o inhibiendo la potencial respuesta o reacción inflamatoria a un dispositivo médico, pueden reducirse los resultados negativos, tales como la presencia de macrófagos inflamatorios y células gigantes de cuerpo extraño. Esto puede ayudar a minimizar, por ejemplo, la cadena de respuestas biológicas que resultan en la formación de cápsulas fibrosas que rodean el dispositivo y la hiperplasia neointimal.
En el presente documento, se divulgan revestimientos realizados mediante hilado por rotación y dispositivos médicos que pueden usarse para reducir o inhibir las complicaciones que pueden acompañar al uso de dispositivos médicos en el sistema circulatorio o en el interior de otros lúmenes corporales de un sujeto. Los dispositivos médicos divulgados en el presente documento están revestidos con material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, que contiene un agente terapéutico para su suministro a un tejido objetivo. En el presente documento se divulgan también métodos de preparación de material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, y métodos de revestimiento de dispositivos médicos con dicho material, así como métodos de suministro de fármacos usando dispositivos médicos que están revestidos con material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, que comprende al menos un agente terapéutico.
Las expresiones "fármaco", "agente terapéutico", "agente activo", "sustancia química", "aditivo" y otros términos relacionados pueden usarse indistintamente en el presente documento. Un agente terapéutico puede usarse individualmente o en combinación con otros agentes terapéuticos.
Las expresiones "de elución de fármaco" y "liberador de fármaco" y otros términos relacionados pueden usarse indistintamente en el presente documento. Estos términos pretenden describir la asociación de un agente terapéutico con un revestimiento y se refieren a la conexión entre el agente terapéutico y el revestimiento. Esta asociación incluye, por ejemplo, interacciones covalentes, no covalentes, iónicas, electrostáticas, dipolo-dipolo, de Van der Waals, de enlace de hidrógeno, hidrófilas e hidrófobas. En ciertas realizaciones, el agente terapéutico está asociado con un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, mediante un enlace covalente o iónico.
Los dispositivos médicos divulgados en el presente documento comprenden materiales realizados mediante hilado por rotación que revisten o cubren al menos parcialmente el dispositivo médico. Los términos "revestimiento", "recubrimiento" y otros términos relacionados pueden usarse indistintamente en el presente documento, así como los términos "dispositivo médico", "aparato", "sustrato", "tapete" o "estructura". La presente divulgación es aplicable a cualquier dispositivo médico implantable, a pesar de los ejemplos específicos incluidos en el presente documento. En otras palabras, aunque en la divulgación y en los ejemplos de la misma puede hacerse referencia a dispositivos médicos particulares, tales como balones, endoprótesis, catéteres, injertos o parches, la divulgación es aplicable también de manera análoga a otros dispositivos o aparatos médicos que pueden comprender un revestimiento o una capa de material polimérico.
En algunas realizaciones, los materiales realizados mediante hilado por rotación, tales como nanofibras hiladas por rotación (es decir, fibras que tienen un diámetro menor que un micrómetro) o microfibras (es decir, fibras cuyo diámetro está comprendido entre un micrómetro y un milímetro), pueden configurarse para permitir una interacción con las estructuras a escala nanométrica en el interior de un cuerpo, tales como las células endoteliales. Hilado por rotación se refiere generalmente a procesos que implican la expulsión de un material fluido desde uno o más orificios, formando el material fibras que posteriormente se depositan en un colector. Los ejemplos de materiales fluidos incluyen, por ejemplo, dispersiones, soluciones, suspensiones, líquidos, material fundido o semifundido y otros materiales fluidos o semifluidos. En realizaciones particulares, los materiales realizados mediante hilado por rotación divulgados en el presente documento pueden incluir al menos uno de entre nailon 6-6, polietileno, polipropileno, PTFE, Kevlar y otros polímeros o mezclas de los mismos. Otros materiales poliméricos adecuados incluyen poliolefinas, tales como homopolímeros de etileno y propileno, así como cualquier copolímero de etileno y propileno, tal como copolímeros de etileno-acetato de vinilo, copolímeros de (met)acrilato de etileno, copolímeros de n-butil acrilato de etileno y poliolefinas injertadas, tales como polietileno o polipropileno injertado con anhídrido maleico. Otros polímeros adecuados que pueden emplearse en los revestimientos realizados mediante hilado por rotación incluyen, pero no están limitados a, poliésteres, poliamidas que incluyen nailon 12, poliuretanos, poliéteres, poliimidas, ácidos policarboxílicos, incluyendo ácidos poliacrílicos, (met)acrilatos, celulósicos, policaprolactamas, poliacrilamidas, policarbonatos, poliacrilonitrilos, polivinilpirrolidonas y copolímeros de los mismos.
En algunas realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, comprende al menos uno de entre nailon 6-6, polietileno, polipropileno, PTFE y Kevlar.
En ciertas realizaciones, los materiales realizados mediante hilado por rotación divulgados en el presente documento pueden incluir biomoléculas, tales como fibrina, fibrinógeno, quitina, quitosano, almidón, colágeno, ácido hialurónico, alginato y otros polímeros naturales, polisacáridos, tales como dextrano y celulosa, y mezclas de los mismos. En algunas realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, comprende al menos uno de entre fibrina, fibrinógeno, quitina, quitosano, almidón, colágeno, ácido hialurónico, alginato, dextrano, celulosa y mezclas de los mismos. En realizaciones adicionales, los materiales realizados mediante hilado por rotación divulgados en el presente documento pueden incluir polímeros biorreabsorbibles. Los ejemplos de polímeros biorreabsorbibles incluyen, pero no están limitados a, polihidroxialcanoatos tales como poli(hidroxibutirato) (PHB),
poli(hidroxivalerato) (PHV) y poli(hidroxibutirato-co-valerato) (PHBV), polilactonas tales como policaprolactona (PCL), poli(ácido L-láctico) (PLA), poli(ácido glicólico) (PGA), poli(lactida-co-glicólido) (PLGA), polidioxanona, poliortoésteres, polianhídridos, poli(D, ácido L-láctico), poli(lactida-co-caprolactona), poli(ácido glicólico-co-trimetilen carbonato), polifosfoésteres, polifosfoéster uretanos, poli(aminoácidos), poliacrilatos, cianoacrilatos, poli(carbonato de trimetileno), poliuretanos, poli(iminocarbonato), copoli(éter-ésteres) (por ejemplo, PEO/PLA), oxalatos de polialquileno y polifosfacenos.
En ciertas realizaciones, un proceso de hilado por rotación comprende cargar una solución o dispersión polimérica en una taza o tobera de hilar configurada con orificios en la circunferencia exterior de la tobera de hilar. A continuación, la tobera de hilar se hace girar, causando (mediante una combinación de fuerzas centrífugas e hidrostáticas, por ejemplo) que el material fluido sea expulsado desde los orificios. A continuación, el material puede formar un "chorro" o una "corriente" que se extiende desde el orificio, tendiendo las fuerzas de arrastre a causar que la corriente de material se alargue para formar una fibra de pequeño diámetro. A continuación, las fibras pueden depositarse directamente en un dispositivo médico o en un aparato de recogida. En algunas realizaciones, los procesos de hilado por rotación se completan en ausencia de un campo eléctrico. Pueden encontrarse métodos y sistemas ejemplares de hilado por rotación en la publicación de patente US N° US2009/0280325, titulada "Methods and Apparatuses for Making Superfine Fibers".
En otras realizaciones, los materiales electrohilados pueden usarse como revestimiento de un dispositivo médico. "Electrohilado" se refiere a un proceso para formar tapetes, tubos u otras formas mediante la deposición de pequeños hilos de fibras de material sobre superficies cargadas. El proceso de electrohilado controla el espesor, la densidad, la porosidad y otras características del material hilado formado de esta manera. El electrohilado se describe en la patente US N° 8.178.030 titulada Electrospinning of PTFE with High Viscosity Materials", y en la solicitud de patente US N° 13/360.444, titulada "Electrospun PTFE Coated Stent and Method of Use". En ciertas realizaciones, el dispositivo médico puede comprender un revestimiento electrohilado, además del revestimiento realizado mediante hilado por rotación.
El hilado por rotación puede configurarse para crear tapetes, tubos u otras estructuras compuestas por fibras alargadas, incluyendo nanofibras (es decir, fibras cuyo diámetro es menor que aproximadamente un micrómetro) o microfibras (es decir, fibras cuyo diámetro está comprendido entre aproximadamente un micrómetro y aproximadamente un milímetro). En algunos casos, las fibras pueden disponerse de manera aleatoria, mientras que en otras realizaciones la alineación o la orientación de las fibras puede ser controlada en cierto grado o puede seguir una tendencia o patrón general. Independientemente de cualquier patrón o grado de alineación de las fibras, debido a que las fibras se depositan sobre un dispositivo médico o colector o sobre fibras depositadas previamente, las fibras no se tejen, sino que se depositan en serie sobre el dispositivo, el colector u otras fibras. Debido a que el hilado por rotación puede configurarse para crear una diversidad de estructuras, tal como se usa en el presente documento, se pretende que los términos "tapete" o "tapete o material no tejido" sean interpretados ampliamente como una referencia a cualquier estructura hilada por rotación o electrohilada de este tipo, incluyendo los revestimientos, cubiertas, tubos y esferas.
La presente divulgación se refiere a dispositivos médicos que, en ciertas realizaciones, pueden tener una estructura o elemento cubierto con al menos una capa de un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco. En algunas realizaciones, los dispositivos médicos divulgados en el presente documento pueden tener una estructura o un elemento polimérico o metálico cubierto con al menos una capa de un material realizado mediante hilado por rotación. Por ejemplo, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender al menos dos capas de fibras hiladas por rotación. En ciertas realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender al menos una capa de fibras hiladas por rotación y al menos una capa de un material no hilado. En otras realizaciones, la presente divulgación se refiere a dispositivos o aparatos médicos formados por materiales realizados mediante hilado por rotación que pueden tener estructuras y/o elementos que están realizados en cualquier material apropiado y que están formados en cualquier forma deseada. Se apreciará que, aunque en el presente documento se describen estructuras y revestimientos particulares, cualquier característica del revestimiento o andamiaje divulgada en el presente documento puede combinarse con cualquier otra característica divulgada sin apartarse del alcance de la presente divulgación.
Los dispositivos médicos divulgados en el presente documento tienen un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, que comprende un agente terapéutico para su suministro a un sitio en el cuerpo. En realizaciones particulares, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, sobre un dispositivo médico divulgado en el presente documento puede usarse para suministrar un fármaco y/o para reducir o inhibir una inflamación o una lesión tisular que puede ser causada por el dispositivo. En otras realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede usarse para el suministro dirigido de un agente terapéutico a cualquier ubicación o tejido. En ciertas realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación sobre un dispositivo médico divulgado en el presente documento puede usarse para el suministro dirigido de un agente terapéutico a un tejido durante o después de un procedimiento médico, por ejemplo, para tratar o prevenir enfermedades vasculares y no vasculares, tales como reestenosis.
En una realización, un dispositivo médico comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, en el que el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, comprende un agente terapéutico en una cantidad configurada para suministrar una dosis farmacéuticamente eficaz a un tejido objetivo.
En algunas realizaciones, los revestimientos realizados mediante hilado por rotación, liberadores de fármaco divulgados en el presente documento comprenden un agente terapéutico que ha sido incorporado al revestimiento realizado mediante hilado por rotación según los métodos conocidos por las personas expertas en la técnica con la ayuda de la presente divulgación. En ciertas realizaciones, el agente terapéutico puede mezclarse con una solución de material fluido antes de que sea hilado por rotación sobre un dispositivo médico. En dichas realizaciones, el agente terapéutico puede mezclarse con una solución de material fluido que comprende, por ejemplo, una o más dispersiones, soluciones portadoras, suspensiones, líquidos, materiales fundidos o semifundidos u otro material fluido o semifluido. En una de dichas realizaciones, el agente terapéutico se mezcla con una solución portadora y, a continuación, es hilada por rotación sobre un dispositivo médico, proporcionando de esta manera un agente terapéutico asociado con las fibras hiladas por rotación.
En otras realizaciones, los revestimientos realizados mediante hilado por rotación, liberadores de fármaco, divulgados en el presente documento comprenden un agente terapéutico que se ha aplicado al revestimiento realizado mediante hilado por rotación después de que el revestimiento ha sido aplicado al dispositivo médico o al colector. Por ejemplo, el agente terapéutico puede pulverizarse o pintarse sobre el revestimiento realizado mediante hilado por rotación. En algunas realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede sumergirse o enrollarse en el agente terapéutico. En ciertas realizaciones, el agente terapéutico está asociado con el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, durante el hilado por rotación del revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco. En otras realizaciones, el agente terapéutico se asocia con el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, después del hilado por rotación del revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco.
En ciertas realizaciones, el agente terapéutico puede seleccionarse de entre al menos uno de entre paclitaxel, rapamicina, beta-lapachona, vitamina D, un compuesto que contiene bismuto, heparina, iopromida u otro agente de contraste, análogos de cualquiera de los anteriores y mezclas de los mismos. En algunas realizaciones, el agente terapéutico se selecciona de entre al menos uno de entre rapamicina, paclitaxel, un compuesto que contiene bismuto, heparina y análogos de cualquiera de los anteriores. En otras realizaciones, el agente terapéutico puede estar presente en combinación con un segundo agente terapéutico. Por ejemplo, el agente terapéutico es al menos uno de entre paclitaxel, rapamicina, heparina y análogos de los mismos, y el segundo agente terapéutico es al menos uno de entre beta-lapachona, vitamina D y sus análogos. En realizaciones adicionales, el agente terapéutico puede seleccionarse de entre al menos uno de entre rapamicina (conocida también como sirolimus), fujimicina (conocida también como tacrolimus), umirolimus, un antibiótico, un agente antifúngico, un activador de autofagia, una enzima, un inhibidor de enzima, una proteína que incluye un anticuerpo, un inmunorregulador, una quinasa y una fosfatasa. En todavía otras realizaciones, el agente terapéutico puede incluir uno o más esteroides, inmunosupresores, antiproliferativos, proliferativos, antiinfecciosos, antitrombóticos, trombóticos, aditivos nutricionales, profilácticos o agentes preventivos. En una realización, el agente terapéutico es dexametasona. En realizaciones adicionales, el agente terapéutico puede ser una célula o una mezcla de células, por ejemplo, para su uso en injertos de piel, ingeniería de tejidos, recrecimiento óseo o indicaciones protésicas similares. El agente terapéutico puede estar presente en forma de sal o como un profármaco.
En algunas realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, sobre un dispositivo médico divulgado en el presente documento puede aumentar el área de la superficie polimérica del dispositivo médico, lo que puede mejorar el suministro del agente terapéutico asociado a un tejido objetivo. Sin ceñirse a ninguna teoría, el área de superficie adicional proporcionada por el revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede aumentar el área de contacto entre el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, sobre el dispositivo médico y un tejido objetivo y/o un fluido biológico. Para ciertas realizaciones descritas en el presente documento, la velocidad de liberación del agente terapéutico puede ser generalmente proporcional al área de la superficie del revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, sobre el dispositivo médico. En otras realizaciones, el área de superficie aumentada creada por el revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede aumentar la velocidad de suministro del agente terapéutico.
En ciertas realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, de un dispositivo médico puede permitir una liberación controlada, tal como una liberación inmediata, de una dosis eficaz de un agente terapéutico a un tejido objetivo. En realizaciones particulares, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, sobre la superficie de un dispositivo médico puede permitir una liberación relativamente rápida de una dosis eficaz de un agente terapéutico a un tejido objetivo en aproximadamente 5 minutos o menos. En algunas realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, sobre la superficie de un dispositivo médico puede permitir una liberación controlada de una dosis eficaz de un agente terapéutico a un tejido objetivo en aproximadamente 5 minutos o menos, 4 minutos o menos, 3 minutos o menos, 2,5 minutos o menos, 2 minutos o menos, 1,8 minutos o menos, 1,6 minutos o menos, 1,4 minutos o menos, 1,2 minutos
o menos, 1 minuto o menos, 0,9 minutos o menos, 0,8 minutos o menos, 0,7 minutos o menos, 0,6 minutos o menos, 0,5 minutos o menos, 0,4 minutos o menos, 0,3 minutos o menos, 0,2 minutos o menos o 0,1 minutos o menos.
En otras realizaciones de un dispositivo médico, tal como se divulga en el presente documento, el área de superficie aumentada creada por el revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede aumentar la biodisponibilidad de un agente terapéutico. Sin ceñirse a ninguna teoría, el área de superficie aumentada creada por el revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede permitir una liberación más eficiente del agente terapéutico y una mayor absorción del fármaco por el tejido objetivo. En dichas realizaciones, el área de superficie aumentada creada por el revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede permitir una reducción en la cantidad de agente terapéutico que se usa para suministrar una dosis eficaz, en comparación con la cantidad usada sin un revestimiento realizado mediante hilado por rotación. En ciertas de dichas realizaciones, el área de superficie aumentada creada por el revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede permitir el suministro de una dosis eficaz de agente terapéutico al tejido objetivo mientras se usa aproximadamente menos del 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% o 90% del agente terapéutico usado sin la presencia de un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, sobre el dispositivo médico.
En ciertas realizaciones de los dispositivos médicos divulgados en el presente documento, el área de la superficie del revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede ajustarse aumentando o disminuyendo la densidad o el tamaño de las fibras del material realizado mediante hilado por rotación sobre el dispositivo médico. En otras realizaciones, el dispositivo médico puede revestirse con una o más capas de un material realizado mediante hilado por rotación, en el que las diversas capas pueden estar en orientaciones diferentes unas con relación a las otras. En algunas realizaciones, el área de la superficie del revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede ajustarse con el fin de controlar la velocidad de suministro del agente terapéutico asociado. En algunas realizaciones, las capas realizadas mediante hilado por rotación pueden acoplarse con capas no hiladas, incluyendo, por ejemplo, PTFE expandido o láminas, películas y tubos de otros materiales poliméricos o biológicos.
En realizaciones adicionales de los dispositivos médicos divulgados en el presente documento, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede configurarse para proporcionar una liberación controlada, tal como una liberación retardada, del agente terapéutico asociado. En ciertas de dichas realizaciones, el dispositivo médico puede revestirse con una o más capas de un material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, en el que las una o más capas del material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, están configuradas para controlar la liberación del agente terapéutico durante un período de tiempo deseado mientras el dispositivo médico está en su sitio. Por ejemplo, las una o más capas de materiales realizados mediante hilado por rotación pueden comprender capas alternas de material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, con material realizado mediante hilado por rotación no liberador de fármaco u otro material fabricado. En otras realizaciones, el dispositivo médico puede revestirse con una o más capas de un material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, en el que las una o más capas del material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, están cubiertas con una o más capas de liberación controlada adicionales que están configuradas para retrasar o si no para controlar la liberación del agente terapéutico al tejido objetivo.
En una realización, la liberación del agente terapéutico puede controlarse variando su trayectoria tortuosa a través del material realizado mediante hilado por rotación. De una manera análoga al flujo de analito en las separaciones cromatográficas, el material realizado mediante hilado por rotación que comprende un revestimiento liberador de fármaco puede considerarse que es la fase sólida y el agente terapéutico puede considerarse que es el analito. En la cromatografía de exclusión por tamaño o de permeación en gel, el analito no tiene interacción química ni física con la fase sólida y el flujo de analito ocurre únicamente en base a su volumen hidrodinámico. En estas situaciones, un analito más grande, tal como un agente terapéutico más grande, sigue una trayectoria más corta y menos tortuosa a través de una fase sólida porosa, tal como el material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, y de esta manera es liberado más rápidamente desde el material. Los agentes terapéuticos más pequeños pueden pasar al interior de los poros o intersticios y, por lo tanto, siguen una trayectoria más larga y tortuosa a través del material, siendo liberados más lentamente desde el material.
De manera alternativa, en algunas situaciones, la liberación de un agente terapéutico más grande puede ser inhibida por el material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco. En la cromatografía de intercambio iónico, los analitos son retenidos en la fase sólida en base a sus características iónicas. Un analito quedaría retenido en la fase sólida si es atraído iónicamente por la fase sólida, y sería excluido si es repelido por la fase sólida. En ciertas realizaciones en las que el analito y la fase sólida se atraen iónicamente, un agente terapéutico más grande requeriría un período de tiempo más prolongado para atravesar, y ser liberado desde, el material realizado mediante hilado por rotación debido a la mayor longitud de la trayectoria tortuosa. La porosidad del material realizado mediante hilado por rotación puede variar también para afectar a la longitud de la trayectoria tortuosa. Por ejemplo, un material realizado mediante hilado por rotación con poros de tamaño micrométrico o con una porosidad elevada puede liberar un agente terapéutico más rápidamente que un material con poros de tamaño nanométrico o una porosidad baja.
En algunas realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, está configurado para proporcionar una liberación controlada de un agente terapéutico a un tejido objetivo durante un
período de tiempo de al menos aproximadamente un día, múltiples días, una semana, múltiples semanas, un mes, múltiples meses, un año o un año o más.
En realizaciones adicionales, el dispositivo médico puede revestirse con una o más capas de un material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, biodegradable y/o bioabsorbible, que puede estar configurado para controlar la liberación de un agente terapéutico a un tejido objetivo. En ciertas realizaciones, el dispositivo médico puede estar revestido con una o más capas de un material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, que comprende uno o más polímeros bioabsorbibles (por ejemplo, polihidroxialcanoatos, poli-3-hidroxibutirato, poliamida 11, PLA y PLGA, y/o uno o más materiales metálicos bioabsorbibles (por ejemplo, zinc, magnesio y cadmio). En realizaciones específicas, el dispositivo médico puede estar revestido con una o más capas de un material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, configurado para controlar la liberación del agente terapéutico, seleccionado de entre al menos uno de entre quitina, quitosano, colágeno, fibrina y celulosa.
Un material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede usarse de manera similar para alterar las características superficiales de diversos dispositivos médicos. En una realización, un dispositivo médico, tal como un catéter, puede revestirse con una o más capas de un material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, configurado para cambiar la hidrofobicidad de la superficie del catéter.
En ciertas realizaciones, el material realizado mediante hilado por rotación puede usarse para formar un andamiaje para su uso en aplicaciones de ingeniería de tejidos o de injertos de hueso/piel. Por ejemplo, un andamiaje puede configurarse para permitir el crecimiento de tejido hacia el interior y/o la fijación celular mediante la selección apropiada de polímero y del tamaño/densidad de los poros. En una realización, un andamiaje puede configurarse para su uso en injertos de piel o para el recrecimiento óseo, tal como para prótesis de vértebras. En algunas realizaciones, el material realizado mediante hilado por rotación puede configurarse para mejorar las interacciones superficiales de los implantes médicos, tales como implantes de cadera.
En algunas realizaciones, el material realizado mediante hilado por rotación puede usarse para formar partículas poliméricas para suministrar fármacos. Las partículas poliméricas pueden formarse, por ejemplo, triturando, moliendo o machacando el material realizado mediante hilado por rotación para adoptar cualquier forma. En una realización, pueden formarse microesferas que tienen una forma sustancialmente esférica. Las microesferas pueden tener diámetros comprendidos entre aproximadamente 10 pm y aproximadamente 2.000 pm. Las partículas poliméricas pueden implantarse, por ejemplo, y pueden inyectarse a través de una aguja de calibre 18 o menor. En ciertas realizaciones, las partículas poliméricas pueden ser biodegradables y/o bioabsorbibles. En otras realizaciones, las partículas poliméricas no son biodegradables. Una diversidad de agentes terapéuticos puede asociarse con las partículas poliméricas, incluyendo, por ejemplo, fármacos antitrombóticos, proteínas y compuestos que contienen bismuto. Las partículas poliméricas pueden comprender múltiples capas de material realizado mediante hilado por rotación, o pueden comprender capas de material no realizado mediante hilado por rotación en combinación con el material realizado mediante hilado por rotación. En ciertas realizaciones, las partículas poliméricas pueden comprender un revestimiento realizado mediante hilado por rotación que asocia el agente terapéutico mediante interacciones iónicas, hidrófobas o hidrófilas. Las partículas poliméricas pueden contener un tensioactivo y/o un grupo cargado o funcionalizable, tal como un ácido o una amina. En algunas realizaciones, la asociación del agente terapéutico es mediante un enlace covalente.
En ciertas realizaciones relacionadas, las partículas poliméricas pueden usarse para suministrar un fármaco a través del tracto respiratorio, tal como, por ejemplo, un aerosol. Las partículas poliméricas pueden actuar como partículas portadoras para ayudar a dispersar el agente terapéutico en el interior del aerosol. Los agentes terapéuticos ejemplares incluyen agentes broncodilatadores, anticolinérgicos, esteroides, anticuerpos que incluyen proteínas y combinaciones de los mismos. Las partículas poliméricas pueden tener un diámetro óptico de aproximadamente 7 pm o menos, por ejemplo, entre 1 pm y 500 nm. Las partículas poliméricas pueden contener un tensioactivo y/o un grupo cargado o funcionalizable, tal como un ácido o una amina.
El material realizado mediante hilado por rotación puede usarse, por ejemplo, para una membrana transdérmica o para un dispositivo configurado para el suministro transdérmico de fármacos. En dichas realizaciones, el material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede liberar el agente terapéutico de una manera controlada, tal como durante un período de tiempo de al menos aproximadamente un día, múltiples días, una semana, múltiples semanas, un mes, múltiples meses, un año, o un año o más. El dispositivo puede comprender múltiples capas de material realizado mediante hilado por rotación, o puede comprender capas de material no realizado mediante hilado por rotación en combinación con el material realizado mediante hilado por rotación.
En algunas realizaciones de los dispositivos médicos que comprenden un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, divulgado en el presente documento, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede configurarse para proporcionar una liberación controlada, tal como una liberación inmediata o una liberación retardada, del agente terapéutico asociado. En ciertas realizaciones, el material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede configurarse para liberar una dosis de un agente terapéutico a un tejido objetivo de entre aproximadamente 100 pg y aproximadamente 600 pg durante un período de tiempo deseado. En ciertas de dichas realizaciones, el material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede
configurarse para liberar una dosis de un agente terapéutico de al menos aproximadamente 100 gg, 150 gg, 200 gg, 250 gg, 300 gg, 350 gg, 400 gg, 450 gg, 500 gg, 550 gg y 600 gg durante un período de tiempo deseado.
Los dispositivos médicos divulgados en el presente documento incluyen balones y catéteres de balón que comprenden un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco. En algunas realizaciones, un balón puede introducirse en el cuerpo de un paciente en una configuración desinflada de perfil bajo, puede inflarse para realizar una etapa de una terapia y, a continuación, puede desinflarse para retirar el mismo. Los balones, catéteres de balón u otros dispositivos médicos inflables pueden usarse, por ejemplo, en conexión con una angioplastia, valvuloplastia, colocación o expansión de endoprótesis, vasos estenóticos y válvulas cardíacas estenóticas. En ciertas realizaciones, los balones pueden comprender un diseño de múltiples capas, incluyendo realizaciones en las que una o más capas comprenden un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco. En realizaciones adicionales, los dispositivos médicos divulgados en el presente documento pueden comprender balones o catéteres de balón que tienen diseños de múltiples capas configurados para reforzar o si no afectar a ciertas propiedades del balón, incluyendo propiedades mecánicas, tales como resistencia a estallidos y resistencia a perforaciones.
El término "balón" se usa ampliamente a lo largo de la presente divulgación para hacer referencia a una diversidad de dispositivos y aparatos médicos inflables que tienen una diversidad de formas, características y usos. Además, la divulgación o los conceptos proporcionados en conexión con realizaciones o ejemplos que mencionan formas, estructuras o usos particulares pueden aplicarse de manera análoga a cualquier dispositivo médico inflable.
Un balón que incluye un material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, tal como se describe en el presente documento, puede comprender una pared que define la parte interior del balón y que separa la parte interior del entorno externo. A medida que el balón se infla, puede introducirse fluido en la parte interior, ejerciendo presión sobre la pared del balón. En algunas terapias, la pared puede usarse para ejercer presión sobre estructuras u objetos en el exterior del balón. Por ejemplo, un balón puede inflarse en el interior de un lumen corporal en la ubicación de un bloqueo u otra estenosis, usando la pared del balón para romper el bloqueo o forzar el mismo hacia la pared del lumen. De manera similar, un balón puede usarse para ejercer una fuerza expansiva sobre una endoprótesis, para desplegar la endoprótesis y forzar a la misma a entrar en contacto con la pared del lumen del cuerpo. En algunas realizaciones, los balones pueden configurarse con un diseño de tipo "flujo a través", que puede permitir que la sangre u otros fluidos pasen a través del balón mientras el balón está inflado. Por ejemplo, un balón puede estar conformado como un cilindro hueco, permitiendo que el balón se infle en el interior de un vaso sanguíneo para ejercer presión sobre la pared del vaso, mientras que todavía permite el paso de la sangre a través del centro del balón.
En ciertas realizaciones de dispositivos médicos con un diseño de tipo "flujo a través", tal como un balón de filtro embólico, un revestimiento liberador de fármaco puede configurarse de manera que el agente terapéutico se libere de manera controlada a medida que la sangre u otros fluidos pasan a través del balón. En algunas realizaciones, el agente terapéutico puede ser un agente antitrombótico usado para reducir la formación de trombosis en el filtro.
Los dispositivos médicos divulgados en el presente documento pueden comprender balones formados por una diversidad de materiales, incluyendo elastómeros, polímeros, Kevlar, materiales flexibles y materiales realizados mediante hilado por rotación. Específicamente, en algunas realizaciones, los balones pueden estar formados en PEBAX, nailon, silicona o material termoplástico.
En algunas realizaciones, un balón puede incluir un revestimiento que comprende múltiples capas que incluyen al menos una capa realizada mediante hilado por rotación, liberadora de fármaco. En ciertas realizaciones, el revestimiento de un balón con una o más capas realizadas mediante hilado por rotación puede aumentar la resistencia a los estallidos, la resistencia a las perforaciones u otras propiedades del balón. En realizaciones adicionales, el tipo de materiales de revestimiento usados, la posición, orientación y espesor de las capas, el tamaño del balón y otros factores pueden ajustarse para crear la elasticidad y/o la resistencia deseadas del balón revestido. En otras realizaciones, los balones divulgados en el presente documento pueden comprender un revestimiento realizado mediante hilado por rotación que incluye una o más capas del mismo material, o una o más capas de materiales diferentes. En algunos casos, un revestimiento de balón puede comprender una, dos, tres, cuatro o cinco capas de material, incluyendo al menos una capa de un material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco. En todavía otras realizaciones, un revestimiento de balón puede estar formado por hasta 10 o más capas de material, incluyendo al menos una capa de un material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco.
En ciertas realizaciones, un balón tal como se divulga en el presente documento puede comprender una o más capas de un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, diseñado para contactar con un tejido objetivo tras el inflado del balón. En dichas realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, está configurado para contactar con el tejido objetivo tras el inflado del balón y, a continuación, puede retirarse del tejido objetivo tras desinflar o retraer el balón. En otras realizaciones, un balón puede comprender una o más capas de un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, diseñado para contactar con un tejido objetivo tras inflar el balón y, a continuación, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede separarse del balón y puede dejarse en su sitio en el tejido objetivo después de desinflar o retraer el balón.
En algunas realizaciones, un balón o catéter de balón tal como se divulga en el presente documento puede comprender un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, que aumenta efectivamente el área superficial del balón, mejorando de esta manera la administración de un agente terapéutico a un tejido objetivo. En otras realizaciones, el área de superficie aumentada creada por el revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede aumentar la velocidad de suministro del agente terapéutico por parte del balón. En ciertas realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, sobre la superficie de un balón puede permitir una liberación inmediata de una dosis eficaz de un agente terapéutico a un tejido objetivo. En realizaciones particulares, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, sobre la superficie de un balón puede permitir una liberación relativamente rápida de una dosis eficaz de un agente terapéutico a un tejido objetivo en aproximadamente 5 minutos o menos. En algunas realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, sobre la superficie de un balón puede permitir una liberación relativamente rápida de una dosis eficaz de un agente terapéutico a un tejido objetivo en aproximadamente 5 minutos o menos, 4 minutos o menos, 3 minutos. o menos, 2,5 minutos o menos, 2 minutos o menos, 1,8 minutos o menos, 1,6 minutos o menos, 1,4 minutos o menos, 1,2 minutos o menos, 1 minuto o menos, 0,9 minutos o menos, 0,8 minutos o menos, 0,7 minutos o menos, 0,6 minutos o menos, 0,5 minutos o menos, 0,4 minutos o menos, 0,3 minutos o menos, 0,2 minutos o menos, o 0,1 minutos o menos.
En otras realizaciones de un balón o un catéter de balón divulgadas en el presente documento, el área de superficie aumentada creada por el revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede aumentar la biodisponibilidad del agente terapéutico. El término "biodisponibilidad", tal como se usa en el presente documento, hace referencia ampliamente a la exposición del agente terapéutico al sujeto. En algunas realizaciones, el área de superficie aumentada del revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede permitir una liberación o elución más eficiente del agente terapéutico al tejido, permitiendo de esta manera una reducción en la cantidad de agente terapéutico que se usa para suministrar una dosis eficaz.
En ciertas realizaciones de los balones y los catéteres de balón divulgados en el presente documento, el área superficial del revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede ajustarse aumentando o disminuyendo la densidad o el tamaño de las fibras del material realizado mediante hilado por rotación sobre el balón. En otras realizaciones, el balón puede revestirse con una o más capas de un material realizado mediante hilado por rotación, en el que las diversas capas pueden tener orientaciones diferentes unas respecto a las otras. En algunas realizaciones, el área de la superficie del revestimiento realizado mediante hilado por rotación sobre el balón puede ajustarse con el fin de controlar el suministro de un agente terapéutico.
En realizaciones adicionales de los balones o los catéteres de balón divulgados en el presente documento, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede configurarse para proporcionar una liberación controlada de un agente terapéutico. En ciertas de dichas realizaciones, el balón puede revestirse con una o más capas de un material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, en el que las una o más capas del material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, están configuradas para controlar, tal como retrasar, la liberación del agente terapéutico durante un período de tiempo deseado mientras el balón está en su sitio. Por ejemplo, las una o más capas de materiales realizados mediante hilado por rotación pueden comprender capas alternas de material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, con material realizado mediante hilado por rotación, no liberador de fármaco. En otras de dichas realizaciones, el balón puede revestirse con una o más capas de un material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, en el que las una o más capas del material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, están cubiertas con una o más capas de liberación controlada adicionales que están configuradas para controlar la liberación del agente terapéutico desde el balón. En realizaciones adicionales, el balón puede revestirse con una o más capas de un material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, biodegradable y/o bioabsorbible, que puede configurarse para controlar la liberación del agente terapéutico al tejido objetivo. En dichas realizaciones, el material puede seleccionarse de entre al menos uno de entre polímeros bioabsorbibles (por ejemplo, polihidroxialcanoatos, poli-3-hidroxibutirato, poliamida 11, PLA y PLGA), metálicos bioabsorbibles (por ejemplo, zinc, magnesio y cadmio), quitina, quitosano, colágeno, fibrina y celulosa.
En algunas realizaciones de los balones o los catéteres de balón divulgados en el presente documento que comprenden un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, el material realizado mediante hilado por rotación puede configurarse para proporcionar una liberación inmediata o una liberación retardada de un agente terapéutico. En dichas realizaciones de un revestimiento de balón, el material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede configurarse para liberar una dosis de un agente terapéutico comprendida aproximadamente entre 100 gg y 600 gg durante un período de tiempo deseado.
En ciertas realizaciones, los balones o los catéteres de balón divulgados en el presente documento comprenden un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, que comprende un agente terapéutico con una densidad de concentración de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 gg/mm2, o de aproximadamente 2 a aproximadamente 6 gg/mm2. En ciertas realizaciones, el balón que comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, comprende un agente terapéutico seleccionado de entre al menos uno de entre paclitaxel y análogos del mismo o rapamicina y análogos de la misma.
En el presente documento, se divulgan también dispositivos médicos que incluyen endoprótesis con revestimientos realizados mediante hilado por rotación, liberadores de fármaco. Las endoprótesis pueden desplegarse, por ejemplo, en el sistema venoso central para una diversidad de propósitos terapéuticos, incluyendo el tratamiento de oclusiones en el interior de los lúmenes de ese sistema. La presente divulgación puede ser aplicable a endoprótesis u otros dispositivos y aparatos médicos diseñados para el sistema venoso central ("CV"), endoprótesis vasculares periféricas ("PV"), endoprótesis para aneurisma aórtico abdominal (AAA), endoprótesis bronquiales, endoprótesis esofágicas, endoprótesis biliares, endoprótesis coronarias, endoprótesis gastrointestinales, neuro endoprótesis, endografías aórticas torácicas o cualquier otra endoprótesis o injerto de endoprótesis.
Tal como se usa en el presente documento, el término endoprótesis se refiere a un dispositivo médico configurado para su uso en el interior de una estructura corporal, tal como en el interior de un lumen corporal. Una endoprótesis puede comprender un andamiaje o estructura de soporte y/o una cubierta. De esta manera, tal como se usa en el presente documento, "endoprótesis" se refiere a estructuras de andamiaje tanto cubiertas como descubiertas.
En algunas realizaciones, una endoprótesis tal como se divulga en el presente documento puede comprender un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, que aumenta efectivamente el área superficial de la cubierta de la endoprótesis. En una realización, el área de superficie aumentada puede mejorar la liberación o el suministro de un agente terapéutico a un tejido objetivo. En otras realizaciones, el área de superficie aumentada creada por el revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede aumentar la velocidad de administración del agente terapéutico por parte de la endoprótesis. En ciertas realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, sobre la superficie de una endoprótesis puede permitir una liberación inmediata de una dosis eficaz de un agente terapéutico a un tejido objetivo. En realizaciones particulares, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, sobre la superficie de una endoprótesis puede permitir una liberación relativamente rápida de una dosis farmacéuticamente eficaz de un agente terapéutico a un tejido objetivo en aproximadamente 5 minutos o menos. En algunas realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, sobre la superficie de una endoprótesis puede permitir una liberación y una elución relativamente rápidas de una dosis farmacéuticamente eficaz de un agente terapéutico a un tejido objetivo en aproximadamente 5 minutos o menos, 4 minutos o menos, 3 minutos o menos, 2,5 minutos o menos, 2 minutos o menos, 1,8 minutos o menos, 1,6 minutos o menos, 1,4 minutos o menos, 1,2 minutos o menos, 1 minuto o menos, 0,9 minutos o menos, 0,8 minutos o menos, 0,7 minutos o menos, 0,6 minutos o menos, 0,5 minutos o menos, 0,4 minutos o menos, 0,3 minutos o menos, 0,2 minutos o menos, o 0,1 minutos o menos.
En otras realizaciones de una endoprótesis divulgada en el presente documento, el área de superficie aumentada creada por el revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede aumentar la biodisponibilidad del agente terapéutico. En algunas realizaciones, el área de superficie aumentada del revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede permitir una liberación más eficaz del agente terapéutico al tejido. En una realización, el área de superficie aumentada puede permitir una reducción en la cantidad de agente terapéutico que se usa para suministrar una dosis farmacéuticamente eficaz.
En ciertas realizaciones de las endoprótesis divulgadas en el presente documento, el área superficial del revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede ajustarse aumentando o disminuyendo la densidad o el tamaño de las fibras del material realizado mediante hilado por rotación sobre la endoprótesis. En otras realizaciones, la endoprótesis puede revestirse con una o más capas de un material realizado mediante hilado por rotación, en el que las diversas capas pueden tener orientaciones diferentes unas con relación a las otras. En algunas realizaciones, el área de la superficie del revestimiento realizado mediante hilado por rotación sobre la endoprótesis puede ajustarse con el fin de controlar la administración de un agente terapéutico.
En realizaciones adicionales de las endoprótesis divulgadas en el presente documento, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede configurarse para proporcionar una liberación controlada de un agente terapéutico a un tejido objetivo. En ciertas de dichas realizaciones, la endoprótesis puede revestirse con una o más capas de un material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, en el que las una o más capas del material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, están configuradas para controlar la liberación del agente terapéutico durante un período de tiempo deseado mientras la endoprótesis está en su sitio.
Por ejemplo, en una realización, las una o más capas de materiales realizados mediante hilado por rotación pueden comprender capas alternas de material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, con material realizado mediante hilado por rotación, no liberador de fármaco. En otras de dichas realizaciones, la endoprótesis puede revestirse con una o más capas de un material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, en el que las una o más capas del material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, están cubiertas con una o más capas adicionales de liberación controlada que están configuradas para controlar la liberación del agente terapéutico desde la endoprótesis. En realizaciones adicionales, la endoprótesis puede revestirse con una o más capas de un material realizado mediante hilado por rotación biodegradable y/o bioabsorbible liberador de fármaco que puede configurarse para controlar la liberación del agente terapéutico en el tejido objetivo. En dichas realizaciones adicionales, la endoprótesis puede revestirse con una o más capas de un material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, biodegradable y/o bioabsorbible, configurado para controlar la liberación del agente terapéutico, y se selecciona de entre al menos uno de entre quitina, quitosano, colágeno, fibrina y celulosa.
En algunas realizaciones de las endoprótesis divulgadas en el presente documento que comprenden un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, el material realizado mediante hilado por rotación puede configurarse para proporcionar una liberación inmediata o una liberación retardada de un agente terapéutico. En ciertas realizaciones de un revestimiento de endoprótesis, el material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede configurarse para liberar una dosis de un agente terapéutico comprendida entre aproximadamente 100 pg y aproximadamente 600 pg durante un período de tiempo deseado.
En ciertas realizaciones, los dispositivos médicos que comprenden un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, se seleccionan de entre al menos uno de entre un balón, una endoprótesis, un catéter o un injerto vascular.
La Figura 1A ilustra una realización de un aparato 101 de hilado por rotación. Esta figura, así como las Figuras 1B, 2A y 2B, pretende ilustrar esquemáticamente el funcionamiento de un aparato de hilado por rotación, y no pretende limitar la estructura o la forma o la disposición particular de los componentes del aparato de hilado por rotación dentro del alcance de la presente divulgación. El aparato 101 ilustrado comprende una tobera 110 de hilar dispuesta cerca del centro de un colector 115 generalmente circular. En la realización ilustrada, el colector 115 forma un anillo alrededor de la tobera 110 de hilar. La tobera 110 de hilar comprende además orificios 117 situados alrededor de la circunferencia de la tobera 110 de hilar y un depósito 118.
El aparato 101 puede utilizarse para crear una estructura de fibras hiladas por rotación depositadas sobre el colector 115. En algunas realizaciones, el colector 115 puede configurarse de manera que se creen estructuras tales como varillas, tubos, tapetes o esferas de fibras hiladas por rotación.
En algunas realizaciones, el aparato 101 puede utilizarse para crear una estructura de fibras hiladas por rotación, llenando primero el depósito 118 con un material fluido. En ciertas realizaciones, pueden usarse dispersiones poliméricas, tales como una dispersión acuosa. En realizaciones adicionales, el material fluido, que incluye, por ejemplo, dispersiones poliméricas, dispersiones acuosas y soluciones poliméricas, puede comprender un agente terapéutico asociado con el material fluido durante la creación de las fibras hiladas por rotación. En realizaciones particulares, el material fluido puede mezclarse con un agente terapéutico seleccionado de entre un compuesto que contiene bismuto, paclitaxel, rapamicina, heparina, beta-lapachona y vitamina D. A continuación, la tobera 110 de hilar puede hacerse girar de manera que el material fluido sea expulsado desde los orificios 117, tal como se ilustra mediante las flechas en la Figura 1 A. Las moléculas, como cadenas poliméricas, pueden tender a desenredarse y/o a alinearse a medida que el material fluido es forzado a través del orificio. Además, en algunas realizaciones, el orificio 117 comprende una aguja o una boquilla que se extiende desde la circunferencia exterior de la tobera 110 de hilar. Además, en algunas realizaciones, el orificio 117 puede comprender una cánula configurada con una conexión rápida, tal como una conexión luer, lo que permite un intercambio rápido de cánulas de diversos tamaños.
A medida que el material fluido es expulsado desde el depósito 118, el arrastre u otras fuerzas aerodinámicas que actúan sobre la corriente o el chorro de material expulsado pueden causar que el material se alargue y se doble, formando una fibra de material de diámetro relativamente pequeño. En algunos casos, el arrastre puede ser una fuerza de cizalladura con respecto a la corriente. Además, ciertos componentes del material fluido, tal como el medio material o el disolvente, pueden evaporarse parcial o totalmente a medida que el material se estira formando fibras. En ciertas realizaciones que utilizan materiales fluidos que no contienen un disolvente, tal como material fundido, es posible que no haya evaporación cuando el material se estira formando fibras. En realizaciones adicionales, los materiales fluidos que no contienen un disolvente, tal como el material fundido, pueden experimentar enfriamiento por convección, lo que puede influir en los diámetros de las fibras.
En algunas realizaciones, el material suministrado al depósito 118 puede suministrarse de manera continua (por ejemplo, mediante una línea de alimentación), incluyendo las realizaciones en las que el depósito está presurizado o es suministrado por una fuente presurizada. Además, en ciertas realizaciones, el material puede calentarse hasta cerca o por encima de su punto de fusión antes del hilado por rotación, incluyendo realizaciones en las que el material se funde y no se dispersa en un disolvente. De esta manera, en algunas realizaciones, el material fundido hilado por rotación no incluye el uso de disolventes; por lo tanto, no es necesario eliminar el disolvente del material depositado, tal como un tapete, en una etapa posterior en el proceso. En algunos casos, el material puede suministrarse al depósito como gránulos que se calientan y se funden en el interior del depósito.
En ciertas realizaciones, las fibras eventualmente contacto con el colector 115 y se depositan sobre el mismo. La combinación de fuerzas descritas en el presente documento puede interactuar a medida que se depositan las fibras, causando que las fibras se dispongan en patrones aleatorios sobre el colector 115. En algunas realizaciones, pueden introducirse corrientes de aire, por ejemplo, mediante el uso de ventiladores, para controlar parcialmente la deposición de las fibras sobre el colector 115.
Además, en algunos casos, el colector 115 puede tener una carga electrostática. Además, en algunas realizaciones, las estructuras realizadas mediante hilado por rotación pueden combinarse con estructuras electrohiladas, incluyendo realizaciones en las que algunas capas de material están realizadas mediante hilado por rotación y otras electrohiladas, pero ambas se depositan sobre el mismo sustrato.
En algunas realizaciones que utilizan ciertos materiales fluidos, las fibras depositadas se retiran desde un sustrato, tal como el colector 115, y se sinterizan, o sinterizan y, a continuación, se retiran. Por ejemplo, la sinterización puede ocurrir después de la deposición de fibras de PTFE, incluyendo las fibras de PTFE hiladas a partir de una dispersión. El proceso de sinterización puede fijar o unir la estructura de las fibras hiladas por rotación y eliminar cualquier medio de dispersión o disolvente restante. En algunas realizaciones, las fibras no están sinterizadas y son fibras hiladas por rotación autocurables. En ciertas de dichas realizaciones, las fibras pueden incluir nailon 6 que comprende fibras hiladas por rotación autocurables.
En algunas realizaciones, la estructura puede tratarse a una primera temperatura para eliminar los disolventes y a una segunda temperatura para sinterizar el material depositado. Por ejemplo, una estructura de PTFE hilada a partir de una dispersión acuosa puede tratarse primero a una temperatura por debajo de la temperatura de sinterización del PTFE con el fin de eliminar el agua restante. Por ejemplo, la estructura realizada mediante hilado por rotación puede calentarse a aproximadamente 200°C para eliminar cualquier resto de agua en la estructura. Además, en esta etapa pueden evaporarse o si no eliminarse otros materiales, tales como codisolventes o agentes de obtención de fibras. En algunas realizaciones, tal como se detalla adicionalmente en el presente documento, una dispersión acuosa de PTFE puede mezclarse con óxido de polietileno (PEO) antes del hilado por rotación del material. Un tratamiento de la estructura hilada a temperaturas tales como 200°C puede eliminar el PEO en exceso o sin reaccionar, además del agua. En algunas realizaciones, a continuación, la estructura de PTFE puede sinterizarse a aproximadamente 385°C. En otras realizaciones, la sinterización de PTFE puede completarse a temperaturas de aproximadamente 360°C a aproximadamente 400°C y/o a temperaturas superiores al punto de fusión cristalino del PTFE (aproximadamente 342°C). En algunas realizaciones, la estructura puede calentarse solo a la temperatura de sinterización, eliminando cualquier disolvente y/o PEO restante mientras se sinteriza simultáneamente el material de PTFE depositado. De manera adicional o alternativa, en ciertas realizaciones, los disolventes u otros materiales pueden eliminarse enjuagando el material hilado por rotación depositado.
La sinterización puede fijar la estructura del material realizado mediante hilado por rotación incluso si la temperatura a la que se sinteriza el material no es suficiente para causar la reticulación de las cadenas poliméricas. La sinterización de PTFE puede crear fibras de PTFE sólidas y sin huecos.
La Figura 1B es una vista superior del aparato 101 de hilado por rotación de la Figura 1 A, que ilustra la tobera 110 de hilar, el colector 115 y el depósito 118. En la ilustración de la Figura 1B, las potenciales trayectorias en forma de arco de las corrientes de material que interactúan con las fuerzas de arrastre se ilustran mediante flechas y líneas de puntos. Estas líneas son ejemplares y no pretenden reflejar la trayectoria precisa de las fibras. En ciertas realizaciones, las fibras pueden formar bucles completamente alrededor de la tobera 110 de hilar antes de contactar con el colector 115, incluyendo las realizaciones en las que la trayectoria de las fibras rodea la tobera 110 de hilar más de una vez antes de contactar con el colector 115.
La distancia entre la tobera 110 de hilar y el colector 115 puede afectar al diámetro de las fibras depositadas. En algunas realizaciones, cuanto más se estiran las fibras antes de contactar con el colector 115, más pequeños son los diámetros de las fibras resultantes. De manera similar, pueden configurarse distancias más pequeñas entre la tobera 110 de hilar y el colector 115 para producir fibras de mayor diámetro.
Procesos tales como el proceso ejemplar descrito en el presente documento pueden utilizarse para crear revestimientos de fibras hiladas por rotación compuestos por fibras de pequeño diámetro, incluyendo microfibras y/o nanofibras. Tal como se usa en el presente documento, una fibra de pequeño diámetro tiene menos de 750 nanómetros de diámetro, una fibra de diámetro medio tiene entre 750 nanómetros y 2 micrómetros de diámetro, y una fibra de diámetro grande tiene al menos 2 micrómetros y hasta 1 milímetro de diámetro. Las fibras hiladas por rotación pueden incorporarse a un dispositivo médico, como un balón o una endoprótesis, configurado para su implantación en el cuerpo humano. En ciertas realizaciones, los revestimientos de nanofibras o microfibras pueden configurarse para permitir el crecimiento tisular hacia el interior y/o el crecimiento o la fijación endotelial en las fibras hiladas por rotación. Por ejemplo, la estructura realizada mediante hilado por rotación puede configurarse para contener aberturas en el interior o entre las fibras depositadas configuradas para permitir una interacción con el tejido y/o las células. Tal como se detalla adicionalmente en el presente documento, cada uno de entre el porcentaje de porosidad de una estructura de fibra, el espesor de la estructura y el diámetro de las fibras que comprenden la estructura puede configurarse para crear una estructura de fibra con propiedades deseadas, incluyendo revestimientos realizados mediante hilado por rotación que tienden a permitir o a resistir el crecimiento tisular y/o el crecimiento o la fijación endotelial.
Pueden controlarse múltiples variables para afectar a las propiedades de una estructura realizada mediante hilado por rotación, incluyendo, por ejemplo, la velocidad de rotación de la tobera de hilar; la viscosidad del material fluido; la temperatura de la tobera de hilar; corrientes de aire introducidas; y el espesor del material depositado. En algunas realizaciones con fibras hiladas a partir de material fundido, el índice de fluidez (MFI) del material puede afectar también a la naturaleza del tapete hilado. En algunas realizaciones, los materiales con un MFI de aproximadamente 1 g/10 min a aproximadamente 5.000 g/10 min, incluyendo de aproximadamente 200 g/10 min a aproximadamente 1.500 g/10 min y de aproximadamente 10 g/10 min a aproximadamente 30 g/10 min, tenderán a formar fibras cuando se hilan.
En otras realizaciones, una estructura o un tapete realizado mediante hilado por rotación puede configurarse para resistir el crecimiento tisular hacia el interior o a través del tapete. En dichas realizaciones, el tapete puede configurarse con poros muy pequeños, o esencialmente sin poros en absoluto, previniendo de esta manera el crecimiento tisular hacia el interior del tapete o a través del mismo. En ciertas realizaciones, un dispositivo médico puede construirse parcialmente con materiales realizados mediante hilado por rotación configurados para permitir el crecimiento tisular hacia el interior y/o el crecimiento o la fijación endotelial, y parcialmente con materiales realizados mediante hilado por rotación configurados para resistir el crecimiento y/o la fijación de tejido. Las características del tapete de fibras hiladas por rotación, tales como la porosidad y el tamaño medio de los poros, pueden controlarse durante el proceso de hilado por rotación para crear ciertos revestimientos que permitan el crecimiento tisular y/o el crecimiento o la fijación endotelial. En ciertas realizaciones, las características del revestimiento pueden controlarse para crear revestimientos que resistan o que sean impermeables al crecimiento y/o a la fijación de tejido.
Una diversidad de materiales puede hilarse por rotación para formar estructuras y revestimientos para dispositivos médicos, tales como balones y endoprótesis. Los materiales ejemplares que pueden hilarse por rotación para su uso en dispositivos médicos incluyen PTFE, poliamidas (incluyendo nailon), etileno propileno fluorado (FEP), dacrón o teraftalato de polietileno (PET), kevlar, poliuretanos, policarbonato, polipropileno, Pebax, polietileno, poliimidas aromáticas, polímeros biológicos (tales como colágeno, quitina, quitosano, fibrina y elastina) y cerámica.
Además, los agentes terapéuticos pueden asociarse con los revestimientos realizados mediante hilado por rotación. Por ejemplo, en una realización, un agente terapéutico se añade directamente al material fluido usado para el hilado por rotación del revestimiento. Los agentes terapéuticos ejemplares incluyen materiales radiopacos, tales como compuestos que contienen bismuto, agentes antimicrobianos, tales como sulfadiazina de plata, antisépticos, tales como clorhexidina o plata, y anticoagulantes, tales como heparina. En ciertas realizaciones, los compuestos que contienen bismuto pueden exhibir uno o más efectos terapéuticos, tales como aumento de la fijación endotelial, propiedades antimicrobianas, propiedades anticancerígenas y propiedades antifúngicas. En algunas realizaciones, los compuestos que contienen bismuto pueden aumentar la resistencia y la durabilidad del revestimiento realizado mediante hilado por rotación. En algunas realizaciones, los compuestos que contienen bismuto pueden usarse para controlar la porosidad y las propiedades microestructurales de un material o dispositivo realizado mediante hilado por rotación.
Los compuestos ejemplares que contienen bismuto incluyen sales de bismuto, nitrato de bismuto, óxido de bismuto o subsalicilato de bismuto. En algunas realizaciones, el compuesto que contiene bismuto está asociado con los revestimientos formados mediante hilado por rotación descritos en el presente documento. En algunas realizaciones, el compuesto que contiene bismuto se aplica a los materiales realizados mediante hilado por rotación descritos en el presente documento. En ciertas realizaciones, el compuesto que contiene bismuto se calienta más allá de su punto de fusión y se hila por rotación y se usa como revestimiento aplicado a otros materiales realizado mediante hilado por rotación o como un revestimiento en dispositivos médicos. En algunas realizaciones adicionales, puede aplicarse un compuesto que contiene bismuto a los revestimientos realizados mediante hilado por rotación descritos en el presente documento mediante fusión, pulverización, inmersión o laminación.
En realizaciones particulares, los agentes terapéuticos bioabsorbibles pueden asociarse con revestimientos realizados mediante hilado por rotación, incluyendo fibrina, quitina, quitosano y/o colágeno. En algunas realizaciones, una capa de al menos un agente terapéutico puede añadirse a un revestimiento realizado mediante hilado por rotación durante la fabricación. Además, algunos dispositivos pueden construirse con más de un agente terapéutico, incluyendo, por ejemplo, realizaciones en las que un dispositivo médico está compuesto por capas alternas de materiales, cada una de las cuales contiene un agente terapéutico diferente. Además, en algunas realizaciones, un dispositivo médico puede consistir en una o más capas de materiales realizados mediante hilado por rotación configurados para controlar la liberación de un agente terapéutico, o de una capa que contiene un agente terapéutico dispuesto entre o junto a capas que no contienen un agente terapéutico. Las capas que contienen un agente terapéutico pueden configurarse para reducir o si no modificar o influir en la respuesta biológica del cuerpo a la implantación de un dispositivo médico. En ciertas realizaciones, un dispositivo médico puede comprender una o más capas de materiales realizados mediante hilado por rotación que posteriormente se pulverizan, se cepillan, se pintan o si no se recubren con un agente terapéutico. En algunas realizaciones, un dispositivo médico que comprende una o más capas de materiales realizados mediante hilado por rotación se sumerge en un agente terapéutico.
Con referencia específicamente a las Figuras 2A y 2B, se ilustra otra realización esquemática de un aparato 201 de hilado por rotación. Las Figuras 2A y 2B ilustran un aparato análogo al mostrado en las Figuras 1A y 1B. Una persona experta en la técnica, que tiene el beneficio de la presente divulgación, apreciará que los componentes análogos de los dos aparatos pueden ser intercambiables y que la divulgación proporcionada en conexión con cada realización puede ser aplicable a la otra, y viceversa.
La Figura 2A es una vista en perspectiva del aparato 201 de hilado por rotación, mientras que la Figura 2B es una vista superior del mismo. El aparato 201 de hilado por rotación incluye una tobera 210 de hilar que comprende un depósito 218 y orificios 217. En comparación con el aparato 101 de las Figuras 1A y 1B, en la realización de las Figuras 2A y 2B el colector 115 está configurado como múltiples mandriles 216 cilíndricos. De esta manera, en las Figuras 2A y 2B, los múltiples mandriles 216 se indican colectivamente como un colector 215, pero se indican individualmente
mediante el número 216. El término "colector", tal como se usa en conexión con las Figuras 1A-2B, e indicado mediante los números 115 y 215, pretende hacer referencia ampliamente a cualquier dispositivo o aparato de recogida, sin definir un tamaño, una forma o una orientación particulares. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el colector puede configurarse como un anillo, tal como el colector 115 ilustrado en las Figuras 1A y 1B. En otras realizaciones, el colector 215 puede ser múltiples cilindros, tal como se muestra en las Figuras 2A y 2B. En todavía otras realizaciones, el colector puede comprender una correa giratoria (no mostrada), configurada para facilitar el hilado por rotación de una lámina continua de material. En realizaciones adicionales, el colector puede comprender un dispositivo médico, tal como un balón o una endoprótesis.
Las realizaciones configuradas para formar una lámina continua de material realizado mediante hilado por rotación pueden configurarse para producir tapetes, incluyendo tapetes de aproximadamente un metro a aproximadamente 9 metros de ancho, incluyendo tapetes de aproximadamente 3 metros de ancho. Además, pueden formarse tapetes de aproximadamente 30,5 cm (un pie) de ancho a aproximadamente un metro de ancho (así como tapetes más grandes o más pequeños). En algunos casos, un horno de sinterización puede posicionarse de manera que, cuando el tapete se aleja de la tobera de hilar (por ejemplo, sobre una cinta giratoria), el tapete entra a un horno y se sinteriza. A continuación, el tapete sinterizado puede recogerse en un carrete. Además, en algunas realizaciones, el carrete completo puede cortarse a continuación en anchos más pequeños, formando tiras de material realizado mediante hilado por rotación. Por ejemplo, pueden formarse tiras de aproximadamente 0,25 cm (0,1 pulgadas) de ancho a aproximadamente 0,50 cm (2 pulgadas) de ancho. Dichas tiras pueden utilizarse para la construcción de dispositivos médicos tubulares envolviendo las tiras alrededor de un mandril. Las tiras pueden solaparse y/o pueden enrollarse de manera que el tubo formado no tenga una costura perceptible a lo largo de la longitud del tubo. En ciertas realizaciones, el tapete puede enrollarse en múltiples capas alrededor del mandril. Además, el tapete formado puede ser relativamente delgado o puede ser similar a una película. El espesor del revestimiento formado sobre el mandril (y otras características, tales como la porosidad) puede controlarse, por ejemplo, mediante el número de capas de película enrolladas en el mandril.
En realizaciones en las que el material realizado mediante hilado por rotación está formado en PTFE, la temperatura de sinterización puede ser de aproximadamente 360°C a aproximadamente 400°C, incluyendo temperaturas de aproximadamente 385°C o temperaturas superiores a la temperatura de fusión cristalina del PTFE, o aproximadamente 342°C. De manera similar, para otros materiales, la sinterización puede realizarse a, o por encima de, la temperatura de fusión cristalina de otro material hilado. Una vez más, antes o como parte del proceso de sinterización, puede configurarse un tratamiento térmico para eliminar el PEO y/o el disolvente, en casos en los que el PTFE u otro polímero se ha combinado con dichos elementos antes del hilado del tapete. En otras realizaciones, el material realizado mediante hilado por rotación puede ser un material autocurable que no requiere sinterización o calentamiento para su curado.
En la realización de las Figuras 2A y 2B, los mandriles 216 pueden disponerse alrededor de la tobera 210 de hilar en una configuración generalmente circular. En algunas realizaciones, los mandriles 216 pueden ser estacionarios, mientras que, en otras realizaciones, los mandriles 216 pueden estar configurados para girar alrededor de sus ejes. En algunas realizaciones, cada uno de los mandriles 216 puede ser accionado por la misma correa, permitiendo que cada uno mantenga la misma velocidad de rotación. En otras realizaciones, algunos o todos los mandriles 216 pueden accionarse de manera independiente.
En la realización ilustrada, los mandriles 216 están dispuestos verticalmente, o de manera que el eje de cada mandril sea sustancialmente paralelo al eje de rotación de la tobera de hilar. En dichas realizaciones, los mandriles 216 verticales pueden usarse para soportar un dispositivo médico, tal como un balón o una endoprótesis, paralelo al eje de rotación de la tobera de hilar. En otra realización ejemplar, uno o más de los mandriles 216 pueden disponerse horizontalmente, o de manera que el eje de esos mandriles sea sustancialmente ortogonal al eje de rotación de la tobera de hilar. En dichas realizaciones, los mandriles 216 horizontales pueden usarse para soportar un dispositivo médico, tal como un balón o una endoprótesis, sustancialmente ortogonal al eje de rotación de la tobera de hilar. En algunas realizaciones, el eje del mandril 216 puede ser generalmente paralelo a los ejes de las fibras que se están hilando. Los mandriles 216 dispuestos horizontalmente pueden configurarse para producir tapetes que tienen generalmente menos alineación de fibras que los mandriles verticales. Los mandriles horizontales pueden configurarse además para producir tapetes con un espesor relativamente uniforme alrededor del mandril.
Además de los mandriles horizontales, realizaciones adicionales pueden comprender mandriles dispuestos en cualquier posición relativa con respecto al eje de la tobera de hilar. Los mandriles montados en cualquier disposición pueden configurarse como dispositivos de recogida estacionarios o pueden configurarse para girar. Además, pueden usarse simultáneamente combinaciones de mandriles en una diversidad de posiciones. Además, en algunas realizaciones, uno o más mandriles 216 pueden configurarse para su uso en conexión con un sistema de vacío. Por ejemplo, las aberturas en la superficie del mandril, tales como los mandriles 216 microporosos, pueden tender a atraer fibras hacia el mandril en casos en los que el interior del mandril 216 tiene una presión menor que el exterior del mandril 216.
En realizaciones en las que los mandriles 216 giran, el movimiento de rotación de cada mandril 216 puede tender a depositar las fibras alrededor de toda la superficie del mandril. De esta manera, a medida que las fibras se depositan
sobre cada mandril 216, puede formarse un tubo sin costura de material de fibra, tal como un material de microfibras o nanofibras, sobre cada mandril 216. La densidad de las fibras, el espesor del tapete y otras características pueden ser controladas por múltiples variables, incluyendo la distancia desde la tobera 210 de hilar a los mandriles 216, la velocidad de rotación de la tobera 210 de hilar, la velocidad de rotación de los mandriles 216, la orientación de los mandriles 216 y las características del material fluido que se está hilando.
En algunas realizaciones, los tapetes de material realizado mediante hilado por rotación formados sobre un mandril 216 giratorio pueden comprender de esta manera una membrana tubular que no tiene costuras y que tiene propiedades sustancialmente isotrópicas. En ciertas realizaciones, el mandril 216 de recogida puede girar a velocidades comprendidas entre aproximadamente 1 rpm y aproximadamente 2.000 rpm durante el proceso de hilado por rotación, incluyendo velocidades de aproximadamente 1.000 rpm a aproximadamente 1.500 rpm, incluyendo aproximadamente 1.500 rpm, o aproximadamente 50 rpm a aproximadamente 300 rpm, incluyendo aproximadamente 150 rpm. En otras realizaciones, el mandril 216 de recogida puede girar a velocidades comprendidas entre aproximadamente 1 rpm y aproximadamente 10.000 rpm durante el proceso de hilado por rotación, incluyendo velocidades de aproximadamente 2.500-7.500 rpm o aproximadamente 5.000 rpm.
Además, el control de la velocidad de rotación de los mandriles 216 puede influir tanto en la densidad del tapete formado sobre los mandriles 216 como en la alineación general de las fibras en el tapete. Por ejemplo, en algunas realizaciones que utilizan mandriles verticales, cuanto más rápido gire el mandril 216, más tendencia tendrán las fibras a depositarse en línea con otras fibras. Por ejemplo, las fibras alineadas pueden producirse girando el mandril 216 de recogida a velocidades comprendidas entre aproximadamente 2.000 rpm y aproximadamente 10.000 rpm durante el proceso de hilado por rotación. En algunos ejemplos, las fibras hiladas por rotación pueden hilarse a aproximadamente de 2.000 a 3.000 rpm, de 2.000 a 3.500 rpm, de 3.000 a 4.000 rpm, de 3.000 a 5.000 rpm, de 4.000 a 5.000 rpm, de 5.000 a 6.000 rpm, de 6.000 a 7.000 rpm, de 7.000 a 8.000 rpm, de 8.000 a 9.000 rpm y de 9.000 a 10.000 rpm. Además, la densidad relativa de las fibras, por ejemplo, medida mediante el porcentaje de porosidad, puede controlarse en parte por la velocidad de rotación de los mandriles 216. Las Figuras 9A-10B son SEMs de tapetes ejemplares realizados mediante hilado por rotación sobre mandriles giratorios.
En algunas realizaciones, un dispositivo médico que comprende una estructura de andamiaje, tal como un alambre de endoprótesis, puede estar también sobre el mandril 216, y las fibras se hilan por rotación directamente sobre el mandril 216 y la estructura de andamiaje. En otras realizaciones, un dispositivo médico que comprende un balón o un catéter de balón puede estar sobre el mandril 216, en el que un revestimiento realizado mediante hilado por rotación se hila directamente sobre el balón o el catéter de balón.
Los revestimientos compuestos por materiales realizados mediante hilado por rotación pueden tener una microestructura compuesta por muchas fibras que se cruzan entre sí en diversos puntos aleatorios. El proceso de hilado por rotación puede controlar el espesor de esta estructura y, de esta manera, la permeabilidad relativa del tapete. A medida que se hilan por rotación más y más fibras sobre un tapete, el tapete puede aumentar su espesor y disminuir su permeabilidad (debido a las sucesivas capas de hebras que ocluyen los poros y las aberturas de las capas inferiores). Ciertos detalles de esta microestructura se muestran en las Figuras 7A-21, que se describen más detalladamente en el presente documento.
En ciertas realizaciones, los revestimientos o tapetes hilados por rotación producidos en conexión con la presente divulgación pueden describirse mediante parámetros generales seleccionados de entre al menos uno de entre el contenido de agente terapéutico, el porcentaje de porosidad, el espesor del tapete y el diámetro de las fibras. Cada uno de estos parámetros puede afectar a la naturaleza del tapete, incluyendo la biodisponibilidad del agente terapéutico, la velocidad de suministro del agente terapéutico, la tendencia del revestimiento a permitir el crecimiento de tejido y/o la fijación endotelial o la tendencia del revestimiento a resistirse al crecimiento de tejido o a la fijación endotelial. Cada uno de estos parámetros pueden optimizarse unos con respecto a otros para crear un revestimiento realizado mediante hilado por rotación que tenga características particulares.
El porcentaje de porosidad se refiere al porcentaje de espacio abierto a espacio cerrado (o espacio lleno de fibras) en un tapete de fibras. De esta manera, cuanto más abierto es el tapete, mayor será la medida del porcentaje de porosidad. En algunos casos, el porcentaje de porosidad puede determinarse obteniendo primero una imagen, tal como una SEM, de un material realizado mediante hilado por rotación. A continuación, la imagen puede convertirse en una "imagen binaria", o una imagen que muestra sólo partes blancas y negras, por ejemplo. A continuación, la imagen binaria puede ser analizada y el porcentaje de porosidad puede determinarse comparando los números relativos de cada tipo de píxel binario. Por ejemplo, una imagen puede convertirse en una imagen en blanco y negro en la que las partes negras representan huecos u orificios en el tapete realizado mediante hilado por rotación mientras que las partes blancas representan las fibras del tapete. Entonces, el porcentaje de porosidad puede determinarse dividiendo el número de píxeles negros por el número total de píxeles de la imagen. En algunos casos, puede configurarse un código o secuencia de comandos para realizar estos análisis y cálculos.
En algunas realizaciones, pueden configurarse porcentajes de porosidad de aproximadamente el 30% a aproximadamente el 80% para permitir el crecimiento de tejido hacia el interior de la capa y/o para permitir el crecimiento o la fijación endotelial a la capa, incluyendo tapetes de aproximadamente el 40% a aproximadamente el
60%, o tapetes de aproximadamente el 50% de porosidad. Pueden configurarse capas menos abiertas para resistir dicho crecimiento y/o fijación. Debido a que las fibras que componen el tapete se depositan en capas sucesivas, el segundo parámetro, el espesor del tapete, puede estar relacionado con la porosidad. En otras palabras, cuanto más grueso es el tapete, más capas de fibras y menos poroso puede ser el tapete. En algunas realizaciones, los tapetes de aproximadamente 20 micrómetros a aproximadamente 100 micrómetros de espesor pueden configurarse para su uso en conexión con la presente divulgación, incluyendo tapetes de aproximadamente 40 micrómetros a aproximadamente 80 micrómetros.
El diámetro de la fibra puede ser una medida del diámetro medio de la fibra de una muestra, en algunos casos. En algunas realizaciones, pueden usarse diámetros de fibra de aproximadamente 50 nanómetros a aproximadamente 3 micrómetros en conexión con la presente divulgación. En ciertas realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, comprende fibras hiladas por rotación con un diámetro comprendido entre aproximadamente un milímetro y un micrómetro. A pesar de estos u otros intervalos específicos incluidos en el presente documento, la configuración de un tapete con cualquier combinación de valores para los parámetros dados está dentro del alcance de la presente divulgación.
En algunas realizaciones, el "tamaño de poro promedio" del tapete puede usarse como una medida alternativa o adicional de las propiedades del tapete. El tamaño de poro promedio puede determinarse indirectamente midiendo la permeabilidad del tapete a los fluidos usando técnicas e instrumentos de ensayo conocidos. Una vez determinada la permeabilidad, esa medición puede usarse para determinar un tamaño de poro "efectivo" del material realizado mediante hilado por rotación. Tal como se usa en el presente documento, el "tamaño de poro" de un material realizado mediante hilado por rotación se refiere al tamaño de poro de una membrana que corresponde a la permeabilidad del material realizado mediante hilado por rotación cuando se mide usando la norma ASTM F316 para la medición de permeabilidad. Esta norma se describe en la publicación ASTM F316 "Standard Test Methods for Pore Size Characteristics of Membrane Filters by Bubble Point and Mean Flow pore Test". En algunos casos, este ensayo puede usarse como un control de calidad después de configurar un material realizado mediante hilado por rotación en base a los tres parámetros (porcentaje de porosidad, espesor y diámetro de las fibras) descritos en el presente documento.
Las Figuras 3A y 3B ilustran un dispositivo médico ejemplar que comprende una endoprótesis 302. La endoprótesis 302 comprende una estructura 320 de andamiaje y un revestimiento que comprende una capa 330 exterior realizada mediante hilado por rotación, liberadora de fármaco, una capa 325 interior opcional y una capa 335 de unión opcional. En otras realizaciones, un revestimiento de endoprótesis puede tener más o menos capas que la realización ilustrada, incluyendo realizaciones con una única capa de revestimiento.
En algunas aplicaciones, puede ser deseable crear un aparato médico, tal como la endoprótesis 302, con una capa 330 exterior realizada mediante hilado por rotación, liberadora de fármaco, que comprende un agente terapéutico que puede reducir la incidencia de tejido del lumen que rodea la endoprótesis, creciendo o adhiriéndose a la endoprótesis. Esto puede ser deseable en aplicaciones en las que la endoprótesis se usa para tratar una estenosis u otras oclusiones; una capa exterior puede prevenir que el tejido crezca en el interior o a través del material hacia o al interior del lumen de la endoprótesis y vuelva a bloquear o a restringir el lumen corporal. En algunas realizaciones, puede producirse una capa exterior sustancialmente impermeable usando material realizado mediante hilado por rotación con un porcentaje de porosidad de aproximadamente el 0% a aproximadamente el 50%, incluyendo aproximadamente el 25%; un espesor de aproximadamente 20 micrómetros a aproximadamente 100 micrómetros, incluyendo de aproximadamente 40 micrómetros a aproximadamente 80 micrómetros; y diámetros de fibra de aproximadamente 50 nanómetros a aproximadamente 3 micrómetros.
De manera adicional o alternativa, un tapete sustancialmente impermeable puede tener un tamaño de poro promedio de aproximadamente 0 micrómetros a aproximadamente 1,5 micrómetros. En otras realizaciones, la capa impermeable puede tener un tamaño de poro promedio de menos de aproximadamente 0,5 micrómetros. En todavía otras realizaciones, la capa impermeable puede tener un tamaño de poro promedio de menos de aproximadamente 1 micrómetro. En algunas realizaciones, la capa impermeable puede ser una capa distinta de la capa exterior, tal como una capa de unión, una capa intermedia o una capa interior.
En ciertas realizaciones, un dispositivo médico, tal como la endoprótesis 302, puede estar revestido con una capa 325 interior realizada mediante hilado por rotación, liberadora de fármaco, y/o una capa 330 exterior realizada mediante hilado por rotación, liberadora de fármaco. En una de dichas realizaciones, la capa 330 exterior puede comprender un agente y puede estar configurada para ser sustancialmente impermeable al crecimiento y/o a la fijación de tejido.
De manera similar, en otras realizaciones potenciales, puede ser deseable crear un dispositivo médico, tal como una endoprótesis 302, con una capa 330 exterior realizada mediante hilado por rotación, liberadora de fármaco, que es porosa. Una capa 330 exterior porosa puede permitir la curación y la integración de la prótesis en el cuerpo. Por ejemplo, el tejido del lumen circundante puede crecer en el diámetro exterior poroso o puede adherirse a la capa del diámetro exterior. Este crecimiento de tejido puede permitir, modular y/o influir en la curación en el sitio de la terapia. En algunas realizaciones, una capa 330 exterior porosa puede formarse en PTFE realizado mediante hilado por rotación.
En ciertas realizaciones, puede ser deseable una capa 325 interior relativamente porosa. Esta capa puede usarse o no junto con una capa 330 exterior sustancialmente impermeable. En otras realizaciones, la capa 325 interior puede comprender una capa realizada mediante hilado por rotación, liberadora de fármaco, relativamente porosa. Una capa interior relativamente porosa puede permitir el crecimiento de tejido y/o la fijación o el crecimiento endotelial en el diámetro interior de la endoprótesis 302, lo que puede ser deseable para cualquier combinación de los siguientes: curación, biocompatibilidad, prevención de trombosis o reducción del flujo sanguíneo turbulento en el interior de la endoprótesis. En algunas realizaciones, la capa interior puede estar compuesta por un tapete, tal como un tapete de PTFE realizado mediante hilado por rotación, que tiene un porcentaje de porosidad de aproximadamente el 40% a aproximadamente el 80%, incluyendo aproximadamente el 50%; un espesor de aproximadamente 20 micrómetros a aproximadamente 100 micrómetros, incluyendo de aproximadamente 40 micrómetros a aproximadamente 80 micrómetros; y diámetros de fibra de aproximadamente 50 nanómetros a aproximadamente 3 micrómetros. De manera adicional o alternativa, el tapete puede estar compuesto por un tapete realizado mediante hilado por rotación, tal como PTFE, con un tamaño de poro promedio de aproximadamente 1 micrómetro a aproximadamente 12 micrómetros, tal como de aproximadamente 2 micrómetros a aproximadamente 8 micrómetros, o de aproximadamente 3 micrómetros a aproximadamente 5 micrómetros, o de manera alternativa de aproximadamente 3,5 micrómetros a aproximadamente 4,5 micrómetros.
Las Figuras 4A-4E ilustran ciertas etapas en un proceso de fabricación de una construcción de múltiples capas para su uso en conexión con un dispositivo médico. Más específicamente, estas figuras ilustran un proceso de creación de una endoprótesis revestida con un material realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco. Esta descripción es igualmente relevante para todos los dispositivos médicos que pueden comprender un revestimiento o una construcción de múltiples capas, incluyendo injertos tales como injertos vasculares, parches y endoprótesis.
La Figura 4A ilustra una capa 425 interior de revestimiento dispuesta alrededor de un mandril 416. La capa 425 interior puede hilarse por rotación directamente sobre el mandril 416, incluyendo casos en los que el mandril 416 está girando durante el proceso. En la realización ilustrada, la capa 425 interior se hiló por rotación sobre un mandril 416 giratorio de manera que el tubo de material resultante no tenga costuras. Después de hilar por rotación la capa 425 interior sobre el mandril 416, la capa 425 interior puede autocurarse o entonces puede sinterizarse. En el caso del PTFE, la membrana puede sinterizarse a temperaturas de aproximadamente 385°C, incluyendo temperaturas de aproximadamente 360°C a aproximadamente 400°C. La sinterización puede tender a endurecer la estructura del PTFE, lo que significa que la sinterización reduce la suavidad o la fluidez del PTFE. Además, tal como se ha descrito en el presente documento, la sinterización o si no el tratamiento térmico del tapete puede evaporar cualquier disolvente o PEO mezclado con el PTFE, resultando en un material compuesto sustancialmente por PTFE puro.
Una vez curada la capa 425 interior, el tubo de material puede retirarse del mandril 416, tal como se ilustra en la Figura 4B. Tal como se muestra en la realización ilustrada, la capa 425 interior puede "desprenderse" del mandril 416 para romper inicialmente cualquier adherencia de la capa 425 interior al mandril 416. La capa 425 interior puede retirarse también empujando el revestimiento con respecto al mandril 416, causando que el material se amontone a medida que se retira del mandril 416. En algunas realizaciones, de manera alternativa o adicional, pueden aplicarse revestimientos de baja fricción al mandril 416 antes de que la capa 425 interior sea hilada por rotación. A continuación, la capa 425 interior puede volverse a aplicar al mandril 416, deslizando la capa 425 interior sobre el mandril 416, tal como se ilustra en la Figura 4C.
Una vez aplicada de nuevo la capa 425 interior al mandril 416, puede formarse un andamiaje 420 de alambre sobre el mandril 416 y la capa 425 interior, tal como se muestra en la Figura 4D. La Figura 4E ilustra una capa 430 exterior de material que, a continuación, puede hilarse por rotación sobre el andamiaje 420 y la capa 425 interior. Pueden añadirse también capas adicionales mediante procesos similares.
Muchas variaciones de los procesos descritos en el presente documento están contempladas y están dentro del alcance de la presente divulgación. Por ejemplo, una o más capas pueden aplicarse envolviendo tiras o tapetes de material alrededor del mandril 416 y/o las otras capas. Además, algunas de las capas pueden aplicarse mediante pulverización o revestimiento por inmersión del mandril 416 y/o las otras capas. En otros casos, un agente terapéutico puede aplicarse a una o más de las capas realizadas mediante hilado por rotación sumergiendo, pulverizando o revistiendo las capas realizadas mediante hilado por rotación antes y/o después de curar las mismas. En realizaciones específicas, al menos una capa hilada por rotación puede pulverizarse con, o sumergirse en, un agente terapéutico. En ciertas realizaciones, la capa realizada mediante hilado por rotación que tiene un agente terapéutico aplicado puede estar al menos parcialmente revestida con una capa de colágeno, por ejemplo, mediante hilado por rotación, inmersión o pulverización. Está dentro del alcance de la presente divulgación la variación de los procesos del presente documento para aplicarlos a cualquiera de las capas, o cualquier capa adicional, usando cualquier método divulgado en el presente documento.
La Figura 5 ilustra un dispositivo médico ejemplar que comprende un catéter 510 de balón que tiene un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, en el balón 512 inflable. El conjunto 516 de mango puede conectarse y/o puede recibir uno o más dispositivos médicos adecuados, tales como una fuente de medio de inflado (por ejemplo, aire, solución salina o medios de contraste). El miembro 514 flexible puede ser un tubo realizado en material biocompatible adecuado y que tiene uno o más lúmenes en el interior del mismo. Al menos uno de los lúmenes
está configurado para recibir medios de inflado y para pasar dichos medios al balón 512 para su expansión. El catéter 510 de balón puede ser un catéter de intercambio rápido o sobre el alambre y realizado en cualquier material biocompatible adecuado.
En una realización, el balón 512 comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, que comprende un agente terapéutico para su suministro a un tejido objetivo. Por ejemplo, tal como se muestra en la realización representada en la Fig. 6A, que muestra una sección transversal 6A-6A de la Figura 5, el balón 612 puede estar revestido con un revestimiento 620 realizado mediante hilado por rotación que incluye un agente terapéutico.
En algunas realizaciones, el balón 612 puede incluir opcionalmente una capa adherente. Por ejemplo, tal como se muestra en la realización representada en la Fig. 6B, el balón 612 puede revestirse con una capa 622 adherente que está cubierta con un revestimiento 624 realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, que incluye un agente terapéutico. En dichas realizaciones, la capa 622 adherente puede mejorar la adherencia del revestimiento 624 realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, a la superficie del dispositivo médico y puede ayudar a mejorar la integridad del revestimiento. En otras realizaciones, la capa 622 adherente puede mejorar la adherencia y/o la integridad de un agente terapéutico aplicado al revestimiento 624 realizado mediante hilado por rotación. En otras realizaciones, la capa 622 adherente puede funcionar para facilitar una liberación rápida de los componentes de la capa 624 realizada mediante hilado por rotación, liberadora de fármaco, desde la superficie del balón tras el contacto con el tejido en el sitio objetivo. En otras realizaciones, el dispositivo puede incluir además una capa superior. La capa superior puede reducir la pérdida del revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, antes de que contacte con el tejido objetivo, por ejemplo, durante el tránsito del balón 612 al sitio de la intervención terapéutica o durante los primeros momentos del inflado del balón 612 antes de que la capa 620 realizada mediante hilado por rotación, liberadora de fármaco, sea presionada en contacto directo con el tejido objetivo.
En ciertas realizaciones, un dispositivo médico que comprende un balón, tal como el balón 512 ilustrado en la Figura 5, puede revestirse con fibra realizada por hilado por rotación, liberadora de fármaco, usando, por ejemplo, un aparato 201 de hilado por rotación, tal como se muestra en las Figuras 2A y 2B y se muestra también en las Figuras 6C y 6D. En dichas realizaciones, uno o más balones pueden ser sostenidos por los mandriles 216 o pueden ser usados en el sitio de los mandriles 216 y pueden colocarse en una configuración generalmente circular alrededor de la tobera 210 de hilar. En realizaciones particulares, mostradas en las Figuras 6C y 6D, los balones se inflan mientras están colocados en el campo de la fibra de hilado por rotación. En algunas realizaciones, los balones pueden ser estacionarios, mientras que, en otras realizaciones, los balones pueden configurarse para girar alrededor de su eje vertical, horizontal o una combinación de sus ejes. El espesor y/o la densidad de las fibras hiladas por rotación pueden controlarse mediante la orientación de los balones y/o la duración de tiempo durante la cual los balones están expuestos al campo de fibras de hilado por rotación.
La orientación de la fibra de hilado por rotación sobre el balón puede controlarse mediante la orientación del balón con relación al campo de la fibra de hilado y/o mediante la velocidad de rotación del balón durante el hilado de la fibra. En dichas realizaciones, pueden aplicarse múltiples capas de fibras hiladas por rotación al balón, en el que las una o más capas pueden tener una orientación diferente de otra capa. En realizaciones particulares, pueden aplicarse múltiples capas de fibras hiladas por rotación al balón, en el que las una o más capas comprenden un agente terapéutico o un material bioabsorbible que está estratificado entre otras capas de fibras hiladas por rotación. Por ejemplo, un fármaco antiestenótico, tal como rapamicina, puede añadirse entre las capas para crear un efecto de liberación controlada. En un ejemplo adicional, una capa de fibras hiladas por rotación que comprende un agente terapéutico puede aplicarse a la superficie del balón para crear un efecto de liberación rápida. En otras realizaciones, una capa de fibras hiladas por rotación que comprende un agente terapéutico puede revestirse con una capa biológica o bioabsorbible, tal como colágeno, para permitir la liberación controlada del agente terapéutico. En dichas realizaciones, la propia capa biológica, tal como una capa de colágeno impregnada con rapamicina, puede aplicarse a las fibras hiladas por rotación usando hilado por rotación o electrohilado.
En otras realizaciones, un dispositivo médico que comprende un balón, tal como se divulga en el presente documento, puede comprender un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, que se aplica haciendo rodar un balón sobre un tapete de fibras hiladas por rotación. En dichas realizaciones, la orientación de las fibras puede controlarse haciendo rodar el balón sobre un tapete de fibras hiladas en la orientación deseada.
En la preparación para revestir los balones con fibras hiladas por rotación, un material apropiado puede colocarse en el depósito de hilado por rotación o en la tobera 210 de hilar. En algunas realizaciones, el material colocado en la tobera 210 de hilar es un material procesable por fusión o una solución de material basada en disolvente. En otras realizaciones, el material colocado en el depósito giratorio comprende un agente terapéutico que ha sido mezclado con el material antes de la generación de las fibras hiladas por rotación. Después de revestir un balón con un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, tal como se describe en el presente documento, puede permitirse que el revestimiento realizado mediante hilado por rotación se cure. En algunas realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede curarse con calor o puede sinterizarse. En otras realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede ser un material basado en disolvente, autocurable, que puede curarse mediante secado al aire o mediante exposición al calor para secar el disolvente. En realizaciones
adicionales, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación puede comprender un material procesable por fusión y, de esta manera, puede curarse mediante enfriamiento. Después del curado, el balón revestido puede sumergirse o revestirse mediante pulverización con una capa adicional de material para reforzar el revestimiento realizado mediante hilado por rotación y/o para unir el revestimiento realizado mediante hilado por rotación al balón. En realizaciones adicionales, un agente terapéutico puede aplicarse al revestimiento de fibra hilada por rotación sobre el balón después de que se haya curado el revestimiento.
En el presente documento, se divulgan también métodos de suministro de fármacos usando un dispositivo médico que comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco. Los métodos de suministro de fármacos divulgados en el presente documento comprenden la colocación de un dispositivo médico, tal como se divulga en el presente documento, cerca o en un sitio de tejido objetivo, tal como un vaso o un lumen objetivo de un cuerpo. En ciertas realizaciones, el dispositivo médico puede posicionarse, por ejemplo, usando un catéter y/o un sistema de alambre guía, o cualquier técnica adecuada para posicionar el dispositivo en una ubicación en el interior del cuerpo. Una vez posicionado el dispositivo médico en la ubicación objetivo, el dispositivo médico puede desplegarse, colocando de esta manera el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, en contacto con el tejido objetivo. En algunas realizaciones, el dispositivo médico puede ser un catéter de balón, tal como se divulga en el presente documento, que comprende un balón con un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, en el que el balón revestido se despliega inflando el balón en el sitio objetivo del tejido. En otras realizaciones, el dispositivo médico puede ser una endoprótesis, tal como se divulga en el presente documento, que comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, en el que la endoprótesis revestida se despliega expandiendo la endoprótesis en el sitio objetivo del tejido. Cuando el dispositivo médico está desplegado, uno o más agentes terapéuticos pueden liberarse desde el revestimiento realizado mediante hilado por rotación y pueden suministrarse al tejido objetivo.
En ciertas realizaciones, el método de suministro de un agente terapéutico a un tejido objetivo usando un dispositivo médico que comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, comprende posicionar el dispositivo médico que comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, cerca de un tejido objetivo, desplegar el dispositivo médico, colocando de esta manera el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, en contacto con el tejido objetivo, y suministrar el agente terapéutico al tejido objetivo liberando el agente terapéutico desde el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, en una cantidad configurada para suministrar una dosis farmacéuticamente eficaz al tejido objetivo. En algunas realizaciones, el agente terapéutico se asocia con el revestimiento mediante enlaces covalentes o iónicos.
En algunas realizaciones de un método para suministro de un fármaco a un tejido objetivo usando un dispositivo médico, el agente terapéutico se selecciona de entre al menos uno de entre rapamicina, paclitaxel, un compuesto que contiene bismuto, heparina y análogos de cualquiera de los anteriores. En ciertos métodos, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender al menos uno de entre nailon 6-6, polietileno, polipropileno, PTFE y Kevlar. En otras realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, comprende al menos uno de entre los siguientes: fibrina, fibrinógeno, quitina, quitosano, almidón, colágeno, ácido hialurónico, alginato, dextrano, celulosa y mezclas de los mismos.
En ciertas realizaciones de un método de suministro de un fármaco a un tejido objetivo usando un dispositivo médico, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, comprende fibras hiladas por rotación de aproximadamente un diámetro de un micrómetro o menor. En otras realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, comprende fibras hiladas por rotación de un diámetro de aproximadamente un micrómetro o mayor.
En realizaciones particulares de los métodos de suministro de fármacos divulgados en el presente documento, un dispositivo médico que comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede configurarse para suministrar un agente terapéutico de una manera controlada. En ciertas realizaciones, un agente terapéutico puede suministrarse usando un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, configurado para una liberación retardada, rápida o inmediata del fármaco. Por ejemplo, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede configurarse para proporcionar una liberación controlada del agente terapéutico a un tejido objetivo. En una realización, el revestimiento está configurado para proporcionar una liberación controlada del agente terapéutico a un tejido objetivo en aproximadamente 5 minutos o menos, 4 minutos o menos, 3 minutos o menos, 2,5 minutos o menos, 2 minutos o menos, 1,8 minutos o menos, 1,6 minutos o menos, 1,4 minutos o menos, 1,2 minutos o menos, 1 minuto o menos, 0,9 minutos o menos, 0,8 minutos o menos, 0,7 minutos o menos, 0,6 minutos o menos, 0,5 minutos o menos, 0,4 minutos o menos, 0,3 minutos o menos, 0,2 minutos o menos, o 0,1 minutos o menos.
En otras realizaciones de los métodos de suministro de fármacos divulgados en el presente documento, un dispositivo médico que comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede configurarse para proporcionar una liberación controlada del agente terapéutico durante un período de tiempo de al menos aproximadamente un día, múltiples días, una semana, múltiples semanas, un mes, múltiples meses, un año o un año o más. En algunas realizaciones, el agente terapéutico se asocia con el revestimiento realizado mediante hilado
por rotación, liberador de fármaco, durante el hilado por rotación del revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco. En otras realizaciones, el agente terapéutico está asociado con el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, después del hilado por rotación del revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco.
En ciertas realizaciones de un método de suministro de un fármaco a un tejido objetivo usando un dispositivo médico, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, comprende al menos dos capas de fibras hiladas por rotación. En algunas realizaciones, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, comprende al menos una capa de fibras hiladas por rotación y al menos una capa de un material no hilado. El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender además un revestimiento electrohilado. En realizaciones adicionales, los dispositivos médicos usados para los métodos divulgados de suministro de un fármaco a un tejido objetivo se seleccionan de entre al menos uno de entre un balón, una endoprótesis, un catéter o un injerto vascular.
En el presente documento se divulgan también métodos de fabricación de un dispositivo médico que comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, comprendiendo el método: hilar por rotación un material polimérico, aplicar el material polimérico realizado mediante hilado por rotación a un sustrato del dispositivo médico, y asociar un agente terapéutico con el material polimérico realizado mediante hilado por rotación. En ciertas realizaciones, el método de fabricación de un dispositivo médico tiene el agente terapéutico asociado con el revestimiento realizado mediante hilado por rotación durante el hilado por rotación del material polimérico. En algunas realizaciones, el agente terapéutico se asocia con el revestimiento realizado mediante hilado por rotación después del hilado por rotación del material polimérico. En todavía otras realizaciones, el agente terapéutico se mezcla con el material polimérico en una forma de dispersión o líquida antes del hilado por rotación del material polimérico. En una realización, el método de fabricación de un dispositivo médico comprende además electrohilar una capa de material polimérico que se aplica al sustrato del dispositivo médico.
Ejemplos
Se produjeron varias estructuras de realizado mediante hilado por rotación ejemplares según la divulgación en el presente documento. Las Figuras 7A-21 son micrografías electrónicas de barrido (SEM) de las estructuras realizadas mediante hilado por rotación producidas en un proceso ejemplar. Los siguientes ejemplos (algunos de los cuales son proféticos) pretenden ilustrar más realizaciones ejemplares y no pretenden limitar el alcance de la divulgación.
Ejemplo 1
Un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, se aplica a un balón según la presente divulgación. La poliamida 6 (nailon 6) se disuelve en 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol para crear tres soluciones, una que comprende el 9% en peso de nailon 6, una que comprende el 13% en peso de nailon 6, y una que comprende el 15% en peso de nailon 6. A cada solución se añaden aproximadamente 50-150 mg de rapamicina. A continuación, cada solución se hila por rotación desde una tobera de hilar que gira entre aproximadamente 7.500 rpm y aproximadamente 8.000 rpm. La tobera de hilar está configurada con orificios de aguja de calibre 26.
La segunda solución, que comprende el 13% en peso de nailon 6, se hila por rotación a 7.500 rpm sobre un balón montado horizontalmente (similar a la disposición mostrada en la Figura 6C) que gira a aproximadamente 200 rpm.
Ejemplo 2
Se disolvió poliamida 6 (nailon 6) en 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol para crear tres soluciones, una que comprendía el 9% en peso de nailon 6, otra que comprendía el 13% en peso de nailon 6, y una que comprende el 15% en peso de nailon 6. A continuación, cada solución se hiló por rotación desde una tobera de hilar que giraba a entre aproximadamente 7.500 rpm y aproximadamente 8.000 rpm. La tobera de hilar se configuró con orificios de aguja de calibre 26.
Generalmente, se observó que las soluciones de nailon 6 de porcentaje en peso más alto hilaban mejor a velocidades de rotación más altas, ya que la solución era más viscosa. Cada solución produjo fibras relativamente bien definidas. Se observó que las soluciones de mayor concentración producían fibras más fuertes. Finalmente, se observó que, mientras la solución se hilaba por rotación, el disolvente tendía a evaporarse con relativa rapidez.
La segunda solución, que comprendía el 13% en peso de nailon 6, se hiló por rotación a 7.500 rpm sobre un balón inflado montado horizontalmente (similar a la disposición de la Figura 6D) que giraba a aproximadamente 200 rpm. Esto creó un revestimiento hilado por rotación de microfibras uniforme sobre el balón.
Además, las fibras de nailon se hilaron por rotación sobre un balón no inflado, o parisón, que, a continuación, se infló a la forma deseada. Durante el inflado, las fibras hiladas por rotación permanecieron intactas y estiradas a medida que se expandía el balón. Después del inflado, el revestimiento de fibra de nailon realizado mediante hilado por rotación no mostró ningún signo de rotura, demostrando que los revestimientos de fibra pueden depositarse sobre un balón antes de inflar el balón.
La Figura 17 es una micrografía electrónica de barrido (SEM) de un revestimiento de nailon con un aumento de 170X.
La Figura 18 es una SEM del revestimiento de nailon con un aumento de 950X.
Ejemplo 3
Un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, se aplica a una endoprótesis según la presente divulgación. Una dispersión de agua de PTFE al 60% en peso se mezcla con PEO y agua como sigue: Se añade agua al PEO para mantener una proporción de 2,86 ml de agua por gramo de PEO. El agua y el PEO se mezclan hasta que el PEO se disuelve completamente y la solución crea un gel espeso. Se añaden 24,00 ml de una dispersión acuosa de PTFE al 60% en peso al PEO disuelto para obtener una mezcla de 0,07 g/ml de PEO a una dispersión de PTFE. La mezcla se filtra a través de un filtro de 70 micrómetros o más fino para eliminar cualquiera partícula de gran tamaño. A continuación, la solución combinada se deja reposar y/o se mezcla en un rodillo para frascos sin agitación hasta que la solución consiga homogeneidad; en algunos casos, ese proceso requiere de 24 a 48 horas.
A continuación, la solución se hila por rotación desde una tobera de hilar a aproximadamente 3.500 rpm y se recoge en una endoprótesis giratoria. La endoprótesis se hace girar a aproximadamente 200 rpm durante este ejemplo. La endoprótesis se posiciona a una distancia comprendida entre aproximadamente 10,16 cm (4 pulgadas) y aproximadamente 15,24 cm (6 pulgadas) de la tobera de hilar, a lo largo del balón. Los orificios de la tobera de hilar son aberturas de un calibre de aproximadamente 30. A continuación, el revestimiento realizado mediante hilado por rotación sobre la endoprótesis se sinteriza a aproximadamente 385°C durante aproximadamente 10 minutos. A continuación, al menos un agente terapéutico, tal como rapamicina, paclitaxel y/o heparina, se aplica al revestimiento realizado mediante hilado por rotación después de la sinterización mediante pulverización, cepillado, laminado, inmersión u otros métodos apropiados. En este ejemplo, una solución de rapamicina se prepara disolviendo rapamicina en etanol. La solución rapamicina/etanol se pulveriza sobre el revestimiento realizado mediante hilado por rotación y se permite que la solución penetre en la estructura porosa del revestimiento realizado mediante hilado por rotación de PTFE. Después de aplicar la solución, el etanol se evapora, dejando la rapamicina distribuida en el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco. En un ejemplo adicional, la heparina se aplica al revestimiento realizado mediante hilado por rotación mediante inmersión, pulverización o cepillado. En uno de dichos ejemplos, la heparina se aplica al revestimiento realizado mediante hilado por rotación de manera que la heparina se una covalentemente a las fibras de revestimiento hiladas por rotación.
A al menos una parte del revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, se aplica una capa adicional de material biológico o sintético hilado por rotación, electrohilado, pulverizado o sumergido para inmovilizar el agente terapéutico y/o para controlar la velocidad de liberación del agente terapéutico.
Ejemplo 4
Una dispersión de PTFE en agua al 60% en peso se mezcló con PEO y agua tal como se indica a continuación. Se añadió agua al PEO para mantener una proporción de 2,86 ml de agua por gramo de PEO. El agua y el PEO se mezclaron hasta que el PEO se disolvió completamente y la solución creó un gel espeso. Se añadieron 25,71 ml de una dispersión acuosa de PTFE al 60% en peso al PEO disuelto para obtener una mezcla de 0,05 g/ml de PEO a una dispersión de PTFE. La mezcla se filtró a través de un filtro de 70 micrómetros o más fino para eliminar cualquier partícula de gran tamaño. A continuación, la solución combinada se dejó reposar y/o se mezcló en un rodillo para frascos sin agitación hasta que la solución consiguió la homogeneidad; en algunos casos, ese proceso requiere de 24 a 48 horas.
A continuación, la solución combinada se hiló por rotación desde una tobera de hilar a aproximadamente 3.000 rpm y se recogió en una lámina de papel de aluminio de 5,08 cm por 5,08 cm (2 pulgadas por 2 pulgadas). La lámina de recogida se posicionó a aproximadamente 25,4 cm (10 pulgadas) desde la tobera de hilar. Los orificios en la tobera de hilar eran aberturas de un calibre de aproximadamente 30. A continuación, el tapete se sinterizó a aproximadamente 385°C durante aproximadamente 10 minutos.
Se observaron pequeñas perlas sobre las fibras producidas en este ejemplo. El tapete resultante tenía un espesor de aproximadamente 50 micrómetros. Se observó además que el tapete era generalmente muy abierto. De manera similar, los diámetros de fibra observados fueron generalmente de diámetro pequeño a mediano (es decir, de menos de aproximadamente 750 nanómetros de diámetro a aproximadamente 2 micrómetros de diámetro).
La Figura 7A es una SEM del tapete de PTFE hilado por rotación creado en el procedimiento del Ejemplo 4. La Figura 7A refleja un aumento de 170X. La Figura 7B es una SEM del PTFE realizado mediante hilado por rotación de la Figura 7A a un aumento de 950X.
Un agente terapéutico puede usarse con el tapete de PTFE hilado por rotación del Ejemplo 4. Por ejemplo, pueden añadirse aproximadamente 20-500 mg de rapamicina o paclitaxel a la dispersión de PTFE antes del hilado por rotación. De manera alternativa, la rapamicina o el paclitaxel puede aplicarse directamente pulverizando o sumergiendo el
tapete después de la sinterización. Además, la rapamicina o el paclitaxel pueden combinarse con un material biológico, tal como colágeno, y pueden aplicarse como una capa hilada por rotación o electrohilada al tapete.
Ejemplo 5
Una dispersión de agua de PTFE al 60% en peso se mezcló con PEO y agua tal como se indica a continuación. Se añadió agua al PEO para mantener una proporción de 2,86 ml de agua por gramo de PEO. El agua y el PEO se mezclaron hasta que el PEO se disolvió completamente y la solución creó un gel espeso. Se añadieron 24,00 ml de una dispersión acuosa de PTFE al 60% en peso al PEO disuelto para obtener una mezcla de 0,07 g/ml de PEO a una dispersión de PTFE. La mezcla se filtró a través de un filtro de 70 micrómetros o más fino para eliminar cualquier partícula de gran tamaño. A continuación, la solución combinada se dejó reposar y/o se mezcló en un rodillo para frascos sin agitación hasta que la solución consiguió la homogeneidad; en algunos casos, ese proceso requiere de 24 a 48 horas.
A continuación, la solución combinada se hiló por rotación desde una tobera de hilar a aproximadamente 4.500 rpm y se recogió en una lámina de papel de aluminio de 5,08 cm por 5,08 cm (2 pulgadas por 2 pulgadas). La lámina de recogida se posicionó a aproximadamente 24,13 cm (9,5 pulgadas) desde la tobera de hilar. Los orificios en la tobera de hilar eran aberturas de un calibre de aproximadamente 30. A continuación, el tapete se sinterizó a aproximadamente 385°C durante aproximadamente 10 minutos.
En este ejemplo, puede observarse la deposición generalmente aleatoria de las fibras, así como la naturaleza entrecruzada o de cruzamiento de las fibras. El tapete resultante tenía un espesor de aproximadamente 50 micrómetros. Se observó además que el tapete era generalmente abierto. De manera similar, los diámetros de fibra observados fueron generalmente de diámetro medio, es decir, entre aproximadamente 750 nanómetros y aproximadamente 2 micrómetros de diámetro.
La Figura 8A es una SEM del tapete de PTFE hilado por rotación creado en el procedimiento del Ejemplo 5. La Figura 8A refleja un aumento de 170X. La Figura 8B es una SEM del PTFE realizado mediante hilado por rotación de la Figura 8A a un aumento de 950X.
Puede usarse un agente terapéutico con el tapete de PTFE hilado por rotación del Ejemplo 5. Por ejemplo, pueden añadirse aproximadamente 20-500 mg de rapamicina o paclitaxel a la dispersión de PTFE antes del hilado por rotación o pueden aplicarse al tapete después del curado.
Ejemplo 6
Una dispersión de agua de PTFE al 60% en peso se mezcló con PEO y agua tal como se indica a continuación. Se añadió agua al PEO para mantener una proporción de 2,86 ml de agua por gramo de PEO. El agua y el PEO se mezclaron hasta que el PEO se disolvió completamente y la solución creó un gel espeso. Se añadieron 24,00 ml de una dispersión acuosa de PTFE al 60% en peso al PEO disuelto para obtener una mezcla de 0,07 g/ml de PEO a una dispersión de PTFE. La mezcla se filtró a través de un filtro de 70 micrómetros o más fino para eliminar cualquier partícula de gran tamaño. A continuación, la solución combinada se dejó reposar y/o se mezcló en un rodillo para frascos sin agitación hasta que la solución consiguió la homogeneidad; en algunos casos, ese proceso requiere de 24 a 48 horas.
A continuación, la solución combinada se hiló por rotación desde una tobera de hilar a aproximadamente 4.500 rpm y se recogió en un mandril giratorio de 1,27 cm (0,5 pulgadas) de diámetro. El mandril se hizo girar a aproximadamente 200 rpm durante este ejemplo. El mandril se posicionó a aproximadamente 24,13 cm (9,5 pulgadas) desde la tobera de hilar. Los orificios en la tobera de hilar eran aberturas de un calibre de aproximadamente 30. A continuación, el tapete se sinterizó a aproximadamente 385°C durante aproximadamente 10 minutos.
Se observó que las fibras del tapete obtenido en este ejemplo estaban generalmente alineadas. El tapete resultante tenía un espesor de aproximadamente 50 micrómetros. Se observó además que el tapete era generalmente menos abierto. De manera similar, los diámetros de fibra observados fueron generalmente de diámetro medio, es decir, entre aproximadamente 750 nanómetros y aproximadamente 2 micrómetros de diámetro.
La Figura 9A es una SEM del tapete de PTFE hilado por rotación creado en el procedimiento del Ejemplo 6. La Figura 9A refleja un aumento de 170X. La Figura 9A ilustra las disposiciones generalmente más alineadas de las fibras recogidas en un mandril giratorio. En particular, la comparación de las Figuras 8A y 9A ilustra el efecto del uso de un mandril giratorio en oposición a un colector de lámina, con respecto a la alineación de las fibras. La Figura 9B es una SEM del PTFE realizado mediante hilado por rotación de la Figura 9A a un aumento de 950X.
Puede usarse un agente terapéutico con el tapete de PTFE hilado por rotación del Ejemplo 6. Por ejemplo, pueden añadirse aproximadamente 20-500 mg de rapamicina o paclitaxel a la dispersión de PTFE antes del hilado por rotación o pueden aplicarse al tapete después del curado.
Ejemplo 7
Una dispersión de agua de PTFE al 60% en peso se mezcló con PEO y agua tal como se indica a continuación. Se añadió agua al PEO para mantener una proporción de 2,86 ml de agua por gramo de PEO. El agua y el PEO se mezclaron hasta que el PEO se disolvió completamente y la solución creó un gel espeso. Se añadieron 21,43 ml de una dispersión acuosa de PTFE al 60% en peso al PEO disuelto para obtener una mezcla de 0,10 g/ml de PEO a una dispersión de PTFE. La mezcla se filtró a través de un filtro de 70 micrómetros o más fino para eliminar cualquier partícula de gran tamaño. A continuación, la solución combinada se dejó reposar y/o se mezcló en un rodillo para frascos sin agitación hasta que la solución consiguió la homogeneidad; en algunos casos, ese proceso requiere de 24 a 48 horas.
A continuación, la solución combinada se hiló por rotación desde una tobera de hilar a aproximadamente 6.000 rpm y se recogió en un mandril giratorio de 1,27 cm (0,5 pulgadas) de diámetro. El mandril se hizo girar a aproximadamente 200 rpm durante este ejemplo. El mandril se posicionó a aproximadamente 24,13 cm (9,5 pulgadas) desde la tobera de hilar. Los orificios en la tobera de hilar eran aberturas de un calibre de aproximadamente 30. A continuación, el tapete se sinterizó a aproximadamente 385°C durante aproximadamente 10 minutos.
Se observó que las fibras del tapete obtenido en este ejemplo estaban generalmente alineadas. El tapete resultante tenía un espesor de aproximadamente 50 micrómetros. Se observó además que el tapete era generalmente abierto. De manera similar, los diámetros de fibra observados fueron generalmente de gran diámetro, es decir, de al menos aproximadamente 2 micrómetros y hasta aproximadamente 1 milímetro de diámetro.
La Figura 10A es una SEM del tapete de PTFE hilado por rotación creado en el procedimiento del Ejemplo 7. La Figura 10A refleja un aumento de 170X. La Figura 10B es una SEM del PTFE realizado mediante hilado por rotación de la Figura 10A a un aumento de 950X.
Puede usarse un agente terapéutico con el tapete de PTFE hilado por rotación del Ejemplo 7. Por ejemplo, pueden añadirse aproximadamente 20-500 mg de rapamicina o paclitaxel a la dispersión de PTFE antes del hilado por rotación o pueden aplicarse al tapete después del curado.
Ejemplo 8
Una dispersión de agua de PTFE al 60% en peso se mezcló con PEO y agua tal como se indica a continuación. Se añadió agua al PEO para mantener una proporción de 2,86 ml de agua por gramo de PEO. El agua y el PEO se mezclaron hasta que el PEO se disolvió completamente y la solución creó un gel espeso. Se añadieron 20,56 ml de una dispersión acuosa de PTFE al 60% en peso al PEO disuelto para obtener una mezcla de 0,11 g/ml de PEO a una dispersión de PTFE. La mezcla se filtró a través de un filtro de 70 micrómetros o más fino para eliminar cualquier partícula de gran tamaño. A continuación, la solución combinada se dejó reposar y/o se mezcló en un rodillo para frascos sin agitación hasta que la solución consiguió la homogeneidad; en algunos casos, ese proceso requiere de 24 a 48 horas.
A continuación, la solución combinada se hiló por rotación desde una tobera de hilar a aproximadamente 8.000 rpm y se recogió en una lámina de papel de aluminio de 5,08 cm por 5,08 cm (2 pulgadas por 2 pulgadas). La lámina de recogida se posicionó a aproximadamente 24,13 cm (9,5 pulgadas) desde la tobera de hilar. Los orificios en la tobera de hilar eran aberturas de un calibre de aproximadamente 30. A continuación, el tapete se sinterizó a aproximadamente 385°C durante aproximadamente 10 minutos.
Se observó que el tapete creado en este ejemplo tenía una gran distribución de diámetros de fibra, incluyendo algunas fibras grandes. El tapete resultante tenía un espesor de aproximadamente 50 micrómetros. Se observó además que el tapete era generalmente abierto. De manera similar, los diámetros de fibra observados eran generalmente de gran diámetro, es decir, de al menos aproximadamente 2 micrómetros y hasta aproximadamente 1 milímetro de diámetro.
La Figura 11 es una SEM del tapete de PTFE hilado por rotación creado en el procedimiento del Ejemplo 8. La Figura 11 refleja un aumento de 950X.
Puede usarse un agente terapéutico con el tapete de PTFE hilado por rotación del Ejemplo 8. Por ejemplo, pueden añadirse aproximadamente 20-500 mg de rapamicina o paclitaxel a la dispersión de PTFE antes del hilado por rotación o pueden aplicarse al tapete después del curado.
Ejemplo 9
Una dispersión de agua de PTFE al 60% en peso se mezcló con PEO y agua tal como se indica a continuación. Se añadió agua al PEO para mantener una proporción de 2,86 ml de agua por gramo de PEO. El agua y el PEO se mezclaron hasta que el PEO se disolvió completamente y la solución creó un gel espeso. Se añadieron 21,43 ml de una dispersión acuosa de PTFE al 60% en peso al PEO disuelto para obtener una mezcla de 0,10 g/ml de PEO a una dispersión de PTFE. La mezcla se filtró a través de un filtro de 70 micrómetros o más fino para eliminar cualquier partícula de gran tamaño. A continuación, la solución combinada se dejó reposar y/o se mezcló en un rodillo para
frascos sin agitación hasta que la solución consiguió la homogeneidad; en algunos casos, ese proceso requiere de 24 a 48 horas.
A continuación, la solución combinada se hiló por rotación desde una tobera de hilar a aproximadamente 6.000 rpm y se recogió en una lámina de papel de aluminio de 5,08 cm por 5,08 cm (2 pulgadas por 2 pulgadas). La lámina de recogida se posicionó a aproximadamente 24,13 cm (9,5 pulgadas) desde la tobera de hilar. Los orificios en la tobera de hilar eran aberturas de un calibre de aproximadamente 30. A continuación, el tapete se sinterizó a aproximadamente 385°C durante aproximadamente 10 minutos.
No se observó formación de perlas sobre las fibras de este tapete. El tapete resultante tenía un espesor de aproximadamente 50 micrómetros. Se observó además que el tapete era generalmente menos abierto. De manera similar, los diámetros de fibra observados eran generalmente de diámetro medio, es decir, entre aproximadamente 750 nanómetros y aproximadamente 2 micrómetros de diámetro.
La Figura 12A es una SEM del tapete de PTFE hilado por rotación creado en el procedimiento del Ejemplo 9. La Figura 12A refleja un aumento de 170X. La Figura 12B es una SEM del PTFE realizado mediante hilado por rotación de la Figura 12A a un aumento de 950X.
Puede usarse un agente terapéutico con el tapete de PTFE hilado por rotación del Ejemplo 9. Por ejemplo, pueden añadirse aproximadamente 20-500 mg de rapamicina o paclitaxel a la dispersión de PTFE antes del hilado por rotación o pueden aplicarse al tapete después del curado.
Ejemplo 10
Una dispersión de agua de PTFE al 60% en peso se mezcló con PEO y agua tal como se indica a continuación. Se añadió agua al PEO para mantener una proporción de 2,86 ml de agua por gramo de PEO. El agua y el PEO se mezclaron hasta que el PEO se disolvió completamente y la solución creó un gel espeso. Se añadieron 25,71 ml de una dispersión acuosa de PTFE al 60% en peso al PEO disuelto para obtener una mezcla de 0,05 g/ml de PEO a una dispersión de PTFE. La mezcla se filtró a través de un filtro de 70 micrómetros o más fino para eliminar cualquier partícula de gran tamaño. A continuación, la solución combinada se dejó reposar y/o se mezcló en un rodillo para frascos sin agitación hasta que la solución consiguió la homogeneidad; en algunos casos, ese proceso requiere de 24 a 48 horas.
A continuación, la solución combinada se hiló por rotación desde una tobera de hilar a aproximadamente 3.000 rpm y se recogió en una lámina de papel de aluminio de 5,08 cm por 5,08 cm (2 pulgadas por 2 pulgadas). La lámina de recogida se posicionó a aproximadamente 25,4 cm (10 pulgadas) desde la tobera de hilar. Los orificios en la tobera de hilar eran aberturas de un calibre de aproximadamente 30. A continuación, el tapete se sinterizó a aproximadamente 385°C durante aproximadamente 10 minutos.
Este ejemplo produjo las fibras de menor diámetro de los ejemplos divulgados en el presente documento. El tapete resultante tenía un espesor de aproximadamente 50 micrómetros. Se observó además que el tapete era generalmente cerrado. Una vez más, los diámetros de fibra observados eran generalmente de pequeño diámetro, es decir, de un diámetro menor de aproximadamente 750 nanómetros.
La Figura 13A es una SEM del tapete de PTFE hilado por rotación creado en el procedimiento del Ejemplo 10. La Figura 13A refleja un aumento de 170X. La Figura 13B es una SEM del PTFE realizado mediante hilado por rotación de la Figura 13A a un aumento de 950X.
Puede usarse un agente terapéutico con el tapete de PTFE hilado por rotación del Ejemplo 10. Por ejemplo, pueden añadirse aproximadamente 20-500 mg de rapamicina o paclitaxel a la dispersión de PTFE antes del hilado por rotación o pueden aplicarse al tapete después del curado.
Ejemplo 11
Una dispersión de agua de PTFE al 60% en peso se mezcló con PEO y agua tal como se indica a continuación. Se añadió agua al PEO para mantener una proporción de 2,86 ml de agua por gramo de PEO. El agua y el PEO se mezclaron hasta que el PEO se disolvió completamente y la solución creó un gel espeso. Se añadieron 24,00 ml de una dispersión acuosa de PTFE al 60% en peso al PEO disuelto para obtener una mezcla de 0,07 g/ml de PEO a una dispersión de PTFE. La mezcla se filtró a través de un filtro de 70 micrómetros o más fino para eliminar cualquier partícula de gran tamaño. A continuación, la solución combinada se dejó reposar y/o se mezcló en un rodillo para frascos sin agitación hasta que la solución consiguió la homogeneidad; en algunos casos, ese proceso requiere de 24 a 48 horas.
A continuación, la solución combinada se hiló por rotación desde una tobera de hilar a aproximadamente 3.500 rpm y se recogió en un mandril giratorio de 1,27 cm (0,5 pulgadas) de diámetro. El mandril se hizo girar a aproximadamente 200 rpm durante este ejemplo. El mandril se posicionó horizontalmente en este ejemplo. El mandril se posicionó entre aproximadamente 10,16 cm (4 pulgadas) y aproximadamente 15,24 cm (6 pulgadas) desde la tobera de hilar, a lo
largo de la longitud del mandril. Los orificios en la tobera de hilar eran aberturas de un calibre de aproximadamente 30. A continuación, el tapete se sinterizó a aproximadamente 385°C durante aproximadamente 10 minutos.
El tapete resultante tenía un espesor de aproximadamente 45 micrómetros. Se observó además que el tapete era generalmente cerrado. De manera similar, los diámetros de fibra observados eran generalmente de diámetro medio, es decir, entre aproximadamente 750 nanómetros y aproximadamente 2 micrómetros de diámetro.
La Figura 14A es una SEM del tapete de PTFE hilado por rotación creado en el procedimiento del Ejemplo 11, con un aumento de 170X. La Figura 14B es una SEM del PTFE realizado mediante hilado por rotación de la Figura 14A a un aumento de 950X.
Puede usarse un agente terapéutico con el tapete de PTFE hilado por rotación del Ejemplo 11. Por ejemplo, pueden añadirse aproximadamente 20-500 mg de rapamicina o paclitaxel a la dispersión de PTFE antes del hilado por rotación o pueden aplicarse al tapete después del curado.
Ejemplo 12
Se produjeron dos tubos de nanofibras separados sobre un mandril giratorio horizontal y cada tubo se retiró desde el mandril. Cada tubo se produjo según el procedimiento descrito en el Ejemplo 11. A continuación, el primero de los dos tubos se colocó sobre un mandril de 1,27 cm (0,5 pulgadas) de diámetro y una película sólida de FEP (etileno propileno fluorado) de 0,00254 cm (0,001 pulgadas) de espesor se envolvió una vez alrededor del primer tubo y del mandril. La película de FEP se fijó en su sitio con un soldador a aproximadamente 320°C.
A continuación, el segundo tubo de nanofibras se colocó sobre la capa de película de FEP y toda la construcción se colocó en un horno durante aproximadamente 21 minutos a aproximadamente 330°C. La construcción se retiró del horno y se dejó enfriar, y la construcción se retiró del mandril.
La Figura 15 es una SEM de una vista en sección transversal de esta construcción en capas a un aumento de 370X. Tal como se muestra en esta figura, las capas superior e inferior comprenden tapetes de nanofibras, mientras que la capa media de FEP puede configurarse de manera que sea más impermeable al crecimiento y/o a la fijación de tejido.
Ejemplo 13
Una mezcla de 0,07 g/ml de dispersión de PEO a PTFE se hiló por rotación desde una tobera de hilar a aproximadamente 3.500 rpm y se recogió sobre un mandril giratorio. El mandril se hizo girar a aproximadamente 200 rpm y se posicionó horizontalmente en este ejemplo. El mandril se posicionó entre aproximadamente 10,16 cm (4 pulgadas) y aproximadamente 15,24 cm (6 pulgadas) desde la tobera de hilar, a lo largo de la longitud del mandril. Los orificios en la tobera de hilar eran aberturas de un calibre de aproximadamente 30. A continuación, el tapete se sinterizó a aproximadamente 385°C durante aproximadamente 10 minutos.
A continuación, una película de FEP se colocó alrededor del tapete y del mandril y se aplicó un material de envoltura para comprimir la construcción. A continuación, la construcción se calentó a aproximadamente 330°C durante aproximadamente 21 minutos. El FEP se fundió parcialmente y fluyó al interior de los huecos o espacios abiertos en el tapete formado inicialmente. A continuación, se retiró la envoltura de compresión.
La Figura 16 es una SEM de la construcción de PTFE/FEP a un aumento de 950X. Puede observarse la disposición y la interacción del FEP con respecto al PTFE.
Puede usarse un agente terapéutico con el tapete de PTFE/PEO hilado por rotación del Ejemplo 13. Por ejemplo, pueden añadirse aproximadamente 20-500 mg de rapamicina o paclitaxel a la dispersión de PTFE/PEO antes del hilado por rotación o pueden aplicarse al tapete después del curado.
Ejemplo 14
Se preparó un revestimiento realizado mediante hilado por rotación de múltiples capas que comprendía bismuto que contenía una capa intermedia de bismuto cargada con FEP (banda Bi/FEP) intercalada entre capas de PTFE realizadas mediante hilado por rotación.
Para las capas hiladas por rotación de PTFE, una mezcla de 0,07 g/ml de PEO a dispersión de PTFE se hiló por rotación desde una tobera de hilar a aproximadamente 3.500 rpm y se recogió sobre un mandril giratorio. El mandril se hizo girar a aproximadamente 200 rpm en una posición horizontal entre aproximadamente 10,16 cm (4 pulgadas) y aproximadamente 15,24 cm (6 pulgadas) desde la tobera de hilar, a lo largo de la longitud del mandril. Los orificios en la tobera de hilar eran aberturas de un calibre de aproximadamente 30. A continuación, el tapete se sinterizó a aproximadamente 385°C durante aproximadamente 10 minutos. A continuación, el tapete de PTFE se sumergió en una mezcla de proporción 5:2 de FEP y agua y se secó y se sinterizó a 325°C durante aproximadamente 15 minutos.
Para la capa intermedia de bismuto, se mezclaron aproximadamente 0,5 gramos de bismuto en polvo (Sigma Aldrich 265462, malla 100, pureza del 99%) con 2 ml de dispersión acuosa de FEP al 55% (DuPont TE9568) en una jeringa
de 3 ml. El tapete sumergido en FEP se revistió con la mezcla bismuto/FEP expulsando el contenido de la jeringa sobre el tapete. A continuación, el tapete revestido con bismuto/FEP se revistió con una segunda capa del material de PTFE realizado mediante hilado por rotación y se sinterizó a 3852C durante aproximadamente 15 minutos. La estructura resultante que comprendía la banda Bi/FEP intercalada entre las capas de PTFE hiladas por rotación tenía un espesor de aproximadamente 57 pm, una porosidad de aproximadamente el 47,96% y un diámetro de fibra promedio de aproximadamente 1,48 pm.
La Figura 19 es una SEM del tapete de PTFE/PEO con la capa intermedia de banda Bi/FEP a un aumento de 170X.
Ejemplo 15
Se preparó un revestimiento realizado mediante hilado por rotación usando subcarbonato de bismuto combinado con una mezcla de PTFE/PEO. Se preparó una dispersión al 60% en peso de subcarbonato de bismuto (Tyco 0288, mezcla ZS de subcarbonato de bismuto, con estearato de zinc; (BiO)2CO3) en agua mezclando aproximadamente 12 g de subcarbonato de bismuto en 20 ml de agua. Se mezclaron aproximadamente 3,5 g de PEO y 4,39 ml de agua DI con la dispersión de subcarbonato de bismuto para producir una mezcla de 0,144 g/ml de PEO/subcarbonato de bismuto. A continuación, se añadieron 20 ml de PTFE a la mezcla de PEO/subcarbonato de bismuto.
La mezcla de PTFE/PEO/subcarbonato de bismuto se hiló por rotación a aproximadamente 2.000 - 3.000 rpm a través de una abertura de calibre 25 durante aproximadamente 1 minuto para crear un tapete de fibra hilado por rotación.
La Figura 20 es una SEM del tapete de PTFE/PEO/subcarbonato de bismuto a un aumento de 170X, y la Figura 21 es una SEM del mismo tapete de PTFE/PEO/subcarbonato de bismuto a un aumento de 950X.
Ejemplo 16
El grado de fijación de células endoteliales (ECA) al tapete de PTFE/PEO con una capa intermedia o banda de bismuto/FEP (banda Bi/FEP), tal como se describe en el Ejemplo 14 y se muestra en la Figura 19, se determinó usando un ensayo de fijación de células endoteliales. El material de PTFE/PEO con banda Bi/FEP se ensayó para determinar su capacidad para apoyar la fijación de células endoteliales aórticas porcinas.
Se generó una curva estándar con un rango de densidades de siembra de células endoteliales para correlacionar el material PTFE/PEO con la banda Bi/FEP. Además de las muestras de hilado por rotación, se ensayaron también una serie de muestras de material de PTFE expandido (ePTFE) para proporcionar una referencia o una comparación para los materiales hilados por rotación. El material de ePTFE usado fue el Bard Impra Straight Thinwall Vascular Graft (Cat # 80S06TW) disponible comercialmente, que se usa frecuentemente como un material de control en la literatura relevante, ya que se conoce que tiene una respuesta biológica favorable y una fijación de células endoteliales favorable.
Los materiales de PTFE/PEO con bandas Bi/FEP se ensamblaron en un conjunto de cápsula Beem y, a continuación, se esterilizaron con ETO. Los conjuntos Beem se humedecieron previamente con 200 pl de D-PBS a 37°C en CO2 al 5% durante 30 minutos. Se sembraron conjuntos de Beem por triplicado con células endoteliales 50K, con la excepción de un control Beem (solo medio). Se preparó una curva estándar de células endoteliales en una placa de 96 pocillos con pocillos duplicados para 0, 1,25 K, 2,5 K, 5 K, 10 K, 20 K, 40 K y 60 K células endoteliales por pocillo. Se permitió que las células endoteliales se fijaran durante 90 minutos a 37°C en CO2 al 5%.
A los 90 minutos, las células no adheridas se retiraron de los conjuntos Beem pipeteando el medio, enjuagando suavemente con 200 pl de D-PBS y, a continuación, añadiendo 200 pl de medio fresco. Se añadieron 50 pl de solución madre XTT (1 mg/ml de XTT (2,3-bis-(2-metoxi-4-nitro-5-sulfofenil)-2H-tetrazolio-5-carboxanilida) y 32 pM de PMS (metilsulfato de 5-metilfenazinio) a cada conjunto Beem y a todos los pocillos de la curva estándar y se incubaron a 37°C en CO2 al 5% durante 3 horas. Los pocillos de la curva estándar no se enjuagaron.
A las 3 horas, la solución de medio/XTT se mezcló, a continuación, se transfirieron 150 pl a pocillos limpios en una placa de 96 pocillos. Las células que respiran activamente convierten el XTT soluble en agua, en presencia de PMS aceptor de electrones intermedio, en un producto de formazán naranja, soluble en agua. De esta manera, después del período de incubación, el formazán está en solución en el medio de cada pocillo. La absorbancia se midió a 450 nm con una referencia de 650 nm.
Tal como se muestra en la Figura 22, la densidad óptica (DO) de cada pocillo se leyó a 450 nm y a 650 nm. La absorbancia de fondo a 650 nm se restó de la absorbancia a 450 nm y los resultados se representaron gráficamente. Tal como se usa en el presente documento, la "densidad óptica" mide la absorbancia de la luz en la solución. En este ejemplo, cuanto mayor es el número de células que se fijan al material, y están disponibles para reaccionar con el XTT/PMS, más oscuro es el color del sobrenadante (debido a una mayor cantidad de formazán) y, por lo tanto, mayor es la densidad óptica (o absorbancia de la luz) de la muestra. Suponiendo que todas las células del experimento convierten XTT en su derivado formazán a la misma velocidad, la medición de la densidad óptica es directamente proporcional al número de células fijadas.
El porcentaje de fijación de células endoteliales fue superior al 170% (n = 5) para los tapetes de PTFE/PEO con bandas Bi/FEP en comparación con los controles de ePTFE, mostrando que la presencia de bismuto en el revestimiento realizado mediante hilado por rotación aumenta la fijación de las células endoteliales.
Los materiales divulgados en el presente documento pueden configurarse para conseguir diversas cantidades de fijación de células endoteliales, tal como se define en este ensayo. Tal como se describe en el presente documento, la adición de bismuto al tapete, los cambios en el porcentaje de porosidad de un tapete, el espesor del tapete y/o el diámetro de las fibras que componen el tapete pueden influir en las características del tapete, incluyendo en la respuesta del material a este ensayo.
Realizaciones ejemplares
Las siguientes realizaciones son ilustrativas y ejemplares y no pretenden ser, en modo alguno, una limitación del alcance de la presente divulgación.
I. Dispositivo médico
En una realización, un dispositivo médico comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender un agente terapéutico seleccionado de entre al menos uno de entre rapamicina, paclitaxel, un compuesto que contiene bismuto, heparina y análogos de los mismos.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender un agente terapéutico en una cantidad configurada para suministrar una dosis farmacéuticamente eficaz a un tejido objetivo.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender un agente terapéutico en una cantidad configurada para suministrar una dosis a un tejido objetivo de entre aproximadamente 100 pg y aproximadamente 600 pg durante un período de tiempo deseado.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede configurarse para proporcionar una liberación rápida de un agente terapéutico a un tejido objetivo.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede configurarse para proporcionar una liberación rápida de un agente terapéutico a un tejido objetivo en aproximadamente 5 minutos o menos, 4 minutos o menos, 3 minutos o menos, 2,5 minutos o menos, 2 minutos o menos, 1,8 minutos o menos, 1,6 minutos o menos, 1,4 minutos o menos, 1,2 minutos o menos, 1 minuto o menos, 0,9 minutos o menos, 0,8 minutos o menos, 0,7 minutos o menos, 0,6 minutos o menos, 0,5 minutos o menos, 0,4 minutos o menos, 0,3 minutos o menos, 0,2 minutos o menos y 0,1 minutos o menos.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede configurarse para proporcionar una liberación retardada de un agente terapéutico a un tejido objetivo.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede configurarse para proporcionar una liberación retardada de un agente terapéutico a un tejido objetivo durante un período de tiempo de al menos aproximadamente un día, múltiples días, una semana, múltiples semanas, un mes, múltiples meses o un año o más.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender al menos uno de entre nailon 6-6, polietileno, polipropileno, PTFE y Kevlar.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender al menos uno de entre fibrina, fibrinógeno, quitina, quitosano, almidón, colágeno, ácido hialurónico, alginato, dextrano, celulosa y mezclas de los mismos.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender fibras hiladas por rotación con un diámetro de aproximadamente un micrómetro o menor.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender fibras hiladas por rotación con un diámetro de aproximadamente un micrómetro o mayor.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender al menos dos capas de fibras hiladas por rotación, en el que las al menos dos capas de fibras hiladas por rotación están orientadas en aproximadamente la misma dirección.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender al menos dos capas de fibras hiladas por rotación, en el que las al menos dos capas de fibras hiladas por rotación están orientadas en direcciones aproximadamente diferentes.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede acoplarse con una capa no hilada. El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender fibras hiladas por rotación que se curan mediante sinterización.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender fibras hiladas por rotación que comprenden al menos un material basado en disolvente.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender fibras hiladas por rotación que comprenden al menos un material procesable por fusión.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender un agente terapéutico que se incorpora antes del hilado por rotación del revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, sobre el dispositivo médico.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender un agente terapéutico que se aplica después de la aplicación de las fibras hiladas por rotación sobre el dispositivo médico. El agente terapéutico puede ser un fármaco unido covalente o iónicamente.
El agente terapéutico puede ser heparina.
El agente terapéutico puede aplicarse a las fibras hiladas por rotación mediante al menos uno de entre pulverización, enrollado y cepillado.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender un agente terapéutico que se mezcla con una solución portadora y, a continuación, se hila por rotación sobre el dispositivo médico, proporcionando de esta manera fibras hiladas por rotación que tienen partículas de agente terapéutico fijadas. El agente terapéutico puede ser bismuto o un compuesto que contiene bismuto.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender un agente terapéutico en forma de polvo que se mezcla con una solución y, a continuación, se hila por rotación sobre el dispositivo médico.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender un agente terapéutico hilado por rotación.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender un compuesto que contiene bismuto hilado por rotación.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede consistir en un agente terapéutico hilado por rotación.
El dispositivo médico puede comprender además un revestimiento electrohilado.
El dispositivo médico puede ser un balón que comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco.
El dispositivo médico puede ser una endoprótesis que comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco.
El dispositivo médico puede ser un injerto vascular que comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco.
Un balón puede comprender un revestimiento de microfibras poliméricas, liberador de fármaco, o un revestimiento de nanofibras poliméricas, liberador de fármaco.
Una endoprótesis puede comprender un revestimiento de microfibras poliméricas, liberador de fármaco, o un revestimiento de nanofibras poliméricas, liberador de fármaco.
II. Método de suministro de fármacos
En una realización, un método para suministrar un fármaco a un tejido objetivo usando un dispositivo médico que tiene un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, comprende: posicionar el dispositivo médico que comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, cerca de un tejido objetivo; desplegar el dispositivo médico, colocando de esta manera el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, en contacto con el tejido objetivo; y suministrar el fármaco al tejido objetivo liberando el fármaco desde el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender un agente terapéutico seleccionado de entre al menos uno de los siguientes: rapamicina, paclitaxel, bismuto y análogos de los mismos.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender un agente terapéutico en una cantidad configurada para suministrar una dosis farmacéuticamente eficaz al tejido objetivo.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede configurarse para proporcionar una liberación rápida de un agente terapéutico a un tejido objetivo.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede configurarse para proporcionar una liberación rápida de un agente terapéutico a un tejido objetivo en aproximadamente 5 minutos o menos, 4 minutos o menos, 3 minutos o menos, 2,5 minutos o menos, 2 minutos o menos, 1,8 minutos o menos, 1,6 minutos o menos, 1,4 minutos o menos, 1,2 minutos o menos, 1 minuto o menos, 0,9 minutos o menos, 0,8 minutos o menos, 0,7 minutos o menos, 0,6 minutos o menos, 0,5 minutos o menos, 0,4 minutos o menos, 0,3 minutos o menos, 0,2 minutos o menos y 0,1 minutos o menos.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede configurarse para proporcionar una liberación retardada de un agente terapéutico a un tejido objetivo.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede configurarse para proporcionar una liberación retardada de un agente terapéutico a un tejido objetivo durante un período de tiempo de al menos aproximadamente un día, múltiples días, una semana, múltiples semanas, un mes, múltiples meses o un año o más.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender al menos uno de entre nailon 6-6, polietileno, polipropileno, PTFE y Kevlar.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender al menos uno de los siguientes: fibrina, fibrinógeno, quitina, quitosano, almidón, colágeno, ácido hialurónico, alginato, dextrano, celulosa y mezclas de los mismos.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender fibras hiladas por rotación de un diámetro de aproximadamente un micrómetro o menor.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender fibras hiladas por rotación de un diámetro de aproximadamente un micrómetro o mayor.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender al menos dos capas de fibras hiladas por rotación, en el que las al menos dos capas de fibras hiladas por rotación están orientadas en aproximadamente la misma dirección.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender al menos dos capas de fibras hiladas por rotación, en el que las al menos dos capas de fibras hiladas por rotación están orientadas en direcciones aproximadamente diferentes.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede acoplarse con una capa no hilada.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender fibras hiladas por rotación que se curan mediante sinterización.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender fibras hiladas por rotación que comprenden al menos un material basado en disolvente.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender fibras hiladas por rotación que comprenden al menos un material procesable por fusión.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender un agente terapéutico que se incorpora antes del hilado por rotación del revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, sobre el dispositivo médico.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender un agente terapéutico que se aplica después de la aplicación de las fibras hiladas por rotación sobre el dispositivo médico.
El agente terapéutico puede aplicarse a las fibras hiladas por rotación mediante al menos pulverización, enrollado y cepillado.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender un agente terapéutico que se mezcla con una solución portadora y, a continuación, se hila por rotación sobre el dispositivo médico, proporcionando de esta manera fibras hiladas por rotación que tienen partículas de agente terapéutico fijadas.
El agente terapéutico puede ser bismuto o un compuesto que contiene bismuto.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender un agente terapéutico hilado por rotación.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede comprender un bismuto hilado por rotación.
El revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, puede consistir en un agente terapéutico hilado por rotación.
El dispositivo médico puede comprender además un revestimiento electrohilado.
El dispositivo médico puede ser un balón que comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco.
El dispositivo médico puede ser una endoprótesis que comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco.
El dispositivo médico puede ser un injerto vascular que comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco.
Claims (11)
1. Dispositivo médico que comprende un revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, en el que el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, comprende al menos dos capas de fibras hiladas por rotación que tienen un diámetro comprendido entre 50 nanómetros y 3 micrómetros, y un agente terapéutico en una cantidad configurada para suministrar una dosis farmacéuticamente eficaz a un tejido objetivo, en el que el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, está configurado para proporcionar una liberación controlada de la dosis farmacéuticamente eficaz del agente terapéutico a un tejido objetivo, en el que el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, tiene un porcentaje de porosidad comprendido entre el 30% y el 80%, y en el que el agente terapéutico se asocia con el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, mediante un enlace covalente o iónico.
2. Dispositivo médico según la reivindicación 1, en el que el agente terapéutico se selecciona de entre al menos uno de entre rapamicina, paclitaxel, un compuesto que contiene bismuto y heparina.
3. Dispositivo médico según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, comprende al menos uno de entre nailon 6-6, polietileno, polipropileno, PTFE o Kevlar.
4. Dispositivo médico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, comprende al menos uno de entre fibrina, fibrinógeno, quitina, quitosano, almidón, colágeno, ácido hialurónico, alginato, dextrano, celulosa o mezclas de los mismos.
5. Dispositivo médico según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el revestimiento realizado mediante hilado por rotación, liberador de fármaco, comprende al menos una capa de un material no hilado.
6. Método de fabricación de un dispositivo médico que comprende un revestimiento polimérico liberador de fármaco, comprendiendo el método:
hilar por rotación un material polimérico;
aplicar el material polimérico realizado mediante hilado por rotación a un sustrato del dispositivo médico; y
asociar un agente terapéutico con el material polimérico realizado mediante hilado por rotación mediante un enlace covalente o iónico;
en el que el material polimérico realizado mediante hilado por rotación está configurado para proporcionar una liberación controlada de una dosis farmacéuticamente eficaz del agente terapéutico a un tejido objetivo.
7. Método según la reivindicación 6, en el que el agente terapéutico se asocia con el material polimérico realizado mediante hilado por rotación durante el hilado por rotación del material polimérico.
8. Método según la reivindicación 6, en el que el agente terapéutico se asocia con el material polimérico realizado mediante hilado por rotación después del hilado por rotación del material polimérico.
9. Método según la reivindicación 6, en el que el agente terapéutico se mezcla con el material polimérico en una forma de dispersión o líquida antes del hilado por rotación del material polimérico.
10. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 6-9, que comprende además electrohilar una capa de material polimérico que se aplica al sustrato del dispositivo médico.
11. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 6-10, que comprende además aplicar una segunda capa del material polimérico realizado mediante hilado por rotación al sustrato del dispositivo médico.
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