BRPI0306744B1

BRPI0306744B1 - método para mitigar a calcificação pós-implantação de um material bioprotético

Info

Publication number: BRPI0306744B1
Application number: BRPI0306744A
Authority: BR
Inventors: Alain F Carpentier; Sophie M Carpentier
Original assignee: Edwards Lifesciences Corp
Priority date: 2002-01-03
Filing date: 2003-01-02
Publication date: 2016-12-20
Also published as: EP1478413A2; US6878168B2; US8632608B2; AU2003214801A8; WO2003057269A2; EP1478413B1; CA2471197A1; BR0306744A; JP2005514113A; US20120117734A1; US10053256B2; AU2003214801A1; US20140130456A1; US20030125813A1; CA2471197C; JP4555570B2; US20050071926A1; WO2003057269A3; BRPI0306744B8

Abstract

"tratamento de tecidos bioprotéticos para mitigar a calcificação pós-implante". tecidos bioprotéticos são tratados por imersão ou de outra maneira contactando tecido fixado, não-fixado ou parcialmente fixado com uma solução de glutaraldeído que foi anteriormente tratada por aquecimento ou ph ajustado antes de seu contato com o tecido. o tratamento por aquecimento anterior ou ajuste do ph da solução de glutaraldeído causa sua concentração de aldeído livre diminuir em torno de 25% ou mais, preferivelmente em tanto quanto 50%, e permite uma solução de glutaraldeído "estabilizada" ser obtida na concentração e ph desejados para uma fixação ideal do tecido em temperatura elevada ou baixa. este tratamento resulta em um decréscimo na propensão do tecido para calcificar-se após ser implantado dentro do corpo de um paciente humano ou animal. a solução de glutaraldeído tratada por aquecimento ou de ph ajustado pode, em alguns casos, também ser empregada como uma solução de esterilização terminal tal que o tratamento de decréscimo de calcificação com o glutaraldeído anteriormente tratado e uma esterilização terminal pode ser executado simultaneamente e/ou em um recipiente único.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA MITIGAR A CALCIFICAÇÂO PÔS-IM PLANTAÇÃO DE UM MATERIAL BIOPROTÉTICO".

Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se geral mente aos biomateriais e mais particularmente aos métodos para mitigar a calcificação pós-implante de materiais bioprotéticos e os dispositivos bioprotéticos e artigos produzidos por tais métodos.

Antecedente da Invenção [002] Os tecidos biológicos implantaveis podem ser formados de tecidos humanos preservados congelando-se (isto é, crio preservando-se} os assim chamados tecidos de homoenxerto, ou de tecidos animais preservados fixando-se quimicamente (isto é, curtindo-se) a assim chamada bioprótese (Carpentier, Biological Tíssues in Heart Valve Re-placement, Butterworth (1972), lonescu editor). O tipo de tecidos biológicos usados como biopróteses inclui válvulas cardíacas, vasos san-güíneos, pele, dura-máter, pericárdio, submucosa do intestino delgado ("tecido SIS"), ligamentos e tendões. Estes tecidos biológicos tipicamente contêm proteínas do tecido conjuntivo (isto é, colágeno e elastina) que agem como estrutura de suporte do tecido. A flexibilidade ou rigidez de cada tecido biológico é largamente determinada pelas quantidades relativas de colágeno e elastina presente dentro do tecido e/ou pela estrutura física e configuração de sua estrutura do tecido conjuntivo. O colágeno é a proteína do tecido conjuntivo mais abundante presente na maioria dos tecidos. Cada molécula de colágeno é preparada de três (3) cadeias de polipeptídeo entrelaçadas em uma configuração helicoidal enrolada.

[003] As técnicas usadas para fixação química de tecidos biológicos tipicamente envolvem a exposição do tecido biológico em um ou mais fixadores químicos (isto é, agentes de curtimento) que formam ligações cruzadas entre as cadeias de polipeptídeo dentro de uma dada mo- lécula de colágeno (isto é, ligações cruzadas intramoleculares), ou entre moléculas de colágeno adjacentes (isto é, ligações cruzadas intermo-leculares).

[004] Exemplos de agentes fixadores químicos que foram utilizados para reticular os tecidos biológicos colagenosos incluem, formalde-ído, glutaraldeído, amido de dialdeído, diisocianato de hexametileno e certos compostos de poliepóxi. Dos vários fixadores químicos disponíveis, o glutaraldeído foi o mais amplamente usado desde a descoberta de seus efeitos antiimunológicos e antidegenerativos por Dr. Carpentier em 1968. Observe Carpentier, A., J. Thorac. Cardiovascular Surgery, 58: 467 - 69 (1969). Em adição, o glutaraldeído é um dos agentes de esterilização mais eficiente. O glutaraldeído é usado como o fixador e o es-terilizante para muitos produtos bioprotéticos comercial mente disponíveis, tal como válvulas do coração bioprotéticas de suíno (por exemplo, Bioprótese de suíno com sonda Carpentier-Edwards®), válvulas peri-cardianas do coração bovinas (por exemplo, Bioprótese Pericardial Carpentier-Edwards®) e válvulas aórticas de suíno sem sonda (por exemplo, Bioprótese Aórtica sem Sonda Edwards PRIMA Plus®), todas fabricadas e vendidas por Edwards Lifesciences LLC, Irvine, CA.

[005] Um problema associado com a implantação de muitos materiais bioprotéticos é aquele que as proteínas do tecido conjuntivo (isto é, colágeno e elastina) dentro destes materiais podem tornar-se calcifi-cadas seguindo a implantação dentro do corpo. Tal calcificação pode resultar no endurecimento indesejável ou degradação da bioprótese. Dois (2) tipos de calcificação- intrínseca e extrínseca- são conhecidos por serem encontrados em biopróteses colagenosas fixadas. A calcificação intrínseca segue a adsorção pelo tecido de lipoproteínas e proteínas de ligação de cálcio. A calcificação extrínseca segue a adesão de células (por exemplo, plaquetas) à bioprótese e leva ao desenvolvimento das placas de superfície contendo fosfato de cálcio na bioprótese.

[006] Os fatores que afetam a taxa na qual as biopróteses de tecido fixadas sofrem a calcificação não foram totalmente elucidados. Entretanto, os fatores pensados para influenciar a taxa de calcificação incluem a idade do paciente, a existência de distúrbios metabólicos (isto é, hipercalcemia, diabetes, etc), fatores dietéticos, a presença de infecção, administração de cálcio parenteral, desidratação, distorção in situ da bioprótese (por exemplo, tensão mecânica), terapia de anticoa-gulação inadequada durante o período inicial seguindo a implantação cirúrgica e respostas ao tecido hospedeiro imunológicos.

[007] Várias técnicas foram antes propostas para mitigarem a calcificação in situ das biopróteses fixadas por glutaraldeído ou para de outra maneira melhorar os processos de fixação de glutaraldeído. Incluídos entre estes são os métodos descritos em Patente dos Estados Unidos N2 4.729.139 (Nashef) intitulada Selective Incorporation of a Polymer into Implantable Biological Tissue to Inhibit Calcification; Patente dos Estados Unidos N2 4.885.005 (Nashef e outros) intitulada Surfactant Treatment of Implantable Biological Tissue To Inhibit Calcification; Patente dos Estados Unidos N2 4.648.881 (Carpentier e outros) intitulada Implantable Biological Tissue and Process For Preparation Thereof; Patente dos Estados Unidos N2 4.976.733 (Girardot) intitulada Prevention of Prosthesis Calcification; Patente dos Estados Unidos N2 4.120.649 (Schechter) intitulada Transplants; Patente dos Estados Unidos N2 5.002.566 (Carpentier) intitulada Calcification Mitigation of Bioprosthetic Implants; EP 103947 A2 (Pollock e outros) intitulada Me-thod For Inhibiting Mineralization of Natural Tissue During Implantation, e Patente dos Estados Unidos N2 5.215.541 (Nashef e outros) intitulada Surfactant Treatment of Implantable Biological Tissue to Inhibit Calcification. Recentemente, uma nova técnica de mitigação de cálcio por fixação em alta temperatura do tecido em glutaraldeído foi desenvolvida e foi descrita em Patente dos Estados Unidos 5.931.969 (Carpentier e outro) intitulada Methods And Apparatus For Treating Biological Tis- sue To Mitigate Calcification. Embora algumas destas técnicas tenham mostrado ser eficiente na redução de calcificação, permanece uma necessidade na técnica para outras melhoras das técnicas existentes ou para o desenvolvimento de novas técnicas de mitigação de calcificação para diminuir a tendência para a calcificação põs-implante de tecidos bioprotéticos fixados, Sumário da Invenção [008] A presente invenção fornece métodos para tratar o tecido para inibir a calcificação pós-implante pela qual o tecido parcialmente fixado ou não-fixado é submergido em ou de outra maneira contatado com uma solução de glutaraldeído pré-tratada. Em uma modalidade preferida da presente invenção, a solução de glutaraldeído é tratada por aquecimento antes de seu contato com o tecido. Preferivelmente, a solução de glutaraldeído é aquecida em uma primeira temperatura durante um primeiro período de tempo, A temperatura da solução de glu-taraldeido é em seguida ajustada em uma segunda temperatura (preferivelmente menor do que a primeira temperatura), antes de contatar o tecido bioprotético.

[009] A primeira temperatura a qual a solução de glutaraldeído é aquecida é suficientemente alta, e é mantida durante um período suficientemente longo, para fazer com que o teor de aldeído livre e pH da solução de glutaraldeído caia por uma quantidade predeterminada. Preferivelmente, o tratamento por aquecimento anterior da solução de glutaraldeído faz com que a concentração de aldeído livre da solução diminua por cerca de 25%, preferivelmente por cerca de 50%. A solução de glutaraldeído pode ser tamponada para que o pH esteja inicialmente na faixa de cerca de 7,2 a 7,8, preferivelmente cerca de 7,4. Depois que o aquecimento foi realizado, o pH da solução tipicamente terá caído para aproximadamente 5,0 a 7,0, preferivelmente 6,0. Devido ao preaquecimento da solução de glutaraldeído, a solução não altera significantemente suas características químicas quando usada para tratar o tecido mais tarde no procedimento.

[0010] Em uma modalidade preferida, a solução de glutaraldeído é aquecida em uma primeira temperatura de pelo menos 20°C, porém preferivelmente não mais do que 90°C. Mais preferivelmente, a solução de glutaraldeído é aquecida em uma temperatura entre cerca de 60°C a 80°C, e mais preferivelmente cerca de 70 + 5°C. A solução de glutaraldeído pode tornar-se um pouco amarela na cor durante esta etapa de tratamento por aquecimento. O período de tempo durante o qual a primeira temperatura deve ser mantida tipicamente variará inversamente com a primeira temperatura (isto é, temperaturas mais baixas requererão um período mais longo de tempo para causar um decréscimo no teor de aldeído livre e /ou uma queda no pH). Preferivelmente, o glutaraldeído é aquecido à primeira temperatura durante um período de tempo entre cerca de uma hora e seis meses, e mais preferivelmente cerca de 1 dia a 2 meses. Conseqüentemente, a solução é filtrada e ajustada em uma segunda temperatura antes de adicionar o tecido. Preferivelmente, esta segunda temperatura pode estar na faixa de cerca de 30 a 70°C, preferivelmente cerca de 40 - 60°C, e mais preferivelmente cerca de 50°C + 5.

[0011] Em outra modalidade da presente invenção, a solução de glutaraldeído não é tratada por aquecimento porém o pH da solução de glutaraldeído é ajustado em um pH dentro da faixa de cerca de 5,0 a 7,0, e preferivelmente a cerca de 6,0. A solução de glutaraldeído, seja por preaquecimento ou ajuste de pH, é em seguida usada para tratar o tecido, preferivelmente em uma temperatura na faixa de cerca de 30 a 70°C, mais preferivelmente em uma temperatura entre cerca de 40 a 60°C, e mais preferivelmente, em uma temperatura de cerca de 50°C + 5°C. Em uma modalidade preferida, o tecido é tratado durante um período de tempo entre cerca de um a seis meses, e mais preferivelmente durante cerca de um dia a dois meses. Por exemplo, em uma tem- peratura de cerca de 50°C, o período preferido de tempo está entre cerca de 5 dias a 10 dias, e mais preferivelmente, durante cerca de sete dias.

[0012] A solução de glutaraldeído ajustada por pH ou tratada por aquecimento pode, em alguns casos, também ser usada como uma solução de esterilização terminal tal que o tratamento de diminuição de calcificação com glutaraldeído previamente tratado e uma esterilização terminal pode ser realizado simultaneamente com a mesma solução e/ou em um recipiente simples.

[0013] As soluções de glutaraldeído tratadas por aquecimento podem também conter outras químicas para realçar sua eficácia, tal como tensoativos (por exemplo, Tween 80), álcool (por exemplo, etanol) e /ou aldeídos (por exemplo, formaldeído).

[0014] Em outra modalidade do método da presente invenção, o tecido é tratado por aquecimento em uma solução preaquecida exceto glutaraldeído, por exemplo, qualquer outra solução fixadora ou uma solução de tensoativo (por exemplo, Tween 80 com ou sem etanol e/ou formaldeído), ou uma solução fisiológica (por exemplo, solução salina ou uma solução de sal balanceada). O preaquecimento da solução é realizado em uma temperatura entre cerca de 20 a 90°C, mais preferivelmente entre cerca de 37 e 60°C, e mais preferivelmente cerca de 45°C, durante uma hora a seis meses, preferivelmente um dia ou dois meses. Na solução preaquecida, o tecido é tratado por aquecimento entre cerca de 30 e 70°C, e mais preferivelmente cerca de 50°C, durante cerca de um dia a dois meses. Em outra modalidade, o tecido é tratado por aquecimento em uma solução fisiológica não-tratada por preaqueci mento onde o pH foi ajustado entre 5,0 e 7,0, preferivelmente 6,0.

[0015] O método da presente invenção resulta em um decréscimo na tendência do tecido de calcificar depois de ser implantado dentro do corpo de um paciente humano ou animal. Antes de, concomitantemente com, ou depois de passar por tratamento com o glutaraldeído pré-tratado, o tecido pode ser quimicamente fixado expondo-se o tecido a um ou mais fixadores químicos ou criopreservado congelando-se o tecido de acordo com as técnicas bem-conhecidas.

[0016] Também de acordo com a invenção, existem artigos ou dispositivos bioprotéticos fornecidos que são formados, completamente ou parcialmente, do tecido que foi tratado de acordo com as várias modalidades do método da presente invenção. Exemplos de tecidos biológicos de origem humana ou animal que podem ser usados em artigos ou dispositivos bioprotéticos da presente invenção incluem, porém não são necessários limitados às: válvulas do coração; válvulas venosas; vasos sangüíneos; uretér; tendão; dura-máter; pele; pericár-dio; cartilagem (por exemplo, menisco); ligamento; osso; intestino (por exemplo, parede intestinal); submucosa do intestino delgado ("tecido SIS"), e periósteo.

[0017] Também de acordo com a presente invenção, existem métodos fornecidos para tratar doenças e distúrbios de pacientes mamíferos, implantando-se materiais bioprotéticos que têm passado por tratamento de mitigação da calcificação das várias modalidades do método da presente invenção. Tais métodos de tratamento incluem, porém não são limitados a, a) substituição cirúrgica das válvulas do coração doentes com válvulas do coração bioprotéticas que foram tratadas com glutaraldeído de acordo com a presente invenção, b) reparo ou desvio de vasos sangüíneos implantando-se enxertos vasculares biológicos que foram tratados com glutaraldeído de acordo com a presente invenção, c) reparo ou substituição cirúrgica de ligamentos deficientes ou despedaçados implantando-se ligamentos bioprotéticos que foram tratados com glutaraldeído de acordo com a presente invenção e, d) reparo, reconstrução, reformação, realce, aumento, encravamento, reconstrução ou regeneração de tecidos nativos implantando-se uma ou mais camadas de tecido bioprotético ou biopolimérico que foram tratadas com glutaraldeído de acordo com a presente invenção (por exemplo, construção de tecido com um tecido natural ou camada biopolimérico ou tecido natural}.

[0018] Ainda também de acordo com esta invenção, as várias modalidades do método de mitigar a calcificação pós-implantação de tecidos bioprotéticos oferecem vantagens significantes sobre práticas anteriores onde o glutaraldeído foi aquecido na presença do tecido, visto que a presente invenção permite os aspectos desejáveis do tratamento por aquecimento a ser obtido antes de qualquer contato entre a solução de glutaraldeído e o tecido, e também permite a temperatura da solução de glutaraldeído ser diminuída a cerca de 30 a 70°C, preferivelmente cerca de 40 a 60° C, ou mais preferivelmente em cerca de 50°C antes de qualquer contato com o tecido. Isto diminui o potencial para reações indesejáveis ou desfavoráveis ao tecido bioprotético devido à exposição em concentrações de aldeído livre elevadas e /ou tratamento por aquecimento a longo prazo em temperaturas acima de 60°C. Isto também leva em conta o tratamento do tecido dentro de estruturas de tempo de fabricação realístico.

[0019] Ainda também de acordo com esta invenção, o método de preaquecer a solução, e /ou aquecer o tecido, oferece melhor esterilização de ambos, a solução e o tecido nos diferentes estágios do processo de fabricação, incluindo o estágio terminal. Outros aspectos e vantagens da presente invenção tornar-se-ão evidentes por aqueles versados na técnica apropriada, na leitura e entendimento da "Descrip-tion of Exemplary Embodiments" mencionados abaixo.

Breve Descrição dos Desenhos [0020] A Figura 1 é um diagrama de fluxo de uma modalidade do método para mitigar a calcificação de um material bioprotético, de acordo com a presente invenção.

[0021] A Figura 2 é um diagrama de fluxo de outra modalidade do método para preparar um dispositivo bioprotético de acordo com o método da presente invenção.

Descrição das Modalidades Exemplares [0022] Os exemplos seguintes são fornecidos para o propósito de descrever e ilustrar algumas modalidades exemplares somente da invenção. Alguém versado na técnica reconhecerá que outras modalidades da invenção são possíveis, porém não são descritas em detalhe aqui. Desse modo, estes exemplos não são destinados a limitarem o escopo da invenção de qualquer maneira.

[0023] Foi previamente relatado que o tecido bioprotético reticulado pós-tratado em solução de fosfato de glutaraldeído a 0,625% durante 2 meses em 50° C, com movimento de fluido (por exemplo, agitação), exibiu menos calcificação nos modelos de implante intramuscular de coelho e subcutâneo em rato do que tecido bioprotético reticulado de controle fixado em solução de fosfato de glutaraldeído a 0,625% sob condições típicas (isto é, temperatura ambiente durante 1-14 dias). Observe 66 Ann. Thoracic Surgery 264 - 6 (1998), Os tecidos tratados sob estas condições exibiram uma aparência castanha a marrom característica. A solução de fosfato de glutaraldeído a 0,625% também escureceu em uma cor âmbar-marrom e a concentração de aldeído dentro daquela solução caiu para cerca de 0,3%.

[0024] Desde a publicação acima, o requerente tem descoberto que é vantajoso conduzir a etapa de aquecimento sobre a solução de glutaraldeído antes de seu contato com o tecido. O glutaraldeído tratado por aquecimento pode então ser resfriado em uma temperatura mais baixa e o tecido pode então ser adicionado à solução de glutaraldeído resfriada sob condições de gravidade reduzida, maior conveniência, ou ambos (por exemplo, tempo mais curto, temperatura mais baixa, ou ambos). Preaquecendo-se a solução de glutaraldeído na ausência do tecido, temperaturas mais altas, concentrações ou ambas podem ser usadas durante o processo de tratamento por aquecimento sem arriscar ou causar qualquer efeito adverso no tecido. Em outra modalidade, a solução de glutaraldeído pode ser tamponada ajustando-se o pH da solução para dentro de uma faixa de cerca de 5,0 a 7,0, preferivelmente cerca de 6,0. Os requerentes tèm constatado que a solução de glutaraldeído tamponada tem um efeito vantajoso, embora levemente menor, similar como a solução de glutaraldeído tratada por aquecimento.

[0025] O mecanismo por qual o glutaraldeído tratado por aquecimento mitiga a caIcificação pós-ímplantação não é presentemente conhecido com segurança. Entretanto, os requerentes postulam que este efeito de mitigação de calcificação é devido pelo menos em parte à lixi-viação de lipoproteínas e proteínas de ligação de cálcio e em parte à formação de uma porção ou química de mitigação de calcificação dentro da solução de glutaraldeído que age para limitar ou inibir a fixação de cálcio no tecido, ou por meio de um efeito de barreira física (isto é, retardando-se a difusão na camada limite) e/ou modificando-se quimi-camente a estrutura e a carga de superfície do tecido e desse modo sua afinidade de atrair os íons de cálcio. Glutaraldeído tratado por aquecimento pode também ser usado para realçar a esterilização deixando-se o tecido no glutaraldeído tratado por aquecimento ou aquecendo-se o tecido dentro da solução de glutaraldeído previamente tratada por aquecimento em temperaturas entre cerca de 37 e 60° C. A. Método Geral para Mitigar a Calcificação do Material Bioprotético.

[0026] A Figura 1 é um diagrama de fluxo que geral mente ilustra uma modalidade do método da presente invenção. Como mostrado na Figura 1, a primeira etapa do processo é tratar por aquecimento a solução de glutaraldeído na ausência do tecido. Será avaliado que a concentração de glutaraldeído na solução de partida pode ser variada. Conseqüentemente, a concentração da solução pode ser ajustada, se desejado, antes da adição do tecido. Acredita-se que as concentrações de glutaraldeído tão pequenas quanto 0,1% e tanto quanto 25% ou mais podem ser usadas durante a etapa de tratamento por aquecimento. Concentrações de glutaraldeído reduzidas de 0,6% a 2,5% foram, até esta data, sucessivamente obtidas e usada pelo Requerente, e aqueles versados na técnica reconhecerão que concentrações mais altas ou mais baixas de glutaraldeído podem de fato mostrar serem vantajosas durante a etapa de tratamento por aquecimento do processo. A concentração preferida para uso durante a etapa de tratamento por aquecimento (Fig. 1) é 1,0 - 2,0%. Este tratamento por aquecimento do glutaraldeído pode ser executado por aquecimento da solução até que o teor de aldeído livre da solução tenha caído cerca de 25% ou mais e permaneça estável nesse nível (por exemplo, uma solução de 1,8% cai em cerca de 0,6% ou menos). Inicialmente, a solução contendo glutaraldeído pode ser tamponada em um pH de 7,4 com um tampão de fosfato, um tampão de não-fosfato tal como um tampão HEPES, ou outras soluções tamponadas adequadas, e, em tais casos, aquecimento da solução para fazer com que o teor de aldeído livre caia da mesma forma fará com que o pH da solução caia. Em outra modalidade da presente invenção, em vez de tratar por aquecimento a solução de glutaraldeído, o pH pode ser ajustado de 7,4 para um pH dentro da faixa de cerca de 5,0 a 7,0, preferivelmente 6,0.

[0027] O tratamento por aquecimento do glutaraldeído pode ser executado por quaisquer métodos adequados. Neste exemplo, o glutaraldeído é preaquecido e mantido em uma temperatura entre cerca de 20 - ΘΟΌ, preferivelmente entre cerca de 60 - 8013 , e mais preferivelmente 70 + 5Ό durante um período suficiente de tem po para fazer com que a concentração de aldeído livre diminua por pelo menos 25% e estabilize em um pH de aproximadamente 6,0 (isto é, o pH de 6,0 corresponde a uma concentração de aldeído livre de cerca de 0,3 -0,7%). Dependendo da temperatura usada, a etapa de tratamento por aquecimento do glutaraldeído pode levar em qualquer lugar, de uma hora a seis meses ou mais dependendo da temperatura usada. O método preferido é aquecer a solução de glutaraldeído a aproximadamente 70 + 5Ό, durante aproximadamente 1 dia a 2 mese s ou até a queda desejada de pelo menos 25% ou mais na concentração de aldeído livre e um pH de aproximadamente 6,0, é observado.

[0028] Depois do tratamento por aquecimento do glutaraldeído ter sido concluído, a solução é resfriada em uma segunda temperatura que não causa dano ao tecido (por exemplo, cerca de 30 a 70Ό, preferivelmente cerca de 40 a 60Ό, ou mais preferível mente em cerca de δΟΌ). Um tecido não-fixado, parcialmente fixado ou fixado é em seguida contatado com o glutaraldeído tratado por aquecimento. O tecido que foi "totalmente fixado" neste particular significa que o tecido foi fixado a uma extensão adequada para uso como um implante, ao mesmo tempo que "parcialmente fixado" significa que o tecido foi fixado em alguma extensão curta sendo totalmente fixado. Esta etapa de tratamento de tecido é preferivelmente executada imergindo-se o tecido não-fixado, parcialmente fixado ou fixado na solução de glutaraldeído tratada por aquecimento ao mesmo tempo que mantendo a solução em cerca de 30 a 70^, preferivelmente cerca de 40 a 60*0, ou mais preferivelmente em cerca de 50Ό. É preferível que o pH da solução seja deixado em cerca de 6,0 antes da colocação do tecido dentro da solução. Depois disso, a temperatura da solução é mantida em aproximadamente 50*0 com o tecido imerso na solução par a permitir a solução de glutaraldeído tratada por aquecimento interagir com ou modificar o tecido. A suscetibilidade do tecido para calcificação pós-implante será significantemente reduzida após a imersão durante tão pouco quanto uma hora a tanto quanto seis meses ou mais (dependendo primariamente da temperatura usada), porém tipicamente ocorre dentro de 1 a 15 dias a 50*0.

[0029] Em outra modalidade do método da presente invenção, o tecido pode ser tratado por aquecimento em uma solução tensoativa (por exemplo, Tween 80 com ou sem etanol e /ou formaldeído) ou em uma solução fisiológica (por exemplo, salina ou uma solução de sal balanceada) em uma temperatura entre cerca de 37Ό e 60° C, preferivelmente cerca de 45^, durante cerca de uma hora a se is meses, preferivelmente cerca de um a 15 dias, e em seguida tratamento por aquecimento em uma solução de glutaraldeído como anteriormente descrito.

[0030] Antes de, concomitante mente com ou após a etapa de tratamento do tecido, o tecido pode ser cri o preserva d o ou de outra maneira preservado, isto é, por fixação. B. UjfflLExemjalõ-Sle um Método paraJFabricar uma Bioprótese^eJ/álvu-la do Coração Heteróloga Fixada Tendo Propensão Mitigada para a CalcificacãoPós-lmplanie.

[0031] A Figura 2 é um diagrama de fluxo de um processo específico para fabricar um dispositivo bíoprotético, tal como válvula pericardi-ana do coração de bovino ou válvula do coração de suíno com sonda e sem sonda do tipo aqui referido. O seguinte é uma descrição do processo exemplar mostrado na Figura 2. 1. Tratamento por Aquecimento de Glutaraldeído.

Preoaro da Solução de Glutaraldeído.

[0032] Inicialmente, uma solução aquosa de 1,8% em peso de glutaraldeído é preparada em um vaso neutro, claro (por exemplo, um vaso feito de aço inoxidável, plástico ou vidro de borosilicato) e tal solução é em seguida tampo nada para o pH de aproximadamente 7,4 adicionando-se solução de salina tamponada de fosfato.

Solução de Glutaraldeído Preaquecida na Ausência de Tecido.

[0033] O glutaraldeído na solução é em seguida preaquecido. Tal preaquecimento do glutaraldeído é executado por aquecimento da solução em cerca de 70Ό ± 5Ό e manter tal temperatura até o pH da solução cair para aproximadamente 6,0. Neste ponto, a cor da solução pode ser incolor a dourada ou marrom. A queda do pH da solução para 6,0 e a solução acompanhante na cor para dourado ou marrom indica que o tratamento por preaquecimento foi concluído. Esta etapa de pre-aquecimento é tipicamente concluída apôs 1-14 dias, preferivelmente 6-8 dias, mantendo a solução na temperatura de 70 ± 5*C. As temperaturas mais elevadas variando até aproximadamente 90Ό podem ser usadas, e o uso de tais temperaturas mais elevadas tipicamente apressará a queda desejada na concentração de aldeído livre e na alteração acompanhante no pH (por exemplo, uma solução tendo um pH de partida ajustado para 7,4 cairá para um pH de cerca de 6,0 após aproximadamente 1 - 3 dias a 90Ό). As temperaturas inferiores, variando descendente para aproximadamente 20Ό, podem d a mesma forma ser usadas, e o uso de tais temperaturas inferiores tipicamente fará com que o teor de aldeído livre desejado e alterações de pH demorem mais. Após o tratamento por aquecimento da solução ter sido realizado, a solução é filtrada.

Neutralização Opcional do pH da Solução de Glutaraldeído Tratada por Aquecimento.

[0034] Depois que o glutaraldeído foi tratado por aquecimento, a solução é permitida resfriar a cerca de 50Ό e seu pH pode ser ajustado na etapa 24 anterior para aproximadamente 7,4 adicionando-se a solução salina tamponada de fosfato ou algum outro tampão adequado. 2 Colheita. Preparação e Fixação de Tecido: Colheita / Preparação de Tecido Biológico.

[0035] O tecido biológico desejado é colhido de um cadáver humano ou doador animal, e preparado para fixação subseqüente e tratamento. O tecido é tipicamente colhido por corte cirúrgico ou remoção de seu animal hospedeiro. Depois disso, é tipicamente aparado e cortado para dimensionamento e lavado com água estéril, solução de sal básica, solução salina ou outra solução de lavagem adequada.

Fixação de Tecido Biológico [0036] O tecido biológico pode ser fixado antes, durante ou após seu tratamento com o glutaraldeído tratado por aquecimento. Neste exemplo, o tecido é fixado antes de passar pelo tratamento com o glutaraldeído tratado por aquecimento. Esta fixação é realizada imergindo-se o tecido em uma solução de 0,625% em peso de glutaraldeído tam-ponado em um pH de aproximadamente 7,4 por um tampão adequado tal como um tampão de fosfato, durante 1 - 14 dias em temperatura ambiente. A fim de realçar a fixação ou a esterilização, outros compostos químicos tais como tensoativos (por exemplo, Tween 80) e /ou eta-nol e /ou formaldeido podem ser adicionados ao glutaraldeído. Será apreciado, entretanto, que vários outros fixadores podem ser usados, tais como aldeídos (por exemplo, amido de dialdeído, glutaraldeído, formaldeido) ou éteres de poliglicidila (por exemplo, Denacol 810), ou reticuladores multifuncionais ou bifuncionais heterólogos.

Enxágue do Tecido [0037] Após ter sido removido da solução fixadora, o tecido é cuidadosamente enxaguado com solução salina, solução de sal básica ou solução de glutaraldeído livre ou alguma outra solução de lavagem adequada. 3. Tratamento do Tecido com Glutaraldeído Tratado por Aquecimento para Mitigar a Calcificacão Pós-lmplante.

Imersão do Tecido em Solução de glutaraldeído tratada por Aoueci-mento [0038] Após o tecido fixado ter sido enxaguado, ele é tratado com a solução de glutaraldeído tratada por preaquecimento. A solução de glutaraldeído tratada por preaqueci mento é colocada em um vaso tal como um banho de aço inoxidável, resfriada e mantida a preferivelmente 50Ό ± 5Ό. O tecido fixado / enxaguado é em seguida imerso na solução de glutaraldeído tratada por aquecimento e a solução é continuamente mantida a 50^ ± 5*C com o tecido imerso na solução com ou sem movimento de fluido. A suscetibilidade do tecido para cal-cificação pós-implante será significantemente reduzida após a imersão durante tão pouco quanto uma hora a tanto quanto seis meses ou mais (dependendo primariamente da temperatura usada), porém tipicamente ocorre dentro de 6 a 8 dias a 50Ό ± 5*0. Depois disso, o tecido é removido da solução. O tecido é tipicamente marrom na cor neste momento.

Enxágue do Tecido [0039] Após ter sido removido da solução de glutaraldeído tratada por aquecimento, o tecido é cuidadosamente enxaguado com solução de salina, solução de sal básica ou alguma outra solução de lavagem adequada. 4. Pós-esterilizacâo. Montagem / Fabricação e Armazenagem de Bío-prótese.

Primeira Redução de Biocaraa (BREP 1t.

[0040] Após o tecido ter sido fixado, tratado com o glutaraldeído tratado por aquecimento e enxaguado, ele é submetido a um primeiro tratamento de redução de biocarga, imerso ou de outra maneira contatado com uma mistura contendo i) Um agente reticulante, ii) um agente de desnaturação e ííí) um tensoativo (isto é, uma solução de CDS). Uma solução de CDS preferida (descrita na Patente dos Estados Unidos N- 4.885.005 e Patente dos Estados Unidos Na 4.648.881) é uma mistura de í) formaldeído, ii) etanol e iii) tensoativo (por exemplo, tensoativo Tween 80™, disponibilizado por ICI Américas, Brantford, Ontá-rio). Tal solução de CDS preferida pode da mesma forma ser referida pela acrossemia "FETS" e tem uma formulação preferida como segue: [0041] [0042] [0043] [0044] O tecido é preferivelmente imerso na solução de CDS duran- te 2 horas a 7 dias e tipicamente cerca de 2 horas. Durante este período de imersão, a solução de CDS é mantida em uma temperatura de 4 - 50*0, e preferivelmente a cerca de 20 - 37Ό.

[0045] Aqueles versados na técnica apreciarão que várias soluções ou compostos químicos alternativos podem ser substituídos por cada componente da solução de CDS, como segue: Agentes de Reticuíacão Alternativos Potenciais [0046] A. Aldeídos: formaldeído, glutaraideído, paraformaldeído, gliceraldeído, acetaldeído de glioxal ou acroleína.

[0047] B. Epóxidos: qualquer dos vários Decanóis e suas espécies reativas individuais, incluindo epóxidos mono, di, tri e multifuncionali-zado.

[0048] C, Carbodiimidas [0049] D, Moléculas multifuncionais misturadas (por exemplo, combinação de aldeído-epóxido), Aaentes de Desnaturacão Alternativos Potenciais [0050] A. Álcoois / Solventes: por exemplo, etanol, álcool de iso-propila.

[0051] B. Éteres acidífiçados: por exemplo, mistura de éter I ácido sulfúrico, acetona, éteres de pequenas dimensões de alquila (metila, etila, etc. porém provavelmente não além de butila).

[0052] C. Cetonas: por exemplo, cetona de etila de metila (MEK).

[0053] D. Sistemas de Solvente Comercial: por exemplo, Genesol- ve™ (Aüied Signal, Ina, Morristown, NJ).

[0054] E. Glicóis: etileno glicol de glicerol, polietileno glicol, carbo-cera de baixo peso molecular [0055] F. Agentes caotrópico: por exemplo, uréia, cloridrato de guanidina, tiocianato de guanidina, iodeto de potássio.

[0056] G. Soluções de sal de Alta Concentração: por exemplo, cloreto de lítio, cloreto de sódio, cloreto de césio.

Tensoativos Alternativos Potenciais: [0057] (estes compostos tensoativos podem ser usados individualmente ou em misturas tais como de desoxicolato / Triton ou misturas comercialmente disponíveis tal como Micro-80/90).

[0058] A. Tensoativos Aniônicos: por exemplo, ésteres de ácido láurico, incluindo porém não-l imitados a sulfato de Ia uri Ia de sódio (da mesma forma chamado sulfato de dodecila de sódio).

[0059] B. Sais de ácido sulfônico de alquila: por exemplo, sal de sódio de ácido 1-decanossulfônico.

[0060] C. Compostos não-íônícos: por exemplo, compostos com base nas estruturas de éter de polioxietileno, incluindo Triton X-100, 114, 405, N-101 (disponibilizado comercialmente por Sigma Chemical, St. Louis, MO) e estruturas relatadas: tensoativos Plurônico e Tetrônico (disponibilizado comercial mente por BASF Chemicals, Mount Olive, NJ).

[0061] D, Álcoois de Fenoxipolietóxi Alquilado: por exemplo, NP40, Nonidet P40, Igepal, CA630, compostos de planta e animal hidrolizado / funcionalizado incluindo Tween 80, Tween 20, derivados de octila, b-glicosideo de octila, b-tioglicopiranosídeo de octila, desoxicolato e derivados destes, compostos zwitteriônico, 3-([colaminopropil]dimetil ami-no)-1 -propanossulfonato (CHAPS), 3-([colaminopropü]dimetil amino)-2-hidróxi-1-propanossulfonato (CHAPSO) (disponibilizado por Píerce Bio-tec Company, Rockford, IL).

Fabricação / Montagem [0062] Após a primeira reação de biocarga ter sido concluída, o tecido pode ser novamente enxaguado com uma solução de enxágüe adequada tal como salina isotônica ou 0,625% de glutaraldeído e transportado em um ambiente claro ou ambiente asséptico. Depois disso, o tecido pode ser também aparado ou moldado (se necessário) e ligado ou agrupado com quaisquer componentes não-biológicos (por exemplo, sondas, estruturas, anéis de sutura, condutos, segmentos de malha de poliéster para prevenir a completa laceração da sutura, etc) para formar o dispositivo bioprotético desejado. Os Exemplos de dispositivos bioprotéticos que são agrupados de ambos componentes não biológico e tecido biológico incluindo válvulas do coração bioprotéticas de suíno com sonda (por exemplo, a Bioprótese Carpentier-Edwards®), válvulas do coração pericardiais bovinas (por exemplo, Bioprótese Pericardial Carpentier-Edwards®) e válvulas aórticas de suíno sem sonda que incorporam reforços de tecido (por exemplo, Bioprótese Aórtica sem Sonda Edwards PRIMA Plus®), e válvulas de conduto para dispositivos de assistência ventrícular bio-mecânica (por exemplo, o modelo Novacor N-100PC), todos disponibilizados por Edwards Li-fescieuces LLC, Irvine, CA.

Segunda Redução por Biocarga (BREP II) [0063] Após a bioprótese ter sido fabricada e agrupada, ela é submetida a uma segunda redução de biocarga que é essencialmente uma repetição da primeira redução de biocarga anteriormente descrita, entretanto, nesta segunda etapa de redução de biocarga, a solução é preferivelmente mantida a cerca de 37Ό durante aproximadamente 2 horas a 10 dias, preferivelmente cerca de 9 horas.

Armazenagem e Aquecimento Terminal [0064] Após o término da segunda redução de biocarga, o tecido (ou bioprótese) é enxaguado com uma solução de enxágüe adequada (tal como salina isotônica ou 0,625% de solução de glutaraldeído) e em seguida colocado em uma solução terminal para armazenagem e esterilização. A solução terminal preferida é uma solução de glutaraldeído tendo uma concentração de cerca de 0,2 a 1,0% em peso de glutaraldeído, e mais preferivelmente cerca de 0,625 % em peso de glutaraldeído. Esta solução tem um forte efeito de esterilização que pode ser realçado por um aquecimento terminal da solução.

[0065] Nesta etapa de esterilização terminal, o tecido (ou bioprótese) é imerso ou contatado com a solução terminal e aquecido durante um período de tempo suficiente para garantir a esterilidade da biopró- tese até o momento do implante. O período de aquecimento varia dependendo da temperatura utilizada, isto é, quanto mais baixa a temperatura, mais longo o período de tempo. Por exemplo, de 1 ou 2 horas em 1 mês para temperaturas entre cerca de 50°C e 20°C, respectivamente. Preferivelmente, o período de tempo é de 1 a 6 dias em 37°C ou 6 horas em 2 dias em 50°C, porém alguém versado na técnica reconhecerá que estes valores de tempo e temperatura podem ser modificados dentro do escopo da invenção.

[0066] A fim de evitar a manipulação e transferência adicional, o aquecimento térmico é preferivelmente realizado no pacote ou recipiente de armazenagem selado em que a bioprótese será transportada e armazenada até o tempo de implantação. O tecido (ou bioprótese) é assepticamente depositado no recipiente de armazenagem que foi preenchido com a solução aquosa de glutaraldeído a 0,625% tamponada em um pH de 7,4 com hidróxido de sódio, tal que o tecido (ou bioprótese) é completamente submergido na solução de glutaraldeído tamponada. Consequentemente, o recipiente é selado e colocado em temperatura ambiente durante pelo menos 7 dias, ou em um forno em 37°C durante 24 horas, ou pelo em 50°C durante 6 horas para realçar o pó de esterilização do glutaraldeído. Conseqüentemente, o recipiente é resfriado em temperatura ambiente e transportado para o hospital ou outra(s) localização(ões) onde é armazenado até o tempo de uso da bioprótese.

[0067] Em outra modalidade, o aquecimento terminal é realizado antes de colocar o tecido ou bioprótese no recipiente de armazenagem.

[0068] Em alguns casos, o glutaraldeído que foi tratado por aquecimento de acordo com esta invenção pode ser usado como a solução terminal, em tais casos, pode ser possível diminuir ou completamente eliminar a etapa anterior de submergir o tecido no glutaraldeído previ- amente tratado por aquecimento, optando ao invés de realizar algum ou todo o tratamento do tecido por glutaraldeído tratado por aquecimento até a etapa final da armazenagem, isto é, concomitantemente com a etapa de esterilização terminal.

[0069] Enquanto a anterior é uma descrição completa das modalidades preferidas da invenção, várias alternativas, modificações, e equivalentes podem ser usados. Além disso, será óbvio que certas outras modificações podem ser praticadas dentro do escopo das reivindicações anexas.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método para mitigar a calcificação pós-implantação de um material bioprotético, o referido método caracterizado pelo fato de aue compreende as etapas de: (a) aquecer uma solução de glutaraldeído até uma primeira temperatura durante um primeiro período de tempo; (b) ajustar a temperatura da solução de glutaraldeído para uma segunda temperatura; e, (c) após a temperatura da solução de glutaraldeído ter sido ajustada para a segunda temperatura, contatar uma quantidade de tecido biológico que contém proteína de tecido conectivo com a solução de glutaraldeído durante um segundo período de tempo, a primeira temperatura sendo mantida durante um período de tempo até que um ponto final predeterminado seja alcançado, o referido ponto final predeterminado sendo indicado por pelo menos um indicador selecionado dentre: um decréscimo de cerca de 25% ou mais no conteúdo de aldeído livre da solução; uma queda no pH da solução de 7,4 para 5,0 a 7,0; uma queda no pH da solução em cerca de 20%; e, uma alteração na cor da solução para amarelo ou marrom.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de aue a primeira temperatura é 70 ± 5°C.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de aue o primeiro período de tempo é uma hora a seis meses.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de aue o tecido é parcialmente fixado antes da execução da Etapa (c).

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de aue ainda compreende a etapa de esterilização do tecido.

6.

Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de aue a queda no pH da solução é de 7,4 para 6,0.