BR112018011317B1 - Material de implante, gabarito para uso na preparação de um material de implante e método para preparar o material de implante - Google Patents

Abstract

SUPERFÍCIES TEXTURIZADAS PARA IMPLANTES. A presente invenção refere-se a um material de implante tendo uma superfície de implante compreendendo uma pluralidade de elementos de contato com tecido dispostos em uma matriz bidimensional regular ou irregular, cada elemento de contato com tecido tendo uma superfície de contato com tecido curva convexa. Métodos para preparar e usar tais materiais de implante.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] Esta invenção refere-se a materiais de implante biocompatíveis tendo topografias de superfície texturizadas para reduzir uma resposta celular indesejável após implantação no corpo e subsequente formação de contratura capsular, com aplicação particular a implantes prostéticos, tais como implantes mamários de silicone. Métodos para preparar tais superfícies e gabaritos úteis para preparar tais superfícies são também divulgados.

ANTECEDENTES

[002] A cirurgia baseada em implante é realizada em uma variedade de configurações, desde a reconstrução para anomalias congênitas e defeitos pós-mastectomia por razões oncológicas, até o aumento por razões cosméticas. Infelizmente, os implantes mamários atualmente disponíveis não são isentos de complicações inatas. A complicação mais comum e a causa da insatisfação do paciente pós- implante é a formação de contratura capsular.(1) 1.773.584 aumentos mamários por motivos estéticos foram declarados mundialmente à Sociedade Internacional de Cirurgia Plástica Estética em 2014.(2) Especula-se que as taxas de contratura capsular ocorram em até 17,5% dos procedimentos baseados em implantes e, portanto, um número significativo dessas mulheres terá experimentado contratura capsular.(3)

[003] A contratura capsular é o exagero da resposta do corpo estranho do tecido mamário do paciente ao implante mamário. A sequência normal da reação de corpo estranho a um biomaterial resulta em uma cápsula que separa o implante.(4) Entretanto, em alguns pacientes essa resposta é exagerada e a cápsula fibrosa torna-se mais espessa, fibrótica e menos maleável, podendo se manifestar como mastalgia, firmeza da mama e um fraco resultado estético. Como consequência, muitos pacientes necessitarão de recuperação para descomprimir a contratura capsular.(5)

[004] A contratura capsular tem se mostrado multifatorial, com material de enchimento, colocação submuscular do implante, radioterapia adjuvante, colonização bacteriana do implante e textura da superfície do implante, sendo todos implicados no seu desenvolvimento.(6)

[005] Implantes mamários atuais, com uma camada de elastômero e soro fisiológico ou gel de silicone, evoluíram a partir de um projeto teorizado na década de 1960, que evoluiu para um implante texturizado com revestimento de poliuretano no final dos anos 60.(7,8) Como consequência da preocupação de que o poliuretano fosse pró- cancerígeno e devido à capacidade da espuma de poliuretano reduzir a taxa de contratura, devido à crença de que a texturização do implante reduzia as taxas de contratura, várias texturas de superfície de implante feitas de silicone foram desenvolvidas(9, 10). Desde então, a construção básica a cascada casca e do enchimento resistiu, mas com modificações sutis na textura da superfície desses implantes. As texturas atualmente disponíveis são feitas imprimindo-se sal ou espuma de poliuretano na superfície dessas cascas ou moldando-se a casca de um implante a partir de um molde pré-texturizado.(11) Embora as técnicas de fabricação empregadas sejam grosseiras, uma revisão sistemática e uma meta-análise demonstrou o efeito protetor da textura do implante na contratura capsular.(12, 13) No entanto, nenhum estudo demonstrou que uma superfície de implante em particular é mais eficiente na redução de contratura e a abordagem predominante das empresas de implantes até o momento foi para comercializar seus implantes com pouca evidência científica para atestar a sua capacidade.

[006] Micro e nano topografias de superfície têm mostrado influenciar a proliferação, fixação, adesão, migração e morfologia celular.(14) Muitas das topografias morfológicas que existem in vivo que interagem com células são aquelas da matriz extracelular (ECM) e tem foi demonstrado que a ECM de diferentes tipos de tecidos promove a produção de morfologias teciduais de onde são derivados.(15, 16) Texturas de implantes também foram teorizadas para reduzir a contratura, rompendo a cápsula planar que envolve o implante e promovendo o crescimento da mama.(17) No entanto, macrotexturas profundas, com características superficiais profundas, também mostraram que derramam o silicone particulado e aumentam a inflamação dentro das cápsulas dos implantes(18).

[007] Em geral, as superfícies dos implantes podem ter um perfil de superfície primário constituído pela forma da superfície, que é a forma geral da superfície do material. Por exemplo, a superfície de um implante mamário geralmente adotará uma forma curva, talvez com contornos/ondas adicionais que podem ser características/ondulações naturais que se formam como resultado da constituição física do implante. A maneira como tais superfícies interagem com o tecido do corpo a um nível celular é, no entanto, melhor descrita por referência à rugosidade da superfície, que se refere à textura topográfica da superfície do implante primário numa escala menor.

[008] Os implantes de mama são tipicamente formados mergulhando-se um molde em forma de implante (mandril) em polímero líquido para que ele fique uniformemente revestido. Antes da cura, o implante pode ser submetido a um processo de texturização, como a impressão em um molde para criar uma textura padronizada em silicone (por exemplo, Implante Mentor SiltexTM). O mandril é, então, colocado em um gabinete de fluxo laminar quente para permitir que o polímero solidifique em torno do gabarito (cura). Esta etapa de cura permite que uma quantidade igual de calor seja aplicada ao redor do implante, de forma que uma superfície homogênea seja criada. Este processo pode ser repetido várias vezes para aumentar a espessura do implante e o implante pode então ser tratado adicionalmente com um solvente para ser liso (para suavizar ainda mais a superfície). Implantes mamários de silicone são, portanto, feitos tipicamente através deste mesmo processo básico, independentemente de serem projetados para serem lisos ou texturizados.

[009] A este respeito, superfícies de implantes que são “lisas” apresentam, de fato, um grau menor não intencional de rugosidade superficial como resultado de ondulações finas, ranhuras e/ou outras anomalias de superfície que são um subproduto inerente do processo pelo qual as superfícies são preparadas (por exemplo, formando durante o processo de cura, enquanto o silicone líquido escorre pelo mandril sob a força da gravidade).

[0010] Superfícies formalmente "texturizadas", no entanto, tipicamente compreendem uma topografia de superfície fortemente texturizada. Tais texturas podem ser regulares padrões geométricos repetidos ou podem ser de natureza irregular.

[0011] WO2009/046425 por exemplo, descreve superfícies de implante texturizadas com um padrão de repetição geométrico regular altamente ordenado (barras paralelas) na escala micro ou nano que supostamente interrompe a formação de biofilme bacteriano na superfície do implante. O padrão de repetição é formado pela produção de um padrão mestre usando técnicas fotolitográficas aplicadas na fabricação de semicondutores e o padrão mestre é usado para contatar padrões impressos replicados na superfície do implante. No entanto, enquanto as técnicas fotolitográficas convencionais podem fornecer estruturas geométricas simples, como as ranhuras descritas em WO2009/046425, tais métodos não são atraentes quando padrões geométricos mais complexos são procurados porque tais padrões dependem da preparação e uso de fotomáscaras com níveis graduais de opacidade através da qual níveis graduais de luz UV podem passar para o fotorresiste. Tais fotomáscaras são caras de produzir e não podem ser alteradas uma vez produzidas, o que significa que cada design/padrão desejado requer a preparação prévia de fotomáscaras feitas sob medida.

[0012] WO95/03752 (ver Fig.4) também representa uma superfície de implante que tem um padrão de repetição geométrico regular (pilares) altamente ordenado. Estas superfícies microtexturizadas uniformes podem ser produzidas através da utilização de tecnologia de impulsor de feixe de íons (ver, por exemplo, a página 2 de WO95/03752).No entanto, essas superfícies de implantes uniformemente padronizadas levam tipicamente à orientação dos fibroblastos em conformidade com o respectivo padrão de superfície (ver, por exemplo, parágrafos 28, 34 e figuras 14 e 15 de WO2009/046425).Como explicado acima, no entanto, a orientação organizada dos fibroblastos e, subsequentemente, do colágeno é entendida como um estágio chave na promoção da contratura da cápsula fibrótica. Assim, embora tal ordenação de fibroblastos possa ser mais aceitável em aplicações externas, como para uso na cicatrização de feridas, essas superfícies com padrões altamente ordenados não são, portanto, ideais para uso em implantes protéticos, como implantes mamários, que são propensos à formação de cápsula e contratura.

[0013] No entanto, uma variedade de superfícies de implantes texturizadas irregulares (isto é, não uniformes) tem sido propostas na literatura com uma faixa de diferentes resultados celulares observados. No entanto, várias abordagens para proporcionar superfícies texturizadas não conseguiram reduzir ou impedir a formação de cápsulas e subsequente contratura.Por exemplo, os parágrafos 86-89 e as figuras 7 a 9 de WO 2011/097499 descrevem um número de superfícies texturizadas irregulares, que não fornecem modulação de cápsula desejável. Uma técnica de "perda de sal" é usada na produção de biocombustíveis comercialmente disponíveisTM (Allergan, Inc.).Tais superfícies são descritas e ilustradas com mais detalhes em [Barr, S.2009].Essa técnica resulta em uma estrutura de célula aberta. As superfícies de implante formadas por esta técnica de "perda de sal" estão também representadas na figura 5 de WO95/03752.No entanto, estes implantes não são ideais, uma vez que a introdução de partículas estranhas na superfície do silicone pode levar a efeitos prejudiciais nas propriedades do implante de silicone, por exemplo, se os sais relevantes ficarem encapsulados no silicone.

[0014] Uma técnica alternativa para formar uma estrutura de célula aberta envolve o uso de uma espuma de célula aberta ou tecido polimérico fibroso para formar ou imprimir um padrão na superfície do implante. Por exemplo, o implante comercialmente disponível SiltexTM (Mentor), usa um mandril com uma textura de espuma de poliuretano que é impressa no silicone durante a cura. Técnicas de texturização similares à base de espuma de tecido/célula aberta também são descritos em US 2011/0276134, WO 2011/097499 e US2002/0119177.Se essas estruturas semelhantes a células abertas são obtidas usando um tecido com uma geometria uniforme, então estruturas de células abertas com irregularidade de pequena escala, mas uniformidade de longa distância podem ser alcançadas (ver, por exemplo, Figuras 10 e 12 de US 2011/0276134). Embora estas estruturas celulares abertas tenham obtido algum sucesso na prevenção da formação de cápsulas, elas também têm desvantagens porque os interstícios e bordas finas formadas como resultado do processo podem não ter robustez e podem romper a superfície do implante sob forças de atrito que conduzem o desprendimento de fragmentos de silicone no corpo. Além disso, os grandes poros tipicamente macroscópicos formados por tais processos têm lados profundos e buracos, o que significa que as células ficam embutidas nos vales profundos do implante e não podem migrar devido a lados que são muito íngremes para as células subirem. Embora isso possa dificultar o processo de formação de cápsulas, as células não podem exibir o comportamento migratório e proliferativo natural com a inibição de contato das células dentro de canais profundas de implantes fortemente texturizados. Isto é indesejável, uma vez que uma célula aderente, tal como um fibroblasto que é capaz de se ligar, migrar, proliferar e funcionar numa superfície com esforço mínimo e sem inibição, é provável que se comporte como um fibroblasto in vivo dentro da ECM nativa. No entanto, os canais profundos normalmente ainda permitem o crescimento substancial das células nos poros da superfície, mas enquanto isso pode firmemente ancorar o implante no corpo, o crescimento excessivo do tecido pode levar a dificuldades mais tarde se o implante tiver que ser removido ou substituído (por exemplo, se a contração capsular, não obstante, ocorrer) como uma grande quantidade de tecido do corpo também terá que ser cortada com o implante.

[0015] WO95/03752 divulga um método alternativo para produzir topografias de superfície irregular em implantes mamários de silicone, adicionando partículas de silicone filtradas à superfície ainda pegajosa do mandril antes da cura e aplicação de uma camada superior (páginas 10 a 12).

[0016] WO2015/121686, tendo inventores em comum com o presente pedido, propõe uma superfície texturizada irregular modelada na membrana basal da pele, sendo as características específicas da membrana basal tais que conferem à superfície sintética os valores característicos correspondentes para a rugosidade média da superfície Sa, altura da raiz média quadrática Sq, altura máxima do pico até a profundidade do canal Sz, enviesamento da superfície média Ssk, valor médio da curtose em excesso (Sku menos 3) e dimensão fractal.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0017] Os inventores propõem novas topografias de superfícies texturizadas biomiméticas para implantes, particularmente implantes mamários. Os inventores descobriram, em particular, que ao controlar aspectos da textura da superfície para assemelhar-se às características correspondentes da topografia da superfície do tecido adiposo, a resposta celular melhorou, o que é indicativo de contração capsular reduzida, e ancoragem/crescimento celular adequado.

[0018] Os inventores procuraram produzir uma topografia de implante com uma proveniência da mama, especificamente tecido adiposo da mama. Os inventores empregaram biomimética específica do local para gerar uma nova superfície de implante que é adaptada ao seu local de implante pretendido. Assim, quando um implante compreendendo a nova superfície do implante é implantado, como é convencional, no plano tecidular entre o tecido adiposo da mama anteriormente e a fáscia do músculo peitoral posteriormente, a superfície adjacente ao tecido adiposo proporciona um ambiente eficaz para adesão celular, crescimento e proliferação.

[0019] Para chegar à nova superfície do implante, os inventores isolaram o tecido adiposo da interface do tecido adiposo, realizaram uma série de técnicas de fixação, caracterizaram-no usando técnicas de imagem, modelaram-no com análise de imagem sob medida e geraram uma réplica sintética da superfície do tecido adiposo usando fotolitografia 3D.

[0020] Em um primeiro aspecto, a presente invenção fornece material de implante tendo uma superfície de implante, cuja superfície de implante compreende uma pluralidade de elementos de contato com tecido dispostos numa matriz bidimensional regular ou irregular, cada elemento de contato com tecido tendo uma superfície de contato com tecido curva convexa.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO Textura da superfície

[0021] Os inventores identificaram características da superfície do tecido adiposo que, quando reproduzidas na superfície de um implante, podem contribuir para melhorar a resposta celular e reduzir a contratura capsular. Em particular, uma ou mais das seguintes características da superfície podem ser reproduzidas na superfície do implante: a forma aproximadamente hemisférica das células adiposas que formam a superfície do tecido adiposo (contra a qual o implante será colocado); o estreito empacotamento das células adiposas na superfície (cuja compactação próxima trunca efetivamente os hemisférios, fazendo com que eles pareçam se fundir); a densidade de células (células por unidade de área), estando relacionada com o empacotamento próximo; o tamanho médio (diâmetro) das células adiposas (por sua vez ditando o raio de curvatura que as células apresentam na superfície); a distribuição ou variância em tamanho (diâmetro); o espaçamento médio entre as células adjacentes (distância dos vizinhos mais próximos); a distribuição ou variância no espaçamento entre células adjacentes (distância dos vizinhos mais próximos); a cobertura superficial das células (extensão em que a superfície do tecido é formada a partir de outras coisas além das células); e a faixa de altura para a nano-textura na superfície da célula (a nano-variação da altura sobreposta na topografia micro/macro das células adiposas aproximadamente hemisféricas).

[0022] Sem desejar estar limitado pela teoria, a provisão de uma superfície do tipo tecido adiposo no implante pode permitir que o implante se ilumine ou embale no tecido adiposo da mama. A topografia biomimética fornece adequadamente um ambiente para as células que é menos provável do que as superfícies de implantes convencionais para causar a resposta do corpo estranho e especialmente a contratura capsular.

[0023] A superfície do implante do material de implante da invenção procura imitar uma ou mais das características da superfície do tecido adiposo que foi cuidadosamente caracterizada pelos inventores.

[0024] Os elementos em contato com o tecido da superfície do implante correspondem às células adiposas que fornecem a topografia da superfície adiposa. Como observado acima, uma característica da superfície do tecido adiposo é a matriz de aproximadamente formas hemisféricas (parte) - uma forma globular, e assim os elementos de contato com o tecido da superfície do implante têm um convexo (isto é, estendendo-se para fora da superfície de contato curvada com tecido). A provisão de um arranjo de tais superfícies curvas convexas imita as múltiplas superfícies curvas resultantes do empacotamento próximo das células adiposas.

[0025] Adequadamente, a superfície de contato de tecido curva convexa tem um raio de curvatura para o qual o raio é aproximadamente constante. Isto é, a curvatura é aproximadamente curvatura esférica. Adequadamente, a superfície de contato de tecido curva convexa corresponde a uma porção da superfície de uma esfera. Adequadamente, a superfície de contato de tecido curva convexa corresponde a uma parte substancial da superfície (curva) de um hemisfério.

[0026] Adequadamente, cada elemento de contato com tecido tem a forma de parte de ou de todo um hemisfério.

[0027] Adequadamente, cada elemento de contato com o tecido, ou pelo menos a sua superfície de contato de tecido curva convexa, tem uma forma globular. Os elementos que contatam os tecidos têm, adequadamente, a forma de parte ou de todo um globo. Ou seja, são ou fazem parte de um glóbulo.

[0028] Os elementos que contatam os tecidos podem ser protuberâncias, nódulos, ondulações elevadas ou glóbulos, de tal modo que a superfície do implante tem um arranjo bidimensional de protuberâncias, nódulos ou ondulações elevadas. Assim, cada uma das protuberâncias, nódulos, ondulações ou glóbulos aumentados proporciona uma superfície de contato de tecido curvada convexa de tal modo que o efeito cumulativo da série de tais superfícies curvas é para imitar a topografia da superfície do tecido adiposo.

[0029] Como notado acima, os elementos em contato com os tecidos (protuberâncias, nódulos ou ondulações elevadas) têm, adequadamente, a forma de parte de ou de todo um hemisfério. Os inventores acreditam que o hemisfério é a forma que fornece correspondência mais próxima à superfície do tecido adiposo nativo.

[0030] A altura dos elementos em contato com o tecido corresponde adequadamente à altura de um hemisfério com um raio de curvatura correspondente ao raio de curvatura da superfície de contato com tecido curva convexa. Assim, a altura corresponde adequadamente ao raio do hemisfério.

[0031] Adequadamente, a altura dos elementos que contatam o tecido varia. Isto é, a pluralidade de elementos de contato com tecidos inclui elementos de contato com tecidos de diferentes alturas, de tal modo que há variação de altura dentro da população de elementos de contato com tecidos.

[0032] Os valores médios de altura média adequados situam-se na faixa de 1 a 200 μm, adequadamente 1 a 150 μm, adequadamente 5 a 150 μm, adequadamente 10 a 150 μm, adequadamente 15 a 150 μm, adequadamente 15 a 130 μm, adequadamente 15 a 120 μm adequadamente 15 a 110 μm, adequadamente 15 a 100 μm, adequadamente 15 a 90 μm, adequadamente 15 a 80 μm, adequadamente 15 a 70 μm, adequadamente 15 a 60 μm, adequadamente 15 a 50 μm, adequadamente 15 a 45 μm, adequadamente 15 a 45 μm, adequadamente 25 a 45 μm, adequadamente 30 a 45 μm, adequadamente 30 a 42 μm, adequadamente 32 a 42 μm, adequadamente 34 a 42 μm, adequadamente 34 a 40 μm, adequadamente 35 a 40 μm, adequadamente 36 a 40 μm, adequadamente cerca de 38 μm. Será claro a partir das faixas precedentes que um limite inferior adequado para a média da altura média é de 1 μm, adequadamente 5 μm, adequadamente 10 μm. No caso de elementos que contatam tecidos espaçados, a altura é medida a partir da superfície da "base" localizada entre os elementos de contato com tecidos. No caso dos elementos hemisféricos, a altura corresponde ao raio do hemisfério.

[0033] Adequadamente, pelo menos 30% da população dos elementos de contato com tecidos está dentro da faixa de altura de 1 a 200 μm, adequadamente 1 a 150 μm, adequadamente 5 a 150 μm, adequadamente 5 a 150 μm, adequadamente 5 a 150 μm, adequadamente 15 a 130 μm, adequadamente 15 a 120 μm, adequadamente 15 a 110 μm, adequadamente 15 a 100 μm, adequadamente 15 a 90 μm, adequadamente 15 a 80 μm, adequadamente 15 a 70 μm, adequadamente 15 a 60 μm, adequadamente 15 a 50 μm, adequadamente 15 a 45 μm, adequadamente 20 a 45 μm. Será claro a partir das faixas precedentes que um limite inferior adequado para a altura é de 1 μm, adequadamente 5 μm, adequadamente 10 μm. Adequadamente, pelo menos 40% da população dos elementos de contato com tecidos está dentro desta faixa de altura, adequadamente pelo menos 50% da população, adequadamente pelo menos 60%, adequadamente pelo menos 70%, adequadamente pelo menos 80%, adequadamente pelo menos 90%.

[0034] Em modalidades onde os elementos de contato com tecidos não estão espaçados e não há espaço entre os elementos de contato com tecidos que pode ser considerado como uma superfície “base”, uma superfície/plano de referência nocional pode ser obtida com referência a informações de perfil de altura (do tipo mostrado nas figuras 10-1B e 10-2B, obtidas a partir de dados de imagem confocal a laser),com a superfície/plano de base teórica sendo traçada para coincidir com os canais/vales entre os picos. Nesse caso, os valores médios da altura média são adequadamente selecionados a partir das faixas definidas acima e das seguintes faixas: adequadamente 1 a 200 μm, adequadamente 1 a 150 μm, adequadamente 5 a 150 μm, adequadamente 5 a 130 μm, adequadamente 5 a 120 μm, adequadamente 5 a 110 μm, adequadamente 5 a 100 μm, adequadamente 5 a 90 μm, adequadamente 5 para 80 μm, adequadamente 5 a 70 μm, adequadamente 5 a 60 μm, adequadamente 5 a 50 μm, adequadamente 5 a 45 μm, adequadamente 5 a 45 μm, adequadamente 5 a 45 μm, adequadamente 5 a 45 μm, adequadamente 5 a 40 μm, adequadamente 5 a 35 μm, adequadamente 5 a 32 μm, adequadamente 5 a 30 μm, adequadamente 5 a 28 μm, adequadamente 5 a 25 μm, adequadamente 10 a 40 μm, adequadamente 10 a 35 μm, adequadamente 10 a 30 μm adequadamente 15 a 40 μm, adequadamente 15 a 35 μm. Será claro a partir das faixas precedentes que um limite inferior adequado para a média da altura média é de 1 μm, adequadamente 5 μm, adequadamente 10 μm.

[0035] Apropriadamente, pelo menos 30% da população dos elementos de contato com tecidos (não espaçados) estão dentro da faixa de altura de 1 a 200 μm, adequadamente 1 a 150 μm, adequadamente 5 a 150 μm, adequadamente 5 a 130 μm, adequadamente 5 a 120 μm, adequadamente 5 a 110 μm, adequadamente 5 a 100 μm, adequadamente 5 a 90 μm, adequadamente 5 a 80 μm, adequadamente 5 a 70 μm, adequadamente 5 a 60 μm, adequadamente 5 a 50 μm, adequadamente 5 a 45 μm, adequadamente 5 a 45 μm, adequadamente 5 a 45 μm, adequadamente 5 a 45 μm, adequadamente 5 a 40 μm, adequadamente 5 a 35 μm, adequadamente 5 a 32 μm, adequadamente 5 a 30 μm, adequadamente 5 a 28 μm, adequadamente 5 a 25 μm, adequadamente 10 a 40 μm, adequadamente 10 a 35 μm, adequadamente 10 a 30 μm, adequadamente 15 a 40 μm, adequadamente 15 a 35 μm. Será claro a partir das faixas precedentes que um limite inferior adequado para a altura é de 1 μm, adequadamente 5 μm, adequadamente 10 μm. Adequadamente, pelo menos 40% da população dos elementos de contato com tecidos está dentro desta faixa de altura, adequadamente pelo menos 50% da população, adequadamente pelo menos 60%, adequadamente pelo menos 70%, adequadamente pelo menos 80%, adequadamente pelo menos 90%.

[0036] A superfície subjacente do material do implante, sobre a qual a superfície do implante é sobreposta, pode ser plana ou não plana. Por exemplo, como discutido acima, o material de implante pode ter uma forma curva, por exemplo, para se conformar com a forma do implante.

[0037] Adequadamente, a cobertura da superfície dos elementos de contato com tecidos, sendo o grau em que a superfície do implante é coberta/proporcionada pelos elementos de contato com tecidos, é de pelo menos 20% (% da área total da superfície do implante coberta).A cobertura da superfície pode ser determinada tomando medidas de imagens adequadas da superfície, por exemplo, uma imagem SEM. Adequadamente, a cobertura da superfície dos elementos de contato com tecidos é de pelo menos 30%, adequadamente pelo menos 40%, adequadamente pelo menos 50%, adequadamente pelo menos 60%, adequadamente pelo menos 70%, adequadamente pelo menos 80%, adequadamente pelo menos 90%, adequadamente pelo menos 95%, adequadamente pelo menos 98%, adequadamente pelo menos 99%, adequadamente cerca de 100%.Adequadamente, o número de elementos de contato com tecidos, o seu tamanho e localização, é tal que a maioria, adequadamente pelo menos 60%, adequadamente pelo menos 70%, adequadamente pelo menos 80%, adequadamente substancialmente todos, adequadamente toda a superfície do implante é fornecida pelas superfícies convexas curvas de contato com tecido dos elementos de contato com tecidos.

[0038] Acredita-se que essa cobertura de “alta densidade” seja uma imitação particularmente eficaz da superfície do tecido adiposo.

[0039] Adequadamente, a superfície do implante tem 100 a 100.000 elementos de contato com tecidos por cm2adequadamente de 100 a 50.000, adequadamente 100 a 40.000, adequadamente 200 a 40.000, adequadamente 400 a 40.000, adequadamente 500 a 40.000, adequadamente 750 a 40.000, adequadamente 900 a 35.000, adequadamente 1.000 a 35.000, adequadamente 1.200 a 35.000, adequadamente 1.500 a 35.000 , apropriadamente 1.750 a 32.500, adequadamente 2.000 a 30.000, adequadamente 2.250 a 30.000, adequadamente 2.250 a 27.500, adequadamente 5.000 a 40.000, adequadamente 10.000 a 40.000, adequadamente 10.000 a 30.000, adequadamente cerca de 25.000 elementos de contato com tecidos por cm2.Será claro a partir das faixas precedentes que um limite inferior adequado para a densidade (elementos de contato com tecidos por cm2) dos elementos de contato com tecidos é 100, adequadamente 500, adequadamente 5.000, adequadamente 10.000.Será claro a partir das faixas precedentes que um limite superior adequado para a densidade (elementos de contato com tecidos por cm2) dos elementos de contato com tecidos é 10.0000, adequadamente 50.000, adequadamente 40.000.

[0040] Em modalidades, a pluralidade de elementos de contato com tecidos são elementos discretos, no sentido de que estão espaçados um do outro. Em modalidades, a pluralidade de elementos de contato com tecidos não são elementos discretos. Adequadamente, eles são adjacentes uns aos outros, por exemplo, de modo a parecer misturados ou fundidos.

[0041] Adequadamente, a pluralidade de elementos de contato com tecidos é uma pluralidade de hemisférios truncados dispostos para formar uma matriz bidimensional de hemisférios fundidos.

[0042] Adequadamente, os elementos de contato com tecidos são empacotados próximos. Adequadamente, os elementos de contato com tecidos estão dispostos de modo a terem uma estrutura de empacotamento correspondente a uma camada numa estrutura empacotada compacta, especialmente selecionada a partir de empacotada compactada hexagonal (hcp) e cúbica com face centrada (fcc)

[0043] Adequadamente, cada elemento de contato com tecido tem pelo menos quatro, adequadamente pelo menos cinco, adequadamente seis vizinhos (isto é, outros elementos de contato com tecidos).

[0044] Adequadamente, cada elemento de contato com tecido tem pelo menos quatro, adequadamente pelo menos cinco, adequadamente seis vizinhos (isto é, outros elementos de contato com tecidos) dentro de uma distância correspondente a 2x a largura (por exemplo diâmetro) do elemento de contato com tecido. Considera-se que um vizinho está localizado dentro dessa distância se pelo menos uma parte do vizinho estiver englobada por uma linha imaginária que define um círculo em torno do elemento de contato com tecido, cujo círculo tem um raio de, no caso acima, 2x a largura diâmetro) do elemento de contato com tecido. Adequadamente, a distância corresponde a 1,5x a largura (por exemplo, diâmetro) do elemento de contato com tecido.

[0045] Adequadamente, os elementos que contatam tecido são substancialmente simétricos em torno de um eixo de rotação que é perpendicular à superfície do implante (a direção Z estende-se verticalmente a partir da superfície do implante).

[0046] Adequadamente, os elementos que contatam tecido estão substancialmente isentos de características de borda e/ou características de canto. Adequadamente, a superfície do implante é substancialmente livre de características de borda e/ou características de canto.

[0047] Adequadamente, a superfície do implante tem vales formados por dois ou mais elementos adjacentes de contato com tecidos (por exemplo, elementos hemisféricos adjacentes (parte)). De fato, o truncamento de elementos que contatam tecido adjacentes pode fornecer os vales. Adequadamente, os vales estão interligados. Isto é, um vale é unido a um ou mais outros vales (adequadamente esses outros vales sendo formados por elementos adjacentes de contato com tecidos). Os vales podem ser unidos de ponta a ponta para formar a rede interconectada.

[0048] Matriz bidimensional significa que os elementos que contatam tecido estão localizados em uma matriz que se estende em ambas as direções lineares paralelas à superfície do implante (direções X e Y). Assim, a provisão das superfícies que contatam tecido curvas convexas da invenção representa uma abordagem fundamentalmente diferente das morfologias de superfície baseadas em ranhuras.

[0049] Adequadamente, o arranjo é um arranjo substancialmente hexagonal.

[0050] Adequadamente, o arranjo bidimensional é um arranjo bidimensional substancialmente regular. Isso reflete a ordem na superfície do tecido adiposo, embora haja algum desvio da verdadeira regularidade. No entanto, matrizes ainda mais regulares/ordenadas ou arranjos irregulares/desordenados são possíveis.

[0051] Adequadamente, a média do espaçamento médio entre centros de vizinhos mais próximos da série de elementos de contato com tecidos, TCMCCAVE, é de 1 a 200 μm, adequadamente de 1 a 150 μm, adequadamente de 1 a 120 μm, adequadamente de 5 a 120 μm, adequadamente de 10 a 120 μm, adequadamente de 20 a 120 μm, adequadamente de 30 a 120 μm, adequadamente de 30 a 110 μm, adequadamente de 30 a 100 μm, adequadamente de 40 a 100 μm, adequadamente de 40 a 90 μm, adequadamente de 45 a 90 μm, adequadamente de 50 a 90 μm, adequadamente de 55 a 90 μm, adequadamente de 60 a 90 μm, adequadamente de 60 a 85 μm, adequadamente de 65 a 85 μm, adequadamente de 65 a 80 μm, adequadamente de 68 a 80 μm, adequadamente de 68 a 78 μm, adequadamente de 69 a 75 μm, adequadamente de 70 a 75 μm, adequadamente cerca de 73 μm. Será evidente, a partir das faixas precedentes, que um limite superior adequado para o espaçamento médio entre centros de vizinhos mais próximos é de 200 μm, adequadamente 150 μm, adequadamente 100 μm. O ponto central de um elemento de contato com tecido é o ponto central quando a superfície do implante é vista “de cima para baixo”. No caso de (aproximadamente) elementos que contatam tecido hemisféricos, o ponto central é o centro de um círculo cuja circunferência corresponde ao limite do elemento de contato com tecido no plano X-Y (isto é,, a seção transversal relevante do elemento de contato com tecido).No caso de outras formas, o ponto central pode ser obtido selecionando-se um círculo cujo diâmetro é tal que o círculo englobe a seção transversal X-Y do elemento de contato com o tecido (isto é, quando visto de cima para baixo).

[0052] Adequadamente, pelo menos 30% da população dos elementos de contato com tecidos tem um espaçamento entre centros de vizinhos mais próximos na faixa de 1 a 200 μm, adequadamente de 1 a 150 μm, adequadamente de 1 a 120 μm, adequadamente de 5 a 120 μm, adequadamente de 10 a 120 μm, adequadamente de 20 a 120 μm, adequadamente de 30 a 120 μm, adequadamente de 30 a 110 μm, adequadamente de 30 a 100 μm, adequadamente de 40 a 100 μm, adequadamente a 40 a 90 μm, adequadamente de 45 a 90 μm, adequadamente de 50 a 90 μm, adequadamente de 55 a 90 μm, adequadamente de 60 a 90 μm, adequadamente de 60 a 85 μm, adequadamente de 65 a 85 μm, adequadamente de 65 a 80 μm. Será evidente, a partir das faixas precedentes, que um limite superior adequado para o espaçamento médio entre centros dos vizinhos mais próximos é de 200 μm, adequadamente 150 μm, adequadamente 100 adequadamente de 1 a 120 μm. Adequadamente, pelo menos 40% da população dos elementos de contato com tecidos está dentro desta faixa, adequadamente pelo menos 50% da população, adequadamente pelo menos 60%, adequadamente pelo menos 70%, adequadamente pelo menos 80%, adequadamente pelo menos 90%.

[0053] Adequadamente, a média do diâmetro médio dos elementos de contato com tecidos, TCMdAVE, é de 1 a 200 μm, adequadamente de 1 a 150 μm, adequadamente de 1 a 120 μm, adequadamente de 5 a 120 μm, adequadamente de 10 a 120 μm, adequadamente de 20 a 120 μm, adequadamente de 30 a 120 μm, adequadamente de 30 a 110 μm, adequadamente de 30 a 100 μm, adequadamente de 40 a 100 μm, adequadamente de 40 a 90 μm, adequadamente de 45 a 90 μm, adequadamente de 50 a 90 μm, adequadamente de 55 a 90 μm, adequadamente de 60 a 90 μm, adequadamente de 60 a 85 μm, adequadamente de 65 a 85 μm, adequadamente de 65 a 80 μm, adequadamente de 68 a 80 μm, adequadamente de 68 a 78 μm, adequadamente de 69 a 75 μm, adequadamente de 70 a 75 μm, adequadamente cerca de 73 μm. Será claro a partir das faixas precedentes que um limite superior adequado para a média de diâmetro médio é de 200 μm, adequadamente 150 μm, adequadamente 100 μm. O diâmetro de um elemento de contato com tecido pode ser obtido seguindo a metodologia delineada acima para obter o ponto central do elemento de contato com tecido, em que o círculo selecionado nesse método proporciona o valor de diâmetro para o elemento de contato com tecido.

[0054] Adequadamente, pelo menos 30% da população dos elementos de contato com tecidos tem um diâmetro na faixa de 1 a 200 μm, adequadamente de 1 a 150 μm, adequadamente de 1 a 120 μm, adequadamente de 5 a 120 μm, adequadamente de 10 a 120 μm, adequadamente de 20 a 120 μm, adequadamente de 30 a 120 μm, adequadamente de 30 a 110 μm, adequadamente de 30 a 100 μm, adequadamente de 40 a 100 μm, adequadamente a 40 a 90 μm, adequadamente de 45 a 90 μm, adequadamente de 50 a 90 μm, adequadamente de 55 a 90 μm, adequadamente de 60 a 90 μm, adequadamente de 60 a 85 μm, adequadamente de 65 a 85 μm, adequadamente de 65 a 80 μm. Será evidente, a partir das faixas precedentes, que um limite superior adequado para o espaçamento médio entre centros de vizinhos mais próximos é de 200 μm, adequadamente 150 μm, adequadamente 100 μm. Adequadamente, pelo menos 40% da população dos elementos de contato com tecidos está dentro desta faixa, adequadamente pelo menos 50% da população, adequadamente pelo menos 60%, adequadamente pelo menos 70%, adequadamente pelo menos 80%, adequadamente pelo menos 90%.

[0055] Adequadamente, a superfície do implante é uma superfície fechada. Isto é, é substancialmente livre, apropriadamente completamente livre, de poros ou outras estruturas abertas. Assim, adequadamente, o material de implante não é uma célula aberta ou material poroso. Isto não impede que o material a granel (isto é, por baixo da superfície) tenha uma estrutura porosa ou aberta.

[0056] A superfície do implante também pode compreender uma textura em nanoescala. Por exemplo, isto pode ser obtido através da utilização de gravação com plasma de oxigênio como aqui discutido. Os inventores descobriram que o fornecimento de tal nano-textura imita a textura correspondente nas superfícies hemisféricas de células adiposas. Adequadamente, as superfícies de contato com tecidos dos elementos de contato com tecidos compreendem características de escala nano (por exemplo, nervuras ou picos) com uma altura (medida por exemplo por AFM) na faixa de 200 a 800 nm, adequadamente 300 a 700 nm. Adequadamente, a altura média destas características está na faixa de 200 a 800 nm, adequadamente 300 a 700 nm, adequadamente 400 a 600 nm.

Uso Cirúrgico

[0057] Os inventores preveem o uso não cosmético do material do implante. Por exemplo, em cirurgia reconstrutiva ou aumento de mama, por exemplo, após cirurgia oncológica ou lesão.

[0058] O material de implante aqui divulgado, adequadamente como parte de um implante, pode ser colocado por via subcutânea, subfascial ou submuscular. No caso de um implante mamário, o implante pode estar localizado no plano tecidual entre o tecido adiposo da mama (anteriormente) e a fáscia do músculo peitoral (posteriormente).

Uso Cosmético

[0059] O material de implante da invenção pode ser utilizado em métodos cosméticos, por exemplo, um método cosmético de aumento da mama.

[0060] Tais métodos podem compreender a etapa de implantar no corpo humano um implante compreendendo o material de implante como aqui divulgado.

Material de Implante

[0061] Em modalidades de qualquer um dos aspectos aqui incluídos, o material de implante compreende, adequadamente como um componente principal (por exemplo pelo menos 50% em peso do peso total do material de implante, preferencialmente pelo menos 60% em peso, mais preferencialmente pelo menos 70% em peso pelo menos 80% em peso, mais preferivelmente pelo menos 90% em peso) em modalidades consistem substancialmente em, em modalidades típicas consistem num material biocompatível adequado.

[0062] Adequadamente, o material é capaz de ser moldado, por exemplo, por gravura de fundição e/ou moldagem em uma superfície texturizada. Adequadamente, o material pode compreender adequadamente como um componente principal (por exemplo, pelo menos 50% em peso do peso total do material do implante, preferivelmente pelo menos 60% em peso, mais preferencialmente pelo menos 70% em peso, mais preferencialmente pelo menos 80% em peso, mais preferencialmente pelo menos 90% em peso, mais preferencialmente pelo menos 95% em peso, mais preferivelmente pelo menos 99% em peso) em modalidades consistem substancialmente em, tipicamente consistem num polímero sintético biocompatível, adequadamente um polímero organossilício, preferivelmente um silicone, e mais preferencialmente polidimetilsiloxano PDMS).

[0063] É particularmente preferido que a superfície do material de implante para o qual os parâmetros de rugosidade da superfície são aqui especificados (isto é, a superfície destinada a contatar o tecido do paciente, isto é, a superfície de envolvimento de tecido) compreende o polímero sintético biocompatível acima mencionado. De fato, como referido acima, adequadamente a superfície consiste substancialmente num polímero de organossilício, preferivelmente PDMA. Assim, em modalidades, a superfície (superfície que engata tecido) é uma superfície texturizada de silano orgânico, a textura sendo como descrito aqui.

[0064] Adequadamente, a composição do material de implante é substancialmente homogênea, especialmente numa direção de profundidade a partir da superfície (superfície de envolvimento de tecido) para o material a granel.

[0065] O material de implante forma adequadamente pelo menos parte da camada superficial do implante relevante. Assim, as superfícies dos implantes da invenção podem compreender parcialmente superfícies de implante convencionais, bem como as novas e vantajosas superfícies aqui descritas .Em modalidades, as superfícies do material de implante da invenção aqui descritas formam pelo menos metade, em modalidades adequadas, mais de metade, de preferência substancialmente todas (por exemplo, pelo menos 90%, 95%, 98% ou 99% por área da superfície do implante) da superfície de contato com tecido do implante, tal como em que a superfície de contato com tecido do implante consiste no referido material de implante. O material que compreende as superfícies da invenção pode ser diferente de outros materiais no implante ou pode ser o mesmo. Assim, o implante pode compreender uma camada de camada inferior da mesma de material diferente à camada de superfície de implante da invenção.

[0066] O implante pode ser qualquer implante adequado capaz de se inserir num paciente, preferencialmente um implante prostético, opcionalmente um implante para inserção interna por baixo da superfície da pele de um paciente, de um modo mais preferido, um implante mamário.

[0067] Como notado acima, os materiais de implante da presente invenção são preferivelmente configurados de modo a serem inseridos por via subcutânea dentro de um paciente ou podem ser administrados externamente. De preferência, o implante é administrado (destina-se a ser localizado) internamente, por exemplo por via subcutânea, subfascial ou submuscular.

Gabaritos

[0068] Num outro aspecto da invenção é proporcionado um gabarito para utilização na preparação de um material de implante de acordo com qualquer aspecto ou modalidade da presente invenção. Adequadamente, o referido molde compreende uma superfície texturizada como descrita de acordo com qualquer aspecto ou modalidade aqui, ou um negativo (por exemplo, um molde inverso) de uma superfície texturizada como aqui descrito. O gabarito pode tipicamente compreender a informação tridimensional, isto é, informação X, Y, Z, correspondente à superfície do material de implante da invenção, conforme definido de acordo com qualquer aspecto e modalidade da presente invenção. Em modalidades, o molde é um selo ou molde, por exemplo, um selo para imprimir uma textura de superfície da invenção sobre uma superfície de implante ou moldar a superfície do implante, opcionalmente em que o selo ou molde é um selo ou molde de silicone. Assim, uma superfície pode ser estampada ou moldada várias vezes para proporcionar um material de implante tendo uma superfície como definida acima. Em modalidades, o gabarito em si é um molde. O uso de moldes é benéfico, pois eles podem ser usados para fabricar rapidamente uma série grande de implantes.

Métodos

[0069] Num aspecto da invenção é proporcionado um método de preparação de um material de implante tendo uma superfície texturizada compreendendo as etapas de adquirir dados espaciais nas dimensões X, Y e Z (ou seja, dados espaciais tridimensionais) a partir de uma superfície de tecido adiposo e usar os referidos dados espaciais para criar a superfície texturizada do implante.

[0070] Adequadamente, a utilização dos dados espaciais compreende ainda a etapa de processar os dados espaciais e utilizar os dados processados para criar a superfície texturizada do implante.

[0071] Os inventores propõem, assim, a aquisição de dados de imagem/topografia 3D correspondentes a uma superfície de tecido adiposo para reprodução na (formação de) uma superfície de implante. Esta abordagem representa um afastamento considerável das abordagens convencionais à texturização de superfícies de implantes, que são largamente baseadas na tentativa e erro de aplicação de métodos brutos e frequentemente irreproduzíveis que não fornecem controle adequado das superfícies de implante produzidas (por exemplo, fabricando espuma de células abertas ou texturizando usando métodos de sal).

[0072] Em modalidades, a etapa de adquirir dados espaciais X, Y, Z é realizada por qualquer perfilômetro de contato ou sem contato adequado, adequadamente por microscopia de força atômica, scanner a laser 3D ou perfilador óptico.

[0073] Em modalidades, a etapa de criar a superfície texturizada utilizando os dados espaciais X, Y, Z inclui impressão tridimensional ou fotolitografia ou litografia de feixe E, particularmente fotolitografia óptica, por exemplo, litografia UV, por exemplo, usando um gravador a laser. Numa modalidade, o método inclui a etapa de processar os dados 3D (espacial X, Y, Z) convertendo, apropriadamente, convertendo digitalmente os dados respectivos numa forma de dados que podem ser lidos por um sistema de litografia sem máscara. Numa modalidade, a etapa de processamento inclui a formação de uma imagem em escala de cinza de dois ou mais 8 bits (ou opcionalmente 16 bits) em que as 256 (por exemplo ou opcionalmente 65536) diferentes intensidades de escala de cinza correspondem a alterações na altura vertical de uma superfície medida. Alternativamente ou adicionalmente, a etapa de processamento inclui unir duas ou mais imagens em escala de cinza (mapas) para formar uma montagem em mosaico de imagens de superfície antes de aplicar a imagem a uma superfície, por exemplo, antes de atribuir um número de doses de radiação em cada pixel e assim controlar a exposição do fotorresiste.

[0074] O uso de tais métodos permite assim a produção de características superficiais controladas numa superfície de implante, as quais são baseadas na reprodução de características superficiais tiradas de um ambiente de tecido adiposo e não de superfícies fabricadas pelas formas brutas e descontroladas descritas na técnica anterior. O método é mais versátil que os métodos da técnica anterior e a adaptação da informação digital X, Y, Z pode fornecer não apenas a topografia celular em si, mas uma variedade de topografias de superfície usando as características da superfície do tecido adiposo como a inspiração original. O processamento e a manipulação dos dados de superfície durante a litografia ou impressão permitem a reprodução de uma faixa infinita de designs de superfície.

[0075] O uso da litografia de feixe de elétrons (feixe de E) pode permitir a reprodução de características < 50nm na resolução lateral. Assim, numa modalidade, o processo de formação da superfície da invenção a partir da utilização dos dados espaciais X, Y, Z inclui a utilização de litografia por feixe de elétrons (feixe de E).

[0076] Em modalidades, o modo compreende ainda usar dados espaciais X, Y, Z para expor um fotorresiste (por exemplo, um fotorresiste de feixe de E) compreendendo a respectiva informação X, Y, Z.

[0077] O método inclui adequadamente usar o fotorresiste exposto e desenvolvido (por exemplo, um feixe de E resistido) para formar a superfície texturizada. A etapa de usar o fotorresiste exposto e desenvolvido para transferir a superfície texturizada num molde pode opcionalmente compreender o uso de um método de gravação, opcionalmente, condicionamento com oxigênio e/ou gravação com íons reativos profundos.

[0078] As modalidades do método incluem usar os dados espaciais X, Y, Z para expor o fotorresiste e/ou um resiste de feixe de E compreendendo usar os dados espaciais X, Y, Z para instruir o fornecimento de doses variáveis de radiação para uma superfície de fotorresiste e/ou resistente de feixe de E, de modo a expor um fotorresiste e/ou um resistente de feixe de E compreendendo as respectivas informações X, Y, Z. Normalmente, métodos de fotolitografia para preparar recursos 3D em objetos (como os comumente usados na indústria de semicondutores) usam uma fotomáscara gradual para controlar a intensidade relativa da radiação recebida por várias partes do fotorresiste durante a etapa de fotolitografia .No entanto, é dispendioso e demorado preparar tais fotomáscaras e, uma vez feitas, elas não podem ser variadas e devem ser usadas para fazer uma série de padrões idênticos. Ao contrário, o uso dos dados X, Y, Z (por exemplo, a representação da cor ou da escala de cinza da altura do pico de pico) para controlar a intensidade relativa da radiação recebida em um determinado ponto da fotorresiste (como o gravador a laser configurado para ler tais dados em escala de cinza) pode, de um modo vantajoso, permitir a exposição de um fotorresiste tendo, após o desenvolvimento, as características da superfície diretamente, em vez de utilizar uma fotomáscara. Em outras palavras, em modalidades, o método de litografia é um método de litografia sem máscara.

[0079] Em modalidades, a etapa de preparar o fotorresiste inclui aumentar ou diminuir a escala dos parâmetros X, Y e/ou Z originais para reprodução no fotorresiste. Isto pode ser utilizado vantajosamente se o fotorresiste precisar ser mais fino na direção vertical que as características verticais da superfície a ser reproduzida. Os recursos podem ser redimensionados novamente durante outra etapa, como o uso de condicionamento químico, por exemplo, corrosão iônica reativa profunda.

[0080] Noutro aspecto está um método de preparação de um material de implante tendo uma superfície texturizada compreendendo a etapa de fazer um molde de uma superfície de tecido adiposo, os dados espaciais contendo molde representando as dimensões X, Y e Z e usando o referido molde para fazer o material de implante texturizado.

Método de aplicação de textura às superfícies da invenção

[0081] Em modalidades, o método compreende a etapa de preparar a referida superfície do material de implante texturizado por gravação, estampagem ou moldagem. Em modalidades, o método compreende a etapa de preparar a referida superfície de material de implante texturizado por gravação. Em modalidades, o método compreende a etapa de preparar a referida superfície de material de implante texturizado por estampagem, opcionalmente a estampagem múltipla de uma única superfície para produzir uma superfície texturizada tendo um número de regiões texturizadas irregulares estampadas, por exemplo, em que as imagens estampadas cobrem pelo menos metade, adequadamente mais do que a metade, e em configurações substancialmente toda a superfície do implante configurada para contatar o tecido do paciente quando inserido. Em modalidades, o método compreende a etapa de preparar a referida superfície do material de implante texturizado por moldagem.

[0082] Em modalidades, o material de implante preparado pelo referido método é um material de implante como descrito em qualquer um dos aspectos e modalidades da invenção aqui descritas.

Conjunto de dados

[0083] Num aspecto da invenção está a utilização de dados espaciais representando as dimensões X, Y e Z adquiridas de uma superfície de tecido adiposo num método de preparação de um material texturizado ou de um fotorresiste para utilização na preparação de um material texturizado.Em modalidades, o material texturizado é um material de implante texturizado como aqui descrito ou um molde como aqui descrito.

[0084] Em um aspecto da invenção está um método de processamento e/ou modificação de dados espaciais nas dimensões X, Y e Z, adequadamente de modo a fornecer um conjunto de dados capaz de ser usado por uma impressora, por exemplo, um gravador a laser ou impressora 3D.

[0085] Em modalidades, o uso inclui em que os dados espaciais adquiridos da superfície do tecido adiposo são processados antes do uso no referido método de preparação.

[0086] Num aspecto da invenção, os dados espaciais nas dimensões X, Y e Z são adquiridos a partir de uma superfície de tecido adiposo.

[0087] Num aspecto da invenção, um suporte de dados, adequadamente, um transportador de dados legível por computador, compreendendo dados espaciais como aqui definidos.

Tecido

[0088] Nos métodos e utilizações anteriores, o tecido (isto é, o tecido do qual os dados espaciais são as dimensões X, Y e Z foi obtido ou é representativo) é tecido adiposo, preferivelmente tecido adiposo da mama.

[0089] Através da imitação das sugestões topográficas do tecido adiposo sobre a superfície de um implante de silicone, as células que o encontram se unem e se estabilizam sem se estressarem e se transformarem em um fenótipo pró-inflamatório/fibrótico resultando no início da inflamação crônica e fibrose ao redor do implante e ativação de neutrófilos e macrófagos. Consequentemente, pensa-se que a extensão da reação do corpo estranho e subsequente formação de contratura capsular seria potencialmente evitada.

[0090] Embora seja entendido que o tecido adiposo possa ser capaz de realizar tais funções no corpo, é totalmente surpreendente que os excelentes resultados obtidos utilizando os materiais fabricados preparados mostrem os excelentes resultados observados quando as características topográficas 3D foram reproduzidas em superfícies de implantes de silicone como discutido na seção de exemplos.

Outros aspectos

[0091] Num outro aspecto é proporcionado um material de implante compreendendo uma superfície texturizada como preparada por um método como definido de acordo com qualquer aspecto ou modalidade da presente invenção.

[0092] Também é proporcionado um molde para utilização na preparação de um material de implante da invenção como aqui descrito, tendo o referido molde os parâmetros de superfície texturizada como aqui definido, ou um negativo dos referidos parâmetros de superfície texturizada, opcionalmente em que o molde é um molde ou selo, tal como definido acima.

[0093] A invenção também fornece o uso de um gabarito tal como aqui descrito num método para fabricar um material de implante texturizado. Tipicamente, o gabarito é um molde de silicone, mais preferencialmente PDMS.

[0094] Também é proporcionado um método cosmético compreendendo a etapa de inserir um material de implante como descrito em qualquer um dos aspectos e modalidades da invenção aqui divulgada por via subcutânea num paciente. Adequadamente, o referido método é de modo a proporcionar uma contração capsular mínima ou nula e/ou uma resposta imunogênica celular. Além disso, nas modalidades, o método é para reconstruções da mama.

GERAL

[0095] O termo “compreendendo” engloba “incluindo” bem como “consistindo”, por exemplo, um implante “compreendendo” X pode consistir exclusivamente em X ou pode incluir algo adicional, por exemplo, X + Y.

[0096] A palavra "substancialmente" não exclui "completamente", por exemplo, uma composição que é "substancialmente livre" de Y pode ser completamente livre de Y. Quando necessário, a palavra “substancialmente” pode ser omitida da definição da invenção.

[0097] O termo "cerca de" em relação a um valor numérico x é opcional e significa, por exemplo, x+10%.

[0098] A utilização do termo "irregular" no contexto das superfícies da presente invenção será bem compreendida pelo versado. Adequadamente, o termo “irregular” no contexto das superfícies da presente invenção refere-se a áreas de superfície que são desprovidas de padrões geométricos regulares (tais como padrões de repetição), tal como nas escalas macro, micro e/ou nano relevantes (tais como a 1 cm x 1 cm, 1 mm x 1 mm, 100 mícrons x 100 mícrons e/ou a nível submicrométrico).O termo "irregular" no contexto das superfícies da presente invenção inclui assim superfícies que parecem estar desordenadas.

[0099] Será apreciado, ao ler o presente pedido, que a superfície de implantes preparada de acordo com a presente invenção pode ser formada pela utilização de um selo com uma superfície texturizada irregular, que transmite a sua topografia de superfície irregular ao implante, na estampagem. O selo pode assim ser usado repetidamente sobre a superfície do implante para, em última análise, proporcionar uma cobertura completa da superfície que consiste na superfície irregular substancialmente repetida impressa pelo selo. Pretende-se assim que o termo “irregular”, dentro do significado da presente invenção, inclua superfícies que tenham mais do que uma, tal como uma pluralidade de áreas de repetição de tal topografia de superfície irregular.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[00100] A Figura 1 mostra um fluxograma do processo de fabricação das superfícies dos implantes.

[00101] A Figura 2 mostra a imagem SEM da superfície do lóculo mamário, ilustrando a natureza esférica compacta dessa superfície. Barra de escala, 100 μm.

[00102] A Figura 3 é um mapa de altura confocal a laser do tecido mamário nativo.

[00103] A Figura 4 mostra a saída confocal a laser capturando a “superfície original adiposa”.

[00104] A Figura 5 é um esquema da distância de “vizinho mais próximo” e do “diâmetro”.

[00105] A Figura 6A é um histograma do diâmetro da esfera.

[00106] A Figura 6B é um histograma das distâncias de vizinhos mais próximos.

[00107] A Figura 6C é uma demonstração do fluxo do processo de análise de Matlab (da esquerda para a direita):(A) bitmap original do tecido mamário; (B) Divisão de A usando limiar de superfície; (C) ponto central de áreas limiares de B; e (D) bitmap gerado de esferas com as mesmas propriedades estatísticas de A (barras de escala = 100 μm).

[00108] A Figura 7 mostra a imagem definida por Matlab.

[00109] As Figuras 8A, 8B e 8C mostram informação estatística obtida a partir da superfície do gabarito.

[00110] A Figura 9 mostra a superfície modelada gravada.

[00111] A Figura 9B mostra o gráfico indicando a correlação de altura de nano-textura com a receita de gravura.

[00112] A Figura 10 mostra informações sobre o tecido nativo e sobre a superfície modelada quando transferidas para silicone: 1A dados de altura de imagem de bitmap gerados a partir do programa Matlab; 1B perfil de altura do bitmap 1A ao longo da linha preta em 1A; 1C, uma representação 3D do bitmap em 1A; 2A a 2D varredura da superfície real de silicone criada usando SU8 e digitalizada com um microscópio confocal a laser; 2B perfil de altura de 2A ao longo da linha preta nesta figura; e 2C a 3D representação 3D da superfície digitalizada confocal real de superfície real modelada por laser.

[00113] As Figuras 11A e 11B mostram uma imagem SEM de fibroblastos aderidos à superfície de adipose e imagem SEM de macrófagos THP-1 ligados à superfície adiposa.

[00114] As Figuras 12A e 12B mostram uma imagem SEM de fibroblastos aderidos à superfície modelada e imagem SEM de macrófagos THP-1 ligados à superfície modelada.

[00115] As Figuras 13A, 13C, 13E e 13G são fibroblastos e macrófagos aderidos a superfícies mostradas nas Figuras 13B, 13D, 13F e 13H (Azul = Núcleos, Verde = Adesivas Focais, Vermelho = Citoesqueleto).

[00116] A Figura 14 mostra expressões genéticas relativas de QRT- PCR de IL-10, TNF-Alfa, ILB1, CD206 e IL6 em comparação com o plástico de cultura de tecidos.

[00117] A Figura 15 mostra a produção de citocinas relativas de GRO-Alfa, IL10, IL8 e TNF Alfa em comparação com o plástico de cultura de tecidos.

[00118] A invenção é descrita mais detalhadamente a título de exemplo apenas com referência aos seguintes Exemplos e procedimentos experimentais.

MATERIAIS E MÉTODOS

[00119] 2 superfícies biomiméticas foram criadas, a superfície “adiposa original” e a “adiposa modelada”. As amostras de tecido utilizadas neste estudo foram obtidas através da ética Plastics and Reconstructive Surgery Research (PRSR) Skin and Tissue Bank (Código de Ética do Comitê de Ética em Pesquisa do Noroeste - 11/NW/0683). O consentimento informado foi obtido dos pacientes para o uso de seus tecidos neste estudo.Todo o processamento do tecido mamário foi feito em nosso laboratório licenciado pela Human Tissue Authority. O seguinte descreve a caracterização e fabricação de duas novas superfícies de implante de polidimetilsiloxano (PDMS) derivadas da topografia do tecido mamário nativo.

COLETA DE TECIDO MAMÁRIO E FIXAÇÃO DE AMOSTRAS

[00120] O tecido mamário de três pacientes foi coletado de operações de redução cosmética eletiva e transportado para nosso laboratório em Meio de Eagle Modificado da Dulbecco (Sigma-Aldrich, Reino Unido) suplementado com 1% de penicilina e estreptomicina (PAA laboratories, Pasching, Austria), 1% de L-glutamina (PAA) e 10% de Soro Fetal Bovino (PAA).Os pacientes não tinham histórico médico de qualquer doença maligna ou fibrótica, nenhum era obeso e nenhum fumava.

[00121] O tecido mamário foi lavado completamente em solução salina tamponada com fosfato (PAA) aquecida suplementada com penicilina e estreptomicina a 1% (PAA) antes dos lóbulos do tecido adiposo da mama serem dissecados das amostras de tecido mamário. Lóbulos do tecido mamário foram dissecados e fixados em 2% de paraformaldeído (Sigma-Aldrich), 2,5% de glutaraldeído (Sigma-Aldrich) e tampão hepes 0,1M (Formedium, UK) por 7 dias a 40C.

[00122] O tecido adiposo foi lavado quatro vezes em água destilada durante 15 minutos cada e depois foi fixado em 1% de tetróxido de ósmio (Agar Scientific, UK) em hepes 0,1 M (Formedium) durante 1 hora. Após mais duas etapas de lavagem em água destilada de 15 minutos cada, o tecido foi desidratado utilizando etapas graduais de acetona de 25%, 50%, 75%, 90% e 100%, durante 15 minutos em cada etapa. Três lavagens adicionais em 100% de acetona foram então realizadas antes do tecido ser seco em ponto crítico (Quorum Technologies Ltd. East Sussex, Inglaterra).

IMAGEM, MEDIÇÃO DE AMOSTRAS E GERAÇÃO DA “SUPERFÍCIE ADIPOSA ORIGINAL”

[00123] Para imagiologia confocal a laser, o tecido adiposo fixo foi montado num microscópio eletrônico de varredura (SEM) e medido utilizando um microscópio confocal a laser 3D da série X-100/X-200 com um objetivo de 50x (Keyence, Japão).A superfície dos adipócitos foi medida usando um microscópio Dimension Icon (Bruker, EUA), Mapeamento Quantitativo de Força usando uma ponta SCANASYST- FLUID+ (nitreto de silício, nominal k = 0,7) (Bruker).Para Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM), amostras montadas foram revestidas por pulverização catódica com ouro e paládio por 120 segundos usando um revestidor por aspersão SC7620 (Quorum Technologies Ltd, Reino Unido) e fotografadas usando um Quanta 250 FEG SEM da FEI (Oregon, EUA).

[00124] As imagens do microscópio confocal a laser foram, então, exportadas como um arquivo de dados do grupo de ponto .asc. Este arquivo .asc foi aberto em Gwyddion. A subtração de fundo da imagem usando uma função de ajuste polinomial foi usada antes que os dados fossem convertidos em um bitmap de escala de cinza de 8 bits, contendo os dados de altura neste arquivo como 256 tons de cinza. Isso criou a superfície “adiposa original”. (Figura 3).

MEDIÇÃO DA SUPERFÍCIE ADIPOSA

[00125] A superfície “adiposa original” foi posteriormente analisada para definir suas características estatísticas. O código Matlab foi projetado para reconhecer os limites entre cada hemisfério dentro dessas imagens. Isto foi obtido através da segmentação de bacias hidrográficas (ver figura 6C). A altura máxima de cada um desses segmentos foi então estabelecida pelo código para reconhecer a posição do centroide de cada hemisfério dentro desses segmentos, antes que uma função de ajuste da esfera 3D estabelecesse o ajuste mais próximo de uma esfera para cada segmento. O código também gerou dados para a distância de vizinho mais próximo (a distância entre um centroide e o próximo) e o diâmetro do hemisfério. (Figura 5)

CÓDIGO MATLAB DEFINE UMA SUPERFÍCIE “ADIPOSA MODELADA”

[00126] O código Matlab produziu uma superfície, gerada a partir das medições da superfície “adiposa original”. Combinando o diâmetro do hemisfério e a relação de cada hemisfério com o vizinho mais próximo, gerou-se uma nova superfície “adiposa modelada” com os mesmos atributos estatísticos do tecido nativo.(Figura 6C).Isso permitiu a geração de uma nova imagem bitmap “adiposa modelada” (figura 7).A superfície “adiposa modelada” tinha os mesmos atributos estatísticos da superfície adiposa original. Os dados estatísticos são mostrados com a distribuição lognormal ajustada nas figuras 8A, 8B e 8C.

FOTOLITOGRAFIA 3D

[00127] Após a geração de um bitmap das superfícies “adiposa original” e “adiposa modelada”, estas foram transferidas para o PDMS usando a litografia de escala de cinza sem máscara de um molde fotorresiste SU-8 ilustrado na figura 1.

A CAMADA DE BASE

[00128] Numa sala limpa de classe 100, uma pastilha de silício lisa de 4 x 4 cm foi sonicada durante 10 minutos em acetona, álcool isopropílico (IPA) e água destilada, seca com nitrogênio gasoso e cozida numa placa quente durante 10 minutos a 150°C.O hexametildisilazano (Microchem, EUA) foi então centrifugado na pastilha a 3000 rpm durante 45 segundos antes de ser devolvido à placa de aquecimento durante mais 10 minutos. Como uma camada de adesão, o SU8-2000.5 (Microchem, EUA) foi fiado sobre a pastilha a 3000 rpm e cozido em rampa de 25°C a 95°C antes de ser mantido a 95°C durante 5 minutos. A pastilha revestida com SU-8 foi exposta a luz de comprimento de onda de 454 nm durante 20 segundos antes de ser devolvida à placa durante mais 5 minutos. A pastilha revestida com SU-8 foi desenvolvida em solvente EC durante 1 minuto antes de ser enxaguada em IPA e cozida a 150°C durante 10 minutos.

A TEXTURA DA SUPERFÍCIE

[00129] Uma camada secundária, mais espessa, de SU-8 2025 (Microchem, EUA) foi então fiada na superfície da pastilha revestida com camada de base a 4000 rpm, correspondendo a uma espessura de 30 μm. Isto foi seguido por uma pré-exposição aumentada de 25°C a 95°C antes de ser mantida a 95°C durante 10 minutos.

EXPOSIÇÃO

[00130] A pastilha foi exposta ao padrão “adiposo original” ou “adiposo modelado” usando um gravador a laser (LW405 Microchem, Itália).Imagens de bitmap foram invertidas antes de usar usando imageJ(19).Imagens de bitmap invertidas foram carregadas no software de gravador a laser e o tamanho do pixel foi registrado em 0,5μm em X e Y. Uma objetiva de 40x foi usada para expor o fotorresiste e a dose de potência do laser foi ditada pelo nível de escala de cinza correspondente (0 sem dose e 256 sendo a dose máxima).A otimização foi realizada em um projeto de cunha em escala de cinza e as imagens de bitmap foram reformatadas usando um código em Matlab para melhorar a linearidade do fotorresiste.

DESENVOLVIMENTO

[00131] Assim que o padrão foi transferido, a pastilha foi submetida a um cozimento pós-exposição durante 10 minutos a 95°C antes do desenvolvimento do padrão em solvente MIcroposit EC (Chestech Ltd, UK) durante 10 minutos com agitação suave. Os substratos foram então lavados em IPA.

TEXTURA SECUNDÁRIA

[00132] No caso da superfície adiposa modelada, para conferir uma rugosidade na superfície que tinha propriedades estatisticamente semelhantes às do tecido adiposo nativo, uma receita de gravação de oxigênio foi usada para dar textura à superfície do mestre SU-8. Utilizou- se um sistema Oxford Plasmlab 100 (Oxford, Inglaterra) para gravar a superfície SU-8 durante 6,5 minutos a 5m Torr de pressão, com uma potência de RF de 5, pressão de ICP de 300 e uma taxa de fluxo de O2 de 45Sccm.

VAPOR DE TRIMETILCILOROSILANO ATUA COMO CAMADA DE LIBERAÇÃO ENTRE MOLDE DE SILICONE E MESTRE

[00133] Para passivar a superfície do molde SU-8, para reduzir a ligação de silicone a este gabarito principal, foi utilizado o trimetilclorossilano (TMCS, Sigma, UK). O mestre SU-8 e 0,5ml de TMCS foram colocados sob vácuo para vaporizar o TMCS.O vácuo foi mantido durante 1 hora para vaporizar o TMCS e silanizar a pastilha.

SILICONE GRAU MÉDICO CRIA SUPERFÍCIES ADIPOSAS EM SILICONE

[00134] Para moldar o silicone subsequente de cada pastilha principal, utilizou-se o silicone MED 6215 (Nusil Califórnia, EUA), um silicone de grau médico com permissão para uso em humanos. Este silicone foi girado sobre a pastilha a 200 rpm e curado durante a noite em um forno a 65°C antes de ser destacado da superfície do SU8 para produzir tanto a superfície “adiposa original” quanto a “adiposa modelada”.

CARACTERIZAÇÃO DO SUBSTRATO

[00135] Superfícies de implantes fabricados foram caracterizadas usando AFM, imagem latente confocal a laser e microscopia eletrônica de varredura.

CRESCIMENTO DOS MACRÓFAGOS THP-1

[00136] Células humanas de monócitos THP-1 foram cultivadas em meio RPMI 1640, “meio normal” (Sigma Aldrich, UK) suplementado com 1% de penicilina e estreptomicina (PAA), 1% de L-glutamina (PAA) e 10% de Soro Fetal Bovino (PAA) em frascos de plástico para cultura de tecidos (TCP) T75 (Corning Incorporated, EUA).Os monócitos foram incubados a 37°C em 5% de CO2 e o meio foi trocado semanalmente. Os monócitos THP-1 foram tratados com acetato de miristato de forbol 25 nM (PMA, Sigma Aldrich, UK) durante 24 horas para facilitar a diferenciação em macrófagos. Após diferenciação, os macrófagos foram lavados duas vezes com meio normal e repousaram por mais 24 horas em meio normal. Antes da semeadura, os macrófagos foram privados de soro durante 24 horas em meio FBS a 0,5% para sincronizar estas células. As células foram semeadas a 250.000 células por poço de uma placa de cultura de 24 poços (Corning Incorporated, EUA) e cada experiência foi realizada em triplicado.

PREPARAÇÃO DE SUPERFÍCIES DE CULTURA

[00137] Superfícies manufaturadas foram cortadas em discos de 15 mm usando um cortador de perfuração, antes de serem aderidas ao fundo de uma placa de 24 poços (Corning Incorporated) usando uma gota de silicone não curado MED 6215, que foi curado durante a noite a 65°C. TCP e uma superfície lisa de silicone MED6215, fabricada pela cura de PDMS em uma pastilha de silício simples foram usados como controles. Antes da semeadura celular, as superfícies manufaturadas foram lavadas duas vezes com PBS e esterilizadas utilizando 70% de etanol durante 15 minutos. Os implantes fabricados foram secos ao ar durante meia hora e lavados duas vezes com PBS. Para a microscopia confocal, foram realizadas biópsias de 6 mm das superfícies e EXTRAÇÃO DE RNA, SÍNTESE DE cDNA E REAÇÃO

QUANTITATIVA EM CADEIA DE POLIMERASE EM TEMPO REAL \

[00138] As células foram lavadas uma vez com PBS, antes de serem lisadas em tampão RLT (Qiagen, UK) e o lisado foi coletado. O RNA foi extraído usando o kit Qiagen RNA Mini conforme as instruções do fabricante. A pureza e quantidade de RNA foram avaliadas usando um espectrofotômetro NanoDrop 2000c (Thermo Scientific, USA) antes de o RNA ser transcrito para cDNA usando um kit de síntese de cDNA qScripts (Quanta Biosciences, USA).A qRT-PCR foi realizada em uma máquina LightCycler 480 (Roche Diagnostics, Alemanha) como descrito anteriormente(20).A expressão genética do fator de necrose tumoral alfa (TNF alfa), interleucina Beta1 (ILB1), interleucina 6 (IL6), interleucina 10 (IL10) e manose receptor (CD206) foram analisadas. Iniciadores e sondas foram projetados usando a Universal Probe Library e comprados da Sigma Aldrich, UK.Os valores de ΔCT foram calculados subtraindo os valores de CT do gene de referência médio Beta Actina. Expressões genéticas relativas foram calculadas usando o método ΔΔCT.

MATRIZ DE CITOCINA DE MARCADOR INFLAMATÓRIO

[00139] O meio de cultura celular foi aspirado do poço da cultura de células em cada momento e armazenado a -80°C até utilização posterior. A análise Luminex foi realizada pelo Immunoassay ProcartPlex™ Mulitplex (eBioscience, Viena, Austria) para IL-1RA humana, IL-1beta, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, TNF alfa, IFN gama e GRO alfa conforme as instruções do fabricante.

IMUNOCITOQUÍMICA

[00140] A imunocitoquímica foi realizada em fibroblastos derivados de mama para vinculina, F-Actina e DAPI.A imunocitoquímica foi realizada em macrófagos utilizando integrina α-v. Os discos das superfícies de implante fabricadas foram cortados com uma biópsia de 6mm, aderidos a cunhas de cobertura circulares de 8mm usando 3μL de silicone MED-6215 misturado e curados a 65°C durante a noite, esterilizando e semeando com 10.000 macrófagos ou 5.000 fibroblastos.

[00141] Após 24 horas de crescimento celular, as células foram fixadas em 10% de formalina tamponada neutra (Sigma-Aldrich, UK) durante 1 h, lavadas numa solução salina tamponada com Triz (TBS, Sigma-Aldrich, UK) e a formalina que não reagiu foi extinta pela incubação em 1% de Glicina a durante 30 minutos. As células fixas foram permeabilizadas com 1% de Triton-X 100 (Sigma-Aldrich, UK) durante 30 minutos. As células foram então lavadas duas vezes antes de serem bloqueadas em 10% de albumina de soro bovino (BSA, Sigma-Aldrich, UK) durante 1 hora. Após a lavagem, os fibroblastos foram incubados em anticorpo antivinculina a uma diluição de 1:200 em 10% de BSA (V9131, Sigma-Aldrich, UK) durante 1 hora à temperatura ambiente (RT).Após a lavagem, os macrófagos foram incubados em anti-integrina α-v a uma diluição de 1:750 em 10% de BSA (ab124968, Abcam, Cambridge, UK) durante 1 hora à RT.As células foram lavadas em TBS-Tween (TBST, 0,1% de Tween em TBS) e incubado no anticorpo secundário, corante anticamundongo (anticoelho) Alexa- Fluor-488 (Invitrogen, UK) a uma concentração 1:200 por 1h à RT no escuro. As células foram lavadas com TBST, incubadas com Rhodamine Phalloidin (Sigma-Aldrich, UK) a uma concentração de 1:1000 durante 45 minutos, com 4',6-diamidino-2-fenilindol (DAPI, 1:500 em TBST, Invitrogen, UK) durante 15 minutos antes de serem lavados duas vezes e colocados em PBS a 4°C até obtenção de imagens.

MICROSCOPIA CONFOCAL

[00142] As imagens foram adquiridas utilizando um microscópio invertido confocal de varredura a laser Leica SP5 (Leica, Wetzlar, Alemanha) com uma lente de imersão x40.As amostras foram visualizadas em PBS e o ImageJ foi usado para compilar fatias de z- stack usando a ferramenta de projeção máxima.

MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA

[00143] O meio de crescimento foi removido e as células foram lavadas duas vezes com tampão hepes 0,1 M (Formedium, UK).As células foram fixadas em 2,5% de glutaraldeído (Sigma-Aldrich) e tampão de hepes 0,1 M (Formedium, UK) durante 1 hora à RT. Após duas etapas de lavagem em água destilada de 15 minutos cada, o tecido foi desidratado através de uma série gradual de etanol, 25%, 50%, 75%, 90% e 100%, durante 15 minutos em cada etapa. Três lavagens adicionais em etanol a 100% foram então realizadas antes que as células e o implante fossem secos em ponto crítico (Quorum Technologies Ltd. East Sussex, England).

RESULTADOS Superfície adiposa permanece intacta após fixação do tecido

[00144] Demonstrou-se que a textura do tecido adiposo da mama fica retida após a fixação do tecido. Imagens SEM ilustram a textura na superfície desses lóculos mamários; um arranjo empacotado compacto de esferas com uma camada variável de fibras passando sobre sua superfície (figura 2).

A microscopia confocal a laser define estatísticas de textura do lóculo adiposo

[00145] A imagem confocal a laser (figura 3) mostra que a superfície natural da mama foi obtida com sucesso pelo microscópio confocal a laser. Os adipócitos presentes, os blocos de construção individuais desta superfície, também retiveram sua natureza esférica e não colapsaram, o que demonstra que a técnica de fixação preservou com sucesso o conteúdo estrutural dessas esferas.

[00146] Um mapa de bits dos dados de medição da superfície, onde a altura foi representada como 256 tons de cinza, foi extraída das imagens confocais a laser (figura 4). Isso definiu a superfície “adiposa original”.

Dados confocais a laser permitem a extração de dados estatísticos da superfície adiposa

[00147] O código Matlab, escrito para extrair os dados estatísticos da superfície permitiu a medição das distâncias e diâmetros de esfera dos vizinhos mais próximos (figura 5).

[00148] Os diâmetros das esferas variaram de 16,8 μm a 152,53 μm (média de 43,26 μm, mediana de 40,6 μm, S.D.13,69 μm) (Figura 6A), enquanto as distâncias dos vizinhos mais próximos variaram de 30,69 μm para 159,09 μm (média 71,4 μm, mediana 66,8 μm, S.D. 31,77 μm) (Figura 6B).

O Código Matlab define a estrutura base da “superfície adiposa”

[00149] Com base nas esferas reconhecidas na superfície de uma amostra, o código Matlab gerou a textura básica da nova superfície do gabarito em escala de cinza, baseada nos diâmetros de posição e esfera nesta superfície (figura 6C, 7).

O AFM quantifica estatisticamente a superfície adiposa

[00150] Perfis de altura de 12 adipócitos dos dados foram obtidos a partir dos escaneamentos de AFM das superfícies dos adipócitos. Os perfis de altura variaram entre cada adipócito, mas as informações obtidas permitiram que uma receita de ataque fosse determinada para imitar os perfis/textura de altura na superfície adiposa modelada.

[00151] Os escaneamentos de AFM dessa nanotextura mostraram uma rugosidade aleatória em sua superfície e um perfil de altura que coincide com o dos adipócitos.

[00152] A superfície do molde SU-8 foi texturizada usando uma receita de gravação de oxigênio de 6,5 minutos que produziu uma textura na superfície do molde (figura 12B, gravada por 6,5mins) com estatísticas e uma altura de superfície que ficou dentro da faixa medida em adipócitos de mama nativa.

A medição confocal a laser demonstra transferência bem-sucedida da superfície adiposa modelada em silicone

[00153] A Figura 10-1A ilustra os dados de altura gerados pelo código Matlab para a superfície da superfície adiposa modelada em 2d, como uma representação 3D (10-1C) e como um gráfico do perfil desta superfície (10-1B) ao longo do linha preta na imagem 10-1A.A Figura 10 2A, 2B, 2C mostra a superfície modelada adiposa digitalizada usando um microscópio confocal a laser e os mesmos resultados 2D, 3D e de perfil.

O crescimento de fibroblastos e macrófagos derivados de humanos mostra o reconhecimento da macrotextura da superfície

[00154] Fibroblastos e macrófagos foram cultivados em cultura na superfície das superfícies adiposa original e adiposa modelada. Os fibroblastos aderiram a essas superfícies e conformaram-se à textura macro abaixo deles, orientando-se ao longo dos vales das características esféricas abaixo deles, como mostrado mais aparentemente na figura 11A, 12A.

[00155] Macrófagos também foram agrupados em torno da circunferência das características esféricas na figura 11B, 12B.

[00156] Não foram observadas diferenças significativas nos complexos de adesão focal entre as superfícies adiposa original e adiposa modelada em ambos os fibroblastos e macrófagos. No entanto, o padrão de reconhecimento de macrotextura e crescimento de fibroblastos em torno da periferia das formas esféricas abaixo deles foi contínuo nas imagens mostradas nas figuras 13A e 13E.

A superfície adiposa modelada induz uma alteração positiva nos perfis genéticos cultivados em sua superfície quando comparada a superfícies lisas de silicone.

[00157] Como mostrado na figura 14, a superfície adiposa modelada provocou uma polarização pró-M2 em macrófagos THP-1.Às 12 horas, TNF alfa (vs adiposa original p = 0,0008, vs lisa p = 0,0008), ILB1 (vs adiposa original p = 0,0007, vs lisa p = 0,0006) e IL6 (vs lisa p = 0,0006) apresentaram a menor expressão genética relativa na superfície modelada em relação à superfície adiposa original e lisa. Em 24 horas, a IL10, que é uma citocina anti-inflamatória, teve a maior expressão na superfície adiposa modelada em comparação com a superfície adiposa original (p = 0,0003) e a superfície lisa (p = 0,0003).O CD206, que é um marcador do fenótipo M2a, apresentou maior expressão relativa na superfície adiposa modelada quando comparado com a superfície lisa às 12 horas (p = 0,0001) e maior que a superfície adiposa original (p <0,0001).

[00158] Também pode ser visto que, em muitos casos, as superfícies manufaturadas tiveram menos influência inflamatória nos macrófagos THP-1 do que o próprio plástico de cultura de tecidos.

A superfície adiposa modelada induz uma alteração positiva na expressão de citocinas em macrófagos cultivados em sua superfície

[00159] Os perfis de citocinas dos mesmos macrófagos analisados nos dados de PCR acima, reforçaram o fato de que a superfície adiposa modelada provocou um efeito positivo sobre os macrófagos THP-1 (figura 15).Às 12 horas, a superfície adiposa modelada provocou a maior produção de citocinas anti-inflamatórias IL10 (vs adiposa original p = 0,0032 vs lisa p = 0,0186) e a menor produção de anti-inflamatório Gro-Alpha (vs adiposa original p = 0,0031 e vs lisa p = 0,0192), TNF- Alfa (vs Adipose Original p <0,0001 e vs lisa p = 0,0186), quimioatrativo de neutrófilos IL8(vs adiposa original p = 0,0035 e vs lisa p = 0,0134).Às 24 horas, os níveis de IL8 mostraram novamente os níveis mais baixos na superfície adiposa modelada (vs adiposa original p = 0,0098 e vs lisa p = 0,0477).

Observações

[00160] A nova textura da superfície demonstrou reduzir a resposta inflamatória dos macrófagos e induzir um fenótipo de macrófagos alternativamente ativado na resposta biomaterial inicial in vitro.

[00161] Através de cuidadosa análise de superfície e posterior modelagem, os inventores caracterizaram as características relevantes do tecido adiposo da mama nativa. Especificamente, isso levou a um melhor entendimento das formas e arranjos de características na superfície do tecido mamário nativo e isso, por sua vez, auxiliou a replicação dessas características no silicone. Combinando uma técnica fotolitográfica e gravação com plasma de oxigênio, geralmente reservada para a indústria de microeletrônica, uma micro e nano-textura complexa sobreposta foi alcançada na superfície do silicone de grau médico, que imita o encontrado dentro da mama.

[00162] Para examinar o efeito in vitro da textura do implante tem sido utilizado um ensaio desafiador baseado em macrófagos, sendo um tipo de célula com papel indiscutível na regulação da reação de corpo estranho.(25) Macrófagos chegam à interface da ferida do biomaterial nas primeiras horas e permanecem por vários dias e ditam a reação de corpo estranho a jusante, razão pela qual 12 e 24 horas foram escolhidas para avaliar suas reações.(26) Citocinas pró-inflamatórias IL- 1β,(27), IL-6(28), TNF alfa(29) e IL-8(30) envolvidas na ativação de macrófagos e IL-10 (31), uma potente citocina anti-inflamatória têm papel importante na reação de macrófagos a superfícies de biomateriais e na ditação do restante da reação de corpo estranho.(31) Descobriu- se também que IL8 e TNF-Alfa são suprarregulados em cápsulas fibróticas contraídas.(32) Cada um dos genes associados a essas citocinas ou as próprias citocinas foram favoravelmente modulados pela nova superfície do implante.

[00163] Os fibroblastos são o tipo de célula tradicional usado para avaliar a reação às superfícies dos implantes, pois eles geram uma matriz extracelular, que é o principal componente da cápsula. Os fibroblastos foram incluídos na avaliação das superfícies dos implantes como um indicador de alinhamento celular, pois isso, com os implantes de superfície lisa, foi teorizado para aumentar as taxas de contratura.(17) Os fibroblastos são recrutados de aproximadamente 2448 horas após a ferida ter sido criada no final da fase inflamatória e no início da fase proliferativa e são ativados pelos quimiotáticos e citocinas produzidos pelos macrófagos.(33) A superfície do implante mostrou que os fibroblastos reconhecem a superfície do implante e rastreiam ao longo dos vales entre cada hemisfério na superfície em uma variedade de direções diferentes, quebrando assim o alinhamento visto nos implantes de superfície lisa.

[00164] Nossos resultados mostram que dois tipos diferentes de células são influenciados pela topografia da superfície e que a modulação dessa resposta é possível, fornecendo uma topografia que imita a superfície do tecido adiposo, sendo esta resposta independente da química do implante.(34)

[00165] Um número de patentes e publicações são aqui citadas para descrever e divulgar mais completamente a invenção e o estado da técnica ao qual a invenção pertence.Cada uma destas referências é aqui incorporada por referência na sua totalidade na presente divulgação, na mesma extensão como se cada referência individual fosse específica e individualmente indicada para ser incorporada por referência. REFERÊNCIAS 1. Gash TF, Duel LA Perkins LL, Serwβr DH. Women’s psychosocial outcomes of breast augmentation wilh silicone gel-filled mplaπts: A 2-yesr prospective study. Plastic and reconstructive surgery. 2002; 109(6 j:2122-3. 2. I he Internationa Society of Aesthetic Plastic Surgery Releases Statistics on Cosmetic Procedures Worldwide [press release], 2014. 3. Gabriel SE, Woods JE, O’Fallon WM, Beard CM, Kurland LT. Medon LJ. Complications Leading to Surgery after Breast Implantation The New England journal of medic re. 1997;336(1O):E77-fl2. 4. Anderson JM. 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Claims (17)

1. Material de implante, caracterizado pelo fato de que tem uma superfície de implante, cuja superfície de implante compreende uma pluralidade de elementos de contato com tecido dispostos em uma matriz bidimensional regular ou irregular, cada elemento de contato com tecido tendo uma superfície de contato com tecido curva convexa, em que a superfície de implante tem 1.000 a 50.000 elementos de contato com tecido por cm2.

2. Material de implante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que substancialmente toda a superfície do implante é proporcionada pelas superfícies de contato com tecido curvas convexas dos elementos de contato com tecido.

3. Material de implante, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a superfície de contato com tecido curva convexa tem uma curvatura esférica.

4. Material de implante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de elementos de contato com tecido é uma pluralidade de hemisférios truncados dispostos para formar uma matriz bidimensional de hemisférios fundidos.

5. Material de implante, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de elementos de contato com tecido inclui elementos de contato com tecido de diferentes alturas, de modo que exista variação de altura dentro da população de elementos de contato com tecido.

6. Material de implante, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o diâmetro médio da pluralidade de elementos de contato com tecido, TCMdAVE, é de 1 a 120 μm.

7. Material de implante, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o espaçamento de vizinho mais próximo centro a centro médio da matriz de elementos de contato com tecido, TCMccAVE, é de 1 a 120 μm.

8. Material de implante, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de elementos de contato com tecido possui uma altura média de 5 μm a 120 μm.

9. Material de implante, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a superfície de implante compreende um textura em nanoescala que imita a textura correspondente nas superfícies hemisféricas de células adiposas.

10. Material de implante, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que cada elementos de contato com tecido tem pelo menos quatro elementos de contato vizinhos.

11. Material de implante, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a superfície de implante tem 10.000 a 40.000 elementos de contato com tecido por cm2.

12. Material de implante sintético, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a superfície de contato com tecido compreende um polímero biocom- patível, opcionalmente um polímero de organossilício, opcionalmente um silicone.

13. Material de implante sintético, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a superfície de contato com tecido compreende polidimetilsiloxano.

14. Material de implante sintético, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o material forma pelo menos parte da camada de superfície de um implante protético, opcionalmente um implante colocado subcu- teneamente/subfascialmente/submuscularmente, tal como um implante mamário.

15. Gabarito para uso na preparação de um material de implante como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que possui uma superfície texturizada correspondente à superfície de implante como descrito de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes ou um negativo da superfície de implante como descrito de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes.

16. Método para preparar o material de implante como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 14, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de adquirir dados espaciais nas dimensões X, Y e Z realizada por qualquer perfilômetro adequado de contato ou sem contato a partir de uma superfície de tecido adiposo e usar os referidos dados espaciais para criar a superfície de implante do implante, opcionalmente em que o uso dos dados espaciais compreende ainda a etapa de processar os dados espaciais e usar os dados processados para criar a superfície de implante do implante.

17. Método para preparar o material de implante de acordo com a reivindicação 16, o método caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de fazer um gabarito de uma superfície de tecido adiposo, o gabarito incorporando dados espaciais nas dimensões X, Y e Z representativas da superfície do tecido adiposo e usando o referido gabarito para fazer o material de implante.

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