IT201900006867A1

IT201900006867A1 - Metodo e dispositivo di realizzazione di una composizione comprendente plasma arricchito di piastrine, un kit per detto dispositivo di realizzazione, detta composizione stessa e uso di detta composizione

Info

Publication number: IT201900006867A1
Application number: IT102019000006867A
Authority: IT
Inventors: Ragione Riccardo Della; Valentina Menozzi; Alice Michelangeli
Original assignee: Prometheus Soc A Responsabilita Limitata
Priority date: 2019-05-15
Filing date: 2019-05-15
Publication date: 2020-11-15
Also published as: CN114007754A; WO2020230055A1; AU2020273674A1; EP3969075A1; CA3140319A1; JP2022533059A; IL287897A; US20220218754A1

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“METODO E DISPOSITIVO DI REALIZZAZIONE DI UNA COMPOSIZIONE COMPRENDENTE PLASMA ARRICCHITO DI PIASTRINE, UN KIT PER DETTO DISPOSITIVO DI REALIZZAZIONE, DETTA COMPOSIZIONE STESSA E USO DI DETTA COMPOSIZIONE”

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione è relativa ad un metodo ed un dispositivo di realizzazione di una composizione comprendente plasma arricchito di piastrine, un kit per detto dispositivo, detta composizione stessa ed un uso di detta composizione.

La presente invenzione trova, in particolare, vantaggiosa applicazione per la realizzazione di una composizione comprendente plasma arricchito di piastrine ottenuto da sangue prelevato da un paziente umano o animale.

ARTE ANTERIORE

E’ noto da diverso tempo l’impiego di composizioni comprendenti derivati ematici, come ad esempio plasma arricchito di piastrine (comunemente chiamato “PRP”) per la cura di lesioni cutanee e di patologie osteo-condrali o articolari. Il PRP viene ottenuto partendo da sangue intero prelevato da un paziente che può essere umano oppure animale, tramite un processo di singola o doppia centrifugazione. La doppia centrifugazione permette di effettuare la separazione dei componenti del sangue intero sostanzialmente in due fasi.

Nella prima fase vengono separati il buffy coat (comprendente la maggior parte dei globuli bianchi) e le emazie (globuli rossi) dal plasma contenente le piastrine.

Mentre, nella seconda fase si ha la deposizione delle piastrine sotto forma di pellet sul fondo del contenitore e, nella porzione superiore, il plasma privo o povero di piastrine.

Per ottenere la composizione finale comprendente PRP, il pellet di piastrine formatosi viene risospeso e solubilizzato in un volume di plasma inferiore a quello di partenza, così da concentrare le piastrine. La composizione liquida comprendente PRP presenta una concentrazione di piastrine almeno 4-6 volte maggiore rispetto alla concentrazione iniziale, mantenendo le piastrine vitali, attive e funzionali, in grado di rilasciare fattori di crescita.

Nei dispositivi di tipo noto, tuttavia, si ha il controllo e il comando esclusivamente dell’accelerazione e del tempo di accelerazione. Mentre, la decelerazione segue la naturale perdita di velocità delle particelle dovuta all’inerzia ed all’attrito. Pertanto, essendo la decelerazione casuale può essere troppo lunga o troppo breve, influendo negativamente sulla qualità del PRP ottenuto, a causa dello stress al quale sono sottoposte le piastrine.

Inoltre, i dispositivi noti che effettuano una centrifugazione di tipo verticale, creano un vortice interno durante l’arresto dell’accelerazione che causa il rimescolamento tra emazie e plasma con una conseguente maggior quantità di globuli rossi nella composizione finale, che ha l’ulteriore svantaggio di stimolare una eccessiva risposta immuno-mediata.

I dispositivi noti sono in grado di realizzare in modo automatico solo la composizione in forma liquida comprendente PRP. Mentre, i dispositivi noti non sono in grado di realizzare in modo automatico, all’interno di un ambiente sterile e controllato, la composizione comprendente PRP sotto forma di gel. Infatti, l’operatore deve aggiungere manualmente alla composizione liquida di PRP un agente gelificante (come ad esempio Calcio Gluconato, Calcio Cloruro e/o trombina) e successivamente deve provvedere ad incubare la composizione ad una temperatura di circa 37°, fino a completa gelificazione.

Pertanto, ad oggi, l’operazione di realizzazione della composizione (comprendente PRP) sotto forma di gel presenta una pluralità di svantaggi. Il processo manuale di realizzazione di detta composizione sotto forma di gel non presenta un buon livello di sicurezza a causa degli errori umani che possono incorrere. Non essendo possibile predisporre di una cappa mobile per lavorare in condizioni sterili in una qualsiasi postazione, è evidente che la composizione sotto forma di gel ottenuta non può sempre soddisfare il requisito di sterilità, in quanto non è possibile avere in qualsiasi postazione una cappa. Inoltre, essendo il processo puramente manuale, c’è una componente di aleatorietà che non garantisce una buona ripetibilità del processo, cioè non è possibile garantire di ottenere la stessa qualità della composizione comprendente PRP che è stata realizzata da due processi di produzione successivi e distinti. La composizione sotto forma di gel nota non presenta inoltre una buona uniformità, ad esempio di distribuzione del PRP, al suo interno. Con il metodo noto, la composizione sotto forma di gel ottenuta non è completamente gelificata, presentando un’elevata componente ancora liquida o semi-solida, che tende a gocciolare, perdendo i principi attivi che lo caratterizzano e sporcando l’ambiente circostante. Inoltre, la composizione gel nota non presenta una forma stabile e pertanto si deforma rendendo complicata la sua manipolazione e applicazione.

Inoltre, la composizione nota presenta: una limitata percentuale di piastrine recuperate dal sangue intero che vengono preservate nel prodotto finale ed un basso fattore di concentrazione (ovvero il rapporto tra il contenuto piastrinico rispetto al prodotto di partenza).

Di conseguenza, la composizione gel nota presenta una qualità scadente dal punto di vista della funzionalità, dell’efficacia e dell’applicabilità della composizione stessa.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è, pertanto, quello di fornire un metodo ed un dispositivo per la realizzazione di una composizione, in particolare comprendente plasma arricchito di piastrine, un kit per detto dispositivo, detta composizione stessa ed un uso di detta composizione che siano privi degli inconvenienti dello stato dell’arte, che siano di facile ed economica realizzazione e che presentino una elevata qualità.

Secondo la presente invenzione vengono forniti un metodo ed un dispositivo per la realizzazione di una composizione, in particolare comprendente plasma arricchito di piastrine, un kit per detto dispositivo, detta composizione stessa ed un uso di detta composizione secondo quanto citato nelle rivendicazioni allegate.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Per una migliore comprensione dell’invenzione sono descritte due forme di attuazione a puro titolo esemplificativo e non limitativo dove:

- la figura 1 è una vista prospettica e schematica, con alcune parti asportate per chiarezza, di un dispositivo per la realizzazione di una composizione comprendente plasma arricchito di piastrine, in accordo con la presente invenzione;

- la figura 2 è uno schema fluidodinamico del dispositivo della figura 1;

- la figura 3A illustra una prima forma d’attuazione di un’unità di prelievo per la composizione liquida; e

- la figura 3B illustra una seconda forma d’attuazione dell’unità di prelievo per la composizione sotto forma di gel.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE

Nella figura 1 con il numero 1 è genericamente indicato nel suo complesso un dispositivo per la realizzazione di una composizione comprendente (in particolare costituito da) plasma arricchito di piastrine (che di seguito verrà indicato semplicemente come PRP).

Vantaggiosamente, la composizione può essere iniettabile (vale a dire sotto forma di liquido) oppure applicabile e/o suturabile sulla lesione cutanea (vale a dire sotto forma di gel, in particolare di cerotto gel). Il PRP viene ottenuto da sangue intero prelevato da un paziente umano o animale che viene successivamente centrifugato, vale a dire separato. La quantità di sangue intero prelevato è compresa preferibilmente tra 10 e 200 mL.

Il dispositivo 1 illustrato in figura 1 comprende un corpo CP principale in corrispondenza del quale sono alloggiate sostanzialmente le unità del dispositivo 1 ed un elemento E di chiusura incernierato al corpo CP principale.

L’elemento E di chiusura è configurato per disporsi tra una posizione aperta (figura 1), in cui è permesso all’operatore di accedere alle unità, ed una posizione chiusa (non illustrata), in cui all’operatore non è permesso di accedere alle unità del dispositivo 1. Vantaggiosamente, il dispositivo 1 comprende degli elementi (non illustrati) atti a verificare la corretta chiusura dell’elemento E di chiusura.

Il dispositivo 1 comprende un’unità 2 di centrifugazione configurata per separare i componenti del sangue intero in funzione della diversa densità e del loro stato fisico (liquido o solido), sfruttando l'azione della forza centrifuga. L’unità 2 di centrifugazione è provvista di un recipiente 3 di separazione (illustrato nella figura 2) che viene posto in rotazione attorno ad un proprio asse (sostanzialmente verticale) da un azionamento, come ad esempio un motore elettrico.

Vantaggiosamente, l’unità 2 di centrifugazione effettua una doppia centrifugazione del sangue intero per separarlo nei singoli componenti. Pertanto, il recipiente 3 di separazione viene portato in rotazione durante due cicli di centrifugazione successivi per separare i componenti del sangue intero, in modo da ottenere il PRP.

Durante la prima centrifugazione il dispositivo 1 separa il sangue intero in plasma comprendente piastrine, buffy coat comprendente globuli bianchi ed emazie (globuli rossi). Il buffy coat e le emazie sono materiali di scarto e vengono successivamente rimossi. Nella seconda centrifugazione il plasma viene separato in piastrine; forma un pellet di piastrine) e plasma privo, o povero, di piastrine. Infine, sostanzialmente l’intero volume di pellet di piastrine depositato sul fondo del recipiente 3 di separazione viene risospeso in una parte del plasma, per ottenere il PRP. La parte del plasma in cui viene effettuata la ri-spospensione del pellet di piastrine corrisponde a circa il 10% della quantità iniziale (preferibilmente in volume) del sangue intero. La restante parte di plasma (circa il 90% della quantità iniziale) viene scartato.

Secondo una possibile forma d’attuazione, non illustrata, il recipiente 3 di separazione comprende solo una parete laterale di forma sostanzialmente cilindrica. Il recipiente 3 di separazione è collegato in corrispondenza dell’estremità superiore all’unità 2 di centrifugazione tramite un elemento EC di collegamento. L’elemento EC di collegamento evita la trasmissione di vibrazioni al dispositivo 1. L’elemento di collegamento chiude superiormente il recipiente 3 di separazione ed impedisce di trasmettere il moto agli altri componenti del dispositivo 1.

Secondo questa forma d’attuazione, il recipiente 3 di separazione non presenta una parete di fondo (è aperto inferiormente). All’interno del recipiente 3 di separazione è disposto uno stantuffo configurato per scorrere al suo interno con un moto alternativo. Lo stantuffo è disposto in modo tale da chiudere inferiormente il recipiente 3 di separazione. Lo stantuffo può presentare una guarnizione che chiude inferiormente a tenuta il recipiente 3 di separazione.

Secondo quanto illustrato nella figura 2, il dispositivo 1 comprende tre contenitori 4, 5 e 6.

Vantaggiosamente, ciascun contenitore 4, 5 e 6 è realizzato ad esempio da una sacca per infusioni mediche.

Vantaggiosamente, i contenitori 4, 5 e 6 possono essere disposti in alloggiamenti realizzati nel corpo CP principale oppure possono essere appesi su appositi ganci portati in corrispondenza delle pareti laterali del corpo CP principale del dispositivo 1.

Il contenitore 4 di raccolta è riempito di sangue intero prelevato, al quale è stato aggiunto un anticoagulante (in particolare, ACD-A). Il contenitore 5 per lo stoccaggio intermedio è inizialmente vuoto e funge sostanzialmente da magazzino intermedio per un componente (in particolare per il plasma comprendente piastrine oppure il plasma privo, o povero, di piastrine). Mentre, il contenitore 6 è riempito con un liquido di pulizia.

Il sangue intero alloggiato nel contenitore 4 viene alimentato all’unità 2 di centrifugazione mediante una pompa 7. La pompa 7 è disposta lungo un condotto 8, che collega il contenitore 4 di raccolta con l’unità 2 di centrifugazione.

Vantaggiosamente, la pompa 7 è peristaltica.

Preferibilmente, la prima centrifugazione avviene con un’accelerazione presentante un valore A1 d’accelerazione e/o una durata TA1 d’accelerazione preimpostati o preimpostabili. Vantaggiosamente, il valore A1 d’accelerazione è compreso tra 100 e 2500g (dove con g si intende l’accelerazione gravitazionale). Mentre, la durata TA1 d’accelerazione è compresa tra 1 e 20 min.

In seguito all’accelerazione avviene una decelerazione controllata che presenta un valore D1 di decelerazione e/o una durata TD1 preimpostati o preimpostabili, in modo tale da realizzare la separazione dei singoli componenti del sangue intero.

Con il termine decelerazione controllata si intende una decelerazione pilotata, vale a dire con un valore D1 di decelerazione (cioè con il valore di decelerazione da dissipare – rad/min<2>) e/o un valore TD1 di durata di decelerazione entro i quali le particelle del sangue devono essere sostanzialmente fermi. Con il termine decelerazione controllata non si intende, quindi, la decelerazione naturale dovuta all’inerzia ed all’attrito, che avviene a valle dello spegnimento e quindi dell’arresto del recipiente 3 di separazione.

Il valore D1 di decelerazione è correlato al valore A1 di accelerazione. Più è alto il valore A1 di accelerazione e più gradualmente (vale a dire lentamente) deve avvenire la decelerazione, così da ridurre al massimo la formazione di vortici nel sangue durante il rallentamento.

Vantaggiosamente, il valore D1 di decelerazione è compreso tra: 0,2 e 0,5 rad/min<2>. Mentre, la durata TD1 di decelerazione è compresa tra 2 e 20 min.

Al termine della decelerazione pilotata della prima centrifugazione, il sangue centrifugato viene lasciato risposare (cioè viene portato in stasi) per un tempo necessario per favorire la precipitazione dei globuli rossi nel recipiente 3 di separazione. Tipicamente, questo tempo comprende circa 2 min.

Alla fine della prima centrifugazione, il plasma contenente le piastrine si dispone sulla porzione superiore del recipiente 3 di separazione. Le emazie separate dal sangue intero si dispongono sulla porzione inferiore, cioè sul fondo, del recipiente 3 di separazione e il buffy coat (comprendente la maggior parte dei globuli bianchi) si dispone tra il plasma e le emazie. Il plasma comprendente piastrine viene alimentato al contenitore 5 configurato per il suo stoccaggio intermedio. L’alimentazione dall’unità 2 di centrifugazione al contenitore 5 avviene mediante una pompa 11. La pompa 11 è disposta lungo un condotto 12 che successivamente si divide, in corrispondenza di un nodo 13, nei condotti 14, 15 e 16. Il nodo 13 è sostanzialmente realizzato da un connettore a più vie, in particolare a 4 vie. Il condotto 14 collega il nodo 13 con il contenitore 5.

Il condotto 15 collega il nodo 13 con il contenitore 6. Il condotto 16 collega il nodo 13 con un’interfaccia 17 di prelievo.

Quando la pompa 11 ha convogliato il plasma comprendente piastrine al contenitore 5, il recipiente 3 di separazione (vuoto) viene sottoposto ad un ciclo di pulizia per eliminare qualsiasi residuo al suo interno. In particolare, la pompa 11 alimenta, e successivamente preleva, il liquido di pulizia dal contenitore 6 verso, e da, il recipiente 3 di separazione attraverso il condotto 15.

Dopo il ciclo di pulizia il plasma comprendente piastrine viene nuovamente alimentato mediante la pompa 11 verso l’unità 2 di centrifugazione, per essere sottoposto ad una seconda centrifugazione. La seconda centrifugazione avviene con una accelerazione presentante un valore A2 d’accelerazione e/o una durata TA2 d’accelerazione preimpostati o preimpostabili.

Vantaggiosamente, il valore A2 d’accelerazione è compreso tra 100 e 2500g. Mentre, la durata TA2 d’accelerazione è compresa tra 1 e 20 min.

In seguito alla seconda accelerazione avviene una seconda decelerazione controllata presentante un valore D2 di decelerazione e/o una durata TD2 preimpostati o preimpostabili, in modo tale da separare il pellet di piastrine dal plasma povero, o privo di piastrine. Il pellet di piastrine si deposita sul fondo e ai lati del recipiente 3 di separazione; mentre, il plasma privo o con una quantità trascurabile di piastrine si dispone nella parte superiore del recipiente 3 di separazione.

Vantaggiosamente, il valore A2 d’accelerazione della seconda centrifugazione è maggiore rispetto al valore A1 d’accelerazione della prima centrifugazione. Mentre, la durata TD2 di decelerazione controllata della seconda centrifugazione è inferiore rispetto la durata TD1 di decelerazione controllata della prima centrifugazione.

Parte del volume di plasma privo o povero di piastrine (ad esempio circa pari al 90% della quantità iniziale -in volume- di sangue intero) viene scartato ed alimentato nel contenitore 5. Mentre il volume di plasma rimanente (circa il 10% della quantità iniziale -in volume- di sangue intero) viene utilizzato per ri-sospendere e ri-solubilizzare almeno una parte di pellet di piastrine, preferibilmente sostanzialmente l’intero pellet di piastrine. La risospensione delle piastrine in almeno una parte di plasma avviene azionando l’unità 2 di centrifugazione con brevi centrifugazioni a bassa accelerazione, ad esempio nell’ordine di 20g ripetute ad esempio dalle 5 alle 10 volte, in modo tale da ottenere il PRP.

La composizione comprendente PRP può quindi essere prelevata dall’interfaccia 17 di prelievo.

Vantaggiosamente, il dispositivo 1 comprende un’unità ECU di controllo elettronico. L’unità ECU di controllo elettronico è configurata per azionare l’unità 2 di centrifugazione con il valore d’accelerazione A1 o A2 e/o per una durata TA1 o TA2 d’accelerazione e/o con un valore D1 o D2 di decelerazione e/o per una durata TD1, TD2 di decelerazione preimpostati o preimpostabili, in modo tale da realizzare la separazione del sangue intero oppure da realizzare la sospensione delle piastrine in almeno una parte di plasma.

Secondo quanto illustrato nella figura 2, il dispositivo 1 comprende dei sensori 18 configurati per rilevare almeno una caratteristica tra: la portata di alimentazione, il corretto inserimento dei condotti 8, 12 e 15, l’eventuale presenza di bolle d’aria, la presenza nel rispettivo condotto 8, 12 o 15 del fluido da alimentare e/o la variazione di torbidità del fluido da alimentare.

I sensori 18 comprendono ad esempio dei rilevatori di presenza liquido o sensori di altro tipo. I sensori 18 possono essere differenti tra loro.

Preferibilmente, i sensori 18 sono quattro, ovvero i sensori 18A, 18B, 18C e 18D. I sensori 18A e 18B sono disposti in corrispondenza del condotto 8 a valle del contenitore 4 di raccolta e sono disposti in successione l’uno dopo l’altro. I sensori 18A e 18B permettono di rilevare lo svuotamento del contenitore 4 e la presenza di eventuali bolle d’aria presenti nel flusso di sangue.

Il sensore 18C è disposto lungo il condotto 12 e a monte del nodo 13. Il sensore 18C rileva la torbidità del fluido che la pompa 11 sta trasportando, differenziando quindi tra plasma (tipicamente di colore giallo) e globuli rossi (tipicamente di colore rosso). Il sensore 18C consente di interrompere il flusso verso il contenitore 5, nel momento in cui vengono rilevati i globuli rossi. Pertanto, il sensore 18C permette solo al plasma (con o senza piastrine) di essere stoccato temporaneamente nel contenitore 5.

Il sensore 18D, invece è disposto lungo il condotto 15, a monte del contenitore 6 e rileva la portata di alimentazione del fluido di pulizia.

In aggiunta, i sensori 18A e 18B oppure 18C e 18D permettono di calibrare rispettivamente la pompa 7 o 11. La calibrazione consiste in una correzione della portata effettiva (vale a dire step/mL) che la pompa 7 o 11 realmente alimenta. Essendo la portata effettiva della pompa 7 o 11 fortemente dipendente dall’usura delle molle interne alla pompa stessa, dalla durezza del condotto inserito nella pompa 7 o 11, dall’apertura e dalla chiusura della pompa 7 o 11 stessa, etc., occorre ricalcolare la portata effettiva ad ogni avvio del dispositivo 1. In particolare, essendo la lunghezza del tratto di condotto 8 compreso tra i sensori 18A e 18B o 18C e 18D sempre costante (cioè non varia la lunghezza dei singoli condotti compresi tra i due sensori), anche il volume all’interno dei condotti in tale tratto è costante e noto. Pertanto, determinando il numero di passaggi (step) che effettua la pompa 7 o 11 per movimentare tale volume tra il sensore 18A e 18B, oppure 18C o 18D, ad ogni avvio del dispositivo 1, è possibile risalire alla portata effettiva della pompa 7 o 11 stessa.

Secondo una possibile forma d’attuazione non illustrata, la composizione liquida comprendente PRP potrebbe essere prelevata direttamente dall’interfaccia 17 di prelievo.

Secondo delle alternative forme d’attuazione illustrate rispettivamente nelle figure 3A e 3B il dispositivo 1 comprende anche un’unità 20 di prelievo della composizione collegata o collegabile all’interfaccia 17 di prelievo del dispositivo 1. In particolare, l’unità 20 di prelievo è collegabile al dispositivo 1 mediante un mezzo 22 di connessione, in particolare di tipo Luer.

Secondo la forma d’attuazione illustrata nella figura 3A, nel caso della composizione liquida, il dispositivo 1 non deve svolgere alcun’ulteriore lavorazione rispetto a quanto finora descritto. Pertanto, in questo caso, la composizione liquida è pronta per essere prelevata tramite almeno un contenitore 19 di prelievo, preferibilmente una siringa, dell’unità 20 di prelievo. Vantaggiosamente, l’unità di prelievo comprende più di un contenitore 19, ad esempio tre.

Secondo la forma d’attuazione illustrata nella figura 3B, nel caso di composizione sotto forma di gel, l’unità 20 di prelievo comprende un recipiente 21 di gelificazione. Il recipiente 21 di gelificazione è realizzato preferibilmente in PVC. Nel recipiente 21 di gelificazione avviene la solidificazione della composizione comprendente PRP. In questo caso, l’interfaccia 17 di prelievo del PRP è configurata per essere connessa al recipiente 21 di gelificazione mediante il mezzo 22 di connessione, in particolare di tipo Luer, disposto sul recipiente 21 di gelificazione stesso. Il recipiente 21 di gelificazione presenta un mezzo 26 di connessione, in particolare di tipo senza-ago, per collegare un mezzo di conferimento di un fluido gelificante e può presentare anche un filtro 25 dell’aria. Il filtro 25 dell’aria (se presente) permette all’aria di fuoriuscire ed inoltre permette di mantenere la sterilità del recipiente 21 di gelificazione stesso. Il filtro 25 dell’aria è in particolare idrofobo. Il fluido gelificante comprende (in particolare, è costituito da) calcio gluconato. Il mezzo di conferimento del fluido gelificante è preferibilmente una siringa, ma potrebbe essere alimentato anche automaticamente dal dispositivo 1.

Secondo la forma d’attuazione illustrata in figura 3B, il mezzo 26 di connessione è disposto in corrispondenza del condotto 16.

Il recipiente 21 di gelificazione comprende almeno una parete 23 inferiore e una parete 24 superiore. Almeno la parete 23 inferiore e/o la parete 24 superiore è elasticamente deformabile, in modo tale da deformarsi sotto l’azione di una forza di compressione esercitata su di essa.

All’interno del recipiente 21 di gelificazione è disposto uno scaffold polimerico, in particolare realizzato con un biopolimero come ad esempio l’acido polilattico. Lo scaffold polimerico funge da matrice di supporto per la composizione comprendente PRP sotto forma di gel, mantenendo la flessibilità dello stesso. Pertanto, lo scaffold contribuisce a realizzare la composizione sotto forma di gel, in particolare di cerotto applicabile e suturabile.

Vantaggiosamente, lo scaffold ha una struttura a griglia, con uno spessore compreso tra 5 e 500 μm, preferibilmente compreso tra 100 e 350 μm. La struttura a griglia viene ottenuta, ad esempio, sovrapponendo due strati di materiale.

Secondo una possibile forma d’attuazione, lo scaffold polimerico può essere realizzato mediante stampa 3D.

Secondo una possibile forma d’attuazione, sullo scaffold polimerico può essere disposta a contatto una spugna polimerica. La spugna polimerica è realizzata ad esempio in un materiale scelto tra: alginato, chitosano, gelatina e/o collagene. La spugna polimerica presenta uno spessore compreso tra 1 e 10 mm, preferibilmente tra 1 e 3 mm. La spugna polimerica (se presente) permette di aumentare la flessibilità della composizione sotto forma di gel e di velocizzare il processo di gelificazione, evitando la perdita di materiale.

Secondo una possibile alternativa forma d’attuazione, per migliorare la manipolazione e rimozione della composizione sotto forma di gel, il recipiente 21 di gelificazione può essere provvisto di un elemento per l’apertura facilitata così da non danneggiare la composizione.

Secondo una possibile forma d’attuazione, non illustrata, il dispositivo 1 comprende un alloggiamento 27 per il recipiente 21 di gelificazione. L’alloggiamento 27 comprende una piastra 28 ed un supporto 29 che sono collegati tra loro.

Vantaggiosamente, la piastra 28 ed il supporto 29 sono collegati tra loro preferibilmente mediante dei mezzi 31 a ritorno elastico così da esercitare sul recipiente 21 di gelificazione interposto tra loro una forza di compressione.

Il recipiente 21 di gelificazione viene compresso durante l’inserimento nell’alloggiamento 27, in modo tale da far fuoriuscire completamente l’aria. Vantaggiosamente, i mezzi 31 a ritorno elastico sono delle cerniere oppure delle molle. Preferibilmente, i mezzi 31 a ritorno elastico è almeno uno, preferibilmente quattro. I mezzi 31 a ritorno elastico (se presenti) permettono di comprimere il recipiente 21 di gelificazione in maniera proporzionale alla quantità di composizione comprendente PRP che viene immessa nel recipiente 21 di gelificazione ed inoltre garantiscono una maggiore espulsione dell’aria presente nel recipiente 21 di gelificazione.

Preferibilmente, l’alloggiamento 27 è provvisto di un’unità 32 di riscaldamento atta a riscaldare, in uso, almeno una parete 23 o 24 del recipiente 21 di gelificazione ad una temperatura TI di incubazione compresa tra 35° e 42°, in particolare è circa 37°, per rassodare il PRP nel recipiente 21 di gelificazione. L’unità 32 di riscaldamento è ad esempio una resistenza elettrica riscaldante.

Vantaggiosamente, l’alloggiamento 27 del recipiente 21 di gelificazione è realizzato in alluminio per avere una temperatura TI di incubazione omogenea. In questo modo, tutto il recipiente 21 di gelificazione viene riscaldato sostanzialmente alla stessa temperatura TI di incubazione.

Secondo quanto illustrato in figura 1, il dispositivo 1 comprende anche un’unità 33 di interfaccia che comprende uno schermo. Lo schermo può essere ad esempio di tipo “touchscreen”, in modo tale da permette di visualizzare le informazioni di uscita (output) e di immettere delle informazioni di ingresso (input). Le informazioni di ingresso comprende ad esempio la scelta del programma da svolgere dal dispositivo 1.

Secondo la preferita forma d’attuazione il dispositivo 1 comprende almeno una valvola 34 pinza-tubo. In particolare, il dispositivo 1 comprende tre valvole 34 pinza-tubo. Le valvole 34 pinza-tubo sono disposte a valle del nodo 13 in corrispondenza rispettivamente dei condotti 14, 15 e 16.

In uso, l’operatore dispone i contenitori 4, 5 e 6 in corrispondenza di appositi alloggiamenti ed esegue le varie fasi indicate sull’unità 33 di interfaccia (se presente) scegliendo il programma da far svolgere al dispositivo 1.

Prove sperimentali hanno dimostrato che, ad esempio nel caso di sangue intero prelevato da un cavallo, si trova vantaggiosi risultati svolgendo le due centrifugazioni con i seguenti valori:

- la pima centrifugazione con il valore A1 d’accelerazione circa uguale a 200g, la durata TA1 di accelerazione pari a circa 3 min ed la durata TC1 di decelerazione controllata pari a circa 14 min;

- la seconda centrifugazione con il valore A2 d’accelerazione circa uguale a 750g, la durata TA2 d’accelerazione pari a circa 5 min e la durata TD2 di decelerazione pari a circa 5 min.

Le prove sperimentali hanno altresì dimostrato che il tempo per completare la gelificazione, nel caso di PRP ottenuto da sangue di cavallo, è compreso tra 10 e 40 min, in particolare nell’ordine di 20 min. Inoltre, le prove sperimentali hanno dimostrato che la durata complessiva del processo per realizzare la composizione sotto forma di gel è compresa tra 30 e 90 min, in particolare è di 60 min.

Prove comparative tra composizioni realizzate con il suddetto dispositivo 1 e composizioni realizzate con dispositivi di tipo noto hanno dimostrato che la percentuale di piastrine recuperate ed il fattore di concentrazione (rapporto tra quantità di piastrine presente nel sangue intero e quantità di piastrine nel preparato finale) ottenuti con il dispositivo 1 ed i relativi protocolli, sono maggiori rispetto a quelli dei dispositivi di tipo noto, permettendo di ottenere maggiori fattori di concentrazione, senza ridurre notevolmente il volume di plasma contenente piastrine.

La presente invenzione riguarda anche il kit monousosterile per realizzare la composizione iniettabile (chiamato di seguito “kit monouso iniettabile” e il kit monouso-sterile per realizzare la composizione sotto forma di gel (chiamato di seguito “kit monouso gel”) da utilizzare con il dispositivo 1.

I kit sopra citati comprendono almeno un elemento scelto tra: una sacca per il prelievo del sangue (vale a dire il contenitore 4 di raccolta); una dose di fluido anticoagulante; un ago ed un tubo per il prelievo; una sacca di lavaggio da 250 mL (vale a dire il contenitore 6) contenente il liquido di pulizia, come ad esempio la soluzione fisiologica; una sacca vuota da 250 mL che funge da magazzino intermedio per stoccare temporaneamente il plasma (vale a dire il contenitore 5 per lo stoccaggio intermedio); i condotti 8, 12, 14, 15 e 16 che sono preferibilmente almeno parzialmente in PVC; un connettore a più vie, in particolare a 4 vie (vale a dire il nodo 13); e il recipiente 3 di separazione provvisto ad esempio dell’elemento di collegamento, lo stantuffo e la guarnizione per lo stantuffo.

Il “kit monouso iniettabile” oltre ai componenti sopra indicati comprende, anche, almeno una siringa per l’iniezione intrarticolare o sottocutanea della composizione liquida comprendente PRP.

Il “kit per monouso gel” oltre ai componenti sopra indicati comprende una siringa di fluido di gelificazione, il recipiente 21 di gelificazione, lo scaffold polimerico e preferibilmente la spugna polimerica.

La composizione comprendente PRP ottenuta con il dispositivo 1 e/o il metodo fin qui descritti può essere usata come medicamento, in particolare per il trattamento di lesioni cutanee e/o di patologie osteo-condrali o articolari.

La suddetta composizione può essere utilizzata per la preparazione di un medicamento per il trattamento di lesioni cutanee e/o di patologie osteo-condrali o articolari.

L’invenzione fin qui descritta presenta una pluralità di vantaggi.

Principalmente, il dispositivo 1 presenta il vantaggio di essere versatile, perché con lo stesso dispositivo 1 possono essere realizzate diverse formulazioni di PRP.

Inoltre, variando semplicemente l’unità 20 di prelievo è possibile ottenere due composizioni presentanti due consistenze differenti (cioè liquido o sotto forma di un cerotto gel).

L’invenzione presenta il vantaggio che con un unico prelievo di sangue del paziente è possibile realizzare più dosi della composizione. Il numero di dosi è compreso tra 1 e 4, preferibilmente 2, sia per le composizioni liquide sia per le composizione sotto forma di gel.

Il dispositivo 1 e il metodo permettono di utilizzare volumi di sangue intero compreso tra 10 a 200 mL.

Il dispositivo 1 definisce e limita un ambiente chiuso e sterile, in cui realizzare la composizione comprendente PRP.

Inoltre, il dispositivo 1 permette di rendere il processo di produzione della composizione comprendente PRP completamente automatico, senza l’intervento manuale da parte dell’operatore per la gelificazione.

Il dispositivo 1 realizza una centrifugazione del sangue prelevato sostanzialmente verticale.

Il dispositivo 1 effettua una doppia centrifugazione, entrambe con decelerazione controllata. La decelerazione controllata della prima fase, permette di facilitare la separazione delle emazie e dei globuli bianchi dal plasma, evitando il rimescolamento. In generale, la decelerazione controllata permette inoltre di ridurre lo stress al quale vengono sottoposte le piastrine. Pertanto, pilotando la decelerazione in modo graduale ed evitando, quindi, dei bruschi cambiamenti di velocità o accelerazione, è possibile evitare la formazione di indesiderati vortici nel recipiente 3 di separazione ed il conseguente rimescolamento dei componenti.

Lo scaffold polimerico, in particolare comprendente acido polilattico, permette in funzione del suo spessore, della sua forma e della sua geometria di realizzare un supporto per la composizione comprendente PRP che sia in grado di sorreggerlo senza perdita di materia (cioè senza sgocciolare), con una buona rigidità, ma anche di rendere il cerotto flessibile ed adattabile alle regioni anatomiche su cui dovrà essere applicato. Inoltre, la presenza dello scaffold permette di suturare la composizione sotto forma di gel sulla cute circostante la ferita. Inoltre, essendo lo scaffold realizzato con un materiale che è naturalmente antimicrobico, viene ridotto il rischio di infezioni.

Inoltre, lo scaffold permette di creare una struttura funzionale per la migrazione, l’integrazione e la crescita delle cellule che dovranno riformare il tessuto leso.

La spugna polimerica, se presente, a seconda della sua composizione (ad esempio alginato, gelatina, collagene o chitosano) permette di assorbire l’intera quantità di PRP liquido, di facilitare la gelificazione del PRP e di rendere la composizione sotto forma di gel più flessibile ed adattabile alla forma della lesione cutanea.

La composizione sotto forma di gel può essere realizzata con dimensioni differenti, permettendo quindi di adattare la dimensione della composizione stessa alla dimensione della ferita. E’ possibile realizzare composizioni sotto forma di gel aventi ad esempio un diametro oppure un lato compreso tra 1 e 20 cm, preferibilmente tra 3 e 9 cm.

L’alloggiamento 27 ha il vantaggio di permettere di eliminare sostanzialmente gran parte dell’aria dal recipiente 21 di gelificazione, evitando la formazione delle bolle sulla superficie o all’interno del cerotto gel.

Pertanto, è possibile ottenere una composizione in gel con ottime caratteristiche meccaniche. Inoltre, essendo l’alloggiamento 27 provvisto dell’unità per il riscaldamento del recipiente 21 di gelificazione ad esempio a 37°, viene facilitata e velocizzata la gelificazione della composizione stessa.

Il dispositivo 1 comprendente il recipiente 21 di gelificazione permette di mantenere un microambiente chiuso e sterile adatto alla gelificazione della composizione comprendente PRP. Essendo il recipiente 21 di gelificazione chiuso, viene mantenuta la temperatura TI di incubazione al suo interno pressoché costante e, inoltre, viene mantenuta sterile la composizione in gel fino all’apertura del recipiente 21 stesso. Essendo inoltre, il recipiente 21 di gelificazione realizzato preferibilmente in PVC, la composizione sotto forma di gel non aderisce sulle sue pareti. Infatti, rispetto ad altri materiali, il PVC ha dimostrato che durante la gelificazione, la composizione non ha la tendenza ad aderire sulle superfici plastiche (contrariamente al polistirene, policarbonato, poliuretano).

Pertanto, la composizione sotto forma di gel risulta essere facilmente removibile dal PVC senza perdita di materiale biologico, perdita di consistenza, danneggiamento o alterazione della composizione stessa.

La composizione comprendente PRP ottenuto mediante il dispositivo 1 ed il relativo metodo di realizzazione risulta essere di qualità maggiore sia dal punto di vista della funzionalità, sia dell’efficacia della composizione stessa.

Inoltre, le composizioni presentano una elevata percentuale di piastrine recuperate dal sangue intero e preservate nel prodotto finale, così come un fattore di concentrazione alto e compreso almeno tra 4 e 7.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la realizzazione di una composizione comprendente plasma arricchito di piastrine (PRP), comprendente: una fase di alimentazione del sangue intero ad una unità (2) di centrifugazione; una prima fase di centrifugazione del sangue intero così da separare un plasma comprendente piastrine, dai materiali di scarto; una fase di stoccaggio intermedio del plasma comprendente piastrine; una fase di pulizia dell’unità (2) di centrifugazione; una seconda fase di centrifugazione del plasma comprendente piastrine così da separarlo in un pellet di piastrine e un plasma povero di piastrine; una fase di ri-sospensione del pellet di piastrine, in almeno una parte di plasma povero di piastrine; il metodo è caratterizzato dal fatto che ciascuna fase di centrifugazione è suddivisa in una sotto-fase di accelerazione di durata (TA1, TA2) preimpostata e/o effettuata ad un valore (A1, A2) di accelerazione preimpostata ed una sotto-fase di decelerazione di durata (TD1, TD2) preimpostata e con un valore (D1, D2) di decelerazione preimpostata.
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui il valore (A1) della prima accelerazione è inferiore rispetto al valore (A2) della seconda accelerazione (A2), la prima durata (TA1) di accelerazione è inferiore oppure maggiore rispetto alla seconda durata (TA2) di accelerazione e la seconda durata (TD2) di decelerazione è inferiore rispetto alla prima durata (TD1) di decelerazione.
3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente l’ulteriore sotto-fase di prelevare la composizione comprendente il plasma arricchito di piastrine (PRP) allo stato sostanzialmente liquido mediante un contenitore (19) di prelievo.
4. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente le ulteriori sotto-fasi di: alimentare il plasma arricchito di piastrine (PRP) ad un recipiente (21) di gelificazione in cui è disposto uno scaffold polimerico e una spugna polimerica; riscaldare il recipiente (21) di gelificazione ad una temperatura (TI) di incubazione compresa tra 35 e 42°C, in particolare circa pari a 37°C; e alimentare un fluido gelificante al recipiente (21) di gelificazione, così da ottenere la composizione sotto forma di gel.
5. Dispositivo (1) per la realizzazione di una composizione comprendente plasma arricchito di piastrine (PRP) comprendente: un primo contenitore (4) di raccolta del sangue intero; un secondo contenitore (5) per lo stoccaggio intermedio di un plasma comprendente piastrine o plasma povero di piastrine, separato dal sangue intero prelevato; una unità (17) di prelievo della composizione comprendente il plasma arricchito di piastrine (PRP); una unità (2) di centrifugazione del sangue intero comprendente un recipiente (3) di separazione che viene portato in rotazione durante due cicli di centrifugazione successivi per separare i componenti del sangue intero in modo da ottenere il plasma arricchito di piastrine (PRP); una prima pompa (7) configurata per alimentare il sangue intero dal primo contenitore (4) alla unità (2) di centrifugazione e per alimentare i componenti di scarto ottenuti al termine dei due cicli di centrifugazione dalla unità (2) di centrifugazione al primo contenitore (4); una seconda pompa (11) configurata per alimentare il plasma comprendente piastrine dalla unità (2) di centrifugazione al secondo contenitore (5) al termine del primo ciclo di centrifugazione, e viceversa; e per alimentare la composizione comprendente il plasma arricchito di piastrine (PRP) verso l’unità (17) di prelievo; e una unità (ECU) di controllo elettronico configurata per azionare l’unità (2) di centrifugazione con un valore d’accelerazione (A1, A2) preimpostata e/o una durata (TA1, TA2) d’accelerazione preimpostata; il dispositivo (1) è caratterizzato dal fatto che l’unità (ECU) di controllo elettronico è configurata per azionare l’unità (2) di centrifugazione con un valore di decelerazione preimpostata e/o una durata (TD1, TD2) di decelerazione preimpostata al termine di ciascuna durata (TA1, TA2) d’accelerazione.
6. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 5, comprendente una pluralità di sensori (18, 18A, 18B, 18C, 18D) configurati per rilevare almeno una caratteristica tra: la portata di alimentazione della prima pompa (7) o della seconda pompa (11), la presenza dei condotti (8, 12, 14, 15, 16), la presenza di bolle in condotti (8, 12, 14, 15, 16), la presenza del fluido da alimentare nel rispettivo condotto (8, 12, 14, 15, 16) e/o la variazione di torbidità del fluido da alimentare nel rispettivo condotto (8, 12, 14, 15, 16).
7. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui l’unità (17) di prelievo è configurata per accogliere un contenitore (19) di prelievo della composizione, in particolare una siringa.
8. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 5 o 6, comprendente un recipiente (21) di gelificazione collegabile all’unità (17) di prelievo e configurato per accogliere al suo interno uno scaffold polimerico, in particolare in acido polilattico, e preferibilmente una spugna polimerica; il recipiente (21) di gelificazione comprende almeno una parete (23) inferiore e/o una parete (24) superiore che è elasticamente deformabile.
9. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 8, in cui il recipiente (21) di gelificazione comprende un primo mezzo (22) di connessione per collegarlo all’unità (17) di prelievo, un filtro (25) dell’aria ed un secondo mezzo (26) di connessione per collegare un mezzo di conferimento di un fluido gelificante, in particolare una siringa comprendente calcio gluconato.
10. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 8 o 9, comprendente: un alloggiamento (27) per il recipiente (21) di gelificazione provvisto di una prima piastra (28) ed un supporto (29) che sono collegati tra loro, preferibilmente mediante dei mezzi (31) a ritorno elastico in modo tale da esercitare una forza di compressione sul recipiente (21) di gelificazione interposto tra loro.
11. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 10 comprendente un’unità (32) di riscaldamento atta a riscaldare, in uso, almeno una superficie (23, 24) del recipiente (21) di gelificazione.
12. Kit per un dispositivo (1) per la realizzazione di una composizione comprendente plasma arricchito di piastrine (PRP), in particolare secondo una delle rivendicazioni da 5 a 11, comprendente almeno un elemento scelto tra: un contenitore (4) di raccolta; un contenitore (6) comprendente un liquido di pulizia; un contenitore (5) di stoccaggio intermedio; una pluralità di condotti (8, 12, 14, 15, 16); un connettore a più vie; ed un recipiente (3) di separazione.
13. Kit secondo la rivendicazione 12, comprendente uno scaffold polimerico e preferibilmente una spugna polimerica.
14. Composizione comprendente plasma arricchito di piastrine (PRP), realizzato con un metodo secondo una delle caratteristiche da 1 a 4.
15. Composizione secondo la rivendicazione 14 in cui la composizione è sotto forma di gel comprendente: uno scaffold polimerico, in particolare in acido polilattico, presentante una struttura a griglia, con uno spessore compreso tra 5 e 500 μm; e preferibilmente una spugna polimerica realizzata in particolare con un materiale scelto tra: alginato, gelatina, collagene e/o chitosano, e presentante uno spessore compreso 1 e 10 mm, preferibilmente tra 1 e 3 mm.
16. Composizione secondo una delle rivendicazioni da 14 a 15 per uso come medicamento, in particolare per il trattamento di lesioni cutanee e/o di patologie osteocondrali o articolari.
17. Uso di una composizione secondo una delle rivendicazioni da 14 a 15 come medicamento, in particolare per il trattamento di lesioni cutanee e/o di patologie osteo-condrali o articolari.
18. Uso di una composizione secondo una delle rivendicazioni da 14 a 15 per la preparazione di un medicamento per il trattamento di lesioni cutanee e/o di patologie osteo-condrali o articolari.