BR102013015306B1

BR102013015306B1 - Sonda de microdiálise

Info

Publication number: BR102013015306B1
Application number: BR102013015306-0A
Authority: BR
Inventors: Manoel Jacobsen Teixeira; Marcus Lira Brandão; Erich Talamoni Fonoff; Raquel Chacon Ruiz Martinez; Milene Cristina De Carvalho; Amanda Ribeiro De Oliveira
Original assignee: Universidade De São Paulo - Usp
Priority date: 2013-06-18
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2021-09-14
Also published as: BR102013015306A2

Abstract

sonda de microdiálise esta invenção descreve uma sonda de microdiálise, a qual apresenta a capacidade de se adaptar aos equipamentos de estereotaxia já disponíveis, podendo ser aplicada com precisão em estruturas encefálicas profundas ou superiores durante a realização de neurocirurgia.

Description

Campo da invenção:

[001] Esta invenção se insere na área médica e descreve uma sonda de microdiálise, a qual apresenta a capacidade de se adaptar aos equipamentos de estereotaxia já disponíveis.

[002] A sonda de microdiálise pode ser aplicada com precisão em estruturas encefálicas profundas ou superiores durante a realização de neurocirurgia.

Fundamentos da invenção:

[003] A microdiálise é uma técnica de amostragem minimamente invasiva, utilizada para a medição contínua de analitos no fluido extracelular, em que os analitos podem ser moléculas endógenas (como neurotransmissores, hormônios e glicose) ou compostos exógenos (como medicamentos).

[004] Esta técnica requer a inserção de pequenas sondas no tecido de interesse. Assim, a sonda é projetada de modo a mimetizar um capilar sanguíneo e consiste em uma haste com uma membrana semipermeável na extremidade, conectada a tubos de entrada e saída.

[005] Uma vez inserida no tecido de interesse, pequenas moléculas são capazes de atravessar a membrana por difusão passiva. A direção do fluxo do analito é determinada pelo gradiente de concentração e permite o uso da microdiálise tanto como ferramenta de amostragem como quanto ferramenta de liberação. Atualmente, há uma grande variedade de sondas comercialmente disponível, em que estas apresentam variados comprimentos de haste e membranas com diferentes porosidades, capazes de reter moléculas de tamanhos que variam de 20 a 100 kD.

[006] O documento de anterioridade WO 95/32746 A1 descreve uma sonda de microdiálise compreendendo meios para montar, de forma liberável, uma primeira sonda inserida na sonda de microdiálise e uma câmara de diálise contendo uma parede formada por um material semipermeável, com passagem de entrada e saída. A sonda precisa ser fixada à cabeça, tornando necessária a inserção de um suporte.

[007] O documento WO 2007/048786 A1 refere-se a uma sonda de microdiálise linear, apropriada para uso geral em tecidos vivos, compreendendo um comprimento contínuo do tubo flexível. Sua flexibilidade permite a inserção da sonda em tecido mole e/ou que se movimenta. Dessa forma, esta sonda não é indicada para utilização em tecido encefálico, pois este requer uma manipulação mínima após a inserção.

[008] Em WO 2007/16380 A1, descreve-se um cateter, o qual compreende dutos de entrada e saída para perfusão de um líquido, o cateter ainda compreendendo um tubo interno e um tubo externo, esse último contendo uma membrana de diálise.

[009] O cateter precisa ser fixado utilizando um fio de sutura e, por ser flexível, o mesmo pode ser utilizado em diferentes órgãos ou tecidos. Esse método de fixação, no entanto, dificulta a inserção no encéfalo, não sendo adequada ao uso em ambiente estereotáctico humano.

[0010] O documento US 4.694.832 A se refere a uma sonda de diálise para ser inserida em tecidos biológicos, a qual compreende uma membrana de diálise fibrosa de configuração uniforme e um suporte alongado. A membrana possui uma parte presa à estrutura da sonda, diminuindo significativamente a área de coleta. A sonda ainda não apresenta nenhum tipo de cânula guia, reduzindo significativamente seu uso nas estruturas profundas do encéfalo.

[0011] Em vista das limitações encontradas no estado da técnica, a invenção ora proposta se refere a uma sonda de microdiálise, a qual apresenta a capacidade de se adaptar aos equipamentos de estereotaxia já existentes.

[0012] Diferentemente das sondas conhecidas do estado da técnica, as sondas ora descritas são concêntricas (e não lineares) e suas dimensões reduzidas permitem o acoplamento desta ao aparelho estereotáctico humano. Este aparelho faz uso dos três eixos do plano cartesiano e apresenta precisão milimétrica, permitindo, dessa forma, a melhor localização de estruturas encefálicas profundas ou superiores.

[0013] Ainda, por estar acoplada ao aparelho estereotáctico, há a possibilidade de realizar procedimentos simultâneos, como registro eletrofisiológico neuronal e microdiálise.

Sumário da invenção:

[0014] Esta invenção descreve uma sonda de microdiálise, a qual apresenta a capacidade de se adaptar aos equipamentos de estereotaxia já disponíveis.

[0015] A sonda de microdiálise pode ser aplicada com precisão em estruturas encefálicas profundas ou superiores durante a realização de neurocirurgia.

Breve descrição das figuras:

[0016] A Figura 1A é uma representação esquemática da sonda de microdiálise da presente invenção.

[0017] A figura 1B é uma representação esquemática da extremidade da sonda de microdiálise da presente invenção (indicada, na Figura 1A, na região circulada).

Descrição detalhada da invenção:

[0018] A sonda de microdiálise descrita na presente invenção está representada nas figuras 1A e 1B. Pelas figuras, é possível identificar cada um de seus componentes, a saber: tubo de entrada (1), cânula de aço inoxidável (2), membrana de diálise (3), fio de sílica (5) e tubo de saída (6). A figura ainda mostra a região de vedação (4) da membrana de diálise (3).

[0019] A sonda de microdiálise consiste de uma cânula de aço inoxidável (2), biologicamente inerte contendo 28 a 30 cm, em que o diâmetro interno apresenta 0,20 a 0,25 mm e o diâmetro externo apresenta 0,46 a 0,60 mm.

[0020] O aço inoxidável é aço inoxidável tradicional ou aço inoxidável 316L, o qual apresenta menor teor de carbono e melhor soldabilidade.

[0021] Em uma das extremidades da cânula (2), apresenta- se uma membrana de diálise (3) de área funcional de 1 a 3 mm e porosidade de 4 a 6 kDa. A membrana de diálise (3) é vedada (4) na sua porção distal por cola epóxi em uma extensão de 0,3 mm.

[0022] Em geral, as membranas de diálise são semipermeáveis e têm diâmetro interno de 0,20 a 0,25 mm e externo inferior a 1,0 mm.

[0023] Vários materiais podem ser utilizados em sua constituição, como os polímeros poliaramida e triacetato de celulose. As fibras são dispostas de maneira única ou agrupadas em feixes com milhares de fibras.

[0024] Na extremidade oposta, há uma bifurcação na qual se inserem um tubo de entrada (1) e um tubo de saída (6). A via de entrada é feita por um tubo de polietileno ou um tubo de silicone, que se conecta a uma bomba de infusão e permite a entrada da solução de perfusão.

[0025] A velocidade de infusão influencia diretamente na eficácia da coleta dos analitos de interesse, sendo que velocidades baixas permitem a passagem das moléculas do meio externo para o interior da membrana. Assim, a velocidade varia de 1 a 5 μL/min.

[0026] A via de saída consiste em um tubo de sílica fundida com diâmetro externo de 100 a 150 μm, introduzido na cânula (2), o qual permite a coleta do dialisado. O fio de sílica (5) permite a confecção de uma sonda com diâmetro fino e transporte eficaz de moléculas neurotransmissoras ou outros elementos bioquímicos do tecido nervoso.

[0027] O diâmetro do lúmen interno das membranas de diálise (diâmetro interno apresenta) é um fator limitante para a inserção do fio de sílica, uma vez que este apresenta de 0,20 a 0,25 mm.

[0028] Uma propriedade importante da sonda é não permitir a passagem de líquidos e recuperar, por completo, o volume infundido.

[0029] A sonda ora descrita foi desenvolvida e dimensionada para permitir sua adaptação a equipamentos de estereotaxia já disponíveis no mercado. Dessa forma, a sonda poderá ser aplicada com precisão em estruturas encefálicas profundas ou superiores durante a realização de uma neurocirurgia funcional para coleta de material para avaliação bioquímica do tecido encefálico.

[0030] Além do uso já descrito na neurocirurgia, no qual a sonda é útil no tratamento de doenças como Parkinson, movimentos anormais, dor crônica, epilepsia, anormalidades psiquiátricas, tumores cerebrais, lesões cerebrais inflamatórias e infecciosas, traumatismos encefálicos e síndromes neurológicas com etiologia complexa, a sonda de microdiálise da presente invenção é capaz de obter amostras muito diminutas do fluido intersticial do encéfalo para dosar as substâncias nele presentes, visando o diagnóstico, terapêutica e melhor compreensão da fisiologia do sistema nervoso em diversas afecções neurológicas (tais como doença vascular encefálica, lesões traumáticas ou inflamatórias, doenças degenerativas do encéfalo) tanto em um ambiente de estereotaxia intraoperatório quanto em ambiente de terapia intensiva.

Exemplo da invenção: - Confecção da sonda de microdiálise:

[0031] As sondas de microdiálise descritas apresentam formato concêntrico e são confeccionadas conforme o procedimento padrão desenvolvido por Adams et al. (1991).

[0032] Em uma modalidade preferida da invenção, as sondas são preparadas a partir dos seguintes componentes: - tubo de PVC com diâmetro interno de 0,51 mm e externo de 1,56 mm; - tubo de PVC com diâmetro interno de 0,28 mm e externo de 0,61 mm; - cânula de aço inoxidável com 30 cm de comprimento, diâmetro interno de 0,25 mm e externo de 0,46 mm; - membrana de diálise de celulose regenerada; e - tubo de sílica fundida com diâmetro interno de 0,15 mm e externo de 0,75 mm.

[0033] Para a confecção das sondas, um segmento da membrana de diálise de celulose regenerada é fixado, com cola epóxi líquida, ao tubo de aço inoxidável.

[0034] Em seguida, a extremidade da membrana é vedada com a cola epóxi líquida em uma extensão de 0,3 mm, deixando cerca de 2 mm de membrana exposta. A área exposta da membrana é um fator variável.

[0035] Numa próxima etapa, os tubos de PVC são cortados em extensões de 15 cm (PVC maior) e 7 cm (PVC menor) e o tubo de sílica fundida é cortado em uma extensão de 50 cm.

[0036] O tubo de sílica é inserido no tubo de PVC (maior) por um orifício na parede do mesmo, passando por dentro deste por uma distância de 10 cm até sair na extremidade.

[0037] Em seguida, a parte exposta do tubo de sílica é introduzida no tubo de PVC menor, deixando exposta uma extensão de 1 cm na extremidade.

[0038] Os três são fixados um ao outro, com auxílio da cola epóxi líquida, no ponto de inserção do tubo de sílica no tubo de PVC e cobertos por termo contrátil.

[0039] O tubo de metal é fixado com cola epóxi líquida ao tubo de PVC e ajustado de modo que a extensão do tubo de metal corresponda a 290 mm.

[0040] A sonda obtida é suficientemente rígida para permitir seu acoplamento ao aparelho estereotáctico e possibilita o fácil acesso a estruturas superficiais ou profundas do encéfalo.

[0041] O melhor conhecimento da biologia do sistema nervoso possibilita um melhor entendimento da sua funcionalidade e das doenças que o atingem, permitindo adotar medidas terapêuticas antes da manifestação da doença e contribuir para a compreensão dos mecanismos que orientam os tratamentos neurológicos e neurocirúrgicos.

Claims

1. Sonda de microdiálise caracterizada por consistir em um tubo de entrada (1), uma cânula de aço inoxidável (2), uma membrana de diálise (3), um fio de sílica (5) e um tubo de saída (6).

2. Sonda de microdiálise, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a cânula de aço inoxidável (2) é biologicamente inerte e apresente de 28 a 30 cm, em que o diâmetro interno é de 0,20 a 0,25 mm e o diâmetro externo é de 0,46 a 0,60 mm.

3. Sonda de microdiálise, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o aço inoxidável é aço inoxidável tradicional ou aço inoxidável 316L.

4. Sonda de microdiálise, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a membrana de diálise (3) está disposta em uma das extremidades da cânula (2) e apresenta área funcional de 1 a 3 mm e porosidade de 4 a 6 kDa e é vedada (4) em sua porção distal por cola epóxi em uma extensão de 0,3 mm.

5. Sonda de microdiálise, de acordo com a reivindicação 1 e 4, caracterizada pelo fato de que a membrana de diálise é semipermeável e tem diâmetro interno de 0,20 a 0,25 mm e externo inferior a 1,0 mm.

6. Sonda de microdiálise, de acordo com a reivindicação 1, 4 ou 5, caracterizada pelo fato de que a membrana de diálise (3) é constituída com poliaramida e triacetato de celulose, com fibras dispostas de maneira única ou agrupadas em feixes com milhares de fibras.

7. Sonda de microdiálise, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, na extremidade oposta a da membrana de diálise (3), há uma bifurcação na qual se inserem um tubo de entrada (1) e um tubo de saída (6).

8. Sonda de microdiálise, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o tubo de entrada (1) é um tubo de polietileno ou um tubo de silicone.

9. Sonda de microdiálise, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o tubo de saída (6) é um fio de sílica (5) fundida com diâmetro externo de 100 a 150 μm, introduzido na cânula (2).

10. Sonda de microdiálise, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, caracterizada pelo fato de que a velocidade de infusão varia de 1 a 5 μL/min.

11. Sonda de microdiálise, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10, caracterizada pelo fato de que suas dimensões permitem sua adaptação a equipamentos de estereotaxia disponíveis no mercado.