BR112013002859B1 - Método e aparelho para tratamento de células - Google Patents

Abstract

sistema e aparelho para tratamento de células. a presente invenção refere-se a sistemas e aparelhos para aperfeiçoar a qualidade e viabilidade de material biológico, tais como células adiposas, células basais ou outras células coletadas ou componentes biológicos, por tratamento do material biológico com agentes de estabilização/reparo de membrana ou similares e/ou remoção mecânica dos componentes, tais como impurezas e/ou excesso de agentes de tratamento. a presente invenção refere-se, ainda, a sistemas e aparelhos para transplantar tecido, tal como tecido adiposo.

Description

PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica o benefício sob 35 U.S.C.§ 119(e) do pedido provisório U.S., U.S.S.N. 61/371,400, depositado em 6 de agosto de 2010, intitulado "SISTEMA E APARELHO PARA TRATAMENTO DE CÉLULAS", cujo teor completo está incorporado ao presente por referência.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002] A presente invenção refere-se a métodos, sistemas e aparelhos para processar material biológico tal como tecido adiposo coletado, células adiposas (adipócitos), células basais ou outras células ou tecidos.

ANTECEDENTES

[003] Tecido adiposo que é coletado do corpo pode ser reintrodu- zido ou transplantado autologamente, por exemplo, como um material de enchimento para fins cosméticos, tal como aumento de determinados feições do corpo. Tecido adiposo também pode ser usado para determinados procedimentos de reconstrução e/ou funcionais, tal como reconstrução facial, reconstrução ou aumento da mama, e injeção nas cordas vocais para aperfeiçoar a função da voz O tecido adiposo pode ser coletado usando procedimentos convencionais de lipossuc- ção ou outras técnicas. Esse tecido adiposo coletado frequentemente inclui outros agentes, tais como água ou outros líquidos, lipídios livres, células de sangue etc., além das células adiposas (adipócitos).

[004] Remoção de impurezas e/ou fluido do tecido adiposo coletado, antes de reintroduzir os adipócito no corpo de um paciente pode ser benéfico para o sucesso do enxerto. Diversos procedimentos e sistemas foram desenvolvidos para obter essa separação ou "purificação" da gordura. Muitos procedimentos (inclusive o usado no Sistema Co- leman) envolvem o uso de uma centrífuga para separar os diferentes componentes do tecido adiposo coletado e possibilita que os mesmos sejam separados. Outro sistema, o sistema PUREGRAFT, usa um movimento de aperto do tipo squeegee sobre tecido adiposo colocado em um sacode plástico IV, para obter alguma separação de células adiposas dos outros componentes do tecido adiposo. As células adi-posas "purificadas" podem depois ser reintroduzidas no corpo usando uma seringa, cânula ou similar.

[005] Um processo de segregação mecânico, tal como um processo centrífuga ou de squeegee, pode infligir danos às células adiposas e reduzir sua viabilidade, levando a uma apoptose aumentada e à morte celular. Esse dano pode originar-se de forças excessivas (por exemplo, forças de cisalhamento) ou pressões que podem formar-se durante os procedimentos de purificação/segregação. Adipócitos danificados, que morrem depois de transplante, tendem a ser reabsorvidos pelo corpo, reduzindo a eficiência do procedimento de transplante.

[006] A viabilidade total de adipócitos pode ser aperfeiçoada expondo os mesmos a determinadas classes de polímeros, tais como Poloxamer P88, um copolímero de tribloco, e/ou antioxidantes tal como ácido lipoico. Portanto, um sistema de coleta/purificação, que prevê o tratamento do tecido adiposo coletado usando esses agentes, que podem agir como agentes estabilizadores de membrana (MSAs), ou protetores de células, para aperfeiçoar a viabilidade das células adiposas, pode ser desejável, por exemplo, para coleta de gordura e procedimentos de transplante de gordura autólogos.

[007] Portanto, existe uma necessidade de um dispositivo relativamente simples, barato, eficiente e seguro, configurado para oferecer alguma segregação de células adiposa de outros componentes indesejáveis do tecido, enquanto limita o dano mecânico às células. Também é desejável obter um sistema que não requer uma centrífuga ou outra peça de equipamento grande ou dispendiosa e que pode ser usado em uma sala de cirurgia ou consultório médico. É desejável, ainda, obter um sistema de tratamento para tecido adiposo coletado, que facilita o tratamento das células adiposas com agentes apropriados, para aperfeiçoar a viabilidade das células a ser transplantadas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[008] Modalidades da presente invenção oferecem métodos , sistemas e aparelhos para processar células ou tecidos biológicos, que foram removidas de um indivíduo, que opcionalmente podem ser transplantadas no mesmo indivíduo ou em um indivíduo diferente. Esse processamento pode incluir a remoção de impurezas, por exemplo, líquidos excedentes, lipídios livres, células de sangue ou outros componentes do material biológico que podem ser indesejáveis, e/ou adicionar determinados agentes ao material biológico, para obter determinados efeitos (por exemplo, aperfeiçoar a viabilidade do enxerto) e, opcionalmente, remover um excesso desses agentes, antes do transplante do material biológico em um indivíduo.

[009] Por exemplo, aperfeiçoar a viabilidade de células adiposas e/ou outras células encontradas em tecido adiposo (por exemplo, células basais) para transplante pode ser obtido misturando tecido adiposo coletado com um agente de estabilização e membrana (MSA) ou protetor celular, tal como Poloxamer P188 ou ácido lipoico. (Veja, por exemplo, Pedido PCT Internacional No. PCT/US2009/005727 e Pedido de Patente U.S. Publicação No. 2010/0104542, o teor dos quais está incorporado ao presente por referência em sua totalidade). O aparelho pode opcionalmente possibilitar a separação e células adiposa de componentes indesejáveis do material biológico coletado (por exemplo, fluido excedente, sangue, lipídios livres) usando uma força mecâ-nica, tal como um mecanismo de êmbolo com um elemento de filtro, ou usando pressão positiva ou negativa. Uma disposição limitadora de força pode estar prevista com o êmbolo, para limitar a quantidade de força/pressão aplicada às células adiposas, desse modo limitando a quantidade de dano mecânico que pode ser induzido. Impurezas e/ou fluidos, tais como fluido tumescente ou lipídio livre, também podem ser removidos do tecido adiposo prevendo uma matriz de retenção (por exemplo, uma matriz composta por um material absorvente e/ou um material adsorvente) em contato com o tecido adiposo.

[0010] De acordo com alguns aspectos da invenção, aparelhos e sistemas são previstos para processar e, opcionalmente, transplantar materiais biológicos, por exemplo, injetar materiais biológicos em um local de enxerto em um indivíduo. Os aparelhos tipicamente incluem uma câmara com pelo menos uma saída, e um dispositivo gerador de pressão, configurado e disposto para gerar uma pressão positiva dentro da câmara que está em um ou abaixo de um limiar predeterminado. A pressão positiva, em geral, é suficiente para fazer com que o material biológico , quando presente na câmara, seja descarregado através da saída, e o limiar predeterminado está, em geral, a uma pressão acima da qual o material biológico em uma viabilidade relativamente baixa como um enxerto de tecido, após descarga da saída em um local de enxerto no indivíduo.

[0011] De acordo com alguns aspectos da invenção, aparelhos e sistemas descritos no presente oferecem métodos aperfeiçoados para injetar materiais biológicos em locais de enxerto em um indivíduo. Consequentemente, métodos são previstos no presente para injetar materiais biológicos processados em um ou mais locais de enxerto em um indivíduo. Em algumas modalidades, os métodos envolvem carregar um material biológico na câmara de um aparelho e fazer com que o dispositivo gerador de pressão do aparelho gere uma pressão positiva dentro da câmara, que está no ou abaixo do limiar predeterminado, para fazer com que o material biológico seja descarregado através da saída. Em geral, o limiar predeterminado é uma pressão acima da qual o material biológico tem uma viabilidade relativamente baixa como um enxerto de tecido após descarga da saída em um local de enxerto em um indivíduo. Viabilidade diminuída pode resultar de dano no tecido ou célula causado por velocidades de fluxo relativamente altas, pressões, velocidades de injeção e/ou cargas de cisalhamento impostas sobre o material biológico, particularmente, células, durante o processamento ou injeção.

[0012] Em outros aspectos da invenção, estão previstos sistemas para processar materiais biológicos. Os sistemas são utilizados, tipicamente, para processar tecido adiposo obtido de um indivíduo em um local, tipicamente, como produto de lipoaspiração, para transferência de gordura autóloga ao indivíduo em um local diferente. O processamento e transferência da gordura são tipicamente realizados para fins cosméticos ou reconstrutores. Os sistemas tipicamente incluem uma câmara com pelo menos uma entrada e pelo menos uma saída, um dispositivo gerador de pressão, configurado e disposto para transferir um material biológico à câmara através da pelo menos uma entrada e descarregar um material biológico processado para fora da câmara através da pelo menos uma saída. Pelo menos uma matriz de retenção está tipicamente presente dentro da câmara. Essa matriz de retenção está tipicamente configurada e disposta para contatar material biológico, quando presente na câmara, de modo que um componente (por exemplo, fluido) do material biológico está retido na matriz de retenção. Os sistemas podem incluir uma variedade de outros componentes, além da matriz de retenção, para a finalidade de remover componentes indesejáveis do material biológico coletado. Por exemplo, os sistemas podem incluir filtros, regiões de ligação de antígenos para separar antígenos de alvo (por exemplo, células, proteínas solúveis, fatores de crescimento) e antioxidantes para separar radicais li- vres e também podem incluir componentes para fornecer aditivos aos materiais biológicos, por exemplo, agentes estabilizadores de membrana. Em determinadas modalidade, o sistema é um sistema modular, que inclui componentes múltiplos (por exemplo, filtros, peças terminais, cânulas, tampas, matrizes de retenção, câmaras), que podem ser usados conforme necessário.

DEFINIÇÕES

[0013] "Aproximadamente" ou "cerca de", quando usado em referência a um número, em geral, inclui números que estão dentro de uma faixa de 5% em qualquer direção do número (maior do que ou menor do que o número), a não ser quando definido de outro modo ou quando ficar evidente de outro modo do contexto (por exemplo, onde esse número excede 100% de um valor possível).

[0014] "Adipócito" ou "célula adiposa"refere-se a uma célula que é capaz de sintetizar e/ou armazenar ácidos graxos. O termo inclui adi- pócitos com propriedades representativas das células presentes dentro de gordura branca, gordura amarela e/ou gordura marrom. Tipicamente, adipócitos armazenam energia na forma de lipídios e liberar reservas de energia em resposta a uma estimulação hormonal. Morfologicamente, adipócitos podem aparecer como células inchadas, com núcleos deslocados e um compartimento citoplasmático fino. Um adipócito pode expressar um ou mais dos seguintes genes: Adiponec- tin/Acrp30, FATP4, gAdiponectin/gAcrp30, FATP5, Clathrin Heavy Chain 2/CHC22, Glut4, FABP4/A-FABP, Leptin/OB, FATP1, PPAR gamma/NR1C3, FATP2, ou Pref-1/DLK-1/FA1. A não ser quando indicado de outro modo, o termo adipócito inclui lipoblastos, adipócitos maduros, pré-adipócitos e células basais adipogênicas.

[0015] "Tecido adiposo", tal como usado no presente, refere-se a um tecido, que compreende adipócitos ou gordura. Tipicamente, tecido adiposo inclui gordura corporal, depósitos de gordura e/ou tecido co- nectivo solto com adipócitos. Tecido adiposo pode incluir gordura branca, gordura amarela, e/ou gordura marrom. O termo tecido adiposo também compreende tecidos e componentes dos mesmos, que são obtidos por produto de lipoaspiração. O tecido adiposo pode estar não processado ou processado pelos métodos, aparelhos e sistemas descritos no presente. Além dos adipócitos, tecido adiposo pode conter múltiplos tipos de células regenerativas, incluindo células estromais, precursor endotelial, células basais e outras células precursoras. O termo "tecido adiposo"pode ser usado alternadamente com "tecido de gordura".

[0016] "Biocompatível" refere-se a um material que é substancialmente não tóxico para as células nas quantidades usadas, e também não provoca ou causa um efeito danoso ou desfavorável sobre o corpo do receptor no local usado, por exemplo, uma reação imunológica ou inflamatória inaceitável.

[0017] "Produto de lipoaspiração", tal como usado no presente, refere-se a uma mistura que consiste em tecido adiposo e fluido removido de um indivíduo por lipossucção. Produto de lipoaspiração pode conter fluido tumescente usado durante um procedimento de lipossucção. Consequentemente, o produto de lipoaspiração pode conter lido- caína (ou outro anestésico local) e/ou epinefrina (ou outro hormônio relacionado).

[0018] "Agente estabilizador de membrana (MSA)", tal como usado no presente, refere-se a um agente que estabiliza a membrana de uma célula para impedir uma lesão. MSAs incluem agentes que vedam e/ou estabilizam a membrana de células criopreservadas, por exemplo, depois de descongeladas e, consequentemente, aperfeiçoam a viabilidade de células criopreservadas, após descongelamento. MSAs também incluem agentes que impedem lesão a adipócitos durante o processamento de tecido adiposo, por exemplo, durante o processamento de tecido adiposo para um procedimento de transplante de gordura. Tipicamente, MSAs incluem um polímero não iônico, por exemplo, um po- liéter não iônico, que interage com a camada dupla de fosfolipídeo de uma célula.

[0019] "Célula basal", tal como usado no presente, refere-se a qualquer célula que, sob as condições adequadas, dá origem a uma célula mais diferenciada. O termo "célula basal" compreende células basais totipotentes, pluripotentes, multipotentes, oligopotentes e unipo- tentes. O termo "célula basal" também compreende células (por exemplo, células somáticas adultas), que foram reprogramadas, tais como, por exemplo, células basais pluripotentes induzidas normalmente designadas como células iPSou iPSCs). Exemplos não restritivos de células basais incluem células basais mesênquimas, células basais he- matopoieticas, células estromais e células basais derivadas de adipose. Células basais também podem estar caracterizadas por uma capa-cidade de ser autorrenovadoras, de regenerar um tecido (por exemplo, tecido adiposo), de dar origem a outras células diferenciadas (por exemplo, adipócitos) e/ou de produzir unidades formadoras de colônia em diversos sistemas de laboratório.

[0020] "Indivíduo", tal como usado no presente, refere-se a um indivíduo ao qual é administrado um agente, por exemplo, para fins experimentais, de diagnóstico e/ou terapêuticos. Indivíduos preferidos são mamíferos, por exemplo, porcos, camundongos, ratos, cães, gatos, primatas ou humanos. Em determinadas modalidades, o indivíduo é um ser humano. O animal pode ser um macho ou fêmea em qualquer estágio de desenvolvimento. Em determinadas modalidades, o indivíduo é um animal experimental, tal como um camundongo ou rato. Um indivíduo sob o cuidado de um médico ou outro agente de assistência à saúde pode ser referido como o "paciente".

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0021] Figura 1 mostra uma modalidade não restritiva de um aparelho para coleta de uma amostra biológica, por exemplo, tecido adiposo, para reutilização subsequente.

[0022] Figura 2 mostra uma modalidade não restritiva de um aparelho de filtro, com uma disposição de êmbolo operada manualmente.

[0023] Figura 3 mostra uma modalidade não restritiva de uma disposição de êmbolo com uma interface friccionai.

[0024] Figura 4 mostra uma modalidade não restritiva de um aparelho para contatar material biológico (por exemplo, células ou tecido adiposo), com um agente estabilizador de membrana.

[0025] Figura 5 mostra uma modalidade não restritiva de um aparelho para contatar material biológico, com uma matriz de retenção que compreende um material absorvente.

[0026] Figura 6 mostra uma modalidade não restritiva de um aparelho para transplantar material biológico em um indivíduo.

[0027] Figura 7 mostra uma modalidade não restritiva de um aparelho para processar material biológico, que compreende uma disposição com dois êmbolos, para variar o volume efetivo na câmara do aparelho, para facilitar a filtração e/ou possibilitar a mistura de agentes diferentes com o material biológico.

[0028] Figura 8A mostra uma modalidade não restritiva de um sistema de processamento de um produto de lipoaspiração.

[0029] Figura 8B mostra uma modalidade não restritiva de um sistema de processamento de um produto de lipoaspiração.

[0030] Figura 8C mostra uma modalidade não restritiva de um sistema de processamento de um produto de lipoaspiração.

[0031] Figura 8D mostra uma modalidade não restritiva de uma tampa de entrada de uma câmara de processamento de produto de lipoaspiração.

[0032] Figura 8E mostra uma modalidade não restritiva de uma tampa de saída de uma câmara de processamento de produto de lipoaspiração.

[0033] Figura 8F mostra uma modalidade não restritiva de uma vista em corte transversal de uma câmara de processamento de produto de lipoaspiração.

[0034] Figura 9A mostra uma modalidade não restritiva de um sistema de processamento de produto de lipoaspiração de estágios múltiplos.

[0035] Figura 9B mostra uma modalidade não restritiva de um sistema de processamento de produto de lipoaspiração de estágios múltiplos.

[0036] Figura 9C mostra uma modalidade não restritiva de uma câmara de processamento de produto de lipoaspiração.

[0037] Figura 9D mostra uma modalidade não restritiva de uma câmara de processamento de produto de lipoaspiração, com uma matriz de retenção, com uma região lipofílica e uma região hidrofílica.

[0038] Figura 10A mostra uma modalidade não restritiva de um aparelho para injetar material biológico em um indivíduo.

[0039] Figura 10B mostra uma modalidade não restritiva de um aparelho para injetar material biológico em um indivíduo.

[0040] Figura 10C mostra uma modalidade não restritiva de um aparelho para injetar material biológico em um indivíduo.

[0041] Figura 11 mostra uma modalidade não restritiva de uma disposição de manómetro para seringa de sucção.

[0042] Figura 12 mostra uma modalidade não restritiva de uma seringa de injeção com uma disposição de manómetro de angiocateter com calibre 16.

[0043] Figura 13 mostra um gráfico de pressão de seringa de sucção.

[0044] Figura 14 mostra curvas de pressão de seringa de sucção.

[0045] Figura 15 demonstra os efeitos de pressão de aspiração sobre pesos de lóbulo.

[0046] Figura 16 demonstra o efeito de pressão de aspiração sobre a histologia de tecido adiposo.

[0047] Figura 17 demonstra o efeito de pressão de aspiração sobre pontuações da histologia de tecido adiposo.

[0048] Figura 18 mostra o efeito de leituras de pressão de injeção de tecido adiposo injetado através de um cateter ou seringa.

[0049] Figura 19 demonstra os efeitos de pressão de injeção sobre pesos de lóbulo.

[0050] Figura 20 demonstra o efeito de pressão de injeção sobre a histologia de tecido adiposo.

[0051] Figura 21 demonstra o efeito de pressão de injeção sobre pontuações da histologia de tecido adiposo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE DETERMINADAS MODALIDADES DA INVENÇÃO

[0052] A presente invenção refere-se a métodos, sistemas e aparelhos para aperfeiçoar a qualidade e/ou viabilidade de material biológico, tal como tecido adiposo coletado, produto de lipoaspiração, células adiposas, células basais ou outras células, tecidos ou componentes biológicos.

[0053] Tipicamente, o material biológico processado é usado para transplante de gordura, tanto para fins cosméticos, reconstrutores, como terapêuticos. O material biológico, por exemplo, pode ser usado em um procedimento de transferência de gordura autólogo, isto é, onde material é tirado do mesmo indivíduo para o qual ele é posteriormente transferido de volta. Em algumas modalidades, a qualidade e/ou viabilidade do material biológico é aperfeiçoada tratando o material biológico com agentes de reparo/estabilização de membrana ou similares e/ou por remoção de componentes indesejáveis do material bioló- gico, tais como células de sangue, lipídios livres, fluido excedente e/ou MSA excedente. O material biológico pode ser processado usando um sistema ou aparelho de acordo com a invenção, que compreende um ou mais estágios para remover um ou mais componentes indesejáveis (por exemplo, lipídios livres, fluido tumescente, fragmentos de células) do material biológico. Foi descoberto que a remoção desses componentes aperfeiçoa a qualidade e/ou viabilidade do material biológico, particularmente, para uso como enxerto de tecido. A presente invenção refere-se, ainda, a métodos, sistemas e aparelhos para transplantar o material biológico processado, tal como tecido adiposo. Métodos, sistemas e aparelhos estão previstos para controlar uma ou mais condições (por exemplo, pressão, velocidade ou carga de cisalhamento), associadas ao processamento ou injeção do material biológico (por exemplo, tecido adiposo) em um procedimento de enxerto de tecido e resultam em qualidade de enxerto aperfeiçoada.

[0054] O material biológico processado por um aparelho ou sistema da invenção é frequentemente produto d e lipoaspiração ou tecido adiposo obtido de um indivíduo. Tipicamente, o material biológico processado compreende tecido adiposo ou um componente do mesmo, incluindo adipócitos, células adipogênicas, células mesenquimais e/ou células basais. Em geral, o material biológico processado é material biológico do qual um ou mais componentes indesejáveis foram removidos. Os componentes podem ser removidos por ficarem retidos na matriz de retenção, passando através do filtro, sendo ligadas por um agente de ligação de antígeno, removidos por um antioxidante ou uma combinação dos mesmos.

Aparelhos para Processar Materiais Biológicos

[0055] Aparelhos para processar materiais biológicos estão previstos em determinados aspectos da invenção. Esses aparelhos são úteis para, entre outras coisas, processar tecido biológico (por exemplo, te- eido adiposo) para reutilização subsequente. Tipicamente, os aparelhos são estéreis e assépticos, e apropriados para uso em procedimentos cirúrgicos. A câmara e outros componentes do aparelho muitas vezes estão vedados de modo substancialmente hermético, para evitar ou minimizar a contaminação do material biológico. Os aparelhos da invenção incluem, em geral, uma câmara para acomodar um material biológico e um ou mais componentes para remover agentes indesejáveis ou para adicionar agentes (por exemplo, MSAs) ao mate-rial biológico. Portanto, o processamento de um material biológico pode ocorrer através de um ou mais estágios dentro da câmara.

[0056] Muitas vezes, a câmara tem pelo menos uma entrada e pelo menos uma saída. Tipicamente, pelo menos uma entrada oferece uma passagem para o material biológico entrar na câmara e pelo menos uma saída oferece uma passagem para o material biológico sair da câmara. Um dispositivo gerador de pressão também pode estar incluído na câmara ou conectado à mesma. O dispositivo gerador de pressão está tipicamente configurado e disposto para transferir um material biológico para dentro da câmara através de uma entrada, e para descarregar um material biológico processado para fora da câmara através de uma saída.

[0057] Os aparelhos podem incluir uma câmara que é cilíndrica em formato (com uma seção transversal circular), embora possam ser usados outros formatos. A câmara pode estar prevista com uma seção roscada ou outra disposição de acoplamento em qualquer uma ou nas duas extremidades, para fixar diversos componentes na câmara tipicamente, componentes que facilitam o processamento do material biológico presente dentro da câmara. Outras disposições de acoplamento, que podem ser usadas, incluem, por exemplo, conectores de ajuste por pressão, grampos ou similar. Anéis em O ou outras disposições de vedação também podem estar previstos para formar uma vedação à prova de vazamento e/ou resistente à pressão entre cada extremidade da câmara e uma peça terminal (por exemplo, uma tampa roscada), que está configurada para estar ligada de modo removível à extremi-dade da câmara. Opcionalmente, essas peças terminais podem ser fixadas permanentemente em uma extremidade da câmara e/ou configuradas para ser fixadas em outras peças terminais. Em uma configuração, uma tampa coletora pode estar prevista, que permite que uma câmara funcione como um recipiente coletor para um material biológico (por exemplo, produto de lipoaspiração).

[0058] A câmara de um aparelho de acordo com a invenção pode estar prevista em qualquer variação de tamanho, dependendo do volume de material biológico (por exemplo, tecido adiposo) a ser extraído, armazenado, processado e/ou tratado na mesma. Por exemplo, o volume da câmara pode variar de uns poucos centímetros cúbicos (cc’s) até cerca de 1000 cc’s ou mais, dependendo do volume de material biológico (por exemplo, tecido adiposo) a ser coletado e/ou tratado. Por exemplo, em determinadas modalidade, o volume da câmara é de cerca de duas a três vezes o volume do tecido adiposo a ser tratado. Esse volume excedente possibilita a introdução e mistura de agentes de reparação de membrana ou preservação de células com o material biológico (por exemplo, tecido adiposo) na câmara, tal como des-crita no presente. A câmara pode incluir, opcionalmente, marcações volumétricas, para indicar a quantidade de material contida na mesma. Essas marcações podem ser usadas para determinar a quantidade apropriada de uma solução que contém um MSA, protetor celular ou outra substância a ser adicionada ao tecido adiposo para tratamento ou processamento, tal como descrito no presente. Em algumas configurações, o aparelho compreende câmaras múltiplas, por exemplo, 1, 2, 3, 4 ou mais câmaras.

[0059] A câmara pode estar dotada de qualquer relação de aspec- to, por exemplo, relação de altura para largura, relação de comprimento para largura. Por exemplo, a altura ou comprimento da câmara pode ser maior do que, menor do que ou aproximadamente do mesmo tamanho como a largura da câmara. Relações de aspecto diferentes podem oferecer determinadas vantagens em diferentes modalidades. Por exemplo, em determinadas configurações, uma câmara que é mais larga do que alta (ou comprida) pode acomodar um elemento de filtro maior para um volume específico de tecido biológico a ser processado na câmara. Em determinadas configurações, a câmara pode ter uma relação e aspecto (altura para largura, ou comprimento para largura) de 1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 5:1 ou 10D1. A câmara pode ter um diâmetro interno de seção transversal em um âmbito de 0,5 cm a 1 cm, 0,5 cm para 2 cm, 0,5 para 5 cm, 1 cm para 2 cm, 1 cm para 5 cm, 1 cm para 10 cm ou mais. A câmara pode ter um diâmetro interno de seção transversal de cerca de 0,5 cm, cerca del cm,, cerca de 2cm, cerca de 3 cm, cerca de 4 cm, cerca de 5 cm, cerca de 6 cm, cerca de 7cm, cerca de 8 cm, cerca de 9cm, cerca de 10 cm ou mais. A câmara pode ter um comprimento em um âmbito de 1 cm a 5 cm, 5 cm para 5 cm, 2 cm para 10 cm, 5 cm para 10 cm, 5 cm para 20 cm, 5 cm para 30 cm ou mais. A câmara pode ter um comprimento de cerca de 0,5 cm, cerca de 1 cm, cerca de 2cm, cerca de 3 cm, cerca de 4 cm, cerca de 5 cm, cerca de 6 cm, cerca de 7cm, cerca de 8 cm, cerca de 9 cm, cerca de 10 cm, cerca de 15 cm, cerca de 20 cm, cerca de 25 cm, cerca de 30 cm, ou mais.

[0060] Em determinadas configurações, um material biológico (por exemplo, tecido adiposo ou um componente do mesmo, tal como células adiposas (adipócitos) é mantido dentro de uma única câmara, enquanto está sendo processado e cada extremidade da câmara está dotada de um acoplamento roscado ou outra disposição de ligação para fixar diversas peças terminais na mesma. Por exemplo, a câmara pode ser dotada de uma peça terminal na forma de uma tampa impermeável em uma extremidade distai, para formar um recipiente. Tecido adiposo coletado pode ser colocado na câmara para processamento adicional usando qualquer técnica apropriada. Em determina-das configurações, uma tampa coletora, que inclui uma mangueira ou tubo, é fixada em uma extremidade proximal da câmara. A tampa coletora está em comunicação, por exemplo, com uma mangueira de li- possucção, de modo que o material biológico (por exemplo, produto de lipoaspiração) está dirigido para dentro da câmara, enquanto está sendo coletado. Reduzir ou eliminar a necessidade de transferir o material biológico entre múltiplos receptáculos ou recipientes reduz a quantidade de dano mecânico sofrido, aumenta a eficiência do processo, reduz a perda de material e/ou reduz a probabilidade de contami-nação.

[0061] A câmara de um aparelho de acordo com a invenção pode estar configurada para ser usada em uma centrífuga. Em determinadas configurações, frações de um material biológico na câmara, que são separadas por centrifugação (por exemplo, óleo, infraflutuante) podem ser facilmente removidas da câmara. Peças terminais (por exemplo, tampas sólidas) podem ser fixadas em uma ou nas duas extremidades de uma câmara de modo que a tampa pode ser colocada em uma centrífuga e girada para separar frações de um material biológico presente na câmara. Depois da separação e frações de um material biológico por centrifugação, uma peça terminal contendo uma disposição e filtro, uma matriz de retenção ou outro dispositivo, pode ser fixada em uma extremidade da câmara com componentes separados, tais como, por exemplo, fluidos ou lipídios livres. Uma peça terminal que inclui uma disposição fornecedora de pressão (por exemplo, um êmbolo ou uma mangueira de gás) pode ser fixada na outra extremidade da câmara, onde pode ser usada (por exemplo, o êmbolo pode ser baixado ou a mangueira de gás pode ser pressurizada), para impelir as frações separadas para dentro do filtro, matriz de retenção ou outro dispositivo.

[0062] Uma peça terminal pode estar prevista, que inclui um recipiente configurado para ser fixável na câmara, e um outro êmbolo em uma extremidade distal do recipiente. O outro êmbolo pode estar configurado para variar o volume efetivo dentro da câmara quando o êmbolo é trasladado.

[0063] O outro êmbolo pode estar formado como parte da câmara ou pode estar previsto como uma peça terminal removível, que pode ser fixada em uma extremidade da câmara.

Filtros

[0064] Aparelhos de acordo com a presente invenção podem ser usados para remover impurezas do tecido adiposo ou outro material biológico colocado na câmara, usando filtração mecânica e/ou outros processos. Impurezas podem incluir, por exemplo, fluidos excedentes, lipídios livres, células de sangue, fragmentos de células, material ex- tracelular e quantidades excessivas de determinados agentes ou soluções, que podem ser adicionados ao tecido ou material biológico para obter determinados efeitos. Para facilitar a remoção dessas impurezas, os aparelhos tipicamente compreendem pelo menos um filtro. O filtro está configurado e disposto para contatar o mb, quando presente na câmara de um aparelho, de modo que uma fração de desperdícios do material biológico passa através do filtro. Pelo menos uma saída da câmara está configurada e disposta, em geral, para permitir descarga da câmara de material biológico que não passa através do filtro. Filtros múltiplos podem estar previstos para permitir filtração do material biológico em estágios. O aparelho ode incluir 1 filtro, 2 filtros, 3 filtros, 4 filtros, 5 filtros ou mais.

[0065] Frequentemente, está prevista uma linha de saída de desperdícios, que está conectada por fluido com a câmara, de modo que a fração de desperdícios que sai do filtro (o produto de filtração) é descarregada através da linha de saída de desperdícios. Em alguns casos, a linha de saída de desperdícios está configurada e disposta para permitir uma corrente para dentro da câmara através do filtro, para fa-cilitar a limpeza do filtro. Possibilitando o fluxo inverso, o material que foi depositado no filtro, o qual resulta no entupimento do filtro, pode ser removido. Isso possibilita limpeza do filtro, sem desmontagem da câmara. Embora, em alguns casos, o filtro possa ser limpo removendo o mesmo da câmara e lavando -o. Portanto, em algumas configurações, o filtro é removível e substituível.

[0066] O filtro pode ter uma variedade de formatos e tamanhos. O filtro pode estar formado como um disco, um anel anular, um cilindro, um cilindro oco, uma folha, etc. O filtro pode ter um tamanho de poro efetivo em um âmbito de cerca de 1 pm a cerca de 5 um, cerca de 1 pm a cerca de 1 mm, cerca del um a cerca de 100 pm, cerca de 1 pm a cerca de 50 pm, cerca de 10 um a cerca de 50 pm, cerca de 20 pm a cerca de 50 pm, cerca de 50 pm a cerca de 500 pm, cerca de 100 pm a cerca de 500 pm, ou cerca de 100 pm a cerca de 1 mm. O filtro pode ter um tamanho de poro efetivo de cerca de 1 pm, cerca de 5 pm, cerca de 10 pm, cerca de 20 pm, cerca de 50 pm, cerca de 100 pm, cerca de 250 pm, cerca de 500 pm, cerca de 1 mm, cerca de 2,5 mm, cerca de 5 mm, ou mais.

[0067] O filtro pode ter um tamanho de poro efetivo que é relativamente homogêneo ao longo do filtro. Alternativamente, o filtro pode ter um tamanho de poro efetivo, que é dependente de posição. Por exemplo, o filtro pode ter um tamanho de poro efetivo em uma posição a montante na câmara, que é relativamente grosso, e um tamanho de poro efetivo em uma posição a jusante na câmara, que é relativamente fino. Assim, a montante, impurezas relativamente grandes no material biológico podem passar através do filtro e a jusante, apenas impurezas relativamente finas no material biológico podem passar através do filtro. Por exemplo, o filtro pode ter um tamanho de poro efetivo em uma posição na câmara, que está em um âmbito de 50 pm a cerca de 100 pm, e um tamanho de poro efetivo em uma posição a jusante na câ-mara, que está em um âmbito de cerca de 1 pm a cerca de 50 pm.

[0068] Em determinadas modalidades, nas quais tecido adiposo é o material biológico, as características do filtro são selecionadas para reter células adiposas na câmara e permitir que líquidos e impurezas menores passem através do filtro, quando pressão é aplicada ao tecido adiposo na câmara. Por exemplo, o tamanho de uma célula adiposa típica é de entre cerca de 60 e cerca de 100 mícrones. Consequentemente, em determinadas modalidades, o tamanho efetivo dos poros ou passagens no filtro é de entre cerca de 20 mícrones e cerca de 50 mícrones. Esses tamanhos de poro permitem que líquidos e impurezas pequenas, tais como células de sangue, passem através do filtro e sejam removidas do tecido adiposo, enquanto retêm as células adiposas e glóbulos de tecido adiposo na câmara. Filtros com outros tamanhos de proo efetivos também podem ser usados, com base nos tamanhos relativos de células adiposas e impurezas ou agentes específicos a ser removidas, onde o tamanho de proo é, de preferência, menor do que o tamanho de célula adiposa médio ou mínimo e maior do que o tamanho das impurezas a ser removidas.

[0069] O filtro pode estar composto por um ou mais de uma variedade de materiais biocompatíveis. Por exemplo, o filtro pode estar composto por um ou mais de cerâmica, vidro, silício, aço inoxidável, uma liga de cobalto-cromo, uma liga de titânio, politetrafluoretileno, polipropileno e outros polímeros. O filtro também pode ser revestido com um material para evitar ou minimizar a aderência dos componentes presentes no material biológico no filtro, o que pode levar ao entupimento do filtro.

[0070] Tipicamente, pelo menos uma saída da câmara está configurada e disposta para permitir a descarga da câmara da fração de desperdícios do material biológico, depois d saída do filtro. Quando o material biológico é um produto de lipoaspiração, os desperdícios compreendem pelo menos um de lipídios, componentes de sangue, fluido tumescente, células individual e fragmentos celulares.

[0071] Filtros ou agentes que são revestidos out ratados com materiais adsorventes também podem ser previstos para remover impurezas. Por exemplo, uma substância lipofílica pode estar prevista para adsorver lipídios livres, ou MSAs excedentes ou protetores celulares que são lipofílicos, quando usados, do tecido adiposo. Esses agentes adsorventes podem ser previstos em um filtro. Os materiais ou agentes adsorventes podem ser usados em vez de ou em adição a materiais absorventes, tais como descritos no presente. Agentes adsorventes e/ou absorventes exemplificados que podem ser usados de acordo com modalidade da presente invenção incluem, mas não estão limitados a, hidrogeis, tais como polissacarídeos (por exemplo, agarose ou carboximetilcelulose), PEGs reticulados, álcoois polivinílicos ou copolímeros dos mesmos, poliacrilamidas, poliacrilonitrilas, poliacrilatos e/ou copolímeros dos mesmos.

Dispositivos geradores de pressão

[0072] Tal como descrito no presente, um ou mais dispositivos geradores de pressão podem ser incluídos na ou conectados à câmara de um aparelho de processamento e material biológico de acordo com a invenção. Dispositivos geradores de pressão estão tipicamente configurados e dispostos para transferir um material biológico para dentro da câmara através de uma entrada, e/ou para descarregar um material biológico processado para fora da câmara através de uma saída.

[0073] Em algumas configurações, um dispositivo gerador de pressão é uma bomba. A bomba pode estar configurada e disposta para transferir o material biológico à câmara e descarregar o material biológico através da saída. O aparelho, nessas configurações, tipicamente também inclui um sensor de pressão, que está conectado por fluido com a câmara e que inclui uma saída elétrica conectada a uma entrada do controlador. O sensor de pressão fornece um sinal elétrico ao controlador, indicador de uma pressão detectada na câmara. O controlador transmite sinais de controle à bomba, com base na pressão detectada.

[0074] Em determinadas configurações, uma peça terminal para uma câmara inclui um mecanismo de êmbolo operado manualmente, que funciona como um dispositivo gerador de pressão. O mecanismo de êmbolo pode incluir uma vareta fixada em um corpo de pistão, no qual o perímetro do corpo de pistão é substancialmente correspondente à superfície interna da câmara, semelhante à estrutura de uma seringa convencional. A compressão sobre o êmbolo aumenta a pressão na câmara, e o levantamento do êmbolo reduz a pressão na câmara. Quando uma ou mais aberturas estão previstas na extremidade inferior da câmara, tal como descrito no presente, comprimir para baixo ou pu-xar para cima o êmbolo, em cada caso, força material para fora da câmara ou puxa material para dentro da mesma. A pressão do êmbolo pode ser usada para forças impurezas (por exemplo, fluido extracelu- lar, proteínas, lipídios, ácidos nucleicos, células vermelhas de sangue) através de um filtro, enquanto retém outros componentes do material biológico (por exemplo, células adiposas maiores ou glóbulos de gordura na câmara).

[0075] Em algumas configurações, é usada uma disposição de êmbolo imitadora de força. Essa disposição e êmbolo inclui uma vareta configurada para ajustar-se em uma abertura que se estende pelo menos parcialmente ao longo de um eixo longitudinal de uma luva. Um corpo de pistão está fixado em uma extremidade distai da luva, ou pode estar formado como uma parte em uma peça com a luva. A vareta e a luva podem ter formas de seção transversal circular, ou outros formatos de seção transversal podem ser usados (por exemplo, formatos hexagonais, octogonais, quadrados ou triangulares). Um dispositivo de aperto, por exemplo, uma interface friccionai, pode estar prevista entre a superfície externa da vareta e a superfície interna na luva, quando a vareta é inserida parcialmente na luva. Em operação, empurrar a vareta para baixo com uma força relativamente pequena possibilita à vareta prender friccionalmente a parte circundante da luva e transmitir a força ao corpo de pistão. Essa operação pode ser similar à de uma seringa convencional onde aplicar força à extremidade proximal do êmbolo faz com que o corpo de pistão aplique pressão sobre qualquer substância presente na câmara. Porém, se a força aplicada à vareta exceder um limite predeterminado, a interface friccionai pode ser configurada para possibilitar à vareta deslizar em relação à luva, de modo que a varfeta entra adicionalmentge na luva e nenhuma força adicional é transmitida ao corpo de pistão. Desse modo, a quantidade de força transferida à cabeça de pistão - e, portanto, a pressão aplicada a um material na câmara à qual o êmbolo está ligado - é limitada. A força limitadora ou valor de pressão pode ser determinado com base em características da interface friccionai entre a vareta e a luva e o tamanho do corpo de pistão. Desse modo, um simples mecanismo "de aperto" limitador de força pode estar previsto na disposição de êmbolo para evitar aplicação e força ou pressão excessiva usando o êmbolo. A força ou pressão máxima desejada é tipicamente selecionada para evitar ou reduzir a probabilidade de causar danos às células adiposas ou outras células na câmara, quando o êmbolo é comprimido para baixo, por exemplo, para forçar algumas impurezas através de um filtro na extremidade distal da câmara.

[0076] Em determinadas configurações, uma disposição de filtro pode ser fixada na extremidade distai da câmara, opcionalmente, com um recipiente de desperdícios. Uma fonte de pressão controlada, tal como um gás pressurizado (por exemplo, ar, N2), com um regulador de pressão, pode estar previsto em comunicação com a mangueira da tampa coletora. Desse modo, o gás pressurizado é usado para aumentar de modo controlado a pressão dentro da câmara e facilitar a expulsão de impurezas através do filtro, enquanto evita a aplicação de pressão excessiva que pode danificar células adiposas. Em outra modalidade, o gás pode incluir componentes, tal como oxigênio, que pode aperfeiçoar adicionalmente viabilidade das células adiposas que estão sendo tratadas.

[0077] Em uma outra modalidade, uma peça terminal está prevista para a câmara, que inclui um filtro ou barreira que está disposto para proporcionar um gradiente osmótico sobre o filtro/barreira, de modo que o fluido corre da câmara para um recipiente de desperdícios ou vice-versa, em resposta a um gradiente de pressão osmótica, em vez de ou em adição à pressão mecânica.

Matrizes de Retenção

[0078] Tipicamente, a câmara acomoda uma ou mais matrizes de retenção, que estão configuradas e dispostas para contatar o material biológico, quando presente na câmara, de modo que uma fração do material biológica é retida na matriz de retenção. Matrizes de retenção geralmente estão compostas por um ou mais materiais que retêm componentes do material biológico. Desse modo, uma matriz de retenção proporciona um mecanismo para remover um ou mais componentes indesejáveis do material biológico. Tipicamente, pelo menos uma saída da câmara está configurada e disposta para permitir descarga da câmara de material biológico, que não está retido na matriz de retenção.

[0079] Uma matriz de retenção pode estar composta por uma matriz lipofílica (ou matriz hidrofílica), que retém lipídios do material biológico. A retenção da fração de lipídios pode ocorrer através da adsor- ção de lipídios na matriz lipofílica, absorção da fração de lipídios na matriz lipofílica, ou uma combinação desses mecanismos de retenção, dependendo da natureza da matriz e composição dos lipídios presentes no material biológico. Por exemplo, determinados lipídios podem adsorver-se na matriz; enquanto determinados outros lipídios podem ser absorvidos pela matriz. Alguns lipídios podem ser retidos tanto por adsorção como por absorção. Os lipídios podem compreender lipídios livres, fosfolipídios, esterois, vitaminas solúveis em gordura, ácidos graxos, monoglicérides, diglicérides, triglicérides, ou quaisquer outros componentes de lipídios presentes ou normalmente encontrados em materiais biológicos, tal como tecido adiposo. Componentes aditivos (por exemplo, aditivos excedentes) (que podem ou não ser os próprios lipídios) também podem adsorver ou ser absorvidos por uma matriz lipofílica. Em alguns exemplos, a matriz lipofílica compreende um po- lissacarídeo, um polietilenoglicol. reticulado, um álcool polivinílico ou copolímero do mesmo, uma poliacrilamida, uma poliacrilonitrila, um poliacrilato ou um copolímero do mesmo.

[0080] A matriz de retenção pode estar composta por uma matriz hidrofílica, que absorve um hidrogel. A matriz hidrofílica pode compreender um material osmótico não tóxico. A matriz hidrofílica pode compreender um ácido hialurônico, um carboidrato, gelatina, alginato, metil celulose ou hidroximetil celulose.

[0081] As características de retenção da matriz de retenção podem ser dependentes da posição na câmara. Por exemplo, a matriz de retenção pode ser lipofílica em uma posição a montante na câmara e hidrofílica, em uma posição a jusante na câmara. Alternativamente, a matriz de retenção pode ser hidrofílica em uma posição a montante na câmara e lipofílica (por exemplo, hidrofóbica) em uma posição a jusante na câmara. Desse modo, uma matriz de retenção é capaz de reter tipos diferentes de componentes de uma matriz biológica. Em alguns casos, a matriz de retenção pode compreender uma distribuição relativamente homogênea de regiões de retenção diferentes, por exemplo, uma distribuição homogênea de regiões lipofílicas e hidrofílicas. Múltiplas matrizes de retenção podem estar presentes em posições diferentes dentro da câmara. As matrizes de retenção podem reter diferentes componentes do material biológico, incluindo, por exemplo, H2O, lipídios, metais, MSA, células de sangue.

[0082] Todo o aparelho ou câmara pode ser descartável, inclusive a matriz de retenção e outros componentes da câmara. Em alguns casos, a câmara e o sistema estão dispostos e configurados para ser facilmente desmontados em uma ou mais patês de componentes. Desse modo, o sistema pode ser facilmente limpado e componentes do sistema podem ser facilmente substituídos ou remontados após a limpeza. Consequentemente, a matriz de retenção pode ser um componente em uma peça única da câmara, que não é facilmente removível. Alternativamente, a matriz de retenção pode ser facilmente removível e substituível.

[0083] Através do uso de matrizes de retenção, impurezas, inclusive MSA excedente ou protetor celular, quando usado, podem ser removidos do tecido adiposo na câmara. Isso pode ser obtido, por exemplo, contatando um material absorvente e/ou um material adsor- vente de uma matriz de retenção com o tecido adiposo. Por exemplo, um material absorvente de água (por exemplo, hidrogel) pode estar previsto em uma tampa de retenção, que pode ser fixada em uma extremidade da câmara, tal como mostrado. A câmara pode depois permanecer em repouso por um intervalo de tempo ou ser suavemente sacudida ou agitada, para proporcionar contato suficiente entre o teci- do adiposo e o material absorvente. Depois desse contato ter ocorrido por um tempo suficiente, por exemplo, até 5 minutos, até 1 minuto, a tampa de retenção com o material absorvente pode ser removida da câmara, junto com qualquer água absorvida ou outras impurezas que estão presentes no material absorvido. Depois desse processo, há menos impurezas remanescentes com as células adiposas na câmara.

[0084] Em determinadas modalidade, um recipiente, que aloja uma matriz de retenção, pode ser fixado em uma extremidade da câmara, para formar um recipiente maior para reter impurezas do material biológico. Um filtro pode ser usado junto com a matriz de retenção. O filtro e a matriz de retenção podem estar opcionalmente previstos como pe-ças terminais separadas, que podem ser fixadas uma à outra e à câmara, ou elas podem estar previstas como uma peça terminal única, que está fixada na câmara. O material biológico com impurezas (incluindo qualquer MSA ou protetor celular, quando usado), pode depois ser contatado com a matriz de retenção, por exemplo, invertendo o conjunto de recipiente de câmara/absorvente. Uma área de superfície de retenção relativamente grande proporciona um contato aperfeiçoado entre o material biológico e o material absorvente, para facilitar uma melhor absorção de impurezas.

[0085] A câmara também pode incluir um ou mais agentes de ligação e antígeno, para ligar e separar antígenos de alvo presentes no material biológico. Os agentes de ligação de antígeno estão tipicamente imobilizados sobre um suporte sólido. Em algumas configurações, o agente de ligação de antígeno está imobilizado sobre uma matriz de retenção (por exemplo, uma matriz lipofílica ou matriz hidrofílica). Em outras configurações, o agente de ligação de antígeno está imobilizado sobre uma estrutura separada (por exemplo, uma superfície da câmara) ou matriz. O agente de ligação de antígeno pode ligar-se especificamente a uma molécula da superfície de célula, molécula de matriz extracelular ou outro alvo. A molécula da superfície de célula pode estar presente em uma célula de sangue vermelha, célula de sangue branca, plaqueta, célula estromal, bactéria, vírus ou outro alvo. Em ge-ral, o alvo do agente de ligação de antígeno é um componente indesejável do material biológico. O agente de ligação de antígeno é, em geral, um anticorpo ou um fragmento de ligação de antígeno do mesmo.

[0086] A câmara também pode incluir um ou mais antioxidantes para remover radicais livres do material biológico. Os antioxidantes podem estar imobilizados sobre um suporte sólido na câmara. Em algumas configurações, o antioxidante está imobilizado sobre uma matriz de retenção (por exemplo, uma matriz lipofílica ou matriz hidrofí-lica). Em outras configurações, o agente de ligação de antígeno está imobilizado sobre uma estrutura separada (por exemplo, uma superfície da câmara) ou matriz. Exemplos de antioxidantes úteis na presente invenção incluem, mas não estão limitados a, glutationa, vitamina C, vitamina E ou uma enzima, tal como uma catalase, uma dismutase de superóxido ou uma peroxidase.

Reservatório de Aditivos

[0087] O sistema também pode compreender um reservatório configurado e disposto para acomodar uma solução de aditivo. A solução de aditivo pode compreender um agente de estabilização de membrana (MSA), um fator de crescimento, um antioxidante ou outro aditivo apropriado descrito no presente ou de outro modo conhecido na técnica. O MSA pode ser um copolímero de tribloco da forma: polietileno glicol-polipropileno glicol-polietileno glicol, tal como Poloxamer-P188. O reservatório está tipicamente configurado e disposto para permitir transferência da solução de aditivo do reservatório ao material biológico, antes de o material biológico contatar a matriz de retenção. Porém, o reservatório pode estar configurado e disposto para permitir transferência da solução de aditivo ao material biológico em qualquer estágio de processamento na câmara. Tipicamente, a solução de aditivo é transferida do reservatório para a câmara usando uma bomba ou um dispositivo similar. Em alguns casos, a matriz de retenção está configurada e disposta para reter um excesso de um ou mais componentes da solução de aditivo por adsorção ou absorção.

[0088] Danos às células coletadas (por exemplo, adipócitos ou similares), quando presentes, podem ser reparados ou evitados, misturando o tecido adiposo com um agente de estabilização de membrana (MSA) ou protetor celular, tal como, por exemplo, Poloxamer P188 ou ácido lipoico. MSAs ou protetores celulares que podem ser usados para aperfeiçoar a viabilidade de células estão descritos, por exemplo, no Pedido Internacional No. PCT/US2009/005727, depositado em 21 de outubro de 2009 e Publicação de Pedido de Patente U.S. No. 2010/0104542. O MSA ou protetor celular pode ser introduzido na câmara de diversas maneiras. Por exemplo, o MSA ou protetor celular pode ser fornecido em uma solução que está previamente carregada na câmara ou é adicionada a um recipiente de solução em comunicação com a câmara. Determinados MSAs ou protetores celulares também podem ser fornecidos, por exemplo, na forma de um sólido, tal como um pó, ou na forma líquida (isto é, não em solução). O MSA ou protetor celular é, de preferência, estéril para evitar contaminação das células ou tecido que estão sendo tratados.

[0089] Em determinadas modalidades, uma tampa está prevista na extremidade proximal da câmara, para facilitar a mistura do MSA ou protetor celular com o material biológico. A solução de MSA ou protetor celular pode ser introduzida na câmara e misturada com o material biológico na mesma invertendo o conjunto de recipiente de solu- ção/câmara, de modo que a solução de MSA ou protetor celular passa através do filtro e para dentro da câmara. Alternativamente, um mecanismo de êmbolo pode ser fixado na extremidade proximal da câmara, de modo que o êmbolo pode ser parcialmente retirado da câmara para puxar a solução de MSA e protetor celular através do filtro e para dentro da câmara. Outras técnicas também podem ser usadas para introduzir a solução de MSA ou protetor celular na câmara. Por exemplo, uma peça terminal prevista em uma extremidade da câmara pode ser removida e uma quantidade específica de solução de MSA ou protetor celular pode ser despejada na câmara.

[0090] A solução de MSA ou protetor celular pode ser fornecida em uma quantidade previamente medida, por exemplo, se P188 for usado como o MSA, ele pode ser fornecido em uma solução aquosa de 10 mg/ml (por exemplo, uma solução de PBS ou outra solução tamponada, que compreende o MSA), em que o volume de solução usado é aproximadamente o mesmo como o volume de tecido adiposo a ser tratado A mistura de tecido adiposo e MSAS ou protetor celular na câmara pode ser agitada suavemente, subsequentemente misturada por inversão, giro etc. e/ou deixada em repouso por uma duração suficiente para possibilitar ao MSA ou protetor celular interagir com as células. Por exemplo, a mistura pode ser deixada em repouso por cerca de 1 minuto, cerca de 5 minutos, cerca de 10 minutos, cerca de 20 minutos, ou por mais tempo. Durações de tempo mais curtas podem ser usadas. Em alguns casos, a mistura é agitada para aperfeiçoar a mistura das células no material biológico e o MSA ou protetor celular.

[0091] Em determinadas modalidades, o MAS, protetor celular e/ou outra substância de tratamento/processamento está presente a uma temperatura abaixo da temperatura normal do corpo e/ou abaixo da temperatura da vizinhança ("temperatura ambiente"). Alternativamente ou adicionalmente, a câmara que contém as células é refrigerada antes e/ou depois da introdução do tecido adiposo ou outras células. Essas temperaturas de refrigeração podem facilitar ainda a conservação e viabilidade das células ou tecido que estão sendo processados.

[0092] Depois de o tecido adiposo ter sido suficientemente misturado ou exposto ao MSA ou protetor celular, o MSA ou protetor celular é opcionalmente remov9ido do material biológico. Outros materiais além de ou em vez de MSAs ou protetores celulares, por exemplo, qualquer substância que pode produzir um efeito benéfico sobre as células ou outro material biológico na câmara, também podem ser usados tal como descrito no presente. Esses materiais e/ou outros protetores celulares ou MSAs podem ser usados em combinação ou podem ser usados para tratar sequencialmente as células ou tecido cole-tados, de acordo com os aparelhos e técnicas de acordo com a invenção descritos no presente.

Agitação

[0093] O sistema pode ainda estar dotado de um dispositivo de agitação, configurado e disposto para agitar o material biológico, enquanto presente na câmara. Em algumas configurações, a agitação do material biológico, tanto na câmara como antes de entrar na câmara, facilita o movimento do material biológico para dentro e para fora da câmara, bem como para contatar o material biológico com matrizes de retenção, filtros e outros componentes da câmara, para facilitar a remoção de um ou mais componentes indesejáveis do material biológico. O dispositivo de agitação pode ser um mecanismo de agitação ou mistura interno, que está em contato direto ou indireto com o material biológico. O dispositivo de agitação também pode ser um dispositivo externo, tal como um dispositivo vibratório, mesa oscilante ou outro dispositivo similar, apropriado para agitar o material biológico externamente.

Métodos para Processar Materiais Biológicos

[0094] Métodos para processar materiais biológicos estão previstos no presente. Os métodos são particularmente úteis para procedimentos de transplante de gordura. Por exemplo, o produto de lipoaspi- ração obtido de um indivíduo pode ser processado usando os métodos e para produzir tecido adiposo apropriado para transplante no indivíduo para fins cosméticos ou reconstrutores. Os métodos, que frequentemente são usados para preparar enxerto de tecido, tipicamente envolvem obter um aparelho apropriado tal como descrito no presente; obter um material biológico (tipicamente de um indivíduo); e fazer com que o dispositivo gerador de pressão transfira o material biológico para a câmara do aparelho através da entrada da câmara e descarregar material biológico para fora da câmara através da saída da câmara. Em algumas configurações, o dispositivo gerador de pressão não é necessário para carregar o material biológico no dispositivo. Nessas configurações o material biológico pode ser adicionado manualmente (por exemplo, despejado) na câmara. O dispositivo gerador de pressão nessa configuração facilitaria o movimento do material biológico através de um ou mais estágios de processamento do aparelho e, opcionalmente, a descarga do material biológico processado através da saída.

[0095] Em determinadas modalidades, o produto de lipoaspiração é submetido à centrifugação, antes do processamento comum usando o aparelho. Em alguns casos, depois da centrifugação, uma camada de óleo e/ou uma camada infraflutuante é removida do produto de lipoaspiração.

[0096] Em algumas configurações dos aparelhos, qualquer combinação de peças terminais e procedimentos descritos no presente pode ser usado para coletar, tratar e/ou processar os materiais biológicos (por exemplo, tecido adiposo). Procedimentos individuais também podem ser realizados em diferentes ordens e/ou mais de um, tal como usar uma pluralidade de tampas absorventes com materiais absorventes frescos. O tipo e número de processos a ser usados podem base- ar-se em diversos fatores, tais como a quantidade de tecido adiposo que está sendo tratado, o nível de purificação desejado das células adiposas, o tamanho do reparo da membrana ou outro tratamento das células adiposas, que é desejado ou selecionado, o local do qual as células ou tecido foram extraídas, o local do transplante etc.

[0097] Depois de o tecido adiposo ter sido tratado usando qualquer um dos diversos procedimentos e dispositivos descritos no presente, uma peça terminal, que inclui uma agulha, um cateter, uma cânula ou outra abertura apropriada, pode ser fixada em uma extremidade distai da câmara para fornecimento do material biológico processado a um indivíduo. A agulha, cateter, cânula ou outra abertura apropriada pode ser usada para facilitar o transplante do tecido adiposo em um ou mais locais específicos no corpo de um paciente. Por exemplo, um mecanismo de êmbolo pode ser fixado na extremidade proximal da câmara e usado para forçar as células adiposas tratadas e/ou processadas através da agulha, cateter, cânula ou outra abertura apropriada. Dessa maneira, o tecido adiposo coletado pode ser tratado e trans-plantado usando uma única câmara, o que pode reduzir a quantidade de dano às células adiposas e aperfeiçoar sua viabilidade total.

Aparelhos para Injetar, Transplantar ou Transferir Materiais Biológicos

[0098] Estão previstos aparelhos para injetar, transplantar ou transferir materiais biológicos sob condições que resultam em qualidade, consistência e viabilidade aperfeiçoadas do material biológico para fins de enxerto, em comparação com aparelhos existentes. O aparelho compreende tipicamente uma câmara com pelo menos uma saída; e um dispositivo gerador de pressão, configurado e disposto para gerar uma pressão positiva dentro da câmara, que está no ou abaixo de um limiar predeterminado, em que a pressão positiva é suficiente para fazer que um material biológico, quando presente na câmara, seja descarregado através da saída. Ao aparelho pode incluir um sensor de pressão, configurado e disposto para medir a pressão dentro da câmara.

[0099] Em geral, o limiar predeterminado é uma pressão acima da qual o material biológico tem uma viabilidade relativamente baixa como um enxerto de tecido, após a descarga da saída para um local de enxerto em um indivíduo. O tamanho da viabilidade pode ser comparado com uma amostra de enxerto de controle com um conjunto de condições de viabilidade desejado, ou um valor ou valores históricos, que representam um conjunto desejado de condições de viabilidade. A viabilidade pode ser avaliada usando métodos bem conhecidos na técnica. Por exemplo, a viabilidade pode ser determinada avaliando a extensão da retenção do enxerto (por exemplo, por espessura, por volume, teor de adipócitos, viabilidade das células ou outro parâmetro de ausência de inflamação) e/ou crescimento após o transplante, em uma ou mais vezes após o transplante. A viabilidade do enxerto pode ser determinada qualitativamente avaliando a aparência estética de um indivíduo que recebeu um enxerto de gordura. Clinicamente, a viabilidade do enxerto também pode ser determinada usando medições de volume por MRI ou imagens em3D. Antes do enxerto de gordura, a viabilidade pode ser medida usando um contador de células automático. Novamente, a determinação pode ser realizada em uma ou mais vezes, após o enxerto. Por exemplo, quando o enxerto foi feito para reduzir ou eliminar uma ou mais rugas faciais, a conservação e uma redução ou ausência aparente de rugas em uma ou mais ocasiões após o em enxerto, pode ser indicativo de viabilidade suficiente. A espessura de um enxerto e a qualidade podem também ser determinadas por outros métodos quantitativos, tais como usando ultrassom ou outros meios para determinar a qualidade de um enxerto ao longo do tempo em um indivíduo. O técnico experiente está familiarizado com outros métodos que podem ser usados para avaliar a viabilidade do enxerto.

[00100] O limiar predeterminado pode ser de cerca de 2 atm, cerca de 3 atm, cerca de 4 atm, cerca de 5 atm, cerca de 6 atm, ou mais. O limiar predeterminado pode estar no âmbito de cerca de 2 atm a cerca de 3 atm, cerca de 3 atm a cerca de 4 atm, cerca de 2 atm a cerca de 5 atm, cerca de 2 atm a cerca de 6 atm, ou cerca de 4 atm a cerca de 6 atm. Frequentemente, o limiar predeterminado é uma pressão, acima da qual a velocidade do material biológico sendo descarregado da saída excede uma máxima predeterminada. Por exemplo, a máxima predeterminada pode ser de cerca de 5 cm/s, cerca de 10 cm/s, cerca de 20 cm/s, cerca de 30 cm/s, cerca de 40 cm/s, cerca de 50 cm/s, cerca de 60 cm/s, cerca de 70 cm/s, cerca de 80 cm/s, cerca de 90 cm/s, cerca de 100 cm/s, cerca de 150 cm/s, cerca de 200 cm/s, cerca de 250 cm/s, ou mais. A máxima predeterminada pode estar no âmbito de cerca de 5 cm/s a cerca de 20 cm/s, cerca de 10 cm/s a cerca de 50 cm/s, cerca de 20 cm/s a cerca de 100 cm/s, cerca de 50 cm/s a cerca de 200 cm/s, cerca de 50 cm/s a cerca de 250 cm/s, ou mais. A máxima predeterminada pode ser de cerca de 265 cm/s. A pressão positiva frequentemente é mantida de tal modo que a velocidade do material biológico sendo descarregado da saída está em um âmbito de cerca de 5 cm/s a cerca de265 cm/s.

[00101] Em algumas configurações, a saída está posicionada em uma extremidade distal da câmara, a câmara compreende uma abertura em uma extremidade proximal, e o dispositivo gerador de pressão é uma disposição de êmbolo, configurada e disposta para passar através da abertura na extremidade proximal e para ser disposta de modo móvel dentro da câmara, de modo que um deslocamento da disposição de êmbolo dentro da câmara em direção à extremidade distai gera a pressão positiva necessária para descarregar o material na câmara. Em algumas configurações, a disposição de êmbolo pode ser avança- da para dentro da câmara, comprimindo a disposição de êmbolo (por exemplo, manualmente). A disposição de êmbolo também pode ser operada automaticamente usando um motor elétrico, por exemplo, que está acoplado à disposição de êmbolo, de modo que a rotação do motor faz com que a disposição de êmbolo avance para dentro ou para fora da câmara. A operação do motor pode ser controlada automaticamente com base em uma pressão detectada na câmara, a fim de garantir que a pressão na câmara não exceda o limiar predeterminado.

[00102] Em algumas configurações, a disposição de êmbolo compreende uma disposição de aperto limitadora de força, que acopla uma vareta a um pistão. A disposição de aperto limitadora de força pode compreender uma interface friccionai, que acopla mecanicamente vareta ao pistão. A disposição de aperto limitadora de força pode estar configurada e disposta para limitar ao limiar predeterminado a pressão máxima de desenvolvida na câmara, comprimindo a vareta da disposi-ção de êmbolo em direção à extremidade distai.

[00103] A disposição pode compreender um dispositivo de deslocamento do êmbolo (por exemplo, um motor elétrico, acionamento por ar comprimido, acionamento por vácuo) configurado e disposto para deslocar a disposição de êmbolo em direção à extremidade distal. A disposição de êmbolo pode estar configurada e disposta para deslocar a disposição de êmbolo em direção à extremidade distal, a uma velocidade predeterminada. A velocidade predeterminada pode ser uma velocidade de deslocamento da disposição de êmbolo, que resulta em uma pressão positiva na câmara no ou abaixo do limiar predeterminado, enquanto descarrega o material biológico da saída. O aparelho também pode incluir um controlador configurado e disposto para gerar sinais de controle, que ativam o dispositivo de deslocamento do êmbolo para deslocar a disposição de êmbolo em direção à extremidade distai. O aparelho também pode incluir um sensor de pressão, que es- tá em comunicação de fluido com a câmara e que inclui uma saída elétrica conectada a uma entrada do controlador, de modo que o sensor de pressão fornece um sinal elétrico ao controlador, que indica uma pressão detectada na câmara, em que o controlador transmite os sinais de controle à disposição de êmbolo com base na pressão detectada.

[00104] Em algumas configurações, o dispositivo gerador de pressão para injetar o material biológico processado é uma bomba. A bomba pode estar configurada e disposta para transferir o material biológico à câmara e descarregar o material biológico através da saída. O aparelho, nessas configurações, também inclui, tipicamente, um controlador configurado e disposto para gerar sinais de controle, que ativam a bomba para gerar a pressão positiva. O aparelho também pode incluir um sensor de pressão, que está em comunicação de fluido com a câmara e que inclui uma saída elétrica conectada a uma entrada do controlador, de modo que o sensor de pressão fornece um sinal elétrico ao controlador, que indica uma pressão detectada na câmara, em que o controlador transmite os sinais de controle à disposição de êmbolo com base na pressão detectada.

[00105] Em algumas configurações, a saída da câmara está em comunicação de fluido com uma cânula (por exemplo, cânula rombuda) ou cateter. Embora possa ser usado qualquer tamanho apropriado, a cânula ou cateter tem, tipicamente, um calibre 12, 14, 15, 16, 17 ou18.

[00106] A câmara está configurada e disposta, em geral, para conter 1 ml a 1 litro do material biológico. Porém, pode ser delineada uma variedade de tamanhos volumétricos. Em algumas configurações, a câmara está configurada e disposta para conter um volume do material biológico no âmbito de 1 ml a 1 litro, 1 ml a 500ml,1 ml a 100 ml, 1 ml a 50 ml, 50 ml a 100 ml, 20 ml a 100ml, ou 0,5 ml a 1 ml.

[00107] Métodos para transplantar material biológico processado, por exemplo, tecido adiposo, para enxerto de gordura autólogo, também estão previstos. Tipicamente, os métodos envolvem obter material biológico processado de acordo com qualquer um dos métodos descritos no presente; e transplantar o material biológico em um indivíduo. Método para injetar, transplantar ou transferir materiais biológicos podem incluir obter qualquer um dos aparelhos descritos no presente; carregar o material biológico em uma câmara do aparelho; e fazer com que o dispositivo gerador de pressão do aparelho gere uma pressão positiva dentro da câmara, que está no ou abaixo do limiar predeterminado para fazer com que o material biológico seja descarregado através da saída. Muitas vezes, a pressão na câmara é monitorada durante o transplante, para garantir que a pressão não exceda o limiar predeterminado.

[00108] Tipicamente, os métodos envolvem obter material biológico processado de acordo com qualquer um dos métodos descritos no presente; e transplantar o material biológico processado em um indivíduo. Para procedimentos de transferência (enxerto) de gordura, o material biológico processado geralmente compreende tecido adiposo ou um ou mais componentes do mesmo. Em procedimentos de transferência de gordura autólogos, o tecido adiposo é obtido, tipicamente, como produto d e lipoaspiração, do indivíduo; depois, é processo e injetado de volta no paciente em um novo local. O material biológico pode ser obtido por extração de tecido adiposo do abdome, cosa, região do flanco ou região glútea do indivíduo ou por extração de produto de lipoaspiração, que compreende esse tecido adiposo do indivíduo. Para fins cosméticos, o material biológico processado é frequentemente transplantado abaixo da pele de uma dobra nasolabial, região nasoju- gal, malar, queixo, testa, pálpebra inferior ou pálpebra superior do indi-víduo.

[00109] Embora os métodos e aparelhos exemplificados descritos no presente estejam descritos, na maioria das vezes, com relação ao tratamento ou processamento de tecido adiposo (por exemplo, gordura coletada), eles podem ser usados com qualquer material biológico que se beneficie de qualquer um dos procedimentos de processamento exemplificados descritos no presente. Esses procedimentos incluem, por exemplo, remoção de impurezas ou de determinados componentes por filtração e/ou absorção/adsorção. O material biológico (por exemplo, tecido adiposo ou outro tecido) pode ser combinado com qualquer substância que possa produzir um efeito benéfico ou desejável no material biológico, além dos MSAs ou protetores celulares descritos no presente. Substância em excesso também pode ser removida depois de combinar a mesma com o material biológico usando o aparelho e métodos exemplificados descritos no presente.

Kits

[00110] Os aparelhos e sistemas descritos no presente podem ser postos à disposição como um kit para tratar tecido adiposo coletado, produto de lipoaspiração ou outro material biológico. O kit pode incluir uma ou mais câmaras, que podem ser descartadas e/ou esterilizadas. Essas câmaras podem ser previstas em diversos tamanhos/volumes, tal como descrito no presente. Uma variedade de peças terminais pode ser prevista, que podem ser fixadas em uma extremidade das câmaras. Essas peças terminais podem incluir tampas coletoras, filtros, recipientes de desperdícios, tampas ou recipientes dotados de materiais ou agentes absorventes ou adsorventes, mecanismos de êmbolo, agulhas ou cânulas etc. Essas peças terminais podem estar previstas em diferentes tamanhos, questão configurados para ser fixados em câmaras de tamanhos diferentes. Uma quantidade de um ou mais MSAs ou outros agentes para tratar ou processar o material biológico também pode estar prevista. Esses agentes podem ser postos à disposição em uma forma líquida, por exemplo, como líquido puro, suspensão, solução ou emulsão, ou como um sólido cristalino ou em pó, ou até mesmo em forma gasosa. Essa(s) substância(s) pode(m) ser fornecida(s) em uma garrafa ou recipiente de distribuição, ou em um ou mais recipientes, que podem s r configurados para ser fixados na câmara que contém o tecido adiposo ou outro material biológico. A substância (por exemplo, um MSA ou protetor celular) pode ser fornecida nesses recipientes em volumes previamente medidos para uso com volume apropriados de tecido adiposo coletado etc.

[00111] O exposto acima meramente ilustra os princípios da invenção. Diversas modificações e combinações das modalidades descritas ficam evidentes para os que são versados na técnica, em vista dos ensinamentos do presente. Portanto, deve ser entendido que os que são versados na técnica são capazes de derivar numerosas técnicas que, embora não estejam explicitamente descritas no presente, incorporam os princípios da invenção e, portanto, estão dentro do espírito e alcance da invenção. Modalidades exemplificadas da invenção são descritas mais detalhadamente pelos exemplos a seguir. Essas modalidades são exemplos da invenção, que, tal como alguém versado na técnica reconhece, não está limitada às modalidades exemplificadas.

[00112] Todas as referências descias no presente estão incorporadas por referência para os fins descritos no presente.

EXEMPLOS Exemplol: Aparelho para coletar uma amostra biológica, por exemplo, tecido adiposo, para subsequente reutilização.

[00113] A Figura 1 mostra um aparelho para coletar uma amostra biológica, por exemplo, tecido adiposo, para subsequente reutilização. O aparelho inclui uma câmara, que é cilíndrica em formato. A câmara está dotada de uma seção roscada, mas, outras disposições de acoplamento podem ser usadas em qualquer uma ou nas duas extremi- dades. Outras disposições de acoplamento, que podem ser usadas, incluem, por exemplo, conectores de ajuste por pressão, grampos ou similar. Anéis em O ou outras disposições de vedação também podem estar previstos para formar uma vedação à prova de vazamento e/ou resistente à pressão entre cada extremidade da câmara e uma peça terminal (por exemplo, uma tampa roscada), que está configurada para estar ligada de modo removível à extremidade da mesma. Opcionalmente, essas peças terminais podem ser fixadas permanentemente em uma extremidade da câmara e/ou configuradas para ser fixadas em outras peças terminais. A câmara pode opcionalmente incluir marcações volumétricas, para indicar a quantidade de material contida da mesma, tal como mostrado na Figura 1. Nesse exemplo, células adiposas (adipócitos) são mantidas dentro de uma única câmara, enquanto estão sendo processadas. Cada extremidade das câmaras está dotada de um acoplamento roscado ou outra disposição de ligação para fixar diversas peças terminais na mesma. Por exemplo, tal como mostrado na Figura 1, a câmara pode estar dotada de uma peça terminal na forma de uma tampa impermeável na extremidade distai, para formar um recipiente. Tecido adiposo coletado pode ser colocado na câmara para processamento adicional usando qualquer técnica apropriada. Em determinadas modalidades, uma tampa coletora, que inclui uma mangueira ou tubo, está fixada na extremidade proximal da câmara, tal como mostrado na Figura 1.

Exemplo 2: Aparelho de filtro com uma disposição de êmbolo operada manualmente.

[00114] Em outro exemplo, um filtro, tal como mostrado na Figura 2,j pode ser fixado na extremidade distai da câmara mostrada na Figura I.Por exemplo, a tampa coletora, tal como mostrada na Figura 1, quando usada, é removida, e um mecanismo de êmbolo é fixado na extremidade proximal da câmara. A câmara é depois invertida, de mo- do que na extremidade distal da câmara está em cima, e a disposição de filtro está fixada na extremidade distal da câmara. Em determinadas modalidades, um recipiente de desperdícios está fixado na câmara, tal como mostrado na Figura 2, ou a disposição de filtro e recipiente de desperdícios estão previstos como um único componente. Uma peça terminal que inclui um mecanismo de êmbolo operado manualmente está fixada na extremidade proximal da câmara.

Exemplo 3: Disposição de embolo com uma interface friccionai.

[00115] Uma disposição de êmbolo limitada de força, que pode ser usada com determinadas modalidades da presente invenção é mostrada na Figura 3. Essa disposição de êmbolo inclui uma vareta configurada para ajustar-se em uma abertura que se estende, pelo menos parcialmente, ao longo de um eixo longitudinal de uma luva. Um corpo de pistão está fixado a uma extremidade distai da luva, ou pode estar formado como uma peça única com a luva. A vareta e a luva podem ter formatos de secção transversal circulares, ou outros formatos de secção transversal podem ser usados (por exemplo, formatos hexago- nais, octogonais, quadrados ou triangulares).

[00116] Uma disposição de aperto, por exemplo, uma interface friccionai ou similar, pode estar prevista entre a superfície externa da vareta e a superfície interna na luva, quando a vareta é inserida parcialmente na luva, tal como mostrado na Figura 3. Em operação, empurrar para baixo a vareta com uma força relativamente pequena, permite à vareta prender-se ficcionalmente na parte circundante da luva e transmitir a força ao corpo de pistão. Essa operação pode ser similar à de uma seringa convencional, onde aplicar força à extremidade proximal do êmbolo faz com que o corpo de pistão se comprima sobre qualquer substância prevista na câmara, por exemplo, tal como mos-trado na Figura 2.

[00117] Se a força aplicada à vareta exceder um limite predeterminado, a interface friccionai pode estar configurada para possibilitar à vareta deslizar em relação à luva, de modo que a vareta entra adicionalmente na luva e nenhuma força adicional é transmitida ao corpo de pistão. Desse modo, a quantidade de força transferida à cabeça de pistão - e, portanto, a pressão aplicada a um material na câmara à qual o êmbolo está ligado - é limitada. Essa força limitadora ou valor de pressão pode ser determinada com base em características da interface friccionai entre a vareta e a luva e o tamanho do corpo de pistão. Desse modo, um simples mecanismo de "aperto" limitador de força pode estar previsto na disposição de êmbolo, para impedir a aplicação de força ou pressão excessiva usando o êmbolo. A força ou pressão máxima desejada é tipicamente selecionada para evitar ou reduzir a probabilidade de causar danos às células adiposas ou outras células na câmara, quando o êmbolo é comprimido para baixo, por exemplo, para forçar algumas impurezas através de um filtro na extremidade distai da câmara.

Exemplo 4: Aparelho para contatar material biológico (por exemplo, células ou tecido adiposo) com um agente estabilizador de membrana.

[00118] Danos às células coletadas podem ser reparados ou impe-didos misturando o tecido adiposo com um agente estabilizador de membrana (MSA) ou protetor celular, tal como, por exemplo, Po- loxamer P188 ou ácido lipoico. O MSA ou protetor celular pode ser previsto em uma solução que é carregada previamente na câmara ou adicionada a um recipiente de solução em comunicação com câmara. Determinados MSAs ou protetores celulares também podem estar previstos, por exemplo, na forma de um sólido, tal como um pó, ou em forma líquida. No aparelho mostrado na Figura 4, a parte superior do recipiente está configurada para ser fixada na extremidade distai da câmara, e um filtro está opcionalmente previsto entre a câmara e o re-cipiente de solução. O MSA ou protetor celular é estéril para evitar contaminação das células ou tecido que estão sendo tratadas.

[00119] Uma tampa está prevista na extremidade proximal da câmara, tal como mostrado na Figura 4. O MSA ou solução de proteção celular é introduzido na câmara e misturado com o tecido adiposo na mesma, invertendo o conjunto de câmara/recipiente de solução mostrado na Figura 4, de modo que o MSA ou solução de proteção celular passa através do filtro e para dentro da câmara. Alternativamente, um mecanismo de êmbolo pode ser fixado na extremidade proximal da câmara, tal como mostrado na Figura 2. O conjunto d e câmara/recipiente de solução é invertido e o êmbolo é parcialmente retirado da câmara para impelir o MSA ou solução de proteção celular através do filtro e para dentro da câmara.

Exemplo 5: Aparelho para contatar material biológico com um material absorvente.

[00120] Impurezas, inclusive excesso de MSA ou protetor celular, quando usado, podem ser removidas do tecido adiposo em uma câmara prevendo um material absorvente/ou adsorvente em contato com o tecido adiposo. Por exemplo, um material absorvedor de água pode estar previsto em uma tampa de retenção, que pode ser fixada em uma extremidade da câmara, tal como mostrado na Figura 5. A câmara pode depois ficar em repouso por um intervalo de tempo ou ser suavemente sacudida ou agitada para proporcionar contato suficiente entre o tecido adiposo e o material absorvente. Depois desse contato ter ocorrido por um tempo suficiente (por exemplo, 3 segundos a 5 mi-nutos), a tampa de retenção com o material absorvente pode ser removida da câmara, junto com qualquer água absorvida ou outras impurezas, que estão presentes no material absorvido. Depois desse processo, há menos impurezas remanescentes com as células adiposas na câmara.

[00121] A tampa mostra na Figura 5 pode ser de uma forma alon- gada para formar um recipiente de absorvente, semelhante ao recipiente de desperdícios mostrado na Figura 2. Pelo menos uma parte da superfície interna do recipiente de absorvente está dotada de um material absorvente. O recipiente de absorvente pode ser fixado na ‘extremidade distai da câmara para formar um recipiente maior (por exemplo, similar ao mostrado na Figura 2, com ou sem o filtro central). Alternativamente, um filtro é usado junto com o recipiente de absorvente. O elemento de filtro e o recipiente de absorção estão opcionalmente previstos como peças terminais separadas, que podem ser fixadas uma à outra e à câmara, ou estão previstos como uma peça terminal única, que está fixada na câmara. O material adiposo com impurezas (inclusive qualquer MSA ou protetor celular, quando usado) deve depois ser contatado com o material absorvente, por exemplo, invertendo o conjunto de câmara/recipiente de absorvente. A área relativamente grande da superfície interna do recipiente de absorvente proporciona um contato aperfeiçoado entre o tecido adiposo e o material absorvente para facilitar melhor absorção e impurezas do tecido adiposo. Essa configuração também facilita a absorção de quantidades maiores de impurezas (por exemplo, fluido, grandes volumes de uma solução de MSA ou protetor celular) pela quantidade maior do material absorvente que pode ser posto à disposição no recipiente de absorvente. O tecido adiposo processado pode ser injetado em um local de enxerto em um indivíduo usando um aparelho tal como mostrado na Figura 6 ou 10.

Exemplo 6: Aparelho de êmbolo duplo para processar material biológico

[00122] A Figura 7 mostra um aparelho que compreende uma disposição de êmbolo duplo, para variar o volume efetivo na câmara do aparelho, para facilitar a filtração e/ou possibilitar a mistura de agentes diferentes com o material biológico. Uma peça terminal está prevista que inclui um recipiente configurado para poder ser ligado à câmara e um outro êmbolo ou outra disposição similar em uma extremidade distai dos recipientes (isto é, na extremidade do recipiente oposta à extremidade proximal, que está configurada para ser ligada à câmara ou a uma outra peça terminal). O outro êmbolo pode estar configurado para variar o volume efetivo do recipiente, quando o êmbolo é trasladado. O outro êmbolo pode estar formado como parte do recipiente ou ele pode estar previsto como uma peça terminal removível, que pode ser fixada em uma extremidade da câmara, similar à disposição de peça terminal superior/êmbolo mostrada na Figura 7. O recipiente também pode incluir um filtro ou outra barreira restritiva, mas permeável, que está localizada entre o recipiente e a câmara, tal como mostrado na Figura 7.

[00123] O aparelho mostrado na Figura7 pode ser usado para facilitar a introdução e/ou remoção de um líquido ou fluido do recipiente para a câmara ou vice-versa. Por exemplo, um primeiro êmbolo localizado parcialmente dentro da câmara é comprimido, enquanto um segundo êmbolo parcialmente dentro do recipiente é simultaneamente retirado. Essa operação de "empurre-puxe" pode aumentar a pressão na câmara e reduzir a pressão dentro do recipiente. Esse diferencial de pressão é usado para forçar uma quantidade de fluido a passar através do filtro ou outra barreira e para dentro do recipiente. Invertendo a direção dos movimentos dos êmbolos, fluido ou líquido é forçado para dentro da câmara do recipiente. Em determinadas modalidades, o mo-vimento dos dois êmbolos está acoplado, por exemplo, conectando as suas respectivas varetas com um acoplamento mecânico. Em outras modalidades, um êmbolo é comprimido ou retirado, enquanto outro êmbolo é deixado mover-se livremente. Esse movimento livre acomoda o volume de material que passa do recipiente para dentro da câmara ou vice-versa, quando uma força é aplicada a um único êmbolo.

[00124] O recipiente também pode conter uma quantidade de um MSA, protetor celular ou outro fluido ou substância que deve ser adicionada ao material biológico na câmara. O recipiente pode estar dotado de um filtro ou outra barreira permeável cobrindo pelo menos uma parte da extremidade do recipiente, que está configurado para ser fixado na câmara. As propriedades desse filtro podem ser selecionadas para impedir vazamento ou transbordamento do fluido no recipiente sob pressão atmosférica, mas deixam o fluido ser introduzido na câmara quando o recipiente está fixado em uma extremidade da câmara e uma força é aplicada a um ou aos dois êmbolos.

[00125] Um filme ou folha removível pode estar previsto sobre a extremidade do filtro do recipiente para armazenamento. Esse filme pode ainda impedir o vazamento de um fluido do recipiente/ou ajudar a manter a esterilidade do filtro e conteúdo do recipiente. Esse filme pode ser destacado ou de outro modo removido logo antes da fixação do recipiente na câmara. Um filme que pode ser perfurado para possibilitar o MSA a correr para dentro do material biológico também pode ser previsto.

[00126] O recipiente mostrado na Figura 7 pode estar inicialmente vazio e usado como recipiente de desperdícios para quaisquer fluidos que são removidos da câmara através do filtro por exemplo, aplicando uma força a um ou aos dois êmbolos, tal como descrito no presente.

Exemplo 7: Sistema de processamento de produto de lipoaspiração

[00127] A Figura 8A mostra um sistema de processamento de produto de lipoaspiração. Esse sistema inclui um recipiente de produto de lipoaspiração para coletar produto de lipoaspiração, que foi obtido de um paciente. O produto de lipoaspiração entra no recipiente de produto de lipoaspiração através da entrada de produto de lipoaspiração. A entrada de produto de lipoaspiração está dotada de uma válvula de entra para separar fluidicamente a entrada do recipiente de produto de lipoaspiração. O recipiente de produto de lipoaspiração também está em comunicação de fluido com uma abertura de aditivo que está dotada de uma válvula para isolar fluidicamente a abertura de aditivo do recipiente de produto de lipoaspiração. A abertura de aditivo pode ser usada para distribuir uma variedade de aditivos diferentes ao produto de lipoaspiração, que ajudam no processamento do produto de lipoaspiração ou que aperfeiçoam a viabilidade do tecido adiposo processado. Qualquer um dos componentes desse sistema pode ser acoplado por meio conexões separáveis ou não separáveis.

[00128] O recipiente de produto de lipoaspiração também está em comunicação de fluido com uma câmara de processamento de produto de lipoaspiração. A câmara de processamento compreende um recipiente dentro do qual partes indesejáveis do produto de lipoaspiração são removidas. Entre o recipiente de produto de lipoaspiração e câmara de processamento de produto de lipoaspiração está um dispositivo gerador de pressão. O dispositivo gerador de pressão aspira produto de lipoaspiração do recipiente de produto de lipoaspiração e impele o produto de lipoaspiração na câmara de processamento de produto de lipoaspiração através de uma válvula de retenção. A válvula de retenção nessa configuração impede o retorno do produto de lipoaspiração processado ao recipiente de produto de lipoaspiração.

[00129] O recipiente de produção e lipoaspiração pode compreender vários de componentes diferentes úteis para isolar parte indesejáveis do produto de lipoaspiração. Em algumas configurações, a câmara de processamento de produto de lipoaspiração inclui um filtro para remover células de sangue, fragmentos e células, lipídios livres, material extracelular e outros agentes do produto de lipoaspiração. Em algumas configurações, a fim de impelir o produto de filtração através do filtro, é conveniente fechar a válvula de saída e operar o dispositivo gerador de pressão para gerar uma pressão positiva dentro da câmara de processamento de produto de lipoaspiração, que é suficiente para mover o produto de filtração através do filtro. O produto de filtração passa para uma cavidade de desperdícios e sai da câmara de proces-samento através de uma válvula de saída de desperdícios e para dentro de um recipiente de desperdícios. O produto de filtração inclui, portanto, diversas partes indesejáveis do produto de lipoaspiração, incluindo fragmentos de células, material extracelular e outros agentes.

[00130] A câmara de processamento de produto de lipoaspiração também pode incluir outros componentes, incluindo, por exemplo, uma matriz de retenção, fatores de ligação de antígeno imobilizado ou antioxidantes para remover radicais livres do produto de lipoaspiração.

[00131] O sistema de processamento de produto de lipoaspiração também inclui um recipiente de tecido adiposo processado, que é um recipiente que é usado para coletar tecido adiposo, que permanece depois do processamento do produto de lipoaspiração. O tecido adiposo processado frequentemente é apropriado para injeção diretamente no indivíduo para fins cosméticos ou de reconstrução.

[00132] A Figura 8B mostra outra configuração de um sistema de processamento de produto de lipoaspiração. Essa configuração está dotada de uma entrada de ar comprimido, que está em comunicação de fluido com a câmara de processamento de produto de lipoaspiração. A entrada de produto de lipoaspiração e a entrada de aditivo estão em comunicação de fluido com uma bexiga. Portanto, o produto de lipoaspiração e quaisquer aditivos são coletados dentro da bexiga. O sistema está configurado de tal modo que ar comprimido circunda a bexiga para impedir o fluido para fora do recipiente de produto de lipoaspiração em direção ao recipiente de processamento de produto de lipoaspiração. Em algumas configurações, o ar comprimido entra na câmara de processamento de produto de lipoaspiração com a válvula de entrada de produto de lipoaspiração e a válvula de entrada da aber- tura de aditivo fechadas, de modo que o fluido não volta através da linhas de entrada. Alternativamente, as linhas de entrada podem estar dotadas de válvulas de retenção na linha, que impedem retorno do produto de lipoaspiração para dentro das linhas de entrada.

[00133] A Figura 8C mostra um corte transversal de uma câmara de processamento de produto de lipoaspiração exemplificada. A câmara de processamento de produto de lipoaspiração compreende uma linha de entrada, que está conectada fluidicamente com uma matriz de retenção. A matriz de retenção pode incluir, por exemplo, um material hidrofílico e/ou material lipofílico. A matriz de retenção está em contato com um filtro circundante. O filtro está configurado para deixar impurezas passar através do filtro e para dentro de uma cavidade de desperdícios. À medida que o produto de lipoaspiração se move através da câmara, da entrada em direção à saída, partes indesejáveis do produto de lipoaspiração são retidas na matriz. Em alguns casos, a fim de facilitar a filtração do produto de lipoaspiração, uma válvula de saída é fechada, de modo que uma pressão positiva suficiente desenvol- ve-se dentro da câmara de processamento de produto de lipoaspira-ção, para permitir a passagem de produto de filtração através do filtro e para dentro da cavidade de desperdícios. O produto de filtração na cavidade de desperdícios é removido da câmara de processamento de produto de lipoaspiração por meio da saída de desperdícios, que está presente na tampa de saída.

[00134] As Figuras 8D e 8E mostram vistas alternativas da tampa de entrada e tampa de saída de mostram as aberturas de entrada e saída da câmara de processamento de produto de lipoaspiração.

[00135] A Figura 8F mostra um corte transversal da câmara de processamento de produto de lipoaspiração e ilustra a presença da matriz de retenção dentro de e circundado pelo componente de filtro, que, por sua vez, está circundado por uma cavidade de desperdícios.

Exemplo 8: Sistema de processamento de produto de lipoaspiração de estágios múltiplos.

[00136] A Figura 9A mostra uma modalidade não restritiva de um sistema de processamento de produto de lipoaspiração de estágios múltiplos. Esse sistema inclui uma câmara de aditivo, uma matriz de retenção, uma câmara ligação de antioxidante/ antígeno e uma câmara de filtro. O produto de lipoaspiração que entra no sistema passa primeiramente para dentro de uma câmara de aditivo, que está em comunicação de fluido com uma abertura de aditivo para adicionar componentes, tais como agente estabilizador de membrana, antioxi- dantes e outros componentes, que podem aperfeiçoar a viabilidade do tecido adiposo processado obtido do produto de lipoaspiração. Os aditivos contatam o produto de lipoaspiração dentro da câmara de aditivo e aditivo excedente sai da câmara de aditivo para dentro da cavidade de desperdícios. O segundo estágio do sistema compreende uma matriz de retenção. A matriz de retenção pode incluir, por exemplo, um ou mais materiais hidrofílicos ou lipofílicos para reter água e lipídios (ou outras moléculas lipofílicas) do produto de lipoaspiração. O terceiro estágio do sistema inclui uma câmara de ligação de antioxidante ou antígeno. Nessa câmara, fatores de ligação de antioxidantes e/ou an- tígenos são imobilizados em um suporte sólido e, no caso dos antioxidantes, separam radicais livres do produto de lipoaspiração, e no caso dos agentes de ligação de antígenos, separam um ou mais antígenos de alvo do produto de lipoaspiração. O quarto estágio do sistema de processamento do produto de lipoaspiração inclui um filtro configurado para remover uma ou mais partes indesejáveis do produto de lipoaspiração. As partes indesejáveis passam através do filtro e saem como produto de filtração através de aberturas de desperdícios de filtro para uma cavidade de desperdícios.

[00137] Aditivo e produto de filtração excedente, presentes na cavi- dade de desperdícios, saem do sistema através de uma abertura de saída de desperdícios. Produto de lipoaspiração processado, que compreende, principalmente, tecido adiposo apropriado para injeção em um indivíduo, sai do sistema de processamento de produto de lipoaspiração através de uma abertura de saída, que está configurada com uma válvula de saída. Produto de lipoaspiração processado pode ser adicionado diretamente a uma seringa (tal como mostrado na Figura 9A), que é apropriado para injeção diretamente em um indivíduo. Alternativamente, o produto de lipoaspiração processado pode ser depositado em um recipiente para uso posterior ou criopreservação.

[00138] A Figura 9B mostra uma configuração alternativa de um sistema de processamento de produto de lipoaspiração de estágios múltiplos. Essa configuração inclui o tubo enrolado, que passa através dos diversos estágios do sistema de processamento de produto de lipoaspiração. O(s) tubo poroso (os) enrolado(s) pode(m) passar através de todo o sistema ou pode(m) estar presente(s) apenas em determinados estágios (por exemplo, estágio de aditivo e estágio de filtro). O tubo enrolado é de construção porosa e possibilita que o aditivo na câmara de aditivo contate livremente o produto de lipoaspiração. No segundo estágio, o produto de lipoaspiração difunde-se diretamente na matriz de retenção, em que determinadas partes indesejáveis (por exemplo, água, lipídios livres) de produto de lipoaspiração são retidos. De modo similar, no terceiro estágio, o produto de lipoaspiração contata antioxidantes imobilizados e/ou fatores de ligação de antígeno imobilizados que facilitam a remoção adicional de partes indesejáveis do produto de lipoaspiração. No quarto estágio, o produto de lipoaspiração pode contatar livremente o filtro, desse modo permitindo que o produto de filtração passe através do filtro para dentro da cavidade de desperdícios.

[00139] A Figura 9C mostra um sistema de processamento de produto de lipoaspiração, no qual o produto de lipoaspiração que entra em uma câmara de processamento desloca-se ao longo de múltiplos caminhos. Cada caminho compreende uma matriz de retenção circundada por um filtro. Produto de lipoaspiração que passa através de qualquer matriz de retenção tem partes indesejáveis retidas dentro da matriz de retenção. Uma parte do produto de lipoaspiração também passa através do filtro. Tipicamente, a válvula de saída da câmara de processamento de produto de lipoaspiração está fechada, para facilitar geração de pressão dentro do produto de lipoaspiração, a fim de impe-lir produto de filtração através do filtro. Produto de filtração, que passa através do filtro entra em uma cavidade de desperdícios e sai da câmara de processamento de produto de lipoaspiração através de uma válvula de saída de desperdícios. O produto de lipoaspiração processado sai da câmara de processamento de produto de lipoaspiração através da válvula de saída e pode ser adicionado diretamente a uma seringa para injeção em um indivíduo ou pode ser alternativamente depositado em um recipiente para uso posterior ou criopreservação.

[00140] A Figura 9D mostra outro sistema de processamento de produto de lipoaspiração de caminhos múltiplos. A câmara compreende uma matriz de retenção de dois estágios, que inclui uma parte lipofílica a montante e uma parte hidrofílica a jusante. Na parte lipofílica, lipídios e outras moléculas lipofílicas estão retidos na matriz de retenção. Na parte hidrofílica, água e outras moléculas hidrofílicas estão retidas. O produto de filtração passa através do filtro, entra na cavidade de desperdícios e sai do sistema através da saída de desperdícios. O produto de lipoaspiração processado pode ser depositado em uma seringa para injeção diretamente em um indivíduo ou dentro de um recipiente, para uso posterior ou criopreservação.

Exemplo 9: Aparelhos para injetar material biológico em um indivíduo.

[00141] As Figuras 10A-1-C mostram diversos aparelhos para injetar tecido adiposo. Os aparelhos na Figura 10A está configurado para alojar tecido adiposo a ser injetado em um indivíduo. O aparelho inclui uma disposição de pistão configurada para gerar uma pressão dentro da câmara, que impele o tecido para fora do aparelho através da saída. A disposição de pistão nessa configuração está acoplada com um motor de acionamento, que funciona como um dispositivo de deslocamento de pistão. O motor de acionamento gira um eixo de acionamento, que está acoplado dentro de uma cavidade de eixo da disposição de pistão. A rotação do eixo de acionamento resulta em deslocamento da disposição de pistão em direção à extremidade distal do aparelho desse modo reduzindo o volume na câmara. O motor de acionamento também pode ser girado na direção oposta, para arrastar a disposição d e pistão em direção à extremidade proximal do aparelho, com o que o volume da câmara aumenta.

[00142] O motor de acionamento pode ser dotado de energia por uma bateria (tal como mostrada na Figura 10A). Mas, podem ser usadas fontes de energia alternativas, incluindo abastecimentos de energia de AC ou AC- para-DC. A operação do motor de acionamento é controlada por um controlador, que está conectado eletricamente a um sensor de pressão. O sensor de pressão detecta a pressão dentro da câmara, comunica um sinal elétrico indicador de pressão dentro da câmara ao controlador. O controlador opera depois o motor de acionamento em resposta à pressão detectada. Esse aparelho está confi-gurado para garantir que o motor de acionamento opere a uma velocidade tal que a pressão dentro da câmara está dentro de uma máxima predeterminada. Pelo controle da pressão na câmara dessa maneira, a velocidade e a carga de cisalhamento aplicadas ao tecido adiposo quando ele sai através da saída podem ser controladas para garantir a viabilidade adequada do tecido adiposo. O controlador também pode estar configurado para receber uma ou mais entradas de usuário. Por exemplo, um usuário pode introduzir uma pressão de valor teórico, em que o controlador opera o motor de acionamento para manter a pressão de valor teórico especificada pelo usuário.

[00143] A Figura 10B mostra um aparelho de injeção equipado com uma disposição de pistão controlada mecanicamente. Essa disposição de pistão inclui uma interface friccionai, na qual uma vareta está conectada a uma luva através de uma interface friccionai. A interface friccionai está disposta e configurada para limitar a força máxima que pode ser gerada comprimindo a vareta e, portanto, para limitar a pressão máxima dentro da câmara. Controlando a pressão na câmara dessa maneira, a velocidade e a carga de cisalhamento aplicada ao tecido adiposo, quando ele sai através da saída, podem ser controladas para garantir viabilidade adequada do tecido adiposo.

[00144] A Figura lOCmostra um aparelho de injeção equipado com um sensor de pressão e um dispositivo de exibição. O aparelho pode ser operado comprimindo a disposição de pistão manualmente. O aparelho inclui um sensor de pressão com um dispositivo de exibição, de modo que o usuário pode monitorar a pressão desenvolvida dentro da câmara e garantir que a pressão desenvolvida dentro da câmara não exceda uma máxima predeterminada. A máxima predeterminada é, tal como no aparelho mostrado na Figura 10B, uma pressão acima da qual velocidades e cargas de cisalhamento indesejáveis são aplicadas ao tecido adiposo, quando ele sai da saída da câmara.

Exemplo 10: Enxerto de gordura autóloqo Sumário

[00145] Enxertos de gordura recentemente tornaram-se mais predominantes, devido à baixa morbidez baixa do local do doador, taxa de complicação baixa e tempo de recuperação rápido. Nesse estudo, o Depositante examinou o papel da pressão de aspiração e de injeção em enxertos de gordura humanos em um modelo de camundongo nu. Lipossucção tumescente foi realizada no laboratório em espécimes de paniculectomia frescos com uma cânula padrão de 4 mm. A pressão de sucção foi ajustada para -15 polegadas Hg (-0,5 atmosfera) ou -25 polegadas Hg (-0,83 atmosfera). Produto de lipoaspiração foi centrifugado a 1200G e a gordura foi injetada nos flancos de camundongos nus com um angiocateter de calibre 16. Produto de lipoaspiração fresco de sala cirúrgica foi centrifugado a 1200 G e a gordura foi injetada em camundongos nus usando pressões de injeção baixas e altas. Depois de 4 semanas, os lóbulos de gordura foram analisados em relação a peso e histologia. Com relação à pressão de aspiração, pressões de sucção altas versus baixas não apresentaram diferenças aparentes em peso e histologia. Com relação à pressão de injeção, em uma seringa de 3 cc, injetar gordura a uma velocidade rápida (3-5 ml/s) versus velocidade mais lenta (0.5-1 cc/s) atinge, em cada caso, pressões de 2744 mm Hg (3,61 atm) versus 549 mmHg (0.722 atm), (p,0,001). Uma pressão de injeção baixa forneceu um aperfeiçoamento de 38% em peso (p<0.001) sobre a pressão de injeção alta. Isso também se refletiu em amostras de histologia. Em conclusão, mudanças em pressões de sucção não afetam enxertos de gordura in vivo sob as condições examinadas. Lóbulos injetados com alta pressão, no entanto, não tiveram um desempenho tão bom como os injetados com pressão baixa. Esses dados indicam que a pressão de injeção afeta significativamente a sobrevivência do enxerto de gordura.

Introdução ao exemplo:

[00146] O enxerto de gordura autólogo tornou-se muito mais predominante. Ele tem uma multiplicidade de aplicações cosméticas e re- construtoras, que variam de aumento de mama a tratamento de he- miatropia facial. Apesar de sua utilidade, o enxerto de gordura está limitado por resultados de longo prazo imprevisíveis. Isso pode requerer múltiplos procedimentos e, como resultado, aumento no risco para o paciente. Um fator de contribuição para esses resultados discrepan- tes é a ampla variedade de técnicas de enxerto de gordura que estão sendo utilizadas atualmente. Técnicas aperfeiçoadas para enxerto de gordura autólogo são necessárias. Nesse exemplo, o depositante examinou os efeitos da pressão de aspiração e injeção sobre enxerto de gordura.

[00147] A coleta de enxertos de gordura pode ser realizada tanto por lipossucção por máquina convencional como por lipossucção por seringa operada manualmente. A lipossucção por máquina possibilita ao usuário controlar a pressão de sucção, que permanece constante ao longo do procedimento de coleta. Na lipossucção por seringa operada manualmente, a pressão de sucção depende do usuário. À medida que a seringa se enche com lipossucção, o vácuo é reduzido e o usuário precisa puxar o êmbolo mais para trás para obter a mesma pressão de sucção. O depositante examinou se há uma diferença na sobrevivência do enxerto, quando a coleta é feita com pressão de sucção alta ou baixa.

[00148] A pressão de injeção pode ser afetada por múltiplas variáveis. O depositante descobriu que a velocidade de fluxo da injeção é um parâmetro que pode ser controlado pelo usuário. A lei de Poiseuille dita que à medida que a velocidade do fluxo aumenta, há um aumento proporcional da pressão. O depositante examinou o efeito do aumento da velocidade de fluxo (e pressão) sobre a sobrevivência do enxerto de gordura.

[00149] Nesse exemplo, o papel da pressão de aspiração e injeção em enxertos de gordura autólogos em um modelo de animal pequeno foi examinado.

Materiais e métodos Pressão de aspiração

[00150] Medições de pressão de sucção usando diversas seringas (seringa de 3 ml, 10ml, 60ml) foram obtidas usando um manómetro (Netech UniMano) (Figura 11). Usando um protocolo de IRB de tecido descartado, espécimes de paniculectomia frescos foram obtidos da sala cirúrgica. A lipossucção tumescente padrão foi realizada usando lipossucção pro máquina (Byron) e uma cânula de 4 mm pa- drão(Mentor) usando -15 polegadas Hg (-0,5 atmosfera) ou -25 polegadas Hg (-0,83 atmosfera) de pressão de sucção. Produto de lipoaspiração de laboratório foi depois centrifugado a 1200 g por 3 minutos em 50 ml de tubos de centrífuga cônicos de 50 ml. A camada de gor-dura foi isolada e uma alíquota de 1 milímetro foi injetada no espaço subcutâneo de camundongo nu usando um angiocateter de calibre 16 usando uma seringa de 3 ml com uma injeção lenta. Depois de 4 semanas, os animais foram sacrificados e os lóbulos de gordura foram coletados para análise. Toda a experimentação com animais foi realizada sob os protocolos descritos por um protocolo de animais aprovado.

Pressão de injeção

[00151] Produto de lipossucção fresco foi obtido da sala de cirurgia sob um protocolo de IRB de tecido descartado e centrifugado a 1200 G por 3 minutos em tubos de centrífuga cônicos de 50ml. Uma alíquota de um ml usando uma seringa de 3 ml foi injetada no espaço subcutâneo de camundongos nus usando um angiocateter com calibre 16, sob um protocolo para animais aprovado. Os animais foram classificados em um grupo de injeção lenta (0.5 - 1.0 ml/s) ou um grupo de injeção rápida (3-5 ml/s). As medições de pressão de injeções rápidas e lentas usando o mesmo tamanho de angiocateter e seringa foram depois obtidos usando um manómetro (Figura 12). Depois de 4 sema-nas, os animais foram sacrificados e os lóbulos de gordura foram coletados.

Peso e histologia

[00152] Os lóbulos foram pesados usando uma balança de bancada (Ohaus), depois de explante. Eles foram fixados em formalina de 10% por 24 horas, processados para embutimento em parafina e marcados com hematoxilina e eosina. Foram tiradas fotografias a uma ampliação deWOx usando um microscópio de luz (Nikon E600). As pontuações de histologia foram geradas por 3 investigadores independentes e cegos e foi formada a média para cada grupo. O método de pontuação está baseado em uma escala publicada previamente, que avalia gordura saudável, vacúolos, produto de infiltração e fibrose. Cada parâmetro foi avaliado com base na seguinte escala: 0 = ausência, 1 = presença mínima, 2 = presença mínima a moderada, 3 = presença moderada, 4 = presença moderada a extensa, e 5 = presença extensa. As pontuações para vacúolos, produto de infiltração e fibrose foram combinadas para formar uma pontuação para lesão total.

Análise estatística

[00153] Os dados estão expressos como erro padrão médio ±. Análise de variação de um fator foi usada para comparar pesos médios entre grupos experimentais. O significado estatístico foi definido por um valor de p<0.05.

Resultados Pressão de aspiração

[00154] As pressões de sucção (negativas) máximas obteníveis de seringas de 3 ml, 20 ml e 60ml foram, em cada caso, de -0,81, -0,92 e 0,96 atmosferas (Figuras 13 e 14). In vivo, o peso médio de lóbulos aspirados com -15 polegadas Hg (0,5 atm) versus - 25 polegadas Hg (0,83 atm) foi, em cada caso, de 0.64 +/- 0.03 gramas (n=16) e 0.59 +/- 0.06 gramas (n=16), (p = 0.462). Os mesmos não eram estatisticamente significativos (Figurai 5). O exame histológico demonstrou graus similares de adipócitos saudáveis, vacúolos, produto de infiltração e fibrose (Figura 16). Além disso, a pontuação desses parâmetros deu uma diferença mínima (Figura 17) entre o grupo de -15 polegadas Hg (n = 4_) e o grupo de -25 polegadas Hg (n=3).

Pressão de injeção

[00155] Resultados de pressão de gordura injetada através de um angiocateter de calibre 16 a velocidades baixas (0,5-1,0 ml/s) versus velocidades altas (3-5 ml./s) foram, em cada caso, de 0,72 e 3,61 atmosferas (Fig. 18). In vivo, lóbulos injetados com velocidades de fluxo lentas versus velocidades de fluxo rápidas, deram um peso médio de, em cada caso, 0.58 +/- 0.02 gramas (n=32) versus 0.42 +/- 0.02 gramas (n=30) (p<0.001). Isso representou um aperfeiçoamento de 38% em peso em lóbulos injetados lentamente (Figura 19). A aparência histológica também demonstrou adipócitos mais saudáveis com menos vacúolos, produto de infiltração e fibrose (Figura 20). Isso também se refletiu na determinação de pontuações, que demonstrou um aumento significativo de pontuações de adipócitos saudáveis, bem como uma diminuição significativa de pontuações de lesões (Figura 21) em lóbulos injetados lentamente (n = 17) versus os com injeções rápidas (n = 13).

Exame

[00156] Pressão negativa (aspiração) e pressão positiva (injeção) são duas entidades distintas. Os extremos de âmbitos de pressão obteníveis, de zero (isto é, vácuo perfeito ou espaço exterior) até o infinito (teórico). Ao nível do mar ou próximo ao mesmo, a pressão atmosférica é igual a 1 atmosfera. A pressão negativa (ou positiva) obtida em uma seringa é a diferença entre interior e exterior da seringa. Portanto, quando a pressão dentro de uma seringa é reduzida a 0,75 atmosferas e a pressão externa é de 1 atmosfera (nível do mar), então a pressão negativa obtida é de -0,25 atmosfera. Como a pressão mínima absoluta obtenível é zero, então a pressão negativa máxima obtenível a nível do mar é -1 atmosfera. Isso não se aplica a uma pressão positiva, porque não há uma pressão máxima teórica. Portanto, mudanças na pressão podem ser muito maiores quando gordura é injetada.

[00157] Um segundo princípio aplicável é que uma lipossucção por seringa operada manualmente depende principalmente da lei de Boyle, que afirma: Pressãoi x Volume 1 = PressãO2X Volume 2

[00158] Portanto, a mudança de pressão é dependente da relação entre 0 volume inicial e 0 volume final. Quando 0 êmbolo de seringa começa na marca zero, então 0 volume inicial é igual ao volume dentro da cânula de sucção (muitas vezes menor do que um ml). Esse conceito é importante, ao medir pressões de sucção com um manómetro, porque 0 volume inicial precisa ser similar. Introduzir qualquer tubo entre 0 manómetro e a seringa aumenta 0 volume inicial suficientemente para produzir resultados imprecisos. As pressões medidas obtidas com diversas seringas (Figuras 13 e 14) seguiram esse princípio e mudaram essencialmente apenas com relação à mudança de volume. As diferenças em pressões obteníveis foram mínimas e todas se aproximaram de - 1 atmosfera, mas não ultrapassaram a mesma.

[00159] Lipossucção por seringa operada manualmente tradicional é realizada retirando aproximadmentel a2 ml em uma seringa de 10ml. Os dados apresentados no presente mostram que isso é aproximadamente equivalente a -15 a - 20 polegadas Hg ajustados em uma máquina de lipossucção (Figura 13).

[00160] No modelo animal, gordura coletada a - 15 polegadas Hg, uma pressão de lipossucção por seringa operada manualmente típica e 25 polegadas Hg, uma pressão de lipossucção por máquina típica, não demonstraram uma diferença quer em peso, quer em histologia (Figuras 15, 16 e 17). Isso é clinicamente relevante, pelo menos pelo fato de que a lipossucção por máquina em alta pressão pode ser usada sem temor de afetar a viabilidade do enxerto de gordura. Isso muitas vezes pode ser um método mais fácil e mais eficiente de coleta de enxertos de gordura.

[00161] Tal como mencionado previamente, a pressão de injeção pode ser afetada por muitas variáveis, incluindo velocidade de fluxo. Injetar gordura através de um angiocateter de calibre 16 a uma velocidade de fluxo rápida (3-5 ml/s) produziu uma pressão cinco vezes a da injeção lenta (0.5-1,0 ml/s). Em nosso modelo animal, enxertos de gordura injetados lentamente deram um aperfeiçoamento de 38% em peso, quando comparados com os que foram injetados com uma velocidade de fluxo rápida. Esses enxertos de gordura também pareceram mais saudáveis na histologia, com menos vacúolos, fibrose e produto de infiltração. A Tabela 1 apresenta velocidades de injeção a diferentes velocidades de fluxo e tamanhos de cateter. Tabela 1: Velocidades de injeção através de vários cateteres

[00162] Sem querer estar limitado por teoria, um fator possível, que contribui para a observação e que a pressão de injeção afeta a sobre-vivência do enxerto de gordura, enquanto a pressão de aspiração não o faz, é que a pressão tem um efeito traumático direto sobre adipócitos, que, por fim, causa morte celular e reabsorção de enxerto. Isso pode ser explicado pelo fato de que a pressão negativa máxima obtida é de - 1 atmosfera, enquanto a pressão de injeção máxima obtenível é muito maior. Em nossos experimentos, a pressão média de uma injeção rápida foi de 3,61 atmosferas. Portanto, é possível aplicar uma pressão muito maior em enxertos durante a injeção do que durante a sucção/aspiração. Minimizando a pressão de injeção, e velocidade de carga de cisalhamento resultante, o trauma para enxertos de gordura pode ser minimizado, desse modo aperfeiçoando a sobrevivência de enxertos de gordura.

Conclusões

[00163] Mudanças nas pressões de sucção/aspiração não afetam enxertos de gordura in vivo sob as condições examinadas. Lóbulos injetados com pressão baixa, no entanto, produziram um aperfeiçoamento de 38% em peso e tinham uma aparência aperfeiçoada em histologia. Esses dados indicam que uma pressão de injeção afeta signi-ficativamente a sobrevivência de enxertos de gordura.

[00164] Tendo assim descrito diversos aspectos de pelo menos uma modalidade desta invenção, deve ser entendido que diversas alterações, modificações e aperfeiçoamentos evidenciam-se facilmente para os que são versados na técnica. Essas alterações, modificações e aperfeiçoamentos estão destinados a fazer parte dessa descrição e destinam-se a estar dentro do espírito e alcance da invenção. Conse-quentemente, a descrição e os desenhos acima são apenas a título de exemplo e a invenção está descrita em detalhe pelas reivindicações que se seguem.

[00165] Determinadas modalidades da presente invenção previstas no presente estão descritas principalmente em termos de tratamento e purificação de tecido adiposo, para obter amostras de células adiposas viáveis para transplante. Porém, essas modalidades podem ser usadas para tratar ou processar outros materiais biológicos, tais como outros tecidos ou células (por exemplo, células basais).

[00166] O uso de termos ordinais, tais como "primeiro", "segundo", "terceiro" etc. nas reivindicações para modificar um elemento de rei-vindicação, não indica em si qualquer prioridade, precedência ou ordem de um elemento de reivindicação em relação a outro ou a ordem temporal, na qual atos de um método são realizados, mas são usados apenas como marca para distinguir um elemento de reivindicação com um determinado nome de outro elemento com o mesmo nome (exceto pelo uso do termo ordinal) para distinguir os elementos de reivindicação.

Claims (29)

1. Aparelho caracterizadopor compreender uma câmara com uma entrada e uma primeira saída; uma matriz de retenção dentro da câmara configurada e disposta para contatar um material biológico, quando presente na câ-mara, de modo que uma fração do material biológico seja retida na matriz de retenção, em que a matriz de retenção compreende pelo menos um selecionado do grupo de um matriz lipofílica que retém lipídios do material biológico e uma matriz hidrofílica que retém água do material biológico; e um filtro dentro da câmara que está configurado e disposto para contatar o material biológico, quando presente na câmara, de modo que uma fração residual do material biológico passe através do filtro; em que a entrada é conectada fluidamente à primeira saída ao longo de um primeiro caminho de fluxo que não passa através do filtro.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracteriza-dopelo fato de que a primeira saída é conectada fluidamente a uma cânula ou cateter de tamanho apropriado.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracteriza-dopelo fato de que a cânula ou cateter de tamanho apropriado é de calibre 12, calibre 14, calibre 15, calibre 16, calibre 17 ou calibre 18.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracteriza-dopelo fato de que a câmara está configurada e disposta para conter 1 ml a 1 L do material biológico.

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracteriza-dopelo fato de que o material biológico está presente na câmara.

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracteriza-dopelo fato de que compreende ainda o material biológico, em que o material biológico compreende tecido adiposo ou um componente do mesmo.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, caracteriza-dopelo fato de que o tecido adiposo ou um componente do mesmo compreende adipócitos, células adipogênicas, células mesenquimais ou células-tronco.

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracteriza-dopelo fato de que compreende ainda um agente de estabilização de membrana (MSA) na câmara.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracteriza-dopelo fato de que o MSA é um copolímero tri-bloco compreendendo um copolímero tri-bloco da forma: polietileno glicol-polipropileno glicol- polietileno glicol.

10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, caracteri-zadopelo fato de que o MSA é o poloxâmero P188.

11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracteri-zadopelo fato de que a matriz de retenção retém pelo menos um se-lecionado do grupo de água, lipídios, metais, agente de estabilização da membrana e células sanguíneas dentro da matriz de retenção.

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracteri-zadopelo fato de que compreende ainda um dispositivo de geração de pressão que controla uma pressão dentro da câmara.

13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, caracteri-zadopelo fato de que o dispositivo gerador de pressão é uma bomba.

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, caracteri-zadopelo fato de que compreende ainda um controlador configurado e disposto para gerar sinais de controle que ativam a bomba para gerar uma pressão positiva na câmara e um sensor de pressão conectado fluidamente à câmara e com uma saída elétrica conectada a uma entrada do controlador, o sensor de pressão que fornece um sinal elétri- co ao controlador indicativo de uma pressão detectada na câmara, em que o controlador transmite sinais de controle para a bomba com base na pressão detectada.

15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, caracteri-zadopelo fato de que o dispositivo de geração de pressão é configurado e disposto para gerar uma pressão positiva dentro da câmara que é igual ou inferior a um limiar predeterminado de cerca de 6 atm, sendo a pressão positiva suficiente para causar o material biológico, se presente na câmara, para descarregar através da saída, em que o limiar predeterminado de cerca de 6 atm é uma pressão acima da qual o material biológico tem uma viabilidade relativamente baixa como um enxerto de tecido após a descarga da saída para um local de enxerto em um sujeito.

16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 15, caracteri-zadopelo fato de que a pressão positiva é mantida de modo que a ve-locidade do material biológico descarregado da saída seja de até cerca de 265 cm / s.

17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 15, caracteri-zadopelo fato de que a pressão positiva é mantida de modo que a taxa de fluxo do material biológico sendo descarregado da saída seja inferior a 3 ml / s.

18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 15, caracteri-zadopelo fato de que a pressão positiva é de cerca de 4 atm.

19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracteri-zadopelo fato de que a matriz de retenção inclui a matriz hidrofílica e a matriz lipofílica.

20. Aparelho, de acordo com a reivindicação 19, caracteri-zadopelo fato de que a matriz hidrofílica está posicionada a jusante da matriz lipofílica dentro da câmara.

21. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracteri-zadopelo fato de que a primeira saída da câmara é configurada e disposta para permitir a descarga da câmara de uma porção do material biológico que não passa pelo filtro.

22. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracteri-zadopelo fato de que a câmara tem uma segunda saída de resíduos, em que a entrada é conectada fluidamente à segunda saída de resíduos ao longo de um segundo caminho de fluxo através do filtro e da matriz de retenção.

23. Aparelho, de acordo com a reivindicação 22, caracteri-zadopelo fato de que o filtro é disposto entre a segunda saída de re-síduos e a matriz de retenção.

24. Aparelho, de acordo com a reivindicação 22, caracteri-zadopelo fato de que a matriz de retenção e o filtro são configurados e dispostos de modo que a fração residual do material biológico flua através do filtro e da matriz de retenção para a segunda saída de resí-duos.

25. Método, caracterizadopelo fato de que compreende: obter o aparelho da reivindicação 12; carregar material biológico na câmara do aparelho; e fazer com que o dispositivo de geração de pressão gere uma pressão positiva dentro da câmara que esteja igual ou abaixo de um limiar predeterminado de cerca de 6 atm para fazer com que o material biológico descarregue pela saída.

26. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracteri-zadopelo fato de que o material biológico compreende tecido adiposo e o método compreende ainda o posicionamento da saída, de modo que o material biológico seja descarregado no local do enxerto de um sujeito.

27. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracteri-zadopelo fato de que o material biológico é obtido do sujeito.

28. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracteri-zadopelo fato de que o material biológico é obtido por extração de tecido adiposo do abdômen, coxa, região do flanco ou região glútea do sujeito ou por extração de lipoaspirado que compreende esse tecido adiposo do sujeito.

29. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracteri-zadopelo fato de que o material biológico é obtido do sujeito e pro-cessado antes do carregamento na câmara para remover pelo menos parcialmente óleo, sangue, fluido tumescente, células estromais, material extracelular ou detritos celulares do material biológico.

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