BR102014032548A2 - bioactive and bioresorbable fiberglass-based tubular conduit for regeneration of peripheral nervous tissue and process for obtaining same - Google Patents
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Abstract
conduíte tubular à base de fibras de vidro bioativo e biorreabsorvível para regeneração de tecido nervoso periférico e processo de obtenção do mesmo. é descrito um conduite tubular à base de fibras de vidro bioativo e biorreabsorvível para regeneração de tecido nervoso periférico, dito conduíte compreendendo entre 1 e 1000 fibras/mm2 de vidro bioativo e biorreabsorvível com diâmetros de 1 a 200µm sobre um molde não aderente com diâmetro entre 0,3 e 10 mm, ditas fibras sendo unidas sobre o dito molde com auxílio de colágeno tipo i ou iv na concentração de 3-50 mg/ml, e após secagem as fibras de vidro e colágeno recebem uma camada externa previamente preparada de colágeno tipo i ou iv na concentração de 5-150 mg/ml ou de outro polímero natural ou sintético, dita camada externa sendo aderida com auxílio de processos térmicos ou por reticulação química, e o molde não aderente é retirado. o conduite obtido tem diâmetro interno entre 0,3 e 10 mm, espessura entre 0,1 mm e 2 mm e comprimento entre 2 mm e 60 mm. o processo de obtenção do conduíte também é descrito.Bioactive and bioresorbable fiberglass-based tubular conduit for regeneration of peripheral nervous tissue and procurement process. A bioactive and bioresorbable glass fiber-based tubular conduit for regeneration of peripheral nervous tissue is described, said conduit comprising from 1 to 1000 bioactive and bioresorbable glass fibers / mm2 with diameters from 1 to 200µm on a non-adherent mold with a diameter between 0.3 and 10 mm, said fibers being joined over said mold with the aid of type i or iv collagen at a concentration of 3-50 mg / ml, and after drying the glass and collagen fibers receive a previously prepared outer layer of collagen type i or iv at a concentration of 5-150 mg / ml or another natural or synthetic polymer, said outer layer being adhered with the aid of thermal processes or chemical crosslinking, and the non-adherent mold is removed. The conduit obtained has an internal diameter between 0.3 and 10 mm, a thickness between 0.1 mm and 2 mm and a length between 2 mm and 60 mm. The process of obtaining the conduit is also described.
Description
CONDUÍTE TUBULAR À BASE DE FIBRAS DE VIDRO BIOATIVO E BIORREABSORVÍVEL PARA REGENERAÇÃO DE TECIDO NERVOSO PERIFÉRICO E PROCESSO DE OBTENÇÃO DO MESMO CAMPO DA INVENÇÃOBIOACTIVE AND BIORABLEABLE FIBER-BASED TUBULAR CONDUIT FOR REGENERATION OF PERIPHERAL NERVOUS TISSUE AND PROCESS FOR OBTAINING THE SAME FIELD OF THE INVENTION
[0001] A presente invenção pertence ao campo dos conduítes tubulares para regeneração de tecido nervoso periférico, mais especificamente, a um conduíte tubular compreendendo fibras de vidro bioativo e biorreabsorvível envoltas em polímeros biocompatíveis e biodegradáveis.The present invention pertains to the field of tubular conduits for regenerating peripheral nervous tissue, more specifically, to a tubular conduit comprising bioactive and bioresorbable glass fibers encased in biocompatible and biodegradable polymers.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION
[0002] O uso de conduítes artificiais para a regeneração do tecido nervoso representa uma alternativa crescente ao enxerto autógeno, isto é, o enxerto retirado do próprio paciente. Este é um tópico atual e de extremo interesse para a reparação de lesões do nervo periférico.[0002] The use of artificial conduits for nerve tissue regeneration represents a growing alternative to autogenous graft, that is, graft taken from the patient himself. This is a current topic of extreme interest for the repair of peripheral nerve injury.
[0003] As injúrias ao tecido nervoso periférico são bastante comuns, somente na Europa são mais de 300.000 casos todos os anos. Já nos Estados Unidos aproximadamente 200.000 pacientes são levados a tratamentos cirúrgicos a cada ano devido a este tipo de lesão, vide Ichihara, S. et al., Artificial nerve tubes and their application for repair of peripheral nerve injury: an update of current concepts. Injury, v. 39S4, p. 29-39, 2008.Injuries to peripheral nervous tissue are quite common, in Europe alone there are over 300,000 cases every year. In the United States, approximately 200,000 patients are referred for surgical treatment each year due to this type of injury, see Ichihara, S. et al., Artificial nerve tubes and their application for repair of peripheral nerve injury: an update of current concepts. Injury, v. 39S4, p. 29-39, 2008.
[0004] As lesões de nervo periférico são causadas na grande maioria por acidentes automotivos, procedimentos cirúrgicos invasivos como a remoção de tumores, injúrias esportivas, ligadas a uma síndrome, iatrogenias, como efeitos colaterais ocasionados devido a intervenções ortopédicas, cirurgias cosméticas faciais, entre outras causas, vide Kretschmer, T. E. A. Evaluation of iatrogenic lesions in 722 surgically treated cases of peripheral nerve trauma. J Neurosurg., v. 94, p. 905-912, 2001.Peripheral nerve injuries are mostly caused by motor vehicle accidents, invasive surgical procedures such as removal of tumors, sports injuries, syndrome-related injuries, iatrogenics, such as side effects caused by orthopedic interventions, facial cosmetic surgeries, among others. other causes, see Kretschmer, TEA Evaluation of iatrogenic lesions in 722 surgically treated cases of peripheral nerve trauma. J Neurosurg., V. 94, p. 905-912, 2001.
[0005] Atualmente, o transplante de pequenas porções de nervo autógeno representa o procedimento “gold standard” para regeneração. Esta técnica apresenta diversas desvantagens intrínsecas como a necessidade de um segundo procedimento cirúrgico, risco de contaminação e outros problemas associados que demandam o desenvolvimento de alternativas a esse procedimento.Currently, transplantation of small portions of autogenous nerve represents the “gold standard” procedure for regeneration. This technique has several intrinsic disadvantages such as the need for a second surgical procedure, risk of contamination and other associated problems that require the development of alternatives to this procedure.
[0006] As técnicas cirúrgicas mais utilizadas no presente para o reparo do tecido nervoso, principalmente os nervos periféricos (por exemplo, nervos faciais) são baseadas em suturar os cotos remanescentes os unindo gentilmente, isto é, em ausência de tensões. Entretanto, existem alguns casos nos quais esta ligação não pode ser feita sem tencionar os tecidos, o que causaria sua degeneração. Assim, atualmente sabe-se que o uso de tubos ou conduítes neste tipo de procedimento facilita e agiliza o processo de regeneração nervosa. Podem ser utilizados conduítes poliméricos ou experimentalmente faz-se o uso de células de Schwann, que são células do tecido nervoso, vide Gilchrist, T. E. A. In Vitro nerve repair- in vivo. The reconstruction of peripheral nerves by entubulation with biodegradeable glass tubes - a preliminary report. British Journal of Plastic Surgery, v. 51, p. 231-237, 1998.[0006] The most commonly used surgical techniques for the repair of nervous tissue, particularly the peripheral nerves (eg, facial nerves), are based on suturing the remaining stumps by gently joining them, ie in the absence of tensions. However, there are some cases in which this binding cannot be done without intending the tissues, which would cause their degeneration. Thus, it is currently known that the use of tubes or conduits in this type of procedure facilitates and speeds up the process of nerve regeneration. Polymeric conduits may be used or experimentally used Schwann cells, which are nerve tissue cells, see Gilchrist, T. E. A. In Vitro nerve repair- in vivo. The reconstruction of peripheral nerves by entubulation with biodegradable glass tubes - a preliminary report. British Journal of Plastic Surgery, v. 51, p. 231-237, 1998.
[0007] Estes conduítes também podem ser utilizados para o reparo do tecido vascular, sendo uma guia para a neoformação tecidual.These conduits can also be used for vascular tissue repair, being a guide for tissue neoformation.
[0008] Muitas alternativas já foram e estão sendo utilizadas como conduítes para o reparo deste tipo de lesão. Estes conduítes podem ser obtidos por meio de pedaços de artéria, veias, fascia muscular e mais recentemente materiais aloplásticos, incluindo polímeros biocompatíveis, porém, todos apresentam certas restrições e uma taxa de sucesso ainda bastante limitada.[0008] Many alternatives have been and are being used as conduits for the repair of this type of injury. These conduits can be obtained from artery pieces, veins, muscle fascia and more recently alloplastic materials, including biocompatible polymers, but all have certain restrictions and a still very limited success rate.
[0009] Muitos tipos de biomateriais foram propostos ao longo dos anos como alternativas para a enxertia de lesões do tecido nervoso. No início, eram utilizados tubos de silicone, no entanto, este material gerava reações dos tecidos circundantes que levavam à formação de uma cápsula fibrosa em torno do enxerto. Atualmente é de senso comum que a utilização de polímeros biodegradáveis é uma escolha mais acertada para a regeneração deste tipo de tecido, vide Deilon, A.L. Use of a silicone tube for the reconstruction of a nerve injury. J. Hand Surg., v. 19B, p. 271-272, 1994.[0009] Many types of biomaterials have been proposed over the years as alternatives for grafting nerve tissue damage. At first, silicone tubes were used, however, this material generated reactions of the surrounding tissues that led to the formation of a fibrous capsule around the graft. It is now common sense that the use of biodegradable polymers is a better choice for regeneration of this type of tissue, see Deilon, A.L. J. Hand Surg., V. 19B, p. 271-272, 1994.
[0010] O tubo ou conduíte serve como confinamento para as pontas (términos) dos feixes nervosos e impede que os axônios e dendritos fiquem perdidos nos tecidos circundantes.The tube or conduit serves as a confinement to the ends (ends) of the nerve bundles and prevents axons and dendrites from being lost in the surrounding tissues.
[0011] Outra função destes conduítes é a prevenção de que outras células invadam o espaço no qual o tecido nervoso deveria crescer. Eventualmente fibroblastos podem invadir este sítio de crescimento podendo dificultar ou até mesmo impedir a regeneração nervosa.Another function of these conduits is to prevent other cells from invading the space in which nerve tissue should grow. Eventually fibroblasts may invade this growth site and may hinder or even prevent nerve regeneration.
[0012] O microambiente criado no sítio da lesão nervosa também tem um papel bastante importante no avanço das etapas de regeneração tecidual. A permeabilidade do conduíte utilizado igualmente se apresenta como um fator significante. Estudos anteriores realizados por Kim, D. H. E. A -Comparison of macropore, semipermeable and non-permeable collagen conduits in nerve repair. J. Roconstr. Microsurg., v. 9, p. 415-420, 1993, mostraram que tubos somente feitos de colágeno porém, permeáveis, apresentaram melhores resultados do que tubos semi ou não permeáveis do mesmo material. Com este conceito, foi posteriormente postulado que os conduítes que possuem micro e/ou macroporosidade permitem o acesso mais efetivo dos fatores neurotróficos e de macroproteínas ao sítio da lesão.The microenvironment created at the site of the nerve injury also plays a very important role in advancing the stages of tissue regeneration. The permeability of the conduit used is also presented as a significant factor. Previous studies by Kim, D.H.E. -Comparison of macropore, semipermeable and non-permeable collagen conduits in nerve repair. J. Roconstr. Microsurg., V. 9, p. 415-420, 1993, showed that tubes only made of collagen, but permeable, showed better results than semi or non-permeable tubes of the same material. With this concept, it was later postulated that conduits that have micro and / or macroporosity allow more effective access of neurotrophic factors and macroproteins to the lesion site.
[0013] O diâmetro interno, assim como a espessura da parede do conduíte também são fatores relevantes ao processo de regeneração nervosa.The inner diameter as well as the thickness of the conduit wall are also relevant factors to the nerve regeneration process.
[0014] Portanto, tem-se o conceito de que um tubo ou conduíte ideal para a regeneração do tecido nervoso necessitaria ser biodegradável, mas sua taxa de degradação seria controlada para coincidir com a neoformação tecidual.Therefore, the concept is that an ideal tube or conduit for regeneration of nervous tissue would need to be biodegradable, but its rate of degradation would be controlled to coincide with tissue neoformation.
[0015] O conduíte também deve provocar pouca ou quase nenhuma resposta inflamatória do tecido hospedeiro.Conduit should also elicit little or no inflammatory response from the host tissue.
[0016] Durante seu uso e degradação, o mesmo não deve inchar ou se colapsar.During its use and degradation, it should not swell or collapse.
[0017] O mesmo deve poder ser manufaturado em diferentes tamanhos para um ajuste fino com o respectivo nervo que se deseja reparar.It must be able to be manufactured in different sizes for fine tuning with the respective nerve to be repaired.
[0018] E se houver o uso de fatores químicos, por exemplo, fatores de crescimento, os mesmos devem ser liberados a uma taxa adequada ao tecido.And if chemical factors, such as growth factors, are used, they must be released at a rate appropriate to the tissue.
[0019] Com a observação destes requisitos vê-se que as fibras de vidro bioativas são uma excelente opção para a regeneração do tecido nervoso, já que possuem uma degradação controlada, liberam íons que favorecem a neoformação tecidual, podem ser conformadas em diversos tamanhos e ainda, adicionadas de fatores de crescimento.By observing these requirements it is seen that bioactive glass fibers are an excellent option for nerve tissue regeneration, as they have a controlled degradation, release ions that favor tissue neoformation, can be shaped into various sizes and shapes. still, added by growth factors.
[0020] A utilização de conduítes com as fibras de vidro bioativas criaria um microambiente ótimo para a regeneração dos feixes nervosos. Anatomia e Fisiologia [0021] Para facilitar o acompanhamento do texto segue um pequeno resumo sobre a anatomia e fisiologia deste tecido tão peculiar.Using conduits with bioactive glass fibers would create an optimal microenvironment for nerve bundle regeneration. Anatomy and Physiology To facilitate the follow-up of the text follows a short summary of the anatomy and physiology of this very peculiar tissue.
[0022] O neurônio é a célula componente fundamental do sistema nervoso central e periférico. Sua estrutura única permite que ele “envie” e “receba” sinais dos órgãos aos quais o neurônio está ligado.The neuron is the fundamental component cell of the central and peripheral nervous system. Its unique structure allows it to "send" and "receive" signals from the organs to which the neuron is attached.
[0023] O transporte destes sinais, que se iniciam no corpo celular ou pericário, é feito pelas longas projeções celulares conhecidas como axônios até as outras células. Os dendritos são estruturas que permitem aumentar consideravelmente a superfície celular, possibilitando a integração de diversos impulsos trazidos por inúmeros terminais axônicos de outros neurônios.These signals, which begin in the cell or pericary body, are transported by long cellular projections known as axons to other cells. Dendrites are structures that allow to considerably increase the cell surface, allowing the integration of several impulses brought by numerous axon terminals of other neurons.
[0024] O sistema nervoso periférico (SNP) é composto por fibras mielinizadas e não-mielinizadas, as quais podem fazer a inervação motora, sensorial ou autônoma.The Peripheral Nervous System (PNS) is composed of myelinated and unmyelinated fibers, which can make motor, sensory or autonomic innervation.
[0025] Outros componentes do SNP são as células de Schwann. Estas células produzem a bainha de mielina em torno de um segmento de um axônio, o que permite uma propagação mais rápida e efetiva dos sinais elétricos pelos axônios.Other components of the SNP are Schwann cells. These cells produce the myelin sheath around a segment of an axon, which allows for faster and more effective propagation of electrical signals by axons.
[0026] Na Figura 1 anexa é possível observar a estrutura dos neurônios.In the attached Figure 1 it is possible to observe the structure of the neurons.
Mecanismo de Regeneração do Nervo Periférico [0027] A regeneração do tecido nervoso implica na formação de brotos ou cotos de axônios, e seu crescimento permite uma reinervação do tecido ou órgão almejado. A recuperação funcional após a ocorrência de uma lesão de nervo periférico depende de muitos fatores intrínsecos e extrínsecos aos neurônios.Peripheral Nerve Regeneration Mechanism The regeneration of nervous tissue implies the formation of buds or stumps of axons, and its growth allows a reinnervation of the desired tissue or organ. Functional recovery following the occurrence of a peripheral nerve injury depends on many intrinsic and extrinsic factors to neurons.
[0028] Primeiramente, o neurônio deve sobreviver à injúria ocorrida e, em seguida, mudar seu processo metabólico de “célula sinalizadora” para um modo de regeneração e crescimento, mudando também a sintese de proteínas, que deve ser voltada para a produção de substâncias neurotranmissoras necessárias à reconstrução neuronal. Em segundo lugar, o crescimento do toco do axônio distai deve promover o acondicionamento necessário a regeneração do tecido. E em terceiro lugar o novo tecido deve reinervar o órgão alvo.First, the neuron must survive the injury and then change its metabolic process from “signaling cell” to a mode of regeneration and growth, also changing protein synthesis, which should be geared towards the production of substances. neurotransmitters necessary for neuronal reconstruction. Secondly, the growth of the distal axon stump should promote the necessary conditioning and tissue regeneration. And thirdly the new tissue must reinnervate the target organ.
[0029] Quando uma lesão acontece, o toco do axônio distai se degenera gradualmente, em um processo denominado degeneração Walleriana; este fenômeno ocorre entre 48 a 160 horas após a lesão. Para uma resposta regeneradora mais efetiva e a volta da funcionalidade do tecido alvo, este fenômeno deve ser minimizado fortemente.When an injury occurs, the distal axon stump gradually degenerates in a process called Wallerian degeneration; This phenomenon occurs between 48 and 160 hours after the injury. For a more effective regenerative response and the return of target tissue functionality, this phenomenon should be strongly minimized.
[0030] Para isto quatro fatores são relevantes: o primeiro é a existência de células de Schwann, responsáveis pela produção das bainhas de mielina e a formação de uma coluna destas células é reponsável por promover o ambiente necessário à regeneração axonal.To this end four factors are relevant: the first is the existence of Schwann cells responsible for the production of myelin sheaths and the formation of a column of these cells is responsible for promoting the environment necessary for axonal regeneration.
[0031] O segundo fator é a presença de fotores neurotróficos, como fator de crescimento neural (NGF), neurotrofinas etc.The second factor is the presence of neurotrophic photores, such as neural growth factor (NGF), neurotropins, etc.
[0032] O terceiro fator é a existência de uma lâmina basal que atua dando suporte ao crescimento das células neuronais.The third factor is the existence of a basal lamina that acts to support the growth of neuronal cells.
[0033] E o quarto fator é a presença do coto distai, já que este provê diferentes fatores neurotróficos para a regeneração do axônio.And the fourth factor is the presence of the distal stump, as it provides different neurotrophic factors for axon regeneration.
[0034] Porém, em alguns casos as lesões causadas excedem o tamanho crítico no qual o tecido conseguiría se regenerar sozinho, necessitando assim de artifícios e procedimentos cirúrgicos de enxertia. Classificação das Injúrias [0035] As injúrias causadas neste tecido podem ser classificadas quanto a seu tempo de duração ou quanto a sua extensão. As lesões podem ser portanto, temporárias - neuropraxia ou axonotmese - ou permanentes - neurotmese.However, in some cases the lesions caused exceed the critical size at which the tissue would be able to regenerate on its own, thus necessitating artificial grafting and surgical procedures. Classification of Injuries The injuries caused to this tissue can be classified according to their duration or extent. The lesions may therefore be temporary - neuropraxia or axonotmesis - or permanent - neurotmesis.
[0036] Quanto a sua extensão existem 5 graus de injúria: lesões de primeiro grau são neuropraxias, sendo portanto uma ruptura parcial na condução no sítio da lesão, mas a estrutura do axônio é preservada. Este tipo de lesão leva de 3 a 4 meses para recuperação.As for its extent there are 5 degrees of injury: first degree lesions are neuropraxias, thus being a partial conduction rupture at the lesion site, but the axon structure is preserved. This type of injury takes 3 to 4 months for recovery.
[0037] As lesões de segundo a quarto grau já são referentes à axonotmese, nas quais o axônio é danificado a um grau no qual a degeneração Walleriana já ocorre.Second to fourth degree lesions already refer to axonotmesis, in which the axon is damaged to a degree in which Wallerian degeneration already occurs.
[0038] Na lesão de segundo grau a condução é prejudicada ou ausente, mas as células de Schwann e o endoneuro (tecido que envolve o axônio mielinizado) são mantidos intactos. Na lesão de terceiro grau este endoneuro é descontinuado, mas o perineuro (tecido que envolve as fibras nervosas) é mantido intacto. Nas lesões de quarto grau o epineuro é o único tecido mantido intacto (tecido que envolve as fibras formando feixes nervosos), nestes casos a intervenção cirúrgica já se faz necessária.In second-degree injury, conduction is impaired or absent, but Schwann cells and endoneurium (tissue surrounding the myelinated axon) are kept intact. In the third degree lesion this endoneurium is discontinued, but the perineuron (tissue surrounding the nerve fibers) is kept intact. In fourth-degree lesions, epineurium is the only tissue kept intact (tissue that surrounds the fibers forming nerve bundles), in which case surgical intervention is already required.
[0039] Já na lesão de quinto grau, conhecida como neurotmese, há a completa ruptura dos tecidos com a formação de cicatrizes e grande degeneração Walleriana. Estes casos também necessitam de intervenção cirúrgica.Already in the fifth degree lesion, known as neurotmesis, there is the complete rupture of the tissues with the formation of scars and great Wallerian degeneration. These cases also require surgical intervention.
[0040] Na Figura 2 há um esquema de como estes tecidos (endoneuro, perineuro e epineuro) formam o feixe nervoso no sistema nervoso periférico.In Figure 2 there is a scheme of how these tissues (endoneurium, perineurium and epineurium) form the nerve bundle in the peripheral nervous system.
Enxertos Autógenos [0041] Na prática clínica atual o procedimento “gold standard’ para a regeneração nervosa periférica é a utilização do tecido do próprio paciente como enxerto. Estes enxertos possuem os requisitos para um conduíte ideal, porém também possuem muitas desvantagens associadas.Autogenous Grafts In current clinical practice the “gold standard” procedure for peripheral nerve regeneration is the use of the patient's own tissue as a graft. These grafts meet the requirements for optimal conduit, but also have many associated disadvantages.
[0042] Primeiramente, a quantidade de tecido coletado é bastante limitada, há a necessidade de um segundo procedimento cirúrgico, formando um segundo local de lesão nervosa que pode levar a perda sensorial, aumento do risco de contaminação e de custos. E mesmo para esse conduíte proximo do ideal, a recuperação motora clínica obtida é de cerca de 40%, já que quando do uso destes enxertos não há nenhum estímulo extra para a regeneração tecidual.Firstly, the amount of tissue collected is quite limited, there is a need for a second surgical procedure, forming a second site of nerve injury that can lead to sensory loss, increased risk of contamination and costs. And even for this near-ideal conduit, the clinical motor recovery obtained is about 40%, since when using these grafts there is no extra stimulus for tissue regeneration.
[0043] Essas, entre outras desvantagens, levam pesquisadores a desenvolver alternativas sintéticas e tentar uma regeneração mais efetiva do tecido nervoso periférico.These, among other disadvantages, lead researchers to develop synthetic alternatives and attempt more effective regeneration of peripheral nervous tissue.
Conceitos Básicos sobre Conduítes Nervosos [0044] Para um conduíte ser passível de utilização clínica ele deve possuir três características básicas: [0045] A primeira é que o mesmo deve servir como um tubo guia para regeneração do axônio, já que um local de suporte ao crescimento do novo tecido se mostra fundamental para a eficiência da reparação. O conduíte não pode ser nem muito mole e nem muito duro, de modo a não ceder à pressão dos tecidos circundantes nem danificar esses tecidos, principalmente o coto do nervo e vasos sanguíneos adjuntos.Nervous Conduit Basics [0044] For a conduit to be clinically usable, it must have three basic characteristics: The first is that it should serve as a guide tube for axon regeneration, as a support site for the conduit The growth of new tissue is fundamental for the efficiency of repair. The conduit can be neither too soft nor too hard, so as not to give in to the pressure of the surrounding tissues or damage those tissues, especially the nerve stump and adjunct blood vessels.
[0046] A segunda é a permeabilidade do conduíte. O mesmo deve ser permeável ou semipermeável para permitir a troca de substâncias entre o meio e o interior do tubo. Estas trocas possibilitam a passagem de nutrientes como glicose, oxigênio e excretas metabólicas mais eficientemente, e também permitem a difusão, para o interior do conduíte, de fatores neurotróficos e fatores de crescimento gerados nos tecidos exteriores e ainda retém os fatores neurotróficos gerados pelos axônios remanescentes.The second is conduit permeability. It must be permeable or semi-permeable to allow the exchange of substances between the medium and the interior of the tube. These exchanges allow the passage of nutrients such as glucose, oxygen and metabolic excreta more efficiently, and also allow diffusion into the conduit of neurotrophic factors and growth factors generated in the outer tissues and retain neurotrophic factors generated by the remaining axons. .
[0047] E a terceira é a capacidade do controle de sua degradação, sendo que idealmente o conduíte deve se dissolver na mesma taxa com que o novo tecido nervoso é formado. O conduíte deve manter sua biocompatibilidade e estabilidade durante este processo, portanto, o mesmo não deve inchar ou se colapsar, o que levaria à formação de um tecido fibroso em volta e dentro do tubo, o que impediria a regeneração e maturação do axônio e do nervo. Ainda, deve-se considerar que taxas muito rápidas de degradação do conduíte podem levar a uma danificação mecânica e biológica dos axônios.And the third is the ability to control its degradation, and ideally the conduit should dissolve at the same rate as the new nervous tissue is formed. The conduit must maintain its biocompatibility and stability during this process, so it should not swell or collapse, leading to the formation of fibrous tissue around and inside the tube, which would prevent regeneration and maturation of the axon and nerve. Furthermore, it should be considered that very rapid rates of conduit degradation can lead to mechanical and biological axon damage.
Conduítes Aloplásticos [0048] Como citado acima, o primeiro tubo sintético utilizado era constituído de silicone.Alloplastic Conduits As mentioned above, the first synthetic tube used was made of silicone.
[0049] Enxertos feitos a partir de materiais inertes e não biodegradáveis podem somente regenerar pequenos defeitos (alguns milímetros) e levam a problemas posteriores como a formação de tecido fibroso, compressão do nervo e frequentemente precisam de remoção futura do conduíte.Grafts made from inert and non-biodegradable materials can only regenerate small defects (a few millimeters) and lead to later problems such as fibrous tissue formation, nerve compression and often need future conduit removal.
[0050] Um enxerto ou conduíte feito a partir de materiais biodegradáveis se mostra atualmente como uma alternativa viável para o sucesso na promoção da regeneração teciduai nervosa.A graft or conduit made from biodegradable materials is currently shown to be a viable alternative to success in promoting nerve tissue regeneration.
[0051] Existem diversos estudos utilizando tubos de colágeno e polímeros biodegradáveis como PGA (ácido poliglicólico), PLGA (polí ácido lático-co-ácido glicólico), PLLA (poli L-ácido lático), PCL (policaprolactona), PLCL (poli(L-lactídeo-co-caprolactona), PHB (ácido beta-hidroxibutírico) entre outros. Esses conduítes são oferecidos com diâmetros de 1,5 a 10 mm.There are several studies using collagen tubes and biodegradable polymers such as PGA (polyglycolic acid), PLGA (poly lactic acid-glycolic acid), PLLA (poly L-lactic acid), PCL (polycaprolactone), PLCL (poly ( L-lactide-co-caprolactone), PHB (beta-hydroxybutyric acid) etc. These conduits are offered in diameters from 1.5 to 10 mm.
[0052] Os tubos de colágeno possuem a vantagem de serem semipermeáveis e enquanto substância biológica, não causam efeitos adversos. Tubos de colágeno são com provada mente efetivos na aceleração da regeneração do tecido nervoso, e quando adicionados de fatores neurotróficos são capazes de regenerar defeitos de até 3 cm.Collagen tubes have the advantage of being semipermeable and as a biological substance do not cause adverse effects. Collagen tubes are proven to be effective in accelerating nerve tissue regeneration, and when added with neurotrophic factors are able to regenerate defects of up to 3 cm.
[0053] Como outras alternativas para a regeneração deste tipo de tecido, estudos vêm mostrando que a aplicação de outros polímeros também é efetiva em defeitos de 8 a 20 mm. Porém, podem causar inflamação, irritação e limitações na efetividade e rapidez na regeneração do axônio.Like other alternatives for the regeneration of this type of tissue, studies have shown that the application of other polymers is also effective in defects of 8 to 20 mm. However, they can cause inflammation, irritation and limitations in the effectiveness and speed of axon regeneration.
[0054] Portanto, o uso de materiais não somente biodegradáveis, mas também bioativos podem trazer um ganho significativo no processo de regeneração do tecido nervoso. Alguns vidros bioativos apresentam não somente a característica de bioatividade, mas também uma taxa de degradação controlada: são os materiais de terceira geração.Therefore, the use of not only biodegradable but also bioactive materials can bring a significant gain in the process of regeneration of nervous tissue. Some bioactive glasses have not only the bioactivity characteristic but also a controlled degradation rate: they are the third generation materials.
[0055] O vidro bioativo F18, desenvolvido através de pesquisas conduzidas pelo Laboratório de Materiais Vítreos (LaMaV) da Requerente (pedido brasileiro depositado BR102013020961-9) apresenta as características necessárias à aplicação desejada.F18 bioactive glass, developed through research conducted by the Applicant's Vitreous Materials Laboratory (LaMaV) (filed Brazilian application BR102013020961-9) has the characteristics necessary for the desired application.
Uso dos Vidros Bioativos em Lesões do Tecido Nervoso Periférico [0056] O conceito do uso de vidros bioativos na regeneração de lesões do tecido nervoso é bastante novo e pouquíssimo explorado. Somente alguns trabalhos propuseram seu uso na forma de pós incorporados a PLGA, vide Zhang, X.F. et al. Composition-structure-property (Zn+2 and Ca+2 ion release) evaluation of Si-Na-Ca-Zn-Ce glasses: Potential components for nerve guidance conduits. Materials Science and Engineering C, v. 31, p. 669-676, 2011, tubos densos e rígidos de vidros fosfato, vide Leniham, D.V. et al. Biodegradable Controlled Release Glass in the Repair of Peripheral Nerve Injuries. J Hand Surg, v. 23B, p. 588-593, 1998 e fibras puxadas à mão com 150-200μητι de diâmetro do biovidro 45S5 em tubos de silicone, vide Bunting, S. et al. Bioresorbable Glass Fibres Facilitete Peripheral Nerve Regeneration. J Hand Surg, v. 30B, p. 242-247, 2005.Use of Bioactive Glasses in Peripheral Nerve Tissue Injuries The concept of using bioactive glasses in the regeneration of nerve tissue injuries is quite new and little explored. Only a few works have proposed their use in the form of PLGA incorporated powders, see Zhang, X.F. et al. Composition-structure-property (Zn + 2 and Ca + 2 ion release) Evaluation of Si-Na-Ca-Zn-Ce glasses: Potential components for nerve guidance conduits. Materials Science and Engineering C, v. 31, p. 669-676, 2011, dense rigid phosphate glass tubes, see Leniham, D.V. et al. Biodegradable Controlled Release Glass in the Repair of Peripheral Nerve Injuries. J Hand Surg, v. 23B, p. 588-593, 1998 and hand-drawn fibers 150-200μητι diameter of 45S5 bioglass in silicone tubes, see Bunting, S. et al. Bioresorbable Glass Fibers Facilitates Peripheral Nerve Regeneration. J Hand Surg, v. 30B, p. 242-247, 2005.
[0057] Portanto, sabe-se pouco sobre os efeitos do uso de vidros bioativos neste tipo de lesão. Porém, é de conhecimento geral que a presença de íons como Ca+2, que são largamente lixiviados pelos vidros bioativos, têm um papel extremamente importante na regeneração do tecido nervoso. Sua presença promove a regulagem e estabilidade do citoesqueleto das células nervosas e estimula o crescimento axonal.Therefore, little is known about the effects of using bioactive glasses on this type of injury. However, it is well known that the presence of ions such as Ca + 2, which are largely leached by bioactive glasses, play an extremely important role in the regeneration of nervous tissue. Its presence promotes regulation and stability of the cytoskeleton of nerve cells and stimulates axonal growth.
[0058] Outros fatores relevantes para a hipótese de sucesso na aplicação desses vidros nas lesões de tecido nervoso são sua comprovada efetividade na regeneração de tecidos moles, como é o caso do vidro F18, da Requerente citado acima no presente relatório, e também sua degradabilidade, bioatividade, fácil processamento e bem estabelecida segurança e eficácia, qualidades também apresentadas pelo vidro F18 em diversos trabalhos in vitro e in vivo.Other factors relevant to the hypothesis of successful application of these glasses in nerve tissue injuries are their proven effectiveness in soft tissue regeneration, such as Applicant's F18 glass, as mentioned above in this report, and also its degradability. , bioactivity, easy processing and well established safety and efficacy, qualities also presented by F18 glass in various in vitro and in vivo works.
[0059] As vantagens apresentadas pelos conduítes manufaturados a partir de fibras de vidros bioativos são várias, uma delas é que os mesmos podem ser conformados nos tamanhos adequados a cada tipo de feixe nervoso.The advantages presented by conduits manufactured from bioactive glass fibers are several, one of which is that they can be shaped to the appropriate size for each type of nerve beam.
[0060] E devido à possibilidade de geração de um compósito, o conduíte tem a resistência mecânica suficiente para não se colapsar e não ceder às tensões dos tecidos circundantes, mas ao mesmo tempo, apresenta-se flexível o suficiente para não causar nenhum dano aos tecidos ao redor.And due to the possibility of generating a composite, the conduit has sufficient mechanical strength not to collapse and not give in to the stresses of the surrounding tissues, but at the same time it is flexible enough to cause no damage to the conduits. fabrics around.
[0061] Outra clara vantagem é a sua biocompatibilidade, isto é, não é citotóxico, possui alta bioatividade e também é completamente biorreabsorvível.Another clear advantage is its biocompatibility, that is, it is not cytotoxic, has high bioactivity and is also completely bioresorbable.
[0062] O compósito obtido a partir das fibras bioativas correspondentes à formulação F18 e outro polímero, como o colágeno, possui microporosidade e é semipermeável, permitindo uma troca de nutrientes e excretas de forma mais eficiente, tornando a regeneração tecidual mais efetiva e mais rápida.The composite obtained from the bioactive fibers corresponding to the F18 formulation and another polymer, such as collagen, is microporous and semi-permeable, allowing more efficient nutrient and excrete exchange, making tissue regeneration more effective and faster. .
[0063] Outro ponto extremamente positivo em relação a esse material é o alinhamento das fibras no interior do conduíte. Estudos já comprovaram que o alinhamento das células no interior do tubo tem um papel fundamentai na taxa de sua regeneração. Esse alinhamento permite um crescimento mais acelerado, uma melhor regulação da formação da mielina e também uma maior expressão de diversos genes relacionados à produção e recuperação celular em estágios mais precoces.Another extremely positive point regarding this material is the alignment of the fibers within the conduit. Studies have already shown that the alignment of cells within the tube plays a fundamental role in the rate of their regeneration. This alignment allows for faster growth, better regulation of myelin formation and also greater expression of several genes related to earlier production and cell recovery.
Propriedades Relacionadas às Fibras de Vidro Bioativo em Outras Aplicações [0064] Com relação à interação e resposta celulares, uma grande variedade de células pode ser cultivada sobre fibras ou sobre mantas, pois suas estruturas abertas facilitam o crescimento do tecido orgânico desejado e melhoram o processo de difusão de nutrientes e excretas provenientes destas células, o que possibilita uma cura rápida às injúrias e defeitos teciduais.Bioactive Glass Fiber Related Properties in Other Applications With respect to cellular interaction and response, a wide variety of cells can be grown on fibers or blankets, as their open structures facilitate the growth of desired organic tissue and improve the process. diffusion of nutrients and excreta from these cells, which enables rapid cure of injuries and tissue defects.
[0065] Em seu estudo, Clupper, D. C. et al. Bioactive Evaluation of 45S5 bioactive glass fibres and Preliminary Study of Human Osteoblast Attachment. J. Mat Science: Materials in Medicine, v. 15, p. 803-808, 2004 et al. observaram uma rápida interação entre células ósseas (osteoblastos) e a superfície das fibras puxadas à mão do vidro 45S5, após quinze minutos as células já haviam se aderido ao material, e seu número crescia com o passar do tempo.In their study, Clupper, D.C. et al. Bioactive Evaluation of 45S5 bioactive glass fibers and Preliminary Study of Human Osteoblast Attachment. J. Mat Science: Materials in Medicine, v. 15, p. 803-808, 2004 et al. observed a rapid interaction between bone cells (osteoblasts) and the surface of the hand-drawn fibers of the 45S5 glass, after fifteen minutes the cells had already adhered to the material, and their numbers grew over time.
[0066] Brown, R. F. et al. Growth and differentiation of osteoblastic cells on 13-93 bioactive glass fibers and scaffolds. Acta Biomaterialia, v. 4, p. 387-396, 2008 comprovaram que scaffolds obtidos por meio de fibras do vidro 13-93 combinaram propriedades que melhoram a deposição, ligação, diferenciação e crescimento de osteoblastos no material.Brown, R.F. et al. Growth and differentiation of osteoblastic cells on 13-93 bioactive glass fibers and scaffolds. Acta Biomaterialia, v. 4, p. 387-396, 2008 found that scaffolds obtained from glass fibers 13-93 combined properties that improve the deposition, binding, differentiation and growth of osteoblasts in the material.
[0067] Moimas, L. et al., Rabbit pilot study on the resorbability of three-dimensional bioactive glass fibre scaffolds. Acta Biomaterialia, v. 2, p. 191-199, 2006, verificaram, em um estudo preliminar, que scaffolds feitos de fibras obtidas por melt spinning, quando implantados em defeitos fabricados em ossos de coelho mostraram sua total reabsorção em 6 meses e obtiveram bons resultados quanto à reparação e remodelação do defeito ósseo.Moimas, L. et al., Rabbit pilot study on the resorbability of three-dimensional bioactive glass fiber scaffolds. Acta Biomaterialia, v. 2, p. 191-199, 2006, found in a preliminary study that scaffolds made from melt spinning fibers when implanted in defects made from rabbit bones showed their full resorption within 6 months and had good results in repair and remodeling of the defect. bony.
[0068] Visto estas grandes vantagens das fibras bioativas quando comparadas a dispositivos monolíticos poliméricos e outras alternativas menos efetivas na regeneração do tecido nervoso periférico, seria interessante que a técnica dispusesse de conduítes ou tubos para regeneração de lesões do tecido nervoso, tais tubos ou conduítes sendo obtidos a partir de um conjunto de fibras bioativas contínuas de diâmetro controlado, alinhadas e justapostas, aderidas a tubos poliméricos permeáveis ou semipermeáveis. Estes conduítes teriam as características finais necessárias a um conduíte ideal para a regeneração deste tipo de tecido, tal conduíte sendo adequadamente flexível, estável, biocompatível, bioativo e biorreabsorvível.Given these great advantages of bioactive fibers when compared to polymeric monolithic devices and other less effective alternatives in regenerating peripheral nervous tissue, it would be interesting if the technique had conduits or tubes for regenerating nerve tissue damage, such tubes or conduits. They are obtained from a set of continuous diameter controlled bioactive fibers, aligned and juxtaposed, adhered to permeable or semi-permeable polymeric tubes. These conduits would have the final characteristics necessary for an ideal conduit for regeneration of this type of tissue, such conduit being suitably flexible, stable, biocompatible, bioactive and bioresorbable.
[0069] Na literatura de patentes são encontrados alguns documentos a respeito de dispositivos para a regeneração do tecido nervoso periférico.In the patent literature some documents are found regarding devices for regeneration of peripheral nervous tissue.
[0070] A publicação W02005046457-A2 trata de um tubo dotado de orifícios cônicos ao longo do seu corpo. O tubo pode conter múltiplas camadas sendo a primeira de hidrogel de agarose e a camada externa é de polímeros biocompatíveis que podem ou não ser biodegradáveis. Este tubo pode também conter túbulos em seu interior. O produto objeto da publicação W02005046457-A2 se destina à regeneração do nervo ciático humano e do sistema nervoso central, enquanto o conduíte nervoso objeto da invenção se destina à regeneração de tecido nervoso periférico.[0070] Publication W02005046457-A2 deals with a tube with tapered holes along its body. The tube may contain multiple layers, the first being agarose hydrogel and the outer layer is biocompatible polymers that may or may not be biodegradable. This tube may also contain tubules inside. The product subject of publication W02005046457-A2 is for regeneration of the human sciatic nerve and central nervous system, while the nervous conduit of the invention is for regeneration of peripheral nervous tissue.
[0071] O tubo da publicação W02005046457-A2 pode ser feito de celulose, hidroximetil celulose, hidroxietil celulose, carboximetil celulose, carboximetil quitosano, poli-2-hidroxietil-metacrilato, poli (R-3-hidroxi-co-ácido (ácido-R)-3-hidroxivalérico)-diol (PHB), colágeno, queratina, gelatina, glicina, polímeros sintéticos, tais como poliésteres, incluindo polihidroxiacidos como o ácido poliláctico (PLA), ácido poliglicólico (PGA) θ seus copolímeros, tais como poli (ácido láctico-co-caprolactona), algumas poliamidas e polimetacrilatos, assim como polímeros não degradáveis tais como o poliuretano, politrafluoroetileno, etilenovinilacetato (EVA), policarbonatos, poliamidas e alguns metils, ou borracha de silicone.The tube of publication W02005046457-A2 may be made of cellulose, hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, carboxymethyl chitosan, poly-2-hydroxyethyl methacrylate, poly (R-3-hydroxy-co-acid ( R) -3-hydroxyvaleric) -diol (PHB), collagen, keratin, gelatin, glycine, synthetic polymers such as polyesters, including polyhydroxyacids such as polylactic acid (PLA), polyglycolic acid (PGA) and their copolymers such as poly (lactic acid-co-caprolactone), some polyamides and polymethacrylates, as well as non-degradable polymers such as polyurethane, polytetrafluoroethylene, ethylene vinylacetate (EVA), polycarbonates, polyamides and some methyl, or silicone rubber.
[0072] Não foi encontrado na literatura de patentes nenhum documento relativo à confecção de tubos com fibras de vidro bioativo para regeneração de tecido nervoso periférico.No document has been found in the patent literature relating to the manufacture of bioactive glass fiber tubes for regeneration of peripheral nervous tissue.
[0073] O pedido publicado brasileiro BR1101765-1 refere-se a um procedimento para a preparação de um produto de engenharia tissular orientado à regeneração de tecidos ósseos. Nele, são utilizados células mesenquimais de origem óssea em géis de fibrina.The Brazilian published application BR1101765-1 relates to a procedure for the preparation of a tissue engineered product oriented to bone tissue regeneration. In it, bone mesenchymal cells are used in fibrin gels.
[0074] O pedido publicado brasileiro BR0713772-9 provê uma nova estrutura feita de colágeno para melhorar a promoção da regeneração de nervo de tecido. A estrutura é feita de colágeno em uma formação multilocular de película fina e, dessa maneira uma nova estrutura diferente de uma forma colóide, uma forma de gel e uma forma de fibra. Portanto, refere-se a um laminado com diferentes apresentações de colágeno. Mas não necessariamente é um tubo e o documento não cita a utilização de vidros bioativos como o biomaterial incentivador da regeneração tecidual e nem a presença de fibras de vidro provindas desses biovidros.The Brazilian published application BR0713772-9 provides a new structure made of collagen to improve the promotion of tissue nerve regeneration. The structure is made of collagen in a multilocular thin film formation and thus a new structure other than a colloid shape, a gel shape and a fiber shape. Therefore, it refers to a laminate with different collagen presentations. But it is not necessarily a tube, and the document does not cite the use of bioactive glasses as the biomaterial that encourages tissue regeneration or the presence of glass fibers from such glasses.
[0075] O pedido publicado brasileiro BR0710174-0 refere-se a uma composição para a regeneração de tecido mole periodontal que é preparada de modo a conter células selecionadas de uma célula-tronco/não diferenciada ou um biastócito tendo a capacidade de formar gengiva, um material de matriz e plasma de plaqueta sanguínea.The Brazilian published application BR0710174-0 relates to a composition for periodontal soft tissue regeneration that is prepared to contain cells selected from a stem / undifferentiated cell or a biastocyte having the ability to form gums, a blood platelet matrix and plasma material.
[0076] O pedido publicado brasileiro BR0615905-2 refere-se a um substrato de colágeno e gelatina para a regeneração de tecidos que tem a capacidade de liberar um fator de crescimento de fibroblasto básico (bFGF) e fatores de crescimento de células similares em uma maneira de liberação continuada, dentro do qual as células podem entrar com facilidade, e que é usado de forma adequada para a regeneração de tecidos. Neste documento, apenas colágeno é usado como substrato e não há a utilização de biovidros como incentivo para a regeneração tecidual.The Brazilian published application BR0615905-2 refers to a collagen and gelatin substrate for tissue regeneration that has the ability to release a basic fibroblast growth factor (bFGF) and similar cell growth factors in a Continuous release way into which cells can easily enter, and which is used appropriately for tissue regeneration. In this document, only collagen is used as a substrate and there is no use of bioglass as an incentive for tissue regeneration.
[0077] O pedido publicado brasileiro BR0601751-7 descreve um processo de fabricação de um material biocompósito biodegradável usando colágeno e nanotubos de carbono para aplicação na área médica e veterinária. Neste documento não há menção que o material desenvolvido seja indicado exclusivamente para regeneração de nervo periférico e também não cita a utilização de vidros bioativos.[0077] Brazilian published application BR0601751-7 describes a process for manufacturing a biodegradable biocomposite material using collagen and carbon nanotubes for medical and veterinary applications. There is no mention in this document that the developed material is exclusively indicated for peripheral nerve regeneration and does not mention the use of bioactive glasses.
[0078] O documento brasileiro BR9707903-0 refere-se a uma membrana com pelo menos três camadas, sendo que as duas camadas externas compõem-se de um material natural e pelo menos uma camada intermediária compõe-se de um material artificial. Portanto, este documento trata de uma membrana e não de um tubo. Também não há menção da utilização de vidros bioativos.The Brazilian document BR9707903-0 refers to a membrane with at least three layers, the two outer layers being of a natural material and at least one intermediate layer being of an artificial material. Therefore, this document deals with a membrane and not a tube. There is also no mention of the use of bioactive glasses.
[0079] O pedido publicado brasileiro BR1005577-0 refere-se a um material biocerâmico parcialmente sintético, biocompatível e bioativo, compreendendo um corpo sinterizado de uma mistura de hidroxiapatita de origem bovina com biovidro niobo-fosfato para regeneração óssea. Portanto, não tem relação com um tubo polimérico com fibras de vidro em seu interior como no caso do presente pedido.The Brazilian published application BR1005577-0 relates to a biocompatible and bioactive partially synthetic bioceramic material comprising a sintered body of a mixture of bovine hydroxyapatite and bioaviolous niobosphate for bone regeneration. Therefore, it has nothing to do with a glass fiber polymer tube inside as in the present application.
[0080] O pedido publicado brasileiro BR0711988-7 refere-se a uma composição de vidro bioativo com estrôncio para a construção de peças porosas para aplicação em medicina. Não se refere à manufatura de um tubo nem à utilização de fibras de vidro bioativas. A composição vítrea também é distinta daquela proposta no presente pedido para ser utilizada na confecção dos tubos.[0080] The Brazilian published application BR0711988-7 relates to a strontium bioactive glass composition for the construction of porous parts for medical application. It does not concern the manufacture of a tube or the use of bioactive glass fibers. The glass composition is also distinct from that proposed in the present application for use in making the tubes.
[0081] O documento brasileiro publicado BR0312879-2 refere-se a um material de implante crânio-maxilofacial que é feito de uma estrutura macroporosa de resina de polietileno rígida com partículas de vidro bioativo dispersas na matriz polimérica. Assim, é bastante distinta da presente proposta que prevê um tubo flexível com biovidros na forma de fibras alinhadas.Published Brazilian document BR0312879-2 refers to a craniomaxillofacial implant material which is made of a macroporous rigid polyethylene resin structure with bioactive glass particles dispersed in the polymeric matrix. Thus, it is quite distinct from the present proposal that it provides a flexible tube with aligned fiberglass bioglass.
[0082] O pedido publicado brasileiro BR0312907-1 relata que com o auxílio de substâncias bioativas ou de indução óssea é construído um suporte lateral ósseo para um implante que é disposto em um furo atribuído de osso maxilar. As substâncias de indução óssea ou bioativas consistem de moléculas matriz, fatores de crescimento e fatores de diferenciação e/ou peptídeos, com propriedades estimuladoras de crescimento, todos chamados de GSS (Growth Stimulation Substances -Substâncias Estimuladoras de Crescimento), dispostos no implante ou sobre o implante. Portanto, não tem relação com um tubo biocompósito para regeneração do tecido nervoso periférico.The Brazilian published application BR0312907-1 reports that with the aid of bioactive or bone inducing substances a lateral bone support is constructed for an implant that is disposed in an assigned jawbone hole. Bone-inducing or bioactive substances consist of matrix molecules, growth factors and differentiating factors and / or peptides, with growth stimulating properties, all called GSS (Growth Stimulation Substances), disposed in or on the implant. the implant. Therefore, it has nothing to do with a biocomposite tube for regeneration of peripheral nervous tissue.
[0083] O documento brasileiro publicado BR1100608-0 refere-se a um conjugado bioativo adaptado para revestir uma superfície externa de implante de metal. Portanto, não tem relação com um tubo biocompósito para regeneração do tecido nervoso periférico.[0083] Published Brazilian document BR1100608-0 refers to a bioactive conjugate adapted to coat an external metal implant surface. Therefore, it has nothing to do with a biocomposite tube for regeneration of peripheral nervous tissue.
[0084] O pedido publicado brasileiro BR0712088-5 diz respeito a um método para crescimento celular direcionado e regeneração de tecido controlada para prevenir adesão pós-cirúrgica ou pós-traumática, também não tendo relação com um tubo biocompósito para regeneração do tecido nervoso periférico.The Brazilian published application BR0712088-5 relates to a method for directed cell growth and controlled tissue regeneration to prevent post-surgical or post-traumatic adhesion, also unrelated to a biocomposite tube for regeneration of peripheral nervous tissue.
[0085] O pedido publicado brasileiro BR0706921-9 refere-se a uma composição farmacêutica compreendendo um material para enxerto ósseo, um arcabouço (ou scaffold) para aplicações de engenharia de tecidos que tem um peptídeo promotor de calcificação óssea imobilizado na superfície e, mais particularmente, a um material para enxerto ósseo e um arcabouço para aplicações de engenharia de tecidos. Assim, esta invenção refere-se à criação de um material para regeneração óssea e não para regeneração de tecido nervoso periférico. Este documento também não relata a utilização de vidros bioativos.The Brazilian published application BR0706921-9 relates to a pharmaceutical composition comprising a bone graft material, a scaffold for tissue engineering applications that has a surface immobilized bone calcification promoting peptide, and more particularly to a bone graft material and a framework for tissue engineering applications. Thus, this invention relates to the creation of a material for bone regeneration and not for regeneration of peripheral nervous tissue. This document also does not report the use of bioactive glasses.
[0086] O documento brasileiro BR9504554-6 trata de um dispositivo curativo (plano) que é composto por um substrato de um material flexível e uma placa de silicone sólido. Este dispositivo tem aplicação no tratamento hemostático e de redução do edema pós-traumático. Portanto, não tem relação com um tubo biocompósito para regeneração do tecido nervoso periférico.The Brazilian document BR9504554-6 deals with a curative device (flat) which is composed of a flexible material substrate and a solid silicone plate. This device has application in hemostatic treatment and reduction of post-traumatic edema. Therefore, it has nothing to do with a biocomposite tube for regeneration of peripheral nervous tissue.
[0087] O pedido publicado brasileiro BR0906399-4 refere-se ao desenvolvimento de um compósito bioativo para reparos ósseos, cuja matriz polimérica é composta de polissacarídeo. Como reforço utiliza-se derivados de cálcio como hidróxido de cálcio, hidróxi apatita e fosfato de cálcio com finalidade de obtenção de compósitos bioativos com especificidade para o tecido ósseo. Portanto, não tem relação com um tubo biocompósito para regeneração do tecido nervoso periférico e não relata a utilização de vidros bioativos.The Brazilian published application BR0906399-4 refers to the development of a bioactive composite for bone repair, whose polymeric matrix is composed of polysaccharide. As reinforcement, calcium derivatives such as calcium hydroxide, hydroxy apatite and calcium phosphate are used to obtain bioactive composites with specificity for bone tissue. Therefore, it is not related to a biocomposite tube for regeneration of peripheral nervous tissue and does not report the use of bioactive glasses.
[0088] A publicação internacional WO2013154780A1 trata de um dispositivo bifásico para regeneração de tecido nervoso periférico no qual campos elétricos repetidos podem ser criados para estimular os axônios. Porém, este documento não cita a utilização de vidros bioativos como promotor de regeneração nervosa e nem a presença de fibras de vidro (bioativas ou não). Portanto, trata-se de um tubo polimérico com diversas camadas para suportar a geração de um campo elétrico, de modo que este documento não antecipa o conceito da presente invenção.International publication WO2013154780A1 is a biphasic device for regeneration of peripheral nervous tissue in which repeated electric fields can be created to stimulate axons. However, this document does not mention the use of bioactive glasses as a nerve regeneration promoter or the presence of glass fibers (bioactive or not). Therefore, it is a multi-layer polymeric tube to support the generation of an electric field, so this document does not anticipate the concept of the present invention.
[0089] Já a publicação internacional W02012004627A1 refere-se a um conduíte feito de material isolante o qual apresenta em sua superfície interna nanotubos de carbono. Este documento também não cita a utilização de vidros bioativos como o promotor de regeneração nervosa e nem a presença de fibras de vidro (bioativas ou não).International publication W02012004627A1 refers to a conduit made of insulating material which has carbon nanotubes on its inner surface. Nor does this document cite the use of bioactive glasses as the nerve regeneration promoter or the presence of glass fibers (bioactive or not).
[0090] O pedido norte-americano publicado US20020004556A1 trata de um compósito com um polímero condutor, matriz de outra fase polimérica semicristalina em quantidade suficiente para gerar uma rede condutora contínua. Podem ser adicionados nano tubos de carbono ou fibras de carbono para obtenção deste efeito. Neste documento de patente norte-americano não é mencionada a confecção de um tubo com esta blenda polimérica, assim como não é mencionada nenhuma aplicação biológica. Portanto, este documento não antecipa o conceito da presente invenção.US Published Application US20020004556A1 deals with a composite with a conductive polymer, matrix of another semicrystalline polymer phase in sufficient quantity to generate a continuous conductive network. Carbon nanotubes or carbon fibers may be added to achieve this effect. In this U.S. patent document no mention is made of making a tube of this polymeric blend, nor is any biological application mentioned. Therefore, this document does not anticipate the concept of the present invention.
[0091] O pedido publicado norte-americano US20080147156A1 refere-se a dispositivos, sistemas e métodos para estimular os nervos na coluna vertebral. Não são citados túbulos poliméricos com vidros bioativos como promotores de regeneração nervosa e nem a presença de fibras de vidro (bioativas ou não).The US published application US20080147156A1 relates to devices, systems and methods for stimulating nerves in the spine. Bioactive glass polymer tubules are not mentioned as promoters of nerve regeneration nor the presence of glass fibers (bioactive or not).
[0092] A publicação internacional WOI999018892A1 refere-se a implantes de biopolimeros bioelétricos para a regeneração de tecidos em geral. Porém este documento não menciona a utilização de fibras de vidro bioativas, somente a utilização de fibras metálicas. Assim, esta publicação internacional é distinta da presente invenção.International publication WOI999018892A1 refers to bioelectric biopolymer implants for tissue regeneration in general. However, this document does not mention the use of bioactive glass fibers, only the use of metallic fibers. Thus, this international publication is distinct from the present invention.
[0093] A patente US6095148 refere-se a polímeros biocompatíveis condutores elétricos que podem ser utilizados sozinhos ou em combinação com outros polímeros para o cultivo in vitro de células nervosas, ou in vivo para auxiliar na cicatrização de defeitos de tecidos nervosos. A tensão ou corrente é aplicada ao polímero de uma forma que induz o efeito desejado nas células, enquanto não as danifica. Esta patente não menciona a utilização de vidros bioativos assim como não cita a utilização de fibras.US6095148 relates to electrically conductive biocompatible polymers which may be used alone or in combination with other polymers for in vitro cultivation of nerve cells, or in vivo to assist in the healing of nerve tissue defects. The voltage or current is applied to the polymer in a way that induces the desired effect on the cells while not damaging them. This patent does not mention the use of bioactive glasses nor does it mention the use of fibers.
[0094] Outro documento encontrado é o artigo por Pierucci, A., de Duekm, E.A., e Oliveira A.L. “Peripheral nerve regeneration through biodegradable conduits prepared by solvent evaporation”, Tissue Eng Part A. v. 14 (5), p. 595-606, 2008; onde o autor compara a eficácia de tubos de PLLA e PCL para regeneração do tecido nervoso periférico. Porém, não há menção da utilização de vidros bioativos assim como não há citação de fibras de vidro.[0094] Another document found is the article by Pierucci, A., from Duekm, E.A., and Oliveira A.L. “Peripheral nerve regeneration through biodegradable conduits prepared by solvent evaporation”, Tissue Eng Part A. v. 14 (5), p. 595-606, 2008; where the author compares the effectiveness of PLLA and PCL tubes for peripheral nervous tissue regeneration. However, there is no mention of the use of bioactive glasses as there is no mention of glass fibers.
[0095] Verifica-se que em nenhum documento recuperado é relatado o desenvolvimento de tubos ou conduítes nervosos para a regeneração de nervos periféricos que utilizem, além de polímeros biorreabsorvíveis, vidros bioativos. Conseqüentemente, nenhum documento relata a utilização de fibras de vidro altamente bioativas, alinhadas e capazes de induzir e estimular a proliferação de células nervosas.[0095] It is found that in no recovered document is reported the development of nerve tubes or conduits for regeneration of peripheral nerves using bioactive glass in addition to bioresorbable polymers. Consequently, no document reports the use of highly bioactive glass fibers aligned and capable of inducing and stimulating nerve cell proliferation.
SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION
[0096] De um modo amplo, o conduíte tubular à base de fibras de vidro bioativo e biorreabsorvível para regeneração de nervos periféricos conforme a invenção compreende: a) fibras de vidro bioativo e biorreabsorvível com diâmetros de 1 a 200pm, incluindo entre 5 e 75 pm; b) colágeno na concentração entre 3 a 50mg/ml para manter as fibras de vidro de a) unidas sobre um molde cilíndrico de material não aderente de 0,3 a 10 mm de diâmetro, incluindo entre 0,5 a 4 mm; c) um revestimento externo tubular previamente conformado por extrusão, fundição, moldagem ou casting para recobrir as fibras unidas de b), dito revestimento sendo confeccionado à base de polímeros biodegradáveis naturais selecionados dentre colágeno tipo I ou IV na concentração entre 5 e 150 mg/ml ou polímeros sintéticos selecionados dentre polietíleno glicol (PEG), poliácido glicólico (PGA), poli acido láctico-co-glicólico (PLGA), poliácido lático PLLA (nas três formas disponíveis: L-PLA, PDLA, PDLLA), policaprolactona (PCL) e polihidroxialcanoatos selecionados dentre PHB, com pesos molares entre 30.000 e 150.000 (g/mol), dito revestimento sendo unido às fibras e colágeno (conduíte interno) por processo térmico entre 37-150°C ou reticulação química, de modo a produzir um conduíte tubular com 1 a 1000 fibras de vidro bioativas e biorreabsorvíveis/mm2, incluindo de 10 a 100 fibras/mm2, com diâmetro interno entre 0,3 e 10 mm, incluindo entre 0,5 e 4 mm, espessura entre 0,1 e 2 mm, incluindo entre 0,3 e 0,7 mm, e comprimento entre 2 e 60 mm, incluindo entre 5 a 30 mm.Broadly, the bioactive and bioresorbable glass fiber-based tubular conduit for regeneration of peripheral nerves according to the invention comprises: a) bioactive and bioresorbable glass fibers with diameters from 1 to 200pm, including between 5 and 75 pm; b) collagen at a concentration of from 3 to 50mg / ml to hold the glass fibers of (a) together over a cylindrical mold of non-adherent material of 0.3 to 10 mm in diameter, including between 0.5 to 4 mm; c) a tubular outer shell previously formed by extrusion, casting, molding or casting to cover the bonded fibers of (b), said coating being made from natural biodegradable polymers selected from collagen type I or IV at a concentration between 5 and 150 mg / ml or synthetic polymers selected from polyethylene glycol (PEG), glycolic polyacid (PGA), lactic-co-glycolic polyacid (PLGA), lactic polyacid PLLA (in the three available forms: L-PLA, PDLA, PDLLA), polycaprolactone (PCL) ) and polyhydroxyalkanoates selected from PHB, with molar weights between 30,000 and 150,000 (g / mol), said coating being bonded to the fibers and collagen (internal conduit) by thermal process at 37-150 ° C or chemical cross-linking to produce a tubular conduit with 1 to 1000 bioactive and bioresorbable glass fibers / mm2, including 10 to 100 fibers / mm2, with an inside diameter between 0.3 and 10 mm, including between 0.5 and 4 mm, es thickness between 0,1 and 2 mm, including 0,3 and 0,7 mm, and length between 2 and 60 mm, including between 5 and 30 mm.
[0097] E o processo de obtenção do conduíte tubular à base de fibras de vidro bioativas e biorreabsorvíveis compreende as etapas de: a) prover um molde cilíndrico de material não aderente de 0,3 a 10 mm de diâmetro, incluindo entre 0,5 a 4 mm, selecionado dentre Teflon ou metal; b) enrolar por qualquer meio, manual ou mecânico, sobre o molde de a), fibras de vidro bioativo e biorreabsorvível com diâmetros de 1 a 200pm, incluindo entre 5 e 75 pm; c) verter sobre as fibras de b) solução de colágeno do tipo I ou IV na concentração entre 3 a 50mg/ml na temperatura de 30 a 50°C para manter ditas fibras unidas sobre o dito molde e formar a camada interna do conduite; d) secar a camada interna de c) do conduite tubular sob temperatura ambiente por pelo menos 1 hora sob umidade controlada entre 35-55%; e) colocar sobre a dita camada interna seca de d) um revestimento externo previamente preparado de polímeros biodegradáveis naturais selecionados dentre colágeno tipo I ou IV na concentração entre 5 e 150 mg/ml ou polímeros sintéticos selecionados dentre polietileno glicol (PEG), poliácido glicólico (PGA), poli acído láctico-co-glicólico (PLGA), poliácido lático PLLA (nas três formas disponíveis: L-PLA, PDLA, PDLLA), policaprolactona (PCL) e polihidroxialcanoatos selecionados dentre PHB, com pesos molares de 30.000 a 150.000 (g/mol); f) unir dito revestimento externo de e) às fibras e colágeno da camada interna de d) por processo térmico entre 37-150°C ou reticulação química com EDC/NHS, formando o conduite tubular desejado sobre o molde não-aderente de a); g) retirar o molde não-aderente de a); h) recuperar o conduite tubular desejado com 1 a 1000 fibras de vidro bioativo e biorreabsorvível/mm2, incluindo 10 a 100 fibras de vidro/mm2, diâmetro interno entre 0,3 e 10 mm, incluindo entre 0,5 e 4 mm, espessura de 0,1 a 2 mm, incluindo 0,3 a 0,7 mm e 2 a 60 mm de comprimento, incluindo 5 a 30 mm; e i) esterilizar, embalar e armazenar o conduite de h).And the process of obtaining the bioactive and bioresorbable glass fiber-based tubular conduit comprises the steps of: a) providing a cylindrical mold of non-adherent material from 0.3 to 10 mm in diameter, including between 0.5 at 4 mm, selected from Teflon or metal; b) winding by any means, manually or mechanically, on the mold of (a) bioactive and bioresorbable glass fibers with diameters from 1 to 200pm, including between 5 and 75 pm; c) pouring on the fibers of b) type I or IV collagen solution at a concentration of 3 to 50mg / ml at a temperature of 30 to 50 ° C to hold said fibers together over said mold and form the inner layer of the conduit; d) drying the inner layer of c) of the tubular conduit at room temperature for at least 1 hour under controlled humidity between 35-55%; e) placing on said dry inner layer d) a previously prepared outer coating of natural biodegradable polymers selected from collagen type I or IV at a concentration between 5 and 150 mg / ml or synthetic polymers selected from polyethylene glycol (PEG), glycolic polyacid (PGA), lactic-co-glycolic polyacid (PLGA), lactic polyacid PLLA (in three available forms: L-PLA, PDLA, PDLLA), polycaprolactone (PCL) and polyhydroxyalkanoates selected from PHB, with molar weights of 30,000 to 150,000 (g / mol); f) joining said outer coating of e) to the fibers and collagen of the inner layer of d) by thermally processing at 37-150 ° C or chemical crosslinking with EDC / NHS, forming the desired tubular conduit over the non-adherent mold of a) ; g) removing the non-adherent mold from a); (h) recover the desired tubular conduit with 1 to 1000 bioactive and bioresorbable glass fibers / mm2 including 10 to 100 glass fibers / mm2, internal diameter 0.3 to 10 mm, including 0.5 to 4 mm, thickness from 0.1 to 2 mm, including 0.3 to 0.7 mm and 2 to 60 mm in length, including 5 to 30 mm; and i) sterilize, pack and store the conduit of h).
[0098] Portanto, a invenção provê um conduite tubular à base de fibras de vidro bioativo e biorreabsorvível para regeneração de nervos periféricos compreendendo ditas fibras de vidro, uma camada interna em polímeros naturais biodegradáveis como colágeno e uma camada externa também de colágeno ou um polímero sintético biodegradável unida à dita camada interna por processo térmico ou reticulação química.Therefore, the invention provides a bioactive and bioresorbable tubular conduit based on peripheral nerve regeneration comprising said glass fibers, an inner layer in biodegradable natural polymers such as collagen and an outer layer also of collagen or polymer Biodegradable synthetic material bonded to said inner layer by thermal process or chemical crosslinking.
[0099] A invenção também provê um conduite tubular adicionado de fatores de crescimento, moléculas de biofuncionalização ou “drug delivery Systems”.The invention also provides an added tubular conduit of growth factors, biofunctionalization molecules or drug delivery systems.
[0100] A invenção provê ainda um processo de obtenção do dito conduite tubular para a regeneração de nervos periféricos.[0100] The invention further provides a process for obtaining said tubular conduit for regeneration of peripheral nerves.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
[0101] A FIGURA 1 anexa é uma ilustração esquemática da estrutura de um neurônio. A - Botão terminal. B - Mielina. C - Nodo de Ranvier. D - Corpo celular (pericário). E - Dendrito. Adaptado de RYU, J., BEIMESCH, C.F., LALLI, T.J. Peripheral Nerve Repair. Orthopaedics and Trauma, v. 25, p. 174-180, 2011.The attached FIGURE 1 is a schematic illustration of the structure of a neuron. A - Terminal Button. B - Myelin. C - Ranvier's node. D - Cell body (pericary). E: Dendrite. Adapted from RYU, J., BEIMESCH, C.F., LALLI, T.J. Peripheral Nerve Repair. Orthopedics and Trauma, v. 25, p. 174-180, 2011.
[0102] A FIGURA 2 anexa é uma ilustração esquemática da estrutura de um feixe nervoso do sistema periférico. A - Axônio. B - Nodo de Ranvier. C - Mielina. D - Endoneuro. E - Fibra Nervosa. F - Perineuro. G - Epineuro Intrafascicular. H - Epineuro Extrafascicular. I - Mesoneuro. Adaptado de RYU, J., BEIMESCH, C.F., LALLI, T.J. Peripheral Nerve Repair. Orthopaedics and Trauma, v. 25, p. 174-180, 2011. .The accompanying FIGURE 2 is a schematic illustration of the structure of a nerve bundle of the peripheral system. A - Axon. B - Ranvier's node. C - Myelin. D - Endoneurium. E - Nervous fiber. F - Perineuro. G - Intrafascicular Epineurium. H - Extrafascicular Epineurium. I - Mesoneurium. Adapted from RYU, J., BEIMESCH, C.F., LALLI, T.J. Peripheral Nerve Repair. Orthopedics and Trauma, v. 25, p. 174-180, 2011..
[0103] A FIGURA 3 anexa é um gráfico de barras que mostra a proliferação de fibroblastos (ensaios de MTT) com fibroblastos L929 com extratos obtidos a partir de uma solução onde o material foi imerso por 24, 72 e 144 horas.The accompanying FIGURE 3 is a bar graph showing fibroblast proliferation (MTT assays) with L929 fibroblasts with extracts obtained from a solution where the material was immersed for 24, 72 and 144 hours.
[0104] A FIGURA 4 anexa é uma microfotografia que mostra um fibroblasto humano em íntimo contato com o biomaterial da invenção.The attached FIGURE 4 is a photomicrograph showing a human fibroblast in close contact with the biomaterial of the invention.
[0105] A FIGURA 5 anexa é uma fotografia de um conduite de silicone com fibras bioativas no interior do mesmo.The attached FIGURE 5 is a photograph of a bioactive fiber silicone conduit within it.
[0106] A FIGURA 6 anexa mostra uma foto de um teste in vivo A) Registro da marcha; B) Pegadas registradas. [Adaptado de Monte-Rasol, V. V. et al. índice funcional do ciático nas lesões por esmagamento do nervo ciático de ratos. Avaliação da reprodutibilidade do método entre examinadores. Acta Ortop. Bras. 14(3); 2006].The attached FIGURE 6 shows a picture of an in vivo test. A) Gait record; B) Registered footprints. [Adapted from Monte-Rasol, V. V. et al. sciatic functional index in sciatic nerve crush injuries in rats. Evaluation of method reproducibility among examiners. Acta Ortop. Bras. 14 (3); 2006].
[0107] A FIGURA 7 anexa é uma série de microfotografias de tecidos nervosos periféricos para todos os grupos avaliados. Coluna à esquerda: tecido corado com Azul de Toluidina (para observação estrutural). Coluna à direita: imunofluorescência, setas: tecido com fibras nervosas, *fibrose, Atecido adiposo. Escala de 20pm.The attached FIGURE 7 is a series of micrographs of peripheral nerve tissues for all groups evaluated. Left column: Toluidine Blue stained tissue (for structural observation). Right column: immunofluorescence, arrows: nerve fiber tissue, * fibrosis, Fatty tissue. 20pm range.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0108] O conduite tubular à base de fibras de vidro bioativas e biorreabsorvíveis objeto da invenção compreende fibras de vidro em princípio de qualquer formulação de vidro bioativa e biorreabsorvível, isto é, um biomaterial de terceira geração, que possua a característica de permitir a obtenção de fibras contínuas, alinhadas e de variados e controlados diâmetros é útil para a fabricação deste conduite.The bioactive and bioresorbable glass fiber-based tubular conduit of the invention comprises glass fibers in principle of any bioactive and bioresorbable glass formulation, i.e. a third generation biomaterial, which has the characteristic of permitting obtaining of continuous, aligned fibers and of varied and controlled diameters is useful for the manufacture of this conduit.
[0109] A manufatura de conduítes ou tubos guia a partir de fibras de vidro bioativo é uma alternativa de tratamento que pode levar ao aumento das taxas de regeneração do tecido nervoso e aumentar a taxa de sucesso, melhorando o prognóstico do caso clínico.[0109] The manufacture of conduits or guide tubes from bioactive glass fibers is a treatment alternative that may lead to increased rates of nerve tissue regeneration and increased success rate, improving the prognosis of the clinical case.
[0110] O uso de um biomaterial biodegradável e adicionalmente dotado de bioatividade leva a uma reparação mais facilitada do defeito axonal.[0110] The use of a biodegradable and additionally bioactivity biomaterial leads to easier repair of the axonal defect.
[0111] Além do mais, supera alguns inconvenientes e limitações de outras formas de apresentação deste biomaterial, por exemplo, particulados e/ou particulados incorporados a polímeros, que podem ensejar fragmentação e inchaço do material polimérico por desprendimento de partículas e cristais do compósito, causando reações inflamatórias estéreis, além de atrapalhar o processo de regeneração do novo tecido nervoso.Furthermore, it overcomes some drawbacks and limitations of other embodiments of this biomaterial, for example, particulates and / or particulates incorporated into polymers, which may result in fragmentation and swelling of the polymeric material by detachment of particles and crystals from the composite, causing sterile inflammatory reactions and disrupting the regeneration process of new nervous tissue.
[0112] Um material preferido em termos de composição vítrea é aquele designado como formulação F18 citada acima, de propriedade da Requerente e cuja composição corresponde à da Tabela 1 a seguir. TABELA 1 [0113] Esta composição confere ao vidro elevada reatividade e baixa durabilidade química, como é esperado para um vidro altamente bioativo. Sua maior estabilidade vítrea permite que o vidro seja manipulado e que passe por tratamentos térmicos e/ou sinterização sem apresentar uma cristalização descontrolada, permitindo, portanto, que processos simples, mas que exijam baixa tendência de cristalização sejam utilizados.A preferred glass composition material is that designated as formulation F18 cited above owned by the Applicant and whose composition corresponds to that of Table 1 below. TABLE 1 [0113] This composition gives glass high reactivity and low chemical durability, as expected for highly bioactive glass. Its greater glass stability allows the glass to be manipulated and heat treated and / or sintered without uncontrolled crystallization, thus allowing simple but low crystallization processes to be used.
[0114] Portanto, como o conduíte em questão utiliza fibras de vidro bioativo em seu interior, a formulação F18 é passível de utilização já que a mesma permite a fabricação de fibras contínuas, de diâmetro controlado e em escala industrial.Therefore, since the conduit in question uses bioactive glass fibers in its interior, the F18 formulation is usable as it allows the manufacture of continuous, controlled diameter, industrial-scale fibers.
[0115] Uma vez determinada a composição vítrea, é preciso obter as fibras.Once the glass composition is determined, the fibers must be obtained.
[0116] O processo de obtenção de fibras de forma alinhada mais simples e menos oneroso conhecido atualmente, é o downdrawing. Este processo é bastante difundido e muito utilizado na indústria para a fabricação de fibras de vidro.[0116] The simplest and least costly aligned shape-making process known today is downdrawing. This process is widespread and widely used in the industry for the manufacture of fiberglass.
[0117] Para obtenção das fibras a partir da composição F18 foram utilizados os procedimentos anteriormente descritos no documento BR10 2013020961-9, da Requerente.To obtain the fibers from composition F18, the procedures previously described in Applicant's BR10 2013020961-9 were used.
[0118] De maneira geral, o vidro é aquecido em um cadinho no interior de um forno de fusão a temperaturas acima de 1200°C para que o mesmo se funda, em seguida a temperatura do mesmo é ajustada até que se obtenha a viscosidade da massa vítrea entre 102 5 a 104 dPa.s. Após esta etapa, o vidro escoa pelos orifícios presentes no cadinho, formando as fibras que são coletadas a um velocidade constante, o que determinará seu diâmetro final.Generally, the glass is heated in a crucible inside a melting furnace at temperatures above 1200 ° C for melting, then its temperature is adjusted until the viscosity of the melt is obtained. glass mass between 102 5 to 104 dPa.s. After this step, the glass seeps through the holes in the crucible, forming the fibers that are collected at a constant speed, which will determine their final diameter.
[0119] Uma vez preparadas as fibras bioativas, a próxima etapa é a confecção do conduite tubular.[0119] Once the bioactive fibers are prepared, the next step is the making of tubular conduit.
[0120] Para tal, as fibras bioativas são alinhadas e justapostas com auxílio de um molde de formato geral cilíndrico. O molde útil para as finalidades da invenção é de diversos materiais metálicos ou não metálicos. Um material especialmente útil é o Teflon.To this end, the bioactive fibers are aligned and juxtaposed with the aid of a cylindrically shaped general mold. The mold useful for the purposes of the invention is of various metallic or non-metallic materials. An especially useful material is Teflon.
[0121] As fibras bioativas a serem posicionadas sobre o dito molde cilíndrico compreendem diâmetros de 1 a 200pm, incluindo entre 5 e 75 pm.The bioactive fibers to be positioned over said cylindrical mold comprise diameters from 1 to 200pm, including between 5 and 75 pm.
[0122] O molde cilíndrico é de diâmetro variável. O diâmetro ideal irá depender do tamanho da estrutura final que se deseja obter, já que o mesmo delimita o diâmetro interno do conduite a ser manufaturado, se encontrando na faixa de 0,3 a 10 mm de diâmetro, incluindo entre 0,5 a 4 mm.[0122] The cylindrical mold is of variable diameter. The ideal diameter will depend on the size of the final structure to be obtained, as it delimits the internal diameter of the conduit to be manufactured, ranging from 0.3 to 10 mm in diameter, including 0.5 to 4 mm
[0123] Nesta etapa, colágeno ou qualquer polímero biodegradável é útil para garantir mais estabilidade entre as fibras bioativas e o molde cilíndrico. O colágeno é preferencialmente do tipo I (incluindo colágeno de origem animal) em diferentes concentrações, dependendo da viscosidade final que se deseja obter. Uma faixa de concentração preferida é entre 3 e 50mg/ml.[0123] At this stage, collagen or any biodegradable polymer is useful for ensuring more stability between bioactive fibers and the cylindrical mold. Collagen is preferably type I (including animal collagen) in different concentrations depending on the final viscosity desired. A preferred concentration range is between 3 and 50mg / ml.
[0124] O colágeno vertido sobre as fibras bioativas enroladas no molde cilíndrico forma a camada interna do conduíte.Collagen poured onto the bioactive fibers coiled in the cylindrical mold forms the inner layer of the conduit.
[0125] Após secagem por no minimo 1 hora sob temperatura ambiente e umidade controlada entre 35-55%, a camada interna do conduite tubular está pronta para receber a camada externa.After drying for at least 1 hour at room temperature and humidity controlled at 35-55%, the inner layer of the tubular conduit is ready to receive the outer layer.
[0126] A camada externa do conduite é previamente preparada, seja sob forma de filme plano ou já em forma cilíndrica e adaptada sobre a camada interna já pronta. Para tal a camada externa é conformada sobre a camada interna (fibras bioativas + colágeno) por processo térmico ou por reticulação química, formando o conduíte sobre o molde.[0126] The outer layer of the conduit is pre-prepared, either in the form of flat film or already cylindrical in shape and fitted over the ready-made inner layer. For this the outer layer is formed on the inner layer (bioactive fibers + collagen) by thermal process or by chemical crosslinking, forming the conduit over the mold.
[0127] A camada externa do conduíte é obtida a partir de diversos polímeros biodegradáveis naturais ou sintéticos.[0127] The outer layer of the conduit is obtained from various natural or synthetic biodegradable polymers.
[0128] No caso dos polímeros biodegradáveis naturais é selecionado colágeno, preferencialmente do tipo I ou tipo IV.In the case of natural biodegradable polymers collagen is selected, preferably of type I or type IV.
[0129] Para os polímeros sintéticos destinados a formar a parte externa do conduíte são úteis vários tipos de polímeros ou suas combinações, selecionados dentre polietileno glicol (PEG), poliácido glicólico (PGA), poli acido láctico-co-glicólico (PLGA), poliácido lático PLLA (nas três formas disponíveis: L-PLA, PDLA, PDLLA), policaprolactona (PCL) ou polihidroxialcanoatos como o PHB.For synthetic polymers intended to form the outside of the conduit, various types of polymers or combinations thereof are useful, selected from polyethylene glycol (PEG), glycolic polyacid (PGA), lactic-co-glycolic acid (PLGA), lactic polyacid PLLA (in the three available forms: L-PLA, PDLA, PDLLA), polycaprolactone (PCL) or polyhydroxyalkanoates such as PHB.
[0130] Cada um destes polímeros pode passar por diversos tipos de processos de conformação para ser manufaturado em tubos destinados a conformar a parte externa do conduíte da invenção.Each of these polymers may undergo various types of forming processes to be manufactured in tubes intended to form the outside of the conduit of the invention.
[0131] E para a confecção do conduíte são úteis um ou mais tipos de polímeros biodegradáveis sintéticos e/ou naturais. Para os polímeros como PGA, PLLA, PCL ou PHB os processos a serem utilizados são selecionados dentre extrusão, fundição, moldagem ou casting.And for making the conduit, one or more types of synthetic and / or natural biodegradable polymers are useful. For polymers such as PGA, PLLA, PCL or PHB the processes to be used are selected from extrusion, casting, molding or casting.
[0132] Já os polímeros como colágeno tipo I, tipo IV, PGA e PEG são conformados por colagem por solventes, formando filmes ou trefilados, formando fios que são posteriormente conformados em tubos ou processos de extrusão, injeção ou moldagem.[0132] Polymers such as collagen type I, type IV, PGA and PEG are shaped by solvent bonding, forming films or drawn, forming wires that are later shaped into tubes or extrusion, injection or molding processes.
[0133] Cada uma destas técnicas possui suas particularidades em relação aos parâmetros de processamento; e a escolha dos mesmos também dependerá do polímero selecionado.Each of these techniques has its particularities in relation to the processing parameters; and the choice thereof will also depend on the polymer selected.
[0134] De modo geral, independentemente da técnica de processamento utilizada para a obtenção dos tubos destinados a constituir a camada externa do conduíte, os polímeros são aquecidos acima da temperatura de transição vítrea e normalmente acima de 50°C (esta temperatura irá variar para cada formulação de polímero), de modo que eles se comportem como uma borracha ou líquido viscoso. A massa viscosa é então introduzida em um molde ou em uma matriz para se produzir a forma desejada, geralmente sob pressão.In general, regardless of the processing technique used to obtain the tubes intended to form the outer layer of the conduit, the polymers are heated above the glass transition temperature and usually above 50 ° C (this temperature will vary to each polymer formulation) so that they behave like a rubber or viscous liquid. The viscous mass is then introduced into a mold or matrix to produce the desired shape, usually under pressure.
[0135] No caso do colágeno, o processamento por casting é bastante utilizado por ser prático e menos oneroso.[0135] In the case of collagen, casting processing is widely used because it is practical and less expensive.
[0136] Após a obtenção da camada externa do conduíte em forma de tubo, a mesma recebe em seu interior a adesão das fibras de vidro bioativas por processos térmicos (variando entre 37-150°C) e/ou com auxílio de soluções poliméricas, preferencialmente de colágeno tipo I ou tipo IV.After obtaining the outer layer of the tube-shaped conduit, it receives inside it the adhesion of bioactive glass fibers by thermal processes (ranging from 37-150 ° C) and / or with the aid of polymeric solutions, preferably collagen type I or type IV.
[0137] A solução de colágeno útil para a camada externa do conduite tem concentrações entre 5 e 150mg/ml. Esta solução pode ou não sofrer o processo de cross-linking, por diferentes meios. Por exemplo: utilizando-se EDC/NHS (1-etil-3-(3-dimetil aminopropil)carbodiimida/N-hidroxisuccinimida), transglutaminase, glutaraldeído, genepicina, sulfonatos, polietileno glicol, formaldeídos ou enzimas.[0137] The collagen solution useful for the outer conduit layer has concentrations between 5 and 150mg / ml. This solution may or may not be cross-linked by different means. For example: using EDC / NHS (1-ethyl-3- (3-dimethyl aminopropyl) carbodiimide / N-hydroxysuccinimide), transglutaminase, glutaraldehyde, genepicin, sulfonates, polyethylene glycol, formaldehydes or enzymes.
[0138] Caso o sistema EDC seja selecionado, pode-se ter como um exemplo para o processo de cross-linking, o uso de uma solução de 1- 60mM de EDC e 1-30mM de NHS em 1-100mM de MES. Uma solução adequada compreende 30mM EDC e 10mM NHS em 50mM MES. Este passo é seguido por uma lavagem com 0,1-0,2 M de NaH2P04 e água deionizada por 4 vezes ou mais por um período de duas horas. Após estes passos, o colágeno pode ser seco ou passar por outros processos como “freeze-drying” por períodos de até 48 horas, sendo portanto este colágeno útil para a confecção da parte externa do conduíte.If the EDC system is selected, an example of the cross-linking process can be used as a solution of 1-60mM EDC and 1-30mM NHS in 1-100mM MES. A suitable solution comprises 30mM EDC and 10mM NHS in 50mM MES. This step is followed by a wash with 0.1-0.2 M NaH 2 PO 4 and deionized water 4 times or more for a period of two hours. After these steps, collagen can be dried or other freeze-drying processes for up to 48 hours, so this collagen is useful for making the outside of the conduit.
[0139] O conduíte final compreende de 1 a 1000 fibras por mm2, com uma faixa preferida entre 10 e 100 fibras por mm2, essa concentração sendo determinada com relação à reatividade que se deseja para o conduíte final.The final conduit comprises from 1 to 1000 fibers per mm2, with a preferred range between 10 and 100 fibers per mm2, this concentration being determined with respect to the desired reactivity for the final conduit.
[0140] A espessura de parede para este tipo de material se encontra entre 0,1 a 2 mm, com uma faixa preferida entre 0,3 a 0,7mm.[0140] The wall thickness for this type of material is between 0.1 and 2 mm, with a preferred range between 0.3 and 0.7 mm.
[0141] A invenção contempla igualmente adicionar fatores de crescimento, moléculas de biofuncionalização ou “drug delivery systems” ao conduíte tubular da invenção.[0141] The invention also contemplates adding growth factors, biofunctionalizing molecules or drug delivery systems to the tubular conduit of the invention.
[0142] Para finalização, o conduíte tubular é dimensionado para o comprimento desejado, desde milímetros a centímetros. Uma faixa especialmente útil está entre 2 mm e 60 mm, incluindo de 5 mm a 30 mm.[0142] For completion, the tubular conduit is sized to the desired length, from millimeters to centimeters. An especially useful range is between 2 mm and 60 mm, including 5 mm to 30 mm.
[0143] Ao término do processo o molde cilíndrico, por ser de natureza não aderente, é separado facilmente do conduíte tubular.[0143] At the end of the process the cylindrical mold, being non-adherent in nature, is easily separated from the tubular conduit.
[0144] Após estes procedimentos, o conduíte tubular deve ser esterilizado, preferencialmente com a utilização de óxido de etileno ou por radiação gama, embalado e acondicionado para armazenamento e comercialização.Following these procedures, the tubular conduit should be sterilized, preferably using ethylene oxide or gamma radiation, packaged and packaged for storage and marketing.
[0145] Tendo em vista a finalidade a que se destina, o conduite tubular para regeneração de nervos periféricos conforme a invenção deve ser testado quanto a sua citotoxicidade.In view of its intended purpose, tubular conduit for regeneration of peripheral nerves according to the invention should be tested for cytotoxicity.
[0146] Para constatação da não citotoxicidadade do material, foram realizados ensaios in vitro e in vivo.To verify the non-cytotoxicity of the material, in vitro and in vivo assays were performed.
[0147] E para a averiguação da atuação das fibras de vidro no tecido nervoso, foram realizados ensaios in vivo (no momento em escala piloto).[0147] And for the investigation of the actuation of glass fibers in nervous tissue, in vivo assays were performed (at the moment in pilot scale).
[0148] Os ensaios já realizados até o momento mostraram viabilidade celular in vitro com resultados bastante favoráveis e similares ao biovidro mais tradicional conhecido no mercado, o 45S5, isto é, o novo vidro bioativo desenvolvido permite a adesão e viabilidade de células do tecido ósseo e dos tecidos moles, como fibroblastos.The tests performed so far have shown in vitro cell viability with very favorable results and similar to the most traditional bio glass on the market, the 45S5, ie the new bioactive glass developed allows the adhesion and viability of bone tissue cells. and soft tissue such as fibroblasts.
[0149] Os ensaios in vivo mostraram a não citotoxicidade do material local e sistêmica, assim como a não genotoxicidade do material pelo ensaio Cometa. Portanto, o material não gera alterações no código genético celular.In vivo assays showed non-cytotoxicity of local and systemic material as well as non-genotoxicity of material by the Comet assay. Therefore, the material does not generate changes in the cellular genetic code.
[0150] Os resultados de ensaios, tal como apresentados na Figura 3 comprovam a não citotoxicidade do material.[0150] Test results as shown in Figure 3 confirm non-cytotoxicity of the material.
[0151] O gráfico apresentado na Figura 3 evidencia a maior proliferação celular de fibroblastos quando expostos aos íons lixiviados pelo material em diferentes diluições em meio DMEM (100%, 50%, 25% e 12.5%) (Dulbecco-Modified Eagle Médium), sendo (#)p < 0.05 versus CG, (^)p < 0,05 versus CG, e (*)p < 0.05 versus 50%, 25%, e 12.5%. Pode-se notar que no extrato com 100% dos íons a proliferação é aumentada com uma diferença estatística significante quando comparada ao controle.[0151] The graph shown in Figure 3 shows the increased cell proliferation of fibroblasts when exposed to material leached ions at different dilutions in DMEM medium (100%, 50%, 25% and 12.5%) (Dulbecco-Modified Eagle Medium), being (#) p <0.05 versus CG, (^) p <0.05 versus CG, and (*) p <0.05 versus 50%, 25%, and 12.5%. It can be noted that in the extract with 100% of the ions the proliferation is increased with a statistically significant difference when compared to the control.
[0152] Outro ensaio realizado para constatação da viabilidade celular humana foi o ensaio de citotoxicidade em fibroblastos coletados de uma paciente de 65 anos de idade. As células foram cultivadas juntamente com o material em meio de cultura RPMI-1640 pelo período de 7 dias. Após esse tempo experimental, foi realizada a contagem das células por microscopia ótica. A proliferação das células foi bastante satisfatória iniciando-se com 5-104 e finalizando-se com 3-105 células, com as mesmas apresentando boa biocompatibilidade e íntimo contato com o biomaterial, como pode ser observado na Figura 4.Another assay performed to verify human cell viability was the cytotoxicity assay on fibroblasts collected from a 65-year-old patient. Cells were cultured together with the material in RPMI-1640 culture medium for 7 days. After this experimental time, the cells were counted by optical microscopy. Cell proliferation was quite satisfactory, starting with 5-104 and ending with 3-105 cells, with good biocompatibility and close contact with the biomaterial, as can be seen in Figure 4.
[0153] Outro fator que evidencia a eficácia do material em tecidos moles é seu potencial angiogênico verificado por meio de ensaios de imunohistoquímica in vivo em ratos (ensaios em feridas cutâneas). Os fatores VEGF e TGF-β foram avaliados com auxílio de microscópio óptico, para animais controle e animais tratados com o biomaterial da invenção.Another factor that evidences the efficacy of the material in soft tissues is its angiogenic potential verified by in vivo immunohistochemistry assays in rats (skin wound assays). The VEGF and TGF-β factors were evaluated by optical microscope for control animals and animals treated with the biomaterial of the invention.
[0154] O fator de crescimento endotelial Vascular (VEGF) é uma proteína de sinalização que, entre outras coisas, promove o crescimento de novos vasos sanguíneos. Portanto sua presença demonstra a quantidade de formação de novos vasos e quanto maior a presença deste fator maior será o potencial angiogênico do material. Foi observado que a intensidade da cor característica deste crescimento é mais proeminente na lâmina gerada do animal tratado com o biomaterial da invenção.Vascular endothelial growth factor (VEGF) is a signaling protein that, among other things, promotes the growth of new blood vessels. Therefore its presence demonstrates the amount of formation of new vessels and the greater the presence of this factor the greater the angiogenic potential of the material. It was observed that the characteristic color intensity of this growth is more prominent in the generated slide of the animal treated with the biomaterial of the invention.
[0155] Já o fator de transformação do crescimento beta (TGF-β) é uma proteína que controla a proliferação, diferenciação celular e outras funções na maioria das células. Portanto, sua presença, de maneira geral, mostra qual a taxa de proliferação celular. Novamente, este fator foi corado e é quantificado por meio de lâminas histológicas. Foi possível observar, mais uma vez, maior intensidade de cor na lâmina gerada do animal tratado com o biomaterial.The growth transforming factor beta (TGF-β) is a protein that controls proliferation, cell differentiation and other functions in most cells. Therefore, their presence generally shows the rate of cell proliferation. Again, this factor was stained and is quantified by histological slides. It was possible to observe, once again, higher color intensity in the generated slide of the animal treated with the biomaterial.
[0156] Em relação a ensaios in vivo, até o momento, os ensaios in vivo relacionados ao tecido nervoso periférico se encontram em escala piloto e foram realizados com uma versão anterior do conduíte que era de silicone com as fibras bioativas em seu interior (Figura 5). O tubo de silicone grau médico foi selecionado pois o mesmo é considerado um material inerte, e assim, somente a ação das fibras bioativas seria avaliada.With regard to in vivo assays, to date, in vivo assays related to peripheral nervous tissue are pilot scale and were performed with an earlier version of the conduit that was silicone with the bioactive fibers inside (Figure 15). 5). The medical grade silicone tube was selected because it is considered an inert material, and thus only the action of bioactive fibers would be evaluated.
[0157] Neste estudo foram realizados ensaios de Análise funcional ou índice Funcional do Ciático e também análises histológicas. Os animais foram divididos em três grupos (n=2) onde um grupo recebeu o biomaterial por 2 meses (grupo 1), outro recebeu o biomaterial por 4 meses (grupo 2) e o outro sofreu a enxertia autógena (grupo 3 - porém este grupo só foi analisado após 4 meses da cirurgia).In this study Functional Analysis or Sciatic Functional Index assays were performed as well as histological analyzes. The animals were divided into three groups (n = 2) where one group received the biomaterial for 2 months (group 1), another received the biomaterial for 4 months (group 2) and the other underwent autogenous grafting (group 3 - but this one group was only analyzed after 4 months of surgery).
[0158] O procedimento cirúrgico se baseou na confecção de lesões de 3 mm de comprimento no nervo ciático de ratos Wistar machos e, em seguida, a sutura do tubo com o biomaterial ou com a implantação do nervo autógeno retirado durante o próprio procedimento (a porção cortada era invertida e suturada).[0158] The surgical procedure was based on the making of 3 mm long lesions on the sciatic nerve of male Wistar rats and then the suture of the tube with the biomaterial or the implantation of the autogenous nerve removed during the procedure itself (the cut portion was inverted and sutured).
[0159] O ensaio de índice Funcional do Ciático é um teste de marcha no qual as marcas anatômicas das pegadas dos animais analisados são medidas, gerando um índice de funcionalidade. A Figura 6 exemplifica como este teste é realizado. Em A) vê-se o registro da marcha e em B) as pegadas registradas.[0159] The Sciatic Functional Index Assay is a gait test in which the anatomical footprints of the analyzed animals are measured, generating a functionality index. Figure 6 exemplifies how this test is performed. In A) the gait record is seen and in B) the recorded footprints.
[0160] Os resultados obtidos por meio deste ensaio mostraram que para os animais que passaram pelo enxerto autógeno (grupo 3), foi observado o padrão esperado, ou seja, piora da marcha logo após a lesão e uma melhora ao final do experimento (período de 4 meses). Tal achado atesta que ocorreu regeneração nervosa ao menos em parte, pois algum grau de recuperação da marcha foi observado.[0160] The results obtained through this trial showed that for animals that underwent autogenous graft (group 3), the expected pattern was observed, that is, gait worsening soon after injury and an improvement at the end of the experiment (period 4 months). This finding attests that nerve regeneration has occurred at least in part because some degree of gait recovery has been observed.
[0161] No animal que recebeu o biomaterial 2 meses (grupo 1) foi observado uma manutenção da função muito próxima aos valores encontrados para os animais do grupo 3, depois de 4 meses. Contudo, aos 4 meses (grupo 2) a função deteriorou-se devido à formação de tecido fibroso; este fenômeno deveu-se à presença do silicone nos conduítes.In the animal that received the biomaterial 2 months (group 1), a maintenance of the function was observed very close to the values found for the animals of group 3, after 4 months. However, at 4 months (group 2) function deteriorated due to fibrous tissue formation; This phenomenon was due to the presence of silicone in the conduits.
[0162] As análises histológicas (Figura 7) mostraram que para os animais do grupo 3, após 4 meses, a estrutura do nervo não está tão uniforme quanto um nervo normal (não lesionado), apresentando suas fibras de tamanho menor em comparação a um tecido normal e também com muitas falhas. Os neurofilamentos corroboram com os achados morfológicos gerais, evidenciando faixas de descontinuidade dos axônios (dentro de um padrão esperado de reparo do tecido após uma lesão grave) e a reação de imunofluorescência está mais fraca quando comparada à de um tecido nervoso periférico normal.Histological analyzes (Figure 7) showed that for group 3 animals, after 4 months, the nerve structure is not as uniform as a normal (non-injured) nerve, showing its smaller fibers compared to one normal tissue and also with many flaws. Neurofilaments corroborate the general morphological findings, showing axonal discontinuity ranges (within an expected pattern of tissue repair after a serious injury) and the immunofluorescence reaction is weaker when compared to normal peripheral nervous tissue.
[0163] Já os animais que receberam o biomaterial por 2 e 4 meses (grupo 1 e 2) apresentaram um tecido desorganizado com fibrose e menos expressão de neurofilamentos em comparação com o grupo 3. Tais achados são indicativos de uma rejeição do organismo ao material podendo ser do tubo, que no caso era silicone. Pois, com os animais de 2 meses (grupo 1) já não eram mais encontradas fibras, já que as mesmas tinham se dissolvido totalmente (Figura 7).The animals that received the biomaterial for 2 and 4 months (group 1 and 2) presented disorganized tissue with fibrosis and less expression of neurofilaments compared to group 3. These findings are indicative of a rejection of the organism to the material. may be from the tube, which in this case was silicone. For with the 2-month animals (group 1) fibers were no longer found, as they had completely dissolved (Figure 7).
[0164] Novos testes in vitro e in vivo devem ser conduzidos com a versão do conduíte isenta de silicone em sua composição.[0164] New in vitro and in vivo tests should be conducted with the silicone free conduit version in its composition.
[0165] Entretanto, os resultados encontrados nos ensaios de análise funcional levam a acreditar que a presença das fibras de vidro bioativas foi um grande estímulo para formação do feixe nervoso, já que com dois meses os animais apresentaram uma melhora significativa da marcha, e isto só acontece com 4 a 6 meses para os animais com enxertos autógenos, porém, assim que este material se dissolveu (mais ou menos dois meses) a formação de um tecido fibroso em volta do silicone foi inevitável, prejudicando o processo de regeneração do tecido nervoso.[0165] However, the results found in the functional analysis assays lead us to believe that the presence of bioactive glass fibers was a great stimulus for nervous beam formation, since at two months the animals showed a significant improvement in gait, and this It only happens for 4-6 months for animals with autogenous grafts, but once this material dissolved (about two months) the formation of a fibrous tissue around the silicone was inevitable, impairing the regeneration process of the nervous tissue. .
[0166] Vantajosamente, as fibras de vidro bioativo incluídas no conduíte tubular da invenção constituem um material estimulador da regeneração mais acelerada do tecido nervoso periférico.Advantageously, the bioactive glass fibers included in the tubular conduit of the invention constitute a material that stimulates the faster regeneration of peripheral nervous tissue.
[0167] Outra vantagem é o alinhamento das fibras de vidro, fazendo com que o novo tecido se forme de maneira muito mais rápida e organizada.[0167] Another advantage is the alignment of the glass fibers, making the new fabric form much faster and more organized.
[0168] O custo é outro fator importante para o desenvolvimento deste novo conduite à base de biomaterial. Estes são produtos de altíssimo valor agregado que seriam de grande interesse às empresas brasileiras, já que os conduítes existentes no mercado são importados e chegam a custar entre 1.200,00 a 1.800,00 euros cada. Já no Brasil, o tubo Neurolac de 1,5 mm de diâmetro custa R$ 9.735,00 cada.[0168] Cost is another important factor in the development of this new biomaterial-based conduit. These are very high value-added products that would be of great interest to Brazilian companies, as the existing conduits in the market are imported and can cost between 1,200 and 1,800 euros each. In Brazil, the 1.5 mm diameter Neurolac tube costs R $ 9,735.00 each.
[0169] O conduite tubular desenvolvido tem um custo de fabricação reduzido se comparado aos do mercado, sendo possível sua comercialização por preços mais acessíveis.[0169] The developed tubular conduit has a lower manufacturing cost compared to the market, being possible its sale at more affordable prices.
[0170] Outra clara vantagem é ser produzido a partir de materiais totalmente biocompatíveis e biorreabsorvíveis, fazendo-se desnecessário um procedimento cirúrgico adicional para sua remoção.[0170] Another clear advantage is that it is made from fully biocompatible and bioresorbable materials, making an additional surgical procedure unnecessary for removal.
[0171] O novo conduite possui flexibilidade, o que é relevante para não causar danificação aos tecidos circundantes e também é permeável ou semipermeável, o que garante que a troca de nutrientes e excretas celulares seja feita de maneira mais efetiva, acelerando, portanto, o processo de regeneração tecidual.[0171] The new conduit has flexibility, which is relevant for not damaging the surrounding tissues and is also permeable or semipermeable, which ensures that the exchange of nutrients and cellular excreta is done more effectively, thus accelerating the tissue regeneration process.
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CN110420355A (en) * | 2019-07-03 | 2019-11-08 | 天新福(北京)医疗器材股份有限公司 | A kind of composite nerve repairs conduit and preparation method thereof |
CN116350847A (en) * | 2023-03-06 | 2023-06-30 | 华东理工大学 | Near infrared light response PTHrP-2 pulse release three-dimensional hierarchical porous bone repair stent and preparation method and application thereof |
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