BR112018073290B1 - Material de enxerto não tecido reabsorvível - Google Patents

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Abstract

A invenção trata de materiais de enxerto de não-tecidos para utilização em procedimentos cirúrgicos especializados, tais como os procedimentos neurocirúrgicos, métodos para tornar os materiais não tecidos de enxerto, e aos métodos para a reparação de tecidos, tais como tecido neurológico utilizando os materiais não tecidos de enxerto são descritos. Mais particularmente, divulgada são materiais de enxerto, incluindo pelo menos duas composições de fibra distintos compostos por diferentes materiais poliméricos, os métodos para fazer os materiais não tecidos de enxerto e métodos para a reparação de tecidos num indivíduo que dele necessite utilizando os materiais de tecido não tecido de enxerto não-tecidos.

Description

Antecedentes da Invenção
[0001] A presente invenção refere-se em geral a Materiais de enxerto não tecidos para o uso de procedimento cirúrgicos especializados tais como procedimentos neurológicos, reparo de ferimento, cirurgia oral, reparo e regeneração e reparo dérmico, cirurgia de cabeça e pescoço, cirurgia endonasal e reparo ósseo, a métodos para a formação dos Materiais de enxerto não tecidos, e a métodos para o reparo de tecidos tal como tecido neurológico usando-se os Materiais de enxerto não tecidos. Mais particularmente, a presente invenção refere-se aos Materiais de enxerto não tecidos incluindo pelo menos duas composições de fibras distintas constituídas de diferentes materiais poliméricos, aos métodos para a formação dos Materiais de enxerto não tecidos e aos métodos para o reparo de tecidos em um indivíduo que necessita dos mesmos usando-se os Materiais de enxerto não tecidos.
[0002] Procedimentos neurocirúrgicos comumente resultam na perfuração ou remoção da membrana fibrosa impermeável que envolve o cérebro conhecido como a dura mater. Em todos estes casos, a barreira de tecido que envolve o cérebro deve ser reparada de um modo impermeável a fim de prevenir dano para tecidos corticais e vazamento de fluido cerebroespinhal. Substitutos de Dura são, portanto, necessário para reparar defeitos durais, reestabelecer a barreira que encerra o espaço cerebroespinhal, e prevenir infecção e vazamento de fluido cerebroespinhal cerebrospinal (CSF).
[0003] Numerosos materiais estão atualmente em uso como substitutos de dura, incluindo autoenxerto, aloenxerto, xenoenxerto, e materiais sintéticos não biológicos. Um substituto de dura adequadamente restauraria a continuidade da dura mater e preveniria o vazamento de CSF enquanto minimizando a infecção. As propriedades mecânicas do material facilitariam a sutura e/ou aderência, ainda também imitariam a conformidade da dura natural de permitir facilidade de drapeamento sobre tecidos corticais delicados. Além do mais, um substituto da dura ideal dura minimizará a inflamação de tecido local e de preferência promoverá a infiltração das células e vasculatura para acelerar a reconstrução dura nativa sem induzir resultados indesejados de fibrose ou adesões corticais.
[0004] Materiais de autoenxerto utilizados no reparo da dura são comumente adquiridos de um pericrâneo ou facia latae do próprio paciente Estes tecidos são desejáveis devido a sua resposta inflamatória mínima e sua similaridade a dura nativa. No entanto, o uso destes enxertos é limitado pela disponibilidade pobre e morbidade do sítio do hospedeiro do material de autoenxerto. Alternativamente, o tecido humano é comumente utilizado na forma de aloenxertos, que são obtidos a partir da dura cadavérica. Este tecido pode ser coletado, esterilizado e armazenado para prover disponibilidade maior de material de enxerto para reparar grandes defeitos de dura. No entanto, risco significativo de transmissão de doença limita o uso de aloenxertos em quadros neurocirúrgicos contemporâneos.
[0005] Materiais de xenoenxerto são também comumente utilizados como produtos substitutos de dura. Materiais de xenogênicos são derivados de fontes bovina ou suína e estão disponíveis na forma de tecidos descelularizados do pericárdio, pequena submucosa intestinal, e derme ou na forma de materiais processados sintetizados a partir de fontes ricas em colágenos tais como tendão de Achilles bovino. Como aloenxertos, xenoenxertos têm um risco inerente de transmissão de doença zoonótica e o potencial para estimular reações alérgicas e inflamatórias. Muitos enxertos biológicos têm a vantagem de ser totalmente remodelados, pelo que os componentes naturais do enxerto (por exemplo, colágeno) recrutam infiltração celular e angiogênese que participam na reestruturação do material de enxerto. No entanto, a taxa em que um enxerto biológico é remodelado e é reabsorvido não é bem controlado, tal que degradação de enxerto pode ocorrer prematuramente. Este mal emparelhamento entre reabsorção de enxerto e regeneração de tecido nativo pode resultar no tecido fraco, fino no defeito da dura. As propriedades mecânicas de materiais de xenoenxerto também variam grandemente devido a diferenças no processamento de material tal como reticulação e desnaturação de proteína. Produtos selecionados têm resistência mecânica limitada quando a ser adequado apenas para o uso como enxertos sem a opção da sutura. Outros materiais de xenoenxerto, no entanto, provêem a resistência ao rasgo e resistência à tração necessárias da sutura.
[0006] Alguns materiais de colágeno derivados de bovino são reticulados para prover a resistência mecânica necessária para o reparo da sutura de um defeito dural. Esta manipulação das propriedades mecânicas pode resultar em efeitos indesejados na manipulação do material, que leva a um substituto de dura com concordância diminuída. Além do mais, a reticulação do material de colágeno derivado de bovino foi mostrado interferir com a degradação esperada de sua composição de colágeno biológico, que leva a presença prolongada no sítio do implante com reabsorção de material pobremente definido. Para substitutos de dura biologicamente derivados, propriedades mecânicas desejáveis para propriedades de reabsorção desejáveis e suturabilidade para remodelação de tecidos são frequentemente mutualmente exclusivos.
[0007] Apesar da faixa de materiais substitutos de dura disponíveis nas clínicas neurocirúrgicas contemporâneas, permanece uma necessidade de um substituto de dura que oferece características de manipulação aperfeiçoadas, propriedades mecânicas aperfeiçoadas, e segurança em comparação com enxertos biologicamente derivados. Materiais sintéticos não biológicos foram expostos a superar as limitações de enxertos biológicos, pelo que resistência, reabsorção, e segurança do material podem ser controladas com precisão muito maior. Apesar destes oferecimentos, resposta de tecido a enxertos sintéticos tem ainda de ser totalmente explorada. Enxertos sintéticos também são insuficientes em sua aproximação das propriedades mecânicas da dura mater, tal que estes materiais frequentemente têm pobre manipulação que complica seu uso clínico.
[0008] Com base nas deficiências dos materiais clinicamente disponíveis atuais, permanece uma necessidade de um substituto de dura não biológico reabsorvível melhorado que provê melhor manipulação e facilidade de uso e melhora a resposta de tecido local durante a reconstrução da dura nativa.
Breve Descrição da Descrição
[0009] A presente invenção refere-se em geral aos Materiais de enxerto não tecidos, métodos para a formação dos materiais, e aos métodos para o reparo de tecido neurológico tal como dura mater usando-se os materiais.
[0010] Em um aspecto, a presente invenção refere-se a um material de enxerto não tecido reabsorvível compreendendo: uma primeira composição de fibra não tecida compreendendo poli(ácido láctico-co- glicólico) e uma segunda composição de fibra não tecida compreendendo polidioxanona.
[0011] Em um outro aspecto, a presente invenção refere-se a um material de enxerto não tecido reabsorvível compreendendo: uma primeira composição de fibra não tecida, em que a primeira composição de fibra compreende um polímero selecionado do grupo que consiste em policaprolactona, polidioxanona, poli (ácido glicólico), poli(ácido L- láctico), poli(lactídeo-co-glicolídeo), poli(L-lactídeo), poli(D,L-lactídeo), poli(etileno glicol), montmorilonita, poli(L-lactideo-co-ε-caprolactona), poli(fosfato de ε-caprolactona-co-etil etileno), poli[bis(p-metilfenóxi) fosfazeno], poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato), poli(éster uretano) ureia, poli(p-dioxanona), poliuretano, polietileno tereftalato, poli(etileno-co-vinilacetato), poli(óxido de etileno), poli(fosfazeno), poli(álcool etileno-co-vinílico), nanocompósitos de nanoargila de polímero, poli(etilen|imina|), poli(etilenoóxido), poli vinilpirrolidona, poliestireno (PS) e suas combinações; e uma segunda composição de fibra não tecida, em que a segunda composição de fibra compreende um polímero selecionado do grupo que consiste em policaprolactona, polidioxanona, poli (ácido glicólico), poli(ácido L-láctico), poli(lactídeo- co-glicolídeo), poli(L-lactídeo), poli(D,L-lactídeo), poli(etileno glicol), montmorilonita, poli(L-lactideo-co-ε-caprolactona), poli(ε-caprolactona- co-etil etileno fosfato), poli[bis(p-metilfenóxi) fosfazeno], poli(3- hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato), poli(éster uretano) ureia, poli(p- dioxanona), poliuretano, polietileno tereftalato, poli(etileno-co- vinilacetato), poli(óxido de etileno), poli(fosfazeno), poli(álcool etileno- co-vinílico), nanocompósitos de nanoargila de polímero, poli(etilenimina), poli(etilenoóxido), poli vinilpirrolidona; poliestireno e suas combinações; e em que a primeira composição de fibra e a segunda composição de fibra compreendem diferentes polímeros.
[0012] Em um outro aspecto, a presente invenção refere-se a um método para a produção de um material de enxerto não tecido, o método compreendendo: o contato de uma primeira composição de fibra, em que a primeira composição de fibra compreende um polímero selecionada do grupo que consiste em policaprolactona, polidioxanona, poli (ácido glicólico), poli(ácido L-láctico), poli(lactídeo-co-glicolídeo), poli(L-lactídeo), poli(D,L-lactídeo), poli(etileno glicol), montmorilonita, poli(L-lactideo-co-ε-caprolactona), poli(ε-caprolactona-co-etil etileno fosfato), poli[bis(p-metilfenóxi) fosfazeno], poli(3-hidroxibutirato-co-3- hidroxivalerato), poli(éster uretano) ureia, poli(p-dioxanona), poliuretano, polietileno tereftalato, poli(etileno-co-vinilacetato), poli(óxido de etileno), poli(fosfazeno), poli(álcool etileno-co-vinílico), nanocompósitos de nanoargila de polímero, poli(etilenimina), poli(etilenoóxido), poli vinilpirrolidona, poliestireno (PS) e suas combinações; e uma segunda composição de fibra, em que a segunda composição de fibra compreende um polímero selecionado do grupo que consiste em policaprolactona, polidioxanona, poli (ácido glicólico), poli(ácido L-láctico), poli(lactídeo-co-glicolídeo), poli(L-lactídeo), poli(D,L-lactídeo), poli(etileno glicol), montmorilonita, poli(L-lactídeo-co- ε-caprolactona), poli(ε-caprolactona-co-etil etileno fosfato), poli[bis(p- metilfenóxi) fosfazeno], poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato), poli(éster uretano) ureia, poli(p-dioxanona), poliuretano, polietileno tereftalato, poli(etileno-co-vinilacetato), poli(óxido de etileno), poli(fosfazeno), poli(álcool etileno-co-vinílico), nanocompósitos de nanoargila de polímero, poli(etilenimina), poli(etilenoóxido), poli vinilpirrolidona, poliestireno (PS) e suas combinações; para formar um material de enxerto não tecido.
[0013] De acordo com a presente invenção, métodos foram revelados que surpreendentemente permitem o reparo da dura mater. A presente invenção tem um impacto amplo e significativo, como permite que os materiais superem as deficiências de materiais existentes e facilita reparo eficaz e confiável da dura nativa.
Breve Descrição dos Desenhos
[0014] O arquivo do pedido ou patente contém pelo menos um desenho executado em cor. Cópias desta patente ou da publicação do pedido de patente com desenho(s) colorido(s) serão providas pelo escritório mediante a solicitação e pagamento da taxa necessária.
[0015] A descrição será melhor entendida, e características, aspectos e vantagens outras que não aquelas indicados acima se tornarão evidentes quando a consideração é dada à sua seguinte descrição detalhada. Tal descrição detalhada faz referência aos seguintes desenhos, em que:
[0016] A FIGURA 1 é uma micrografia de elétron de varredura que mostra uma imagem de uma composição de fibra não tecida exemplar da presente invenção.
[0017] As FIGURAS 2A e 2B são imagens fotográficas que mostram defeitos durais bilaterais reparados com um material de enxerto não tecido da presente invenção (FIGURA 2A) e um material de enxerto de colágeno (FIGURA 2B).
[0018] FIGURAS 3A-3D são imagens micrográficas que mostram seções de Hematoxilina & manchada com Eosina obtidas a partir de defeitos reparados com um material de enxerto não tecido da presente invenção (FIGURAS 3A & 3C) e um material de enxerto de colágeno (FIGURAS 3B & 3D) 4 semanas do pós-operatório.
[0019] A FIGURA 4 é um gráfico que mostra a comparação quantitativa de adesões a pia mater presentes nos sítios defeituosos implantados com um material de enxerto não tecido (barra 1) da presente invenção e um material de enxerto de colágeno (barra 2).
[0020] FIGURA 5 é um gráfico que mostra neoduralizaçãp presente nos sítios defeituosos implantados com um material de enxerto não tecido da presente invenção (barra 1) da presente invenção e um material de enxerto de colágeno (barra 2).
[0021] A FIGURA 6 é um gráfico que mostra teste de resistência a ruptura do material de enxerto não tecido (hidratado) da presente invenção (barra 1) quando comparado com um material de enxerto à base de colágeno (barra 2).
[0022] A FIGURA 7 é um gráfico que mostra adesões do material de enxerto não tecido da presente invenção (barra 1) a pia mater quando comparado com adesões de um material de enxerto à base de colágeno (barra 2) a pia mater a 4 semanas pós-operatório.
[0023] FIGURA 8 é um gráfico que mostra neoduralização para o material de enxerto não tecido da presente invenção (barra 1) quando comparado com neoduralização para um material de enxerto à base de colágeno (barra 2) a 4 semanas pós-operatório.
Descrição Detalhada da Descrição
[0024] Embora a descrição seja suscetível a várias modificações e formas alternativas, suas concretizações específicas fossem mostradas a título de exemplo nos desenho e sejam aqui descritas abaixo em detalhes. Seria entendido, no entanto, não se pretende que a descrição das concretizações específicas limite a descrição para cobrir todas as modificações, equivalentes e alternativas que caem dentro do escopo da descrição como definidas nas reivindicações anexas.
[0025] A não ser que de outra maneira indicada, todos os termos técnicos e específicos usados aqui têm o mesmo significado como comumente entendido por um de habilidade comum na técnica à qual a descrição pertence. Embora quaisquer métodos e materiais similares a ou equivalentes àqueles descritos aqui possam ser usados na prática ou testagem da presente invenção, os métodos e materiais preferidos são descritos abaixo.
Materiais de enxerto não tecidos da presente invenção
[0026] Em geral, a presente invenção refere-se a Materiais de enxerto não tecidos incluindo dois ou tipos distintos de composições de fibra, cada uma que possui propriedades mecânica, química e/ou biológica independentes. Por exemplo, em uma concretização, inclusão de uma composição de fibra pode estabilizar o material de enxerto não tecido resultante, enquanto a outra composição de fibra pode aperfeiçoar estabilidade, propriedades de encolhimento livre, propriedades mecânicas, e taxa de reabsorção do material de enxerto não tecido.
[0027] Como usado intercambeavelmente, "material de enxerto não tecido" e "pano de enxerto não tecido" referem-se a um material tendo uma estrutura de fios ou fibras individuais que são entrelaçados, mas não de um modo identificável como um tecido tricotado. Materiais de enxerto não tecidos e pano de enxerto não tecidos podem ser formados a partir de muitos processos tais como, por exemplo, processos de eletrofiação, processos de sopro em fusão, processos de ligação fiada, processos de trama cardada ligada e borrifamento por fusão. O peso de base de materiais de enxerto não tecidos é usualmente em onças de material por jarda ao quadrado (jardas) ou gramas por metro ao quadrado (gsm) e os diâmetros da fibra são usualmente expressos no nanômetros e micrômetros (micra). Peso de base adequados de materiais de enxerto não tecidos da presente invenção pode variar de cerca de 50 gsm a cerca de 300 gsm. Mais adequadamente, peso de base de materiais de enxerto não tecidos da presente invenção pode variar de cerca de 70 gsm a cerca de 140 gsm. A resistência à tração do material de enxerto não tecido da presente invenção pode variar de cerca de 5 Newtons (N) a cerca de 50 Newtons (N), incluindo de cerca de 1 N a cerca de 10 N a cerca de 15 N. A resistência do material de enxerto não tecido da presente invenção pode também ser descrita em termos de resistência de extração de sutura, que refere-se à força em que uma sutura pode ser rompida do material de enxerto não tecido. Resistência de extração de sutura adequadas pode variar range de cerca de 1 N a cerca de 5 N.
[0028] Como usado aqui o termo "microfibras" refere-se a fibras de diâmetro pequeno tendo um diâmetro médio não maior do que 75 micra, por exemplo, tendo um diâmetro médio de desde cerca de 0,5 micron a cerca de 50 micra, ou mais particularmente, microfibras tendo um diâmetro médio de desde cerca de 2 micra a cerca de 40 micra. Uma outra expressão frequentemente usada para o diâmetro da fibra é denier. O diâmetro de uma fibra de polipropileno dada em micron, por exemplo, pode ser convertida em denier ao quadrado, e multiplicação do resultado por 0,00629, assim, uma fibra de polipropileno de 15 micra tem um denier de cerca de 1,42 (152 x 0,00629 = 1,415).
[0029] Como usado aqui, o termo "fibras de dimensão nano" ou "nanofibras" refere-se a muita fibra de diâmetro pequeno tendo um diâmetro médio não maior do que 2000 nanômetros, e adequadamente, não maior do que 1500 nanômetros (nm). Nanofibras são em geral entendidas como tendo um faixa de diâmetro de cerca de 10 a cerca de 1500 nm, mais especificamente de cerca de 10 a cerca de 1000 nm, mais especificamente still de cerca de 20 a cerca de 500 nm, e ainda mais especificamente de cerca de 20 a cerca de 400 nm. Outras faixas exemplares incluem de cerca de 50 a cerca de 500 nm, de cerca de 100 a 500 nm, ou cerca de 40 a cerca de 200 nm.
[0030] Como usado aqui o termo "fibras ligadas" refere-se a fibras de diâmetro pequeno que são formadas por extrusão de material termoplástico fundido como filamentos de uma pluralidade de capilares finos, usualmente circulares de uma fieira com o diâmetro dos filamentos extrudados então sendo rapidamente reduzidos como por, por exemplo, na Pat. U.S. No. 4,340,563 por Appel e outros, e na Pat. U.S. No. 3.692.618 por Dorschner e outros, na Pat. U.S. No. 3.802.817 por Matsuki e outros, nas Pats. U.S. Nos. 3.338.992 e 3.341.394 por Kinney, nas Pat. U.S. Nos. 3.502.763 e 3.909.009 por Levy, e na Pat. U.S. No. 3.542.615 por Dobo e outros
[0031] Como usado aqui o termo "fibras sopradas em fusão" refere- se a fibras formadas por extrusão de um material termoplástico fundido através de uma pluralidade de capilares de matriz finos, usualmente circulares, como fios ou filamentos fundidos em correntes de gás de alta velocidade convergentes (por exemplo, ar) que atenuam os filamentos de material termoplástico fundido para reduzir seu diâmetro, que podem ser pode ser para um diâmetro de microfibra. Depois disso, as fibras sopradas em fusão são transportadas pela corrente de gás de alta velocidade e são depositadas sobre uma superfície de coleta para formar fibras sopradas em fusão aleatoriamente dispendidas. Tal processo é revelado, por exemplo, na Pat. U.S. No. 3.849.241. Fibras sopradas em fusão são microfibras que são contínuas ou descontínuas e são em geral menores do que 10 micra de diâmetro.
[0032] Como usado aqui, o termo "eletrofiação" refere-se a uma tecnologia que produz fibras de tamanho nano chamadas de fibras eletrofiadas de uma solução usando-se interações entre dinâmicas de fluido e superfície carregadas. Em geral, formação de fibra eletrofiada envolve a provisão de uma solução para um orifício em um corpo na comunicação elétrica com uma força de voltagem, em que forças elétricas auxiliam na formação de fibras finas que são depositadas sobre uma superfície que pode ser aterrada ou de outra maneira em uma voltagem mais baixa do que o corpo. Na eletrofiação, uma solução ou massa fundida de polímero provida de uma ou mais agulhas, ranhuras ou outros orifícios; é carregada para uma alta voltagem em relação a uma grade de coleta. Forças elétricas superam a tensão superficial e levam um fino jato da solução de polímero ou massa fundida para se mover em direção a grade de coleta opositivamente carregada ou aterrada. O jato pode espalhar em correntes de fibra ainda mais finas antes de atingir o alvo e é coletada como fibras pequenas interligadas. Especificamente, quando o solvente está evaporando (nos processos usando-se um solvente), este jato líquido é forçado muitas vezes seu comprimento original para produzir fibras ultrafinas, contínuas do polímero. As fibras secas ou sólidas podem ter diâmetros de cerca de 40 nm, ou de cerca de 10 a cerca de 100 nm, embora fibras de 100 a 500 nm sejam comumente observadas. Várias formas de nanofibras eletrofiadas incluem nanofibras ramificadas, tubos, fitas e separar nanofibras divididas, fitas e tubos, fios de nanofibra, nanofibras revestidas na superfície (por exemplo, com carbono, metais, etc.), nanofibras produzidas em um vácuo, e assim por diante. A produção de fibras eletrofiadas é ilustrada em muitas publicação e patentes, incluindo, por exemplo, P. W. Gibson e outros, "Electrospun Fiber Mats: Transport Properties," AIChE Journal, 45(1): 190-195 (janeiro de 1999), que é incorporado aqui por referência.
[0033] Como usado aqui, o termo "tipo" tais como referindo-se a "diferentes tipos de fibras" ou "tipos distintos de fibras" refere-se a fibras tendo "uma composição de material total substancialmente diferente " com propriedades mensuravelmente diferentes, diferenças externas de "diâmetro médio" ou outro "tamanho". Isto é, duas fibras podem ser do mesmo "tipo" como definidas aqui, ainda têm diferentes "diâmetros médios" ou "faixas de diâmetro médio." Embora fibras sejam "tipos" diferentes quando elas tenham uma composição de material total substancialmente diferente, eles podem ainda ter um ou mais componentes em comum. Por exemplo, fibras eletrofiadas feitas a partir de uma combinação de polímeros com um primeiro componente polimérico presente em um nível de pelo menos 10% em peso seria considerado um tipo de fibra diferente em relação a fibras eletrofiadas feitas a partir de uma combinação de polímeros que estava substancialmente livre do primeiro componente polimérico. Fibras de diferentes "tipos" podem também ter um conteúdo totalmente diferente, cada uma feita de diferente polímero, por exemplo, ou uma feita a partir de uma fibra de polímero e a outra de uma fibra de titânia, ou uma fibra cerâmica, e assim por diante.
[0034] Como usado aqui o termo "polímero" em geral inclui mas não é limitado a, homopolímeros, copolímeros, tais como as por exemplo, copolímeros por blocos, de enxerto, aleatórios e alternativos, terpolímeros, etc. e suas combinações e modificações. Além do mais, a não ser que de outra maneira especificamente limitada, o termo "polímero" incluirá a totalidade de configuração geométrica possível do material. Estas configurações incluem, mas não são limitadas a simetrias isotática e atática.
[0035] Os Materiais de enxerto não tecidos da presente invenção tipicamente incluem pelo menos dois tipos distintos de composições de fibra, cada uma que possui propriedades mecânicas, químicas e/ ou biológicas independentes. As composições de fibra são adequadamente feitas de materiais poliméricos reabsorvíveis sintéticos. Como usado aqui, o termo "material polimérico reabsorvível" refere-se a material formado a partir de polímeros reabsorvíveis (também chamado de "bioabsorvível"); isto é, os polímeros possuem a propriedade de romper quando o material é exposto a condições que são típicas daquelas presentes em um sítio pós-cirúrgico para dentro dos produtos de degradação que podem ser removidos a partir do sítio dentro de um período que grosseiramente coincide com o período de cura pós-cirúrgico. Tais produtos de degradação podem ser absorvidos para dentro do corpo do paciente. O período de cura pós-cirúrgico deve ser entendido como sendo o período de tempo medido a partir da aplicação do material de enxerto não tecido da presente invenção ao tempo que o sítio pós-cirúrgico é substancialmente curado. Este período pode variar de um período de vários dias a vários meses dependendo da invasividade da cirurgia e da velocidade da cura do indivíduo particular. Pretende-se que o material de enxerto não tecido objeto pode ser preparado de modo que o tempo necessário para reabsorção do material de enxerto não tecido pode ser controlado para satisfazer o tempo necessário para a cura ou reformação ou regeneração de tecido. Por exemplo, em alguns Materiais de enxerto não tecidos da presente invenção, as composições de fibra são selecionadas para degradar dentro de um período de cerca de uma semana, enquanto em outros materiais de enxerto não tecidos, as composições são selecionadas para degradar dentro de um período de tempo de 3 anos, ou ainda mais se desejado.
[0036] As composições de fibra usadas na presente invenção podem ser produzidas a partir de qualquer material absorvível que satisfaz os critérios daquele material como aqueles critérios descritos acima. As composições de fibra podem ser formadas a partir de polímeros reabsorvíveis tais como (mas não limitados a) polímeros de ácidos láctico e glicólico, copolímeros de ácido láctico e glicólico, poli(éter-co-ésteres), poli(hidroxibutirato), policaprolactona, copolímeros de ácido láctico e ácido ε-aminocapr0nico, polímeros de lactídeo, copolímeros de poli(hidroxibutirato) e 3-hidroxivalerato, poliésteres de ácido succínico, poli(N-acetil-D-glucosamina), polidioxanona, ácido hialurônico reticulado, colágeno reticulado, e semelhantes, e suas combinações. Polímeros sintéticos adequados podem ser, por exemplo, policaprolactona (poli(ε-caprolactona), PCL), polidioxanona (PDO), poli (ácido glicólico) (PGA), poli(ácido L-láctico) (PLA), poli(lactídeo-co-glicolídeo) (PLGA), poli(L-lactídeo) (PLLA), poli(D,L-lactídeo) (P(DLLA)), poli(etileno glicol) (PEG), montmorilonita (MMT), poli(L-lactideo-co-ε-caprolactona) (P(LLA-CL)), poli(ε- caprolactona-co-etil etileno fosfato) (P(CL-EEP)), poli[bis(p-metilfenóxi) fosfazeno] (PNmPh), poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV), poli(éster uretano) ureia (PEUU), poli(p-dioxanona) (PPDO), poliuretano (PU), polietileno tereftalato (PET), poli(etileno-co- vinilacetato) (PEVA), poli(óxido de etileno) (PEO), poli(fosfazeno), poli(álcool etileno-co-vinílico), nanocompósitos de nanoargila de polímero, poli(etilenimina), poli(etilenoóxido), poli vinilpirrolidona; poliestireno (PS) e suas combinações. Polímeros particularmente adequados incluem poli(ácido láctico-co-glicólico), polidioxanona, policaprolactona, e suas combinações.
[0037] As fibras para as composições de fibra podem ser uma variedade de tamanhos como considerados adequados por aquele versado na técnica para a finalidade final do material de enxerto não tecido. Tipicamente, as fibras têm um diâmetro de fibra média de menos do que 5 μm, incluindo menos do que 2 μm, incluindo menos do que 1,5 μm, e incluindo menos do que 1,0 μm. Por exemplo, em algumas concretizações, as fibras podem ter um diâmetro de fibra média que varia de cerca de 10 nm a cerca de 5 μm, mais especificamente de cerca de 10 nm a cerca de 1,0 μm, mais especificamente ainda de cerca de 20 nm a cerca de 500 nm, e ainda mais especificamente de cerca de 20 nm a cerca de 400 nm. Outras faixas exemplares incluem de cerca de 50 nm a cerca de 500 nm, de cerca de 100 nm a cerca de 500 nm, e cerca de 40 nm a cerca de 200 nm.
[0038] Razões adequadas da primeira composição de fibra para a segunda composição de fibra que resulta no material de enxerto não tecido pode variar de cerca de 10 a 1 a cerca de 1 a 10.
[0039] Em uma concretização particularmente adequada, o material de enxerto não tecido é feito a partir de uma primeira composição de fibra não tecida preparada a partir de poli(ácido láctico-co-glicólico) e uma segunda composição de fibra não tecida preparada a partir de polidioxanona. O material de enxerto não tecido resultante é um substituto de tecido não biológico projetado como provendo ótima resistência, manipulação, e suturabilidade, enquanto a redução da inflamação local para prover cura de ferimento e regeneração de tecido melhorada. Em uma concretização exemplar o material de enxerto não tecido pode ser sintetizado por eletrofiação de uma primeira composição de fibra incluindo um copolímero de glicolídeo e L-lactídeo e uma segunda composição de fibra incluindo polidioxanona (100% em mol) para criar uma arquitetura que é reminiscente de matriz extracelular nativa. A % em mol de glicolídeo para % em mol de L-lactídeo pode variar de cerca de 100% em mol de glicolídeo a 0% em mol de L-lactídeo a 0% em mol de glicolídeo a cerca de 100% em mol de L-lactídeo. Um material de enxerto não tecido particularmente adequado inclui uma primeira composição de fibra incluindo um copolímero de glicolídeo e L- lactídeo tendo uma razão de % em mol de glicolídeo para % em mol de L-lactídeo de 90% em mol de glicolídeo e 10% em mol de L-lactídeo. Este método de síntese cria um material que é mecanicamente forte, enquanto fornece a aparência e sensação do tecido nativo. A arquitetura deste material de enxerto não biológico além do mais suporta crescimento de tecido e neoduralização com inflamação mínima.
[0040] O material de enxerto não tecido tipicamente pode ser preparado como sendo qualquer um de uma variedade de tamanhos, formas e espessuras. Material de enxerto não tecido úmido e seco pode adequadamente ser cortado e recortado para qualquer tamanho e forma desejado. Em concretizações particularmente adequadas, o material de enxerto não tecido tem um tamanho que varia de cerca de 2,5 cm X 2,5 cm (1 polegada X 1 polegada) a cerca de 25,5 cm X 50 cm (10 polegadas X 20 polegadas), incluindo por exemplo, de cerca de 2,5 cm X 2,5 cm (1 polegada X 1 polegada), de cerca de 5,0 cm X 5,0 cm (2 polegadas X 2 polegadas), de cerca de 7,5 cm X 7,5 cm (3 polegadas X 3 polegadas), e incluindo cerca de 12,5 cm X 17,5 cm (5 polegadas X 7 polegadas).
[0041] Os Materiais de enxerto não tecidos tipicamente têm uma espessura que varia de desde cerca de 0,1 mm a cerca de 5 mm, incluindo de cerca de 0,3 mm a cerca de 0,8 mm, cerca de 0,3 mm a cerca de 0,7 mm e, cerca de 0,3 mm a cerca de 0,5 mm.
[0042] O material de enxerto não tecido é tipicamente poroso, e tem poros de interligação tendo um tamanho de poro na faixa de desde cerca de 10 μm2 a cerca de 10,000 μm2. Concretizações particularmente adequadas têm um tamanho de poro de menos do que 300 μm2. Acredita-se que poros desta faixa de tamanho pode acomodar penetração por células e podem suportar o crescimento e proliferação de células, seguido por vascularização e desenvolvimento de tecido.
[0043] Em alguns aspectos, os materiais de enxerto não tecidos podem ser modificados na superfície com biomoléculas tais como (mas não limitadas a) hialuronanas, colágeno, laminina, fibronectina, fatores de crescimento, peptídeos de integrina (Arg-Gly-Asp; isto é., peptídeos de RGD), e semelhantes, ou por hialuronato de sódio e/ou ascorbato de niacinamida de quitosano, que acreditem-se que melhorem a migração e proliferação celular, ou sua qualquer combinação. O material pode também ser impregnado com estes e outros agentes bioativos tais como fármacos, vitaminas, fatores de crescimento, peptídeos terapêuticos, e semelhantes. Além disso, fármacos que aliviariam dor podem também ser incorporados no material.
[0044] Em um outro aspecto, a presente invenção refere-se a um laminado compreendendo um material de enxerto não tecido, em que o material de enxerto não tecido inclui uma primeira composição de fibra não tecida e uma segunda composição de fibra não tecida.
[0045] Em uma concretização, o material de enxerto não tecido do laminado inclui uma primeira composição de fibra não tecida incluindo poli(ácido láctico-co-glicólico) e uma segunda composição de fibra não tecida incluindo polidioxanona, como descrito aqui.
[0046] Em uma outra concretização, o material de enxerto não tecido pode incluir pelo menos uma projeção que se origina de uma superfície do material de enxerto não tecido. A projeção é uma protrusão ou protuberância que se origina de uma superfície do material de enxerto não tecido. A projeção pode se originar de uma superfície de topo do material de enxerto não tecido, uma superfície de fundo do material de enxerto não tecido, e uma superfície de topo e uma superfície de fundo do material de enxerto não tecido. A projeção pode ser de qualquer forma desejada tais como, por exemplo, circular, esférica, quadrada, retangular, diamante, estrela, irregular, e suas combinações. A projeção pode ser de qualquer altura desejada quando medida a partir da superfície do material até o topo da projeção. Em uma concretização, a projeção pode ter uma altura substancialmente uniforme a partir da superfície do material. Em uma outra concretização, a projeção pode ulteriormente formar gradualmente a partir da superfície do material para a superfície mensurável mais alta da projeção. Em algumas concretizações, uma superfície do material de enxerto não tecido inclui uma pluralidade de protrusões. A pluralidade de protrusões pode ser padronizada ou distribuída sobre uma superfície do material de enxerto não tecido. Em uma outra concretização, o método inclui a formação de pelo menos uma indentação em uma superfície do material de enxerto não tecido. A endentação é um recuo ou depressão em uma superfície do material de enxerto não tecido. A endentação pode estar em uma superfície de topo do material de enxerto não tecido, uma superfície de fundo do material de enxerto não tecido, e uma superfície de topo e uma superfície de fundo do material de enxerto não tecido. A indentação pode ser de qualquer forma desejada tais como, por exemplo, circular, esférica, quadrada, retangular, diamante, estrela, irregular, e suas combinações. A indentação pode ser qualquer profundidade desejada quando medida a partir da superfície do material até o fundo da indentação. Em uma concretização, a indentação pode ter uma profundidade substancialmente uniforme a partir da superfície do material até a profundidade mais funda da indentação. Em uma outra concretização, a indentação pode ulteriormente formar gradualmente a partir da superfície do material até a profundidade mais funda da indentação. Em algumas concretizações, uma superfície do material de enxerto não tecido inclui uma pluralidade de indentações. A pluralidade de indentações podem ser padronizadas ou aleatoriamente distribuídas sobre uma superfície do material de enxerto não tecido. Em uma outra concretização, o material de enxerto não tecido pode incluir pelo menos uma projeção que se origina de uma superfície do material de enxerto não tecido e pelo menos uma indentação na superfície do material de enxerto não tecido. Em uma outra concretização, o material de enxerto não tecido pode incluir pelo menos uma projeção que se origina de uma superfície de topo do material de enxerto não tecido e pelo menos uma indentação na superfície de topo do material de enxerto não tecido. Em uma outra concretização, o material de enxerto não tecido pode incluir pelo menos uma projeção que se origina de uma superfície de fundo do material de enxerto não tecido e pelo menos uma indentação na superfície de fundo do material de enxerto não tecido. Em uma outra concretização, o material de enxerto não tecido pode incluir pelo menos uma projeção que se origina de uma superfície de topo do material de enxerto não tecido, pelo menos uma projeção que se origina de uma superfície de fundo do material de enxerto não tecido, pelo menos uma indentação na superfície de topo do material de enxerto não tecido, e pelo menos uma indentação na superfície de fundo do material de enxerto não tecido. A pluralidade de indentações e a pluralidade de indentações podem ser padronizadas ou aleatoriamente distribuídas sobre uma superfície do material de enxerto não tecido. Métodos adequados para a formação de projeções e indentações incluem prensagem, estampagem, e outros métodos conhecidos por aqueles versados na técnica.
Métodos de formação dos materiais de enxerto não tecidos
[0047] Em um outro aspecto, a presente invenção refere-se a métodos de preparação dos materiais de enxerto não tecidos. Os métodos em geral incluem preparação de soluções aquosas dos polímeros descritos acima. Particularmente, fibras que resultam de soluções de polímero separadas podem ser postas em contato entre si usando-se um ou mais processos tais como eletrofiação, eletroborrifamento, soprado em fusão, ligação fiada, para formar o material de enxerto não tecido; e secagem do material de enxerto não tecido.
[0048] O material de enxerto não tecido é seco para remover solventes usados para preparar soluções de polímero aquosas. Secagem pode ser feita usando-se métodos em geral conhecidos na técnica, incluindo, sem limitação, secadoras de Yankee e secadoras através de ar. De preferência, um método de secagem não compressivo que tende a preservar o aumento de volume ou espessura do material de enxerto não tecido é empregado. Um aparelho de secagem completa e panos de secagem completa adequados são convencionais e bem conhecidos. Aquele versado na técnica pode prontamente determinar a ótima temperatura de gás de secagem e tempo de residência para uma operação secagem completa particular.
[0049] Em uma concretização particular, uma primeira composição de fibra que resulta de uma primeira solução de polímero aquosa e uma segunda composição de fibra que resulta de uma segunda seleção de polímero aquosa são combinadas para formar um material de enxerto não tecido usando-se o processo de eletrofiação como descrito acima. O processo de eletrofiação em geral envolve a aplicação de uma alta voltagem (por exemplo, cerca de 1 kV a cerca de 100 kV, incluindo cerca de 3 kV a cerca de 80 kV, dependendo da configuração do aparelho de eletrofiação) para uma solução de fibra de polímero para produzir um jato de polímero. Quando o jato viaja no ar, o jato é alongado sob força eletroestática repulsiva para produzir nanofibras a partir da solução de fibra de polímero. A alta voltagem é aplicada entre a superfície aterrada (ou superfície opostamente carregada) e um capilar de condução no qual uma solução de fibra de polímero é injetada. A alta voltagem pode também ser aplicada à solução ou massa fundida através de um fio se o capilar for um não condutor tal como pipeta de vidro. Inicialmente a solução na extremidade aberta do capilar é puxada para dentro de uma forma cônica (o assim chamado "cone de Taylor ") através da interação de força elétrica e tensão superficial. Em uma certa faixa de voltagem, um jato fino de solução de fibra de polímero forma na extremidade do cone de Taylor e atira em direção ao alvo. Forças oriundas do campo elétrico aceleram e esticam o jato. Este esticamento, juntamente com evaporação das moléculas, leva o diâmetro de jato a se tornar menor. Quando o diâmetro de jato diminui, a densidade de carga aumenta até que forças eletroestáticas dentro do polímero superam as forças coesivas mantendo o jato junto (por exemplo, tensão superficial), levando o jato a separar ou "espalhar" em um multifilamento de nanofibras de polímero. As fibras continuam a espalhar até que elas alcancem o coletor, onde elas são coletadas como nanofibras não tecidas, e são opcionalmente secas.
[0050] Solventes adequados para a preparação de soluções de polímero aquosas incluem, por exemplo, hexafluoroisopropanol (HFIP), diclorometano (DCM), dimetilformamida (DMF), acetona, e etanol.
[0051] Em uma outra concretização, o método pode ulteriormente incluir a formação de pelo menos uma projeção que se origina de uma superfície do material de enxerto não tecido, formação de pelo menos uma indentação em uma superfície do material de enxerto não tecido, e suas combinações. A projeção é uma protrusão ou protuberância que se origina de uma superfície do material de enxerto não tecido. A projeção pode se originar de uma superfície de topo do material de enxerto não tecido, uma superfície de fundo do material de enxerto não tecido, e uma superfície de topo e uma superfície de fundo do material de enxerto não tecido. A projeção pode ser de qualquer forma desejada tais como, por exemplo, circular, esférica, quadrada, retangular, diamante, estrela, irregular, e suas combinações. A projeção pode ser de qualquer altura desejada como medida a partir da superfície do material para o topo da projeção. Em uma concretização, a projeção pode ter uma altura substancialmente uniforme a partir da superfície do material. Em uma outra concretização, a projeção pode ulteriormente formar gradualmente a partir da superfície do material para a superfície mensurável mais alta da projeção. Em algumas concretizações, uma superfície do material de enxerto não tecido inclui uma pluralidade de protrusões. A pluralidade de protrusões podem ser padronizadas ou aleatoriamente distribuídas sobre uma superfície do material de enxerto não tecido. Em uma outra concretização, o método inclui formação de pelo menos uma indentação em uma superfície do material de enxerto não tecido. A indentação é um recesso ou uma depressão em uma superfície do material de enxerto não tecido. A indentação pode em uma superfície de topo do material de enxerto não tecido, uma superfície de fundo do material de enxerto não tecido, e uma superfície de topo e uma superfície de fundo do material de enxerto não tecido. A indentação pode ser de qualquer forma desejada tais como, por exemplo, circular, esférica, quadrada, retangular, diamante, estrela, irregular, e suas combinações. A indentação pode ser qualquer profundidade desejada quando medida a partir da superfície do material até o fundo da indentação. Em uma concretização, a indentação pode ter uma profundidade substancialmente uniforme da superfície do material para a profundidade mais profunda da indentação. Em uma outra concretização, a indentação pode ulteriormente formar gradualmente a partir da superfície do material para a profundidade mais profunda da indentação. Em algumas concretizações, uma superfície do material de enxerto não tecido inclui uma pluralidade de indentações. A pluralidade de indentações podem ser padronizadas ou aleatoriamente distribuídas sobre uma superfície do material de enxerto não tecido. Em uma outra concretização, o material de enxerto não tecido pode incluir pelo menos uma projeção que se origina de uma superfície do material de enxerto não tecido e pelo menos uma indentação na superfície do material de enxerto não tecido. Em uma outra concretização, o material de enxerto não tecido pode incluir pelo menos uma projeção que se origina de uma superfície de topo do material de enxerto não tecido e pelo menos uma indentação na superfície de topo do material de enxerto não tecido. Em uma outra concretização, o material de enxerto não tecido pode incluir pelo menos uma projeção que se origina de uma superfície de fundo do material de enxerto não tecido e pelo menos uma indentação na superfície de fundo do material de enxerto não tecido. Em uma outra concretização, o material de enxerto não tecido pode incluir pelo menos uma projeção que se origina de uma superfície de topo do material de enxerto não tecido, pelo menos uma projeção que se origina de uma superfície de fundo do material de enxerto não tecido, pelo menos uma indentação na superfície de topo do material de enxerto não tecido, e pelo menos uma indentação na superfície de fundo do material de enxerto não tecido. A pluralidade de indentações e a pluralidade de indentações podem ser padronizadas ou aleatoriamente distribuídas sobre uma superfície do material de enxerto não tecido. Métodos adequados para a formação de projeções e indentações incluem prensagem, estampagem, e outros métodos conhecidos por aqueles versados na técnica.
Métodos de Reparo de Tecido
[0052] Em um outro aspecto, a presente invenção refere-se a um método de reparo de tecido em um indivíduo que necessita dos mesmo. O método inclui: aplicação de um material de enxerto não tecido a um campo cirúrgico, em que o material de enxerto não tecido compreende uma primeira composição de fibra e uma segunda composição de fibra. O método é particularmente adequado para o reparo de tecidos tais como, por exemplo, dura mater, pericárdio, submucosa do intestino delgado, derme, epiderme, tendão, traqueia, folheto de válvula do coração, trato gastrointestinal, e tecido cardíaco. Procedimentos de reparo de tecido adequados incluem, por exemplo, neurocirurgias tais como reparo de dura mater, enxertos de pele, reparo de traqueia, reparo de trato gastrointestinal (por exemplo, reparo de hérnia abdominal, reparo de úlcera), reparo de defeito cardíaco, cirurgias de cabeça e pescoço, aplicação a fraturas ósseas, e reparo de queimadura.
[0053] Adequadamente, o material de enxerto não tecido inclui uma primeira composição de fibra, em que a primeira composição de fibra inclui um polímero selecionado de policaprolactona (poli(ε- caprolactona), PCL), polidioxanona (PDO), poli (ácido glicólico) (PGA), poli(ácido L-láctico) (PLA), poli(lactídeo-co-glicolídeo) (PLGA), poli(L- lactídeo) (PLLA), poli(D,L-lactídeo) (P(DLLA)), poli(etileno glicol) (PEG), montmorilonita (MMT), poli(L-lactideo-co-ε-caprolactona) (P(LLA-CL)), poli(ε-caprolactona-co-etil etileno fosfato) (P(CL-EEP)), poli[bis(p- metilfenóxi) fosfazeno] (PNmPh), poli(3-hidroxibutirato-co-3- hidroxivalerato) (PHBV), poli(éster uretano) ureia (PEUU), poli(p- dioxanona) (PPDO), poliuretano (PU), polietileno tereftalato (PET), poli(etileno-co-vinilacetato) (PEVA), poli(óxido de etileno) (PEO), poli(fosfazeno), poli(álcool etileno-co-vinílico), nanocompósitos de nanoargila de polímero, poli(etilenimina), poli(etilenoóxido), poli vinilpirrolidona; poliestireno (PS) e suas combinações. Polímeros particularmente adequados incluem poli(ácido láctico-co-glicólico), polidioxanona, policaprolactona, e suas combinações.
[0054] Adequadamente, o material de enxerto não tecido inclui uma segunda composição de fibra, em que a segunda composição de fibra inclui um polímero selecionado de policaprolactona (poli(ε- caprolactona), PCL), polidioxanona (PDO), poli (ácido glicólico) (PGA), poli(ácido L-láctico) (PLA), poli(lactídeo-co-glicolídeo) (PLGA), poli(L- lactídeo) (PLLA), poli(D,L-lactídeo) (P(DLLA)), poli(etileno glicol) (PEG), montmorilonita (MMT), poli(L-lactideo-co-ε-caprolactona) (P(LLA-CL)), poli(ε-caprolactona-co-etil etileno fosfato) (P(CL-EEP)), poli[bis(p- metilfenóxi) fosfazeno] (PNmPh), poli(3-hidroxibutirato-co-3- hidroxivalerato) (PHBV), poli(éster uretano) ureia (PEUU), poli(p- dioxanona) (PPDO), poliuretano (PU), polietileno tereftalato (PET), poli(etileno-co-vinilacetato) (PEVA), poli(óxido de etileno) (PEO), poli(fosfazeno), poli(álcool etileno-co-vinílico), nanocompósitos de nanoargila de polímero, poli(etilenimina), poli(etilenoóxido), poli vinilpirrolidona; poliestireno (PS) e suas combinações. Polímeros particularmente adequados incluem poli(ácido láctico-co-glicólico), polidioxanona, policaprolactona, e suas combinações.
[0055] Em uma concretização particularmente adequada, o material de enxerto não tecido inclui uma primeira composição de fibra compreendendo poli(ácido láctico-co-glicólico) e uma segunda composição de fibra compreendendo polidioxanona.
[0056] Como usado aqui, "indivíduo que necessita do mesmo" refere-se a um indivíduo tendo um defeito de tecido, dano de tecido, tecido que está faltando devido a dano ou remoção, e tecido danificado pela incisão. Os métodos são particularmente adequados para o uso com um indivíduo ou subconjunto de indivíduos tendo defeitos de dura que exigem reparo da dura mater. Indivíduos tendo defeitos de dura podem ser aqueles tendo uma perfuração na dura mater, aqueles tendo dura mater removida, aqueles tendo dura mater danificada, e aqueles tendo dura mater com uma incisão cirúrgica.
[0057] O indivíduo que necessita do mesmo pode ser um indivíduo adulto, uma criança e um indivíduo pediátrico. Indivíduos particularmente adequados podem ser um ser humano. Ouros indivíduos particularmente adequados podem ser animais tais como primatas, porcos, cachorros, gatos, coelhos, roedores (por exemplo, camundongos e ratos), e semelhantes.
[0058] Em algumas concretizações, o material de enxerto não tecido é preso ao campo cirúrgico, tal como por sutura do material de enxerto não tecido ao campo cirúrgico. Em outras concretizações, o material de enxerto não tecido é preso ao campo cirúrgico, tal como por um adesivo cirúrgico.
Exemplos Exemplo 1
[0059] Neste exemplo, o desempenho de um material de enxerto de colágeno xenogênico padrão ouro foi comparado com uma concretização exemplar do material de enxerto não tecido da presente invenção.
Materiais e Métodos Projeto de Estudo
[0060] Dez coelhos de New Zealand White fêmeas (de 5,0-5,5 meses, Western Oregon Rabbit Company, Philomath, OR) foram aleatoriamente escolhidas em dois grupos (I,II) de cinco animais cada (n=5). Grupo I serviu como o controle positivo quando todos os animais sofreram craniotomia bilateral e ressecção dural seguido por reparo cirúrgico bilateral dos defeitos durais induzidos que utilizam um material de enxerto de colágeno (Stryker, Inc. Kalamazoo, MI). Grupo II serviu como um grupo experimental quando todos os animais sofreram craniotomia bilateral e ressecção dural seguido por reparo cirúrgico bilateral dos defeitos durais induzidos que utilizam o material de enxerto não tecido não biológico totalmente reabsorvível. Todos os animais sofreram diariamente / semanalmente avaliação e exame comportamental quanto a sinais de neurotoxicidade, sequelas neurológicas, vazamento de CSF, e infecção. Quatro semanas pós- operatório todos os animais foram submetidos a eutanásia e e sítios de reparação, incluindo tecido cortical subjacente e crânio proximal, foram explantados para análise histológica e histopatológica. Todos os procedimentos de animais foram realizados em estrito de acordo com as diretrizes indicadas pela Animal Welfare Act (AWA), the Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care (AAALAC), e Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) of the University of Utah.
Procedimento Cirúrgico: Craniotomia Bilateral
[0061] Antes da cirurgia, a todos os animais foram administrados butorfanol, acepromazina, cefazolina, e dexametasona, bem como um emplastro de fentanila transdérmico para analgesia profilática. Todos os animais foram anestesiados via cetamina e diazepam, foram administrados intravenosamente via cateterismo da veia da orelha marginal, e foram mantidos através da duração da cirurgia via isoflurano. O crânio foi assepticamente preparado e foi esterilizado a partir cume frontal para occipital. A totalidade do cabelo foi removida e o sítio cirúrgico foi preparado com iodo de povidona e álcool isopropílico. Uma incisão sagital de linha média de 6 cm foi então feita que prolonga através do escalpo e o periósteo subjacente. O periósteo foi então elevado e foi retraído. Retalhos ósseos bilaterais foram então criados de cada lado do crânio utilizando uma broca neurocirúrgica de alta velocidade equipada com uma broca matchstick. Retalhos ósseos resultantes que medem aproximadamente de 10 mm x 12 mm foram então elevados e foram removidos expondo a dura mater subjacente. A dura mater foi cortada bilateralmente utilizando uma lâmina de micro- dissecação e dois defeitos dural circulares cada um aproximadamente de 8 mm x 10 mm foram criados sob microdissecação.
Procedimento Cirúrgico: Reparo Dural
[0062] Defeitos dural induzidos foram subsequentemente reparados com ou o material de enxerto de colágeno ou o material de enxerto não tecido não biológico totalmente reabsorvível (FIGURAS 1A & 1B). O material de enxerto de colágeno é um material de enxerto xenogênico, biológico constituído de colágeno tipo I derivado de tendão de Achilles bovino. O material de enxerto de colágeno é altamente reticulado resultando em um material de implante suturável, tecido, firme adequado para o uso no reparo dural. O material de enxerto de colágeno foi provido estéril e foi armazenado a temperatura ambiente antes do uso. O material de enxerto não tecido é um material de enxerto não biológico totalmente reabsorvível constituído de eletrofiado poli(ácido láctico-co-glicólico) e polidioxanona. Possui uma única arquitetura não tecida que resulta em um compatível com, material de implante flexível e suturável indicado para o uso no reparo da dura mater. O material de enxerto não tecido não biológico totalmente reabsorvível foi provido estéril e foi armazenado a temperatura ambiente antes do uso.
[0063] Antes do implante, ambos os materiais de enxerto foram hidratados em solução salina de acordo com suas respectivas instruções para o uso. Materiais de enxerto hidratados foram então colocados no campo cirúrgico e foram recortados para ajustar cada defeito dural. O tamanho e a forma do material de enxerto foi selecionado para conseguir pelo menos uma sobreposição de 2 mm com a dura mater adjacente em volta da circunferência do defeito. Enxertos hidratados foram então drapeados sobre o defeito dural para maximizar o contato entre o material de enxerto e a dura subjacente e promovem fechamento impermeável. Materiais de enxerto foram então presos à dura nativa utilizando quatros suturas de não tensão, interrompidas (7-0 PDS) espaçadas em volta da circunferência do defeito. Materiais de enxerto foram implantados tal que cada animal recebeu ou dois implantes de material de enxerto de colágeno (n=5 animais) ou dois implantes de material de enxerto não tecido (n=5 animais). Após o reparo de defeitos durais induzidos, cada sítio cirúrgico foi irrigado e foi fechado em duas camadas (periósteo / músculo, pele). Retalhos de osso retirados não foram substituídos durante o fechamento.
[0064] Após a cirurgia todos os animais foram recuperados antes da reintrodução na instalação de alojamento geral Butorfanol foi administrado como um analgésico pós-cirúrgico além do emplastro transdérmico de fentanila. Todos os animais no pós-operatório foram observados diariamente e foram avaliados semanalmente quanto aos sinais comportamentais de neurotoxicidade (postura, reflexo de luz pupilar, colocação de membro, propriocepção, reflexo corneal, marcha), indicações de vazamento de CSF, e mudança no peso de corpo.
Coleta de Tecido / Avaliação de CSF
[0065] Todos os animais foram humanamente submetidos a eutanásia 4 semanas pós-operatória. CSF foi coletado para análise fisioquímica por inserção de agulha para dentro da cisterna magna e aspirando de 1-2 ml de fluido que foi colocado em armazenagem fria. Após a coleta de CSF, o crânio, cérebro, e sítios de implantes foram cortados em blocos e foram fixados em formalina tamponada neutra. Drenagem dos linfonodos foram similarmente explantados e foram fixados na formalina tamponada neutra. O fluido de CSF foi enviado Logan Regional Hospital (Logan, UT) para análise físicoquímica. CSF foi analisado quanto ao conteúdo celular (glóbulos brancos, neutrófilos, linfócitos, monócitos/macrófagos, eosinófilos, basófilos, células de revestimento, glóbulos vermelhos) bem como níveis de glicose e proteína.
Análise Histológica / Histopatológica
[0066] Crânios explantados e linfonodos periféricos foram implantados em resina epóxi, foram bloqueados e foram seccionados. Seções do sítio de implante (incluindo tecido neodural e crânio/cérebro adjacente) foram manchadas com Luxol Fast Blue and Hematoxylin & Eosin (H&E) para visualizar e avaliar a saúde geral de tecido neodural, tecido cortical, e mielina. Seções do sítio do implante foram também imunomanchados para Proteína Ácida Fibrilar Glial (GFAP) para visualizar células gliais locais/astrócitos e avaliam a resposta inflamatória no sítio do implante. Seções dos linfonodos foram manchadas apenas com Hematoxylin & Eosin (H&E). Fotomicrografias representativas foram então obtidas utilizando microscópio eletrônico sob uma objetiva ótica 40X e um scanner de slides automático Nanozoomer provido pelo Hope Center, Washington University School of Medicine.
[0067] A resposta de tecido local a materiais substitutos de dura implantados foi quantificada via classificação microscópica de neovascularização, vascularização do tecido dentro do sítio de implante, fibrose, adesões do implante à pia mater, e neoduralização. Espessura de cápsula fibrosa (em μm) foi calculada a média entre três medições em cada sítio de implante. Se a presença do implante não foi bem definida, a espessura de tecido fibroso no sítio do implante foi relatado. Inflamação no sítio de implante foi quantificado por classificação microscópica do grau de infiltração de células polimorfonucleares, linfócitos, células de plasma, eosinófilos, macrófagos, e células gigantes multinucleadas no campo do implante. Necrose foi classificada quando a severidade de fragmentos celulares nucleares da morte de célula inflamatória.
Resultados Desempenho Intraoperatório / pós-operatório dos materiais substitutos de dura
[0068] Tanto materiais de enxerto não biológicos quanto biológicos de colágeno foram utilizados com sucesso para reparar defeitos durais bilaterais induzidos criados em coelhos New Zealand White fêmeas. Observações intraoperatória demonstravam que tanto enxertos com base em colágeno comercialmente disponíveis quanto enxertos não tecidos sintéticos totalmente reabsorvíveis possuíam propriedades adequadas para reparo dural eficaz. Após o implante cirúrgico os implantes de material de enxerto não tecido foram observados como sendo menos espessos e mais flexíveis / compatível com os implantes de enxerto com base em colágeno. O implantes de material de enxerto não tecido foram também observados para melhor se adaptar a dura nativa subjacente e foram mais facilmente suturadas no lugar em comparação com os implantes de enxerto com base em colágeno.
[0069] Todos os animais pós-operativamente sobreviveram até o ponto de tempo terminal e todos os animais exibiam comportamento, função neurológica e saúde geral normal. Exame regular do sítio do implante confirmou que sítios de implante de 0/10 contendo os implantes de enxerto com base em colágeno e sítios de implante de 0/10 contendo o material de enxerto não tecido exibiriam sinais de vazamento de CSF ou infecção de sítio de implante focal durante o curso do estudo. Exame pós-morte dos sítios de reparo ulteriormente confirmou a ausência de vazamentos de CSF e pseudomeningocele em todos os animais no estudo. Observação pós-operatória demonstrou que tanto o material de enxerto não tecido quanto os implantes de enxerto com base em colágeno eram eficazes no reparo de defeitos durais e prevenção de vazamento de CSF.
Análise de fluido cerebroespinhal / Linfonodos sentinela
[0070] Análise celular e fisicoquímica de CSF coletadas a partir de animais que sofreram reparo dural utilizando o enxerto com base em colágeno e o material de enxerto não tecido foi conduzido a fim de identificar sinais potenciais de neurotoxicidade, inflamação, e/ou infecção que resultam de materiais de implante. Contagens de sangue completas e análise de proteína conduzida no CSF coletado apareciam normais em todos os animais implantados com tanto os materiais de enxerto com base em colágeno quanto os materiais de enxerto não tecidos. Constatações negativas na análise de CSF sugerem que ou respostas neurotóxicos induzidas por material de implante ou respostas inflamatórias no tecido cortical regional. Análise histológica de linfonodos sentinela foi conduzida a fim de ulteriormente examinar a resposta inflamatória e resposta de corpo estranho aos implantes substitutos durais. Aos Animais foram implantados tanto com o enxerto com base em colágeno quanto com os materiais de enxerto não tecidos exibiam linfonodos de aparência normais quando no manchamento de H&E sugerindo nenhuma resposta inflamatória regional ou resposta de corpo estranho aos enxertos.
Análise Histological / Histopatológica de Sítios de implante
[0071] Análise histológica e histopatológica de sítios de reparo cirúrgicos foram conduzidas para qualitivamente e quantitativamente avaliar a eficácia de vários materiais substitutos de dura e a resposta de tecido / inflamatória aos enxertos implantados. Análise qualitativa de seções representativas de sítios de defeito reparados com qualquer enxerto com base em colágeno e os materiais de enxerto não tecidos demonstram diferenças significativas na eficácia do material implantado (FIGURAS 2A-2D). Seções coronais obtidas a partir de sítios com defeito reparados com o material de enxerto à base de colágeno demonstravam incorporação e infiltração celular pobre no material de enxerto. Seções ulterioremente demonstravam adesões fibrosas frequentes ou ligação por pontes de tecido conectivo do material de enxerto à base de colágeno implantado e tecido cortical subjacente. Observações qualitativas ulteriormente demonstravam neoduralização incompleta frequente através da superfície cortical do material de enxerto à base de colágeno. Em comparação, análise qualitativa de seções histológicas representativas obtidas a partir de sítios de defeito reparados com o material de enxerto não tecido totalmente reabsorvível demonstravam infiltração celular aumentada e incidência mais baixa de adesões corticais fibrosas. Seções coronais ulteriormente demonstravam neuroduralização mais completa através da superfície cortical do material de enxerto não tecido. Diferenças observadas na resposta de tecido aos materiais implantados ulteriormente relacionados com o estado de reabsorção de enxerto no momento da explantação. A quatro semanas pós-operatório, o material de enxerto à base de colágeno demonstrava infiltração e reabsorção celular mínima, enquanto o material de enxerto não tecido demonstrava infiltração e reabsorção celular marcada (FIGURAS 2A-2D).
[0072] Classificação quantitativa de seções histológicas provia comparação adicional da reação do nível de tecido a ambos os dispositivos substitutos de dura. Classificação microscópica de exames histopatológicos do sítio de implante revelou diferenças significativas nas respostas de nível de tecido e inflamatória ao material de enxerto não tecido, em comparação com o material de enxerto à base de colágeno (FIGURAS 3A & 3B e Tabela 1). Os Materiais de enxerto não tecidos foram observados para recrutar um número reduzido de células inflamatórias (por exemplo, monócitos e linfócitos) em comparação com o material de enxerto à base de colágenos (vide a Tabela 1). Os Materiais de enxerto não tecidos também exibiam menos fibrose e espessuras de cápsula fibrosa menores em comparação com o material de enxerto à base de colágeno. Classificação histopatológica de resposta de inflamação e tecido ulteriormente indicava que o material de enxerto não tecido exibia uma resposta inflamatória mais baixa, e foi, portanto, classificada como não irritante, em comparação com o material de enxerto à base de colágeno. Tabela 1: Avaliação Histopatológica
Figure img0001
[0073] aClassificado a partir de 0 (ausente)-4 (embalado). bClassificado a partir de 0 (ausente) - 4 (severa). cClassificado a partir de 0 (ausente) - 4 (capilares extensos suportados por fibroblastos). dClassificado a partir de 0 (ausente) - 5 (>75% do campo de implante). eClassificado a partir de 0 (ausente) - 5 (100% do campo de implante). fClassificado a partir de 0 (nenhuma cápsula fibrosa) - 4 (cápsula fibrosa >300 um de espessura).
[0074] Os resultados apresentados aqui oferecem uma análise comparativa do material de enxerto não tecido e o material de enxerto à base de colágeno em um modelo de duraplastia de coelho bilateral. Tanto materiais demonstravam reparo de defeitos durais induzidos e prevenção de vazamento de CSF sem danificar tecido neural proximal. Esta comparação funcional demonstra desempenho equivalente do material de enxerto não tecido com matrizes de colágeno padrão ouro amplamente usadas em clínicas neurocirúrgicas contemporâneas. Análise histopatológica do sítio do implante 4 semanas pós-operatória revelou, no entanto, que o desempenho do material de enxerto não tecido e o material de enxerto à base de colágeno não eram equivalentes quando considerando respostas de nível de tecido e respostas inflamatórias locais eliciadas no sítio de implantação. O material de enxerto não tecido exibia vantagens distintas na resposta de tecido local incluindo formação de fibrose reduzida / cápsula fibrosa e adesões corticais diminuídas em comparação com o material de enxerto à base de colágeno (FIGURAS 3A-3B). Além do mais, o material de enxerto não tecido induzia mais neoduralização do que o material de enxerto à base de colágeno no sítio de implante, e em alguns casos o material de enxerto não tecido suportava neoduralização completa do defeito pelo tempo de explantação (FIGURA 3C).
[0075] A diferença na resposta de tecido ao material de enxerto não tecido e o material de enxerto à base de colágeno é provavelmente influenciada por diferenças na composição dos implantes e, especificamente, diferenças na natureza reabsorvível dos materiais. O material de enxerto à base de colágeno não apareceu sofrer reabsorção significativa 4 semanas depois do implante, mas sim, estava associado a infiltração de tecido/celular mínima e cápsula fibrosa significativa em volta do material de colágeno reticulado acelular. Assim, embora o material de enxerto à base de colágeno seja constituído de colágeno à base de animal biologicamente derivado, a resposta biológica ao material implantado é provável que possa ser esperado de proteína nativa. O material de enxerto à base de colágeno, apesar de sua composição biológica, exibe uma resposta in vivo significativamente divergente àquela de tecido nativo ou fresco.
[0076] Alternativamente, o implante do material de enxerto não tecido demonstrou reabsorção modesta em paralela com infiltração celular aumentada do material. Particularmente, elementos de reabsorção do implante de material de enxerto não tecido foram observados como estando localizados dentro dos macrófagos que tinham infiltrados o sítio do implante. Esta observação confirma a natureza reabsorvível e transitória do material de enxerto não tecido. O material eletrofiado sintético utilizado na construção do material de enxerto não tecido provia um ambiente em que células poderiam migrar e que poderiam ser rompidas para permitir remodelação subsequente do tecido. Construtos totalmente reabsorvíveis tal como o material de enxerto não tecido pode possuir múltiplas vantagens sobre implantes de longo prazo ou permanentes pelo fato de que o material serve como uma barreira aguda e armação para nova formação de tecido ainda reabsorve após a regeneração de tecido impedindo reações crônicas indevidas ao material implantado. Além do mais, a falta de constituintes xenogênicos ou alogênicas, derivados de animal podem eficazmente reduzir a incidência de respostas alérgicas ou inflamatórias ao material substituto de dura implantado comumente associado a materiais de enxerto biológicos existentes.
[0077] A falta de reabsorção do material de enxerto à base de colágeno implantado é provavelmente um efeito o pós-processamento utilizado na construção do material biológico. A reticulação do colágeno bovino exigia prover a resistência mecânica necessária para uso intra- operatório e suturabilidade simultaneamente afetava os elementos biológicos e estruturais do material. Como demonstrado neste exemplo, substitutos de dura sintéticos totalmente reabsorvíveis podem prover resistência mecânica adequada para suturabilidade, ótima manipulação e conformidade, bem como reabsorção confiável que encoraja remodelação de tecido na forma de neoduralização. O material de enxerto não tecido é único, no entanto, pelo fato de que o substituto de dura não biológico também exibe inflamação reduzida, fibrose diminuída, e adesões menores à pia mater do que substitutos de dura biológicos padrão ouro presentemente no uso em clínicas neurológicas. A arquitetura não tecida, criada por eletrofiação, pode ser atribuída com uma resposta de tecido melhorada, quando em comparação com substitutos de dura sintética alternativos. Além do mais, este mecanismo da síntese provê um material com drapeabilidade e manipulação superior quando em comparação com alternativas com conformidade reduzida. Os Materiais de enxerto não tecidos (por exemplo, o material de enxerto não tecido) da presente invenção desse modo oferecem uma opção única e atraente nos procedimentos de reparo dural que provêem facilidade de manipulação, eficácia, e biocompatibilidade, finalmente levando a reparo dural melhorado.
[0078] Os Materiais de enxerto não tecidos da presente invenção provêem substitutos de dura não biológicos, reabsorvíveis oferecem uma única combinação de resistência mecânica para suturabilidade e conformidade para facilidade de manipulação. A arquitetura não tecido dos materiais permite infiltração celular e suporta reabsorção total do material de implante enquanto encoraja a regeneração de dura nativa. Os materiais eficazmente encerravam defeitos de dura equivalentes a um substituto de dura biológico padrão ouro (o material de enxerto à base de colágeno) e induziam uma resposta de tecido local superior caracterizada por inflamação diminuída e neoduralização aumentada. Os Materiais de enxerto não tecidos desse modo oferecem vantagens significativas sobre substitutos de dura existente que podem levar aos resultados clínicos melhorados nos múltiplos quadros neurocirúrgicos. Exemplo 2
[0079] Neste exemplo, as propriedades físicas da malha não tecida foram determinadas pelas medições direta da fibra de malha, tamanho do poro, massa, e dimensões.
[0080] Artigos de teste foram cortados em quatro porções de cerca de 1 cm2 cada. Porções extirpadas estavam ligadas a um toco SEM de 12 mm padrão usando-se fita de carbono de lado duplo. Duas porções foram posicionadas em uma orientação de "dimple up" e duas porções foram posicionadas em uma orientação "dimple down". Amostras foram revestidas com ~20 Â de ouro usando-se um revestidor por lançamento Denton Desk V. Propriedades físicas analisadas eram o tamanho médio do poro, diâmetro médio da fibra, espessura média, dimensão lateral, massa, e "densidade da área" (g/m2). Dados dimensionais foram coletados por gravação de uma série de micrografias eletrônicas secundárias a partir de cada amostra usando-se um microscópio eletrônico por varredura TESCAN Vega 3. Um nível de ampliação de 2 kx foi especificado para coleta de dados. Imagens foram também coletadas a ampliação de 500X. Propriedades físicas foram medidas diretamente nas micrografias usando-se software calibrado implantado no sistema de operação TESCAN. O número de propriedades gravadas por micrografia eram 30 fibras por imagem e 20 poros por imagem. Localizações de fibra e poro foram aleatoriamente selecionadas. Espessura média foi determinada por cálculo da média de cinco medições de um campo de seção transversal 100x de vista. Dimensão laleral foi medida com uma régua calibrada rastreável a padrões de NIST. Massa foi determinada por peso de amostras em uma balança analítica calibrada antes do corte.
Exemplo 3
[0081] Neste exemplo, a testagem não destrutiva foi conduzida sobre o material não tecido da descrição.
[0082] Massa foi determinada por peso da amostra em uma balança. O tamanho foi medido para incluir o comprimento e a largura do material usando-se calibres calibrados. Área (cm2) foi calculada. "Densidade da área" (g/m2) foi calculada usando-se medições de massa e tamanho.
Exemplo 4
[0083] Neste exemplo, a resistência à tração no material não tecido da descrição foi analisada.
[0084] Especificamente a resistência à tração de tiras de 1 polegada x 3 polegada (1 polegada = 2,54 cm) preparadas a partir de a 3 polegada x 3 polegada de amostra de material de enxerto não tecido no rompimento e % de alongamento na ruptura foi realizada usando-se um Testador Instron. Uma tira de 1 polegada x 3 polegada (1 polegada = 2,54 cm) foi colocada as aderências do testador Instron. Localização do rompimento, comprimento de calibre, velocidade de sepração de aderência, amostra e identificação de especificação, parâmetros de tamanho da amostra e parâmetros de pré-condicionamento foram observados. Resistência à tração foi medida em (N) e a % de alongamento no rompimento foi medida em %.
Exemplo 5
[0085] Neste exemplo, a "retirada da sutura" ou a força exigida para retirar uma sutura do material não tecido da descrição foi analisada.
[0086] A força exigida para retirar uma sutura do material não tecido da descrição foi analisada usando-se um Testador Instron em tiras de 1 polegada x 3 polegada (1 polegada = 2,54 cm) preparadas a partir de uma amostra de material de enxerto não tecido de 3 polegada x 3 polegada (1 polegada = 2,54 cm). Tiras foram encharcadas por 2 horas a temperatura ambiente em água desionizada. Comprimento de calibre foi ajustado para 100,8 mm e a velocidade de separação de aderência foi ajustada a 75 mm/minuto. Uma sutura de monofilamento de polipropileno de 2-0 foi enfiada através do centro da tira aproximadamente de 7,5 mm da extremidade superior da amostra. Finais de sutura foram grampeadas. Rasgo da amostra foi observado e dados excluídos do ruptura da sutura. A força de retirada máxima foi medida em (N).
[0087] Estes materiais e métodos revelados aqui provêem materiais substitutos para reparo de tecido. Em particular, os materiais e métodos revelados aqui provêem um substituto não biológico para o reparo de tecido.

Claims (8)

1. Material de enxerto não tecido reabsorvível, caracterizado pelo fato de que compreende: uma primeira composição de fibra não tecida, em que a primeira composição de fibra não tecida compreende um polímero selecionado do grupo que consiste em policaprolactona, polidioxanona, poli (ácido glicólico), poli(ácido L-láctico), poli(lactídeo-co-glicolídeo), poli(L-lactídeo), poli(D,L-lactídeo), poli(etileno glicol), montmorilonita, poli(L-lactideo-co-ε-caprolactona), poli(ε-caprolactona-co-etil etileno fosfato), poli[bis(p-metilfenóxi) fosfazeno], poli(3-hidroxibutirato-co-3- hidroxivalerato), poli(éster uretano) ureia, poli(p-dioxanona), poliuretano, polietileno tereftalato, poli(etileno-co-vinilacetato), poli(óxido de etileno), poli(fosfazeno), poli(álcool etileno-co-vinílico), nanocompósitos de nanoargila de polímero, poli(etilenimina), poli(etilenoóxido), poli vinilpirrolidona, poliestireno (PS) e combinações dos mesmos; uma segunda composição de fibra não tecida, em que a segunda composição de fibra não tecida compreende um polímero selecionado do grupo que consiste em policaprolactona, polidioxanona, poli (ácido glicólico), poli([ácido L-láctico), poli(lactídeo-co-glicolídeo), poli(L-lactídeo), poli(D,L-lactídeo), poli(etileno glicol), montmorilonita, poli(L-lactideo-co-ε-caprolactona), poli(ε-caprolactona-co-etil etileno fosfato), poli[bis(p-metilfenóxi) fosfazeno], poli(3-hidroxibutirato-co-3- hidroxivalerato), poli(éster uretano) ureia, poli(p-dioxanona), poliuretano, polietileno tereftalato, poli(etileno-co-vinilacetato), poli(óxido de etileno), poli(fosfazeno), poli(álcool etileno-co-vinílico), nanocompósitos de nanoargila de polímero, poli(etilenimina), poli(etilenoóxido), poli vinilpirrolidona; poliestireno e combinações dos mesmos; em que a primeira composição de fibra não tecida e a segunda composição de fibra não tecida compreendem diferentes polímeros; uma superfície substancialmente plana compreendendo a primeira composição de fibra e a segunda composição de fibra; pelo menos uma projeção que surge substancialmente perpendicular à superfície substancialmente plana do material de enxerto não tecido reabsorvível; e pelo menos um recorte substancialmente perpendicular à superfície substancialmente plana do material de enxerto não tecido reabsorvível.
2. Material de enxerto não tecido reabsorvível de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que razão da primeira composição de fibra não tecida para da segunda composição de fibra não tecida varia de cerca de 10:1 a cerca de 1:10.
3. Material de enxerto não tecido reabsorvível de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende um tamanho médio de poro de desde cerca de 10 μm2 a cerca de 10,000 μm2.
4. Material de enxerto não tecido reabsorvível de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma da primeira composição de fibra não tecida e da segunda composição de fibra não tecida compreendem um diâmetro média de fibra de menos do que 5 μm.
5. Material de enxerto não tecido reabsorvível de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a primeira composição de fibra não tecida e a segunda composição de fibra não tecida são uniformemente distribuídas através de todo o material.
6. Material de enxerto não tecido reabsorvível de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a primeira composição de fibra não tecida e a segunda composição de fibra não tecida são independentemente distribuídas em um padrão através de todo o material.
7. Material de enxerto não-tecido reabsorvível de acordo com a qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a primeira composição de fibra não tecida compreende poli(ácido lactico-co-glicólico) e a segunda composição de fibra não tecida compreende polidioxanona.
8. Material de enxerto não-tecido reabsorvível de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o poli(ácido lactico-co- glicólico) compreende cerca de 90 mol% de glicólico e 10 mol% de L- lactídeo.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2965110C (en) 2010-06-17 2020-06-02 Washington University Biomedical patches with aligned fibers
CA3066269C (en) 2012-09-21 2022-03-29 Washington University Multilayered biomedical structures configured to separate after a predetermined time or upon exposure to an environmental condition
US10632228B2 (en) 2016-05-12 2020-04-28 Acera Surgical, Inc. Tissue substitute materials and methods for tissue repair
CN109898236B (zh) * 2019-03-15 2021-12-14 深圳市光远生物材料有限责任公司 一种载药纳米纤维膜及其制备方法和应用
CN109908108B (zh) * 2019-03-15 2022-05-03 深圳市光远生物材料有限责任公司 一种载药纳米复合纤维膜系统及其制备方法和应用

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3338992A (en) 1959-12-15 1967-08-29 Du Pont Process for forming non-woven filamentary structures from fiber-forming synthetic organic polymers
US3502763A (en) 1962-02-03 1970-03-24 Freudenberg Carl Kg Process of producing non-woven fabric fleece
US3740302A (en) * 1966-09-21 1973-06-19 Celanese Corp Spray spun nonwoven sheets
US3341394A (en) 1966-12-21 1967-09-12 Du Pont Sheets of randomly distributed continuous filaments
US3542615A (en) 1967-06-16 1970-11-24 Monsanto Co Process for producing a nylon non-woven fabric
US3849241A (en) 1968-12-23 1974-11-19 Exxon Research Engineering Co Non-woven mats by melt blowing
DE2048006B2 (de) 1969-10-01 1980-10-30 Asahi Kasei Kogyo K.K., Osaka (Japan) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer breiten Vliesbahn
DE1950669C3 (de) 1969-10-08 1982-05-13 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Vliesherstellung
US3909009A (en) 1974-01-28 1975-09-30 Astatic Corp Tone arm and phonograph pickup assemblies
US4340563A (en) 1980-05-05 1982-07-20 Kimberly-Clark Corporation Method for forming nonwoven webs
CA2195384C (en) * 1996-01-19 2007-06-05 Kung Liu Cheng Absorbable polymer blends and surgical articles fabricated therefrom
CA2650804C (en) * 2006-04-25 2016-09-13 Children's Medical Center Corporation Methods and compositions for the treatment of open and closed wound spinal cord injuries
CN100569299C (zh) * 2006-08-29 2009-12-16 北京华世本全科技有限公司 可降解复合生物材料医用膜
CN102231992B (zh) * 2008-09-09 2015-05-20 生物模拟治疗公司 用于治疗肌腱和韧带损伤的血小板衍生生长因子的组合物和方法
EP2962704A1 (en) 2008-10-07 2016-01-06 Nanonerve, Inc. Multilayer fibrous polymer scaffolds, methods of production and methods of use
IN2012DN00368A (pt) * 2009-07-06 2015-08-21 Coloplast As
US9295463B2 (en) * 2009-10-08 2016-03-29 Covidien Lp Shape memory fasteners and method of use
US8273369B2 (en) * 2010-05-17 2012-09-25 Ethicon, Inc. Reinforced absorbable synthetic matrix for hemostatic applications
CN102260963A (zh) * 2011-06-28 2011-11-30 西南交通大学 一种制备微纳米级图案化电纺纤维膜的方法
GB201117295D0 (en) * 2011-10-07 2011-11-16 Neotherix Ltd Compressible dressing
CN102691176A (zh) * 2012-06-14 2012-09-26 东华大学 利用绝缘接收模板静电纺制备图案化纳米纤维膜的方法
CN103599562A (zh) * 2013-11-15 2014-02-26 无锡中科光远生物材料有限公司 一种微图案化的纳米纤维体的制备方法
US11739452B2 (en) * 2014-01-30 2023-08-29 Poly-Med, Inc. Time-dependent synthetic biological barrier material
CN104894750B (zh) * 2015-06-16 2017-05-03 青岛大学 一种力敏可拉伸电纺图案化导电纳米纤维膜及其制备方法
CN105455923A (zh) * 2015-11-24 2016-04-06 无锡中科光远生物材料有限公司 一种神经修复套管及其制备方法和应用

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