BRPI0710002A2 - preparação de matriz elastomérica reticulada de alto desempenho, propriedades, reforço, e uso em dispositivos cirúrgicos, acréscimo de tecido e/ou reparo de tecido - Google Patents

Abstract

PREPARAçãO DE MATRIZ ELASTOMéRICA RETICULADA DE ALTO DESEMPENHO, PROPRIEDADES, REFORçO, E USO EM DISPOSITIVOS CIRúRGICOS, ACRESCIMO DE TECIDO E/OU REPARO DE TECIDO Esta invenção refere-se a matrizes elastoméricas reticuladas, sua fabricação, seu pós-processamento, tal como seu reforço, moldagem compressiva ou anelamento, e usos incluindo usos para dispositivos implantáveis para o tratamento tópico de pacientes, tal como mamíferos e outros animais, para dispositivos cirúrgicos, acréscimo de tecido, reparo de tecido, uso terapêutico, nutricional, ou outros propósitos úteis.

Description

"PREPARAÇÃO DE MATRIZ ELASTOMÉRICA RETICULADA DE ALTODESEMPENHO, PROPRIEDADES, REFORÇO, E USO EM DISPOSITIVOS CIRÚRGICOS,ACRÉSCIMO DE TECIDO E/OU REPARO DE TECIDO"

Este pedido é uma continuação em parte do pedido Norte-Americano no.10/848.624, depositado em 17 de Maio de 2004, e reivindica o beneficio desse pedido, pedi-do provisório Norte-Americano no. 60/816.120, depositado em 22 de Junho de 2006, e pedi-do provisório Norte-Americano no. 60/849.328, depositado em 3 de Outubro de 2006, a des-crição de cada pedido sendo incorporado por referência aqui em sua totalidade.

Campo da Invenção

Essa invenção refere-se a matrizes elastoméricas reticuladas, sua fabricação, inclu-indo por então chamadas técnicas "manuais" e técnicas por "máquina", seu pós-processamento, tal como seu reforço, moldagem compressiva ou anelamento, e usos inclu-indo usos para dispositivos de implante para o tratamento tópico de pacientes, tal como hu-manos e outros animais, para dispositivos cirúrgicos, acréscimo de tecido, reparo de tecido,uso terapêutico, nutricional, ou outros propósitos úteis. Para esses e outros propósitos, osprodutos inventivos podem ser usados sozinhos ou podem ser carregados com uma ou maissubstâncias liberáveis.

Fundamentos da Invenção

A abordagem de engenharia de tecido ("ET") geralmente envolve a liberação de umsubstrato de tecido biocompatível que serve como um arcabouço ou suporte no qual as cé-lulas podem se ligar, crescer e/ou proliferar, desse modo sintetizando novo tecido por rege-neração ou crescimento de novo tecido para reparar um ferimento ou defeito. Espumas bio-compatíveis com célula aberta foram reconhecidas para ter potencial significativo para usono reparo e regeneração de tecido. Entretanto, por causa de sua capacidade de dissolver ede ser absorvido pelo corpo sem causar qualquer resposta de tecido adversa durante e de-pois do corpo ter sintetizado novo tecido para reparar o ferimento, o trabalho anterior nessaárea tem focado em arcabouços de engenharia de tecido feitos de materiais sintéticos bio-absorvíveis.

As principais fraquezas dessas abordagens relacionadas a arcabouços porosos tri-dimensionais bioabsorvíveis usados para regeneração de tecido são respostas indesejáveisde tecido durante o ciclo de vida do produto à medida que os polímeros biodegradam e aincapacidade de elaborar as características de degradação do arcabouço ET in vivo, assimlimitando severamente sua capacidade de servir como arcabouços efetivos. Também, restauma necessidade de um implante que suporte compressão em um dispositivo de liberaçãodurante a liberação em um sítio biológico, por exemplo, por um cateter, endoscópio, artros-cópio ou seringa, capaz de expansão recuperando-se elasticamente para ocupar e perma-necer no sítio biológico, e de um tamanho de poro particular tal que o implante pode ser tor-nar penetrado no tecido no sítio para servir a um propósito terapêutico útil. Além disso, mui-tos materiais produzidos a partir de espumas de poliuretano formados por sopragem durante o processo de polimerização não são atrativos a partir do ponto de vista de biodurabilidade,porque materiais indesejáveis que podem produzir reações biológicas adversas são geradosdurante a polimerização, por exemplo, carcinogenes, citotoxinas e seus similares. Em con-traste, os materiais de matriz elastomérica reticulada bioduráveis da presente invenção sãoadequados para tais aplicações como implantes ET de longo prazo, especialmente ondecargas dinâmicas e/ou extensões são experimentadas, tal como em aplicações ortopédicasrelacionadas ao tecido mole.

A maior parte dos arcabouços de tecido é feita de polímeros biodegradáveis taiscomo homopolímeros e copolímeros de ácido poliglicólico ("PGA"), ácido polilático ("PLA"), eseus similares ou biopolímeros tais como colágeno, elastina, produtos à base de tecido ani-mal, produtos à base de tecido humano e seus similares. Esses materiais sofrem de muitasdesvantagens, por exemplo, é difícil elaborar suas propriedades para que elas se aproxi-mem de vários tecidos alvo. Adicionalmente, sua capacidade de reter seu desempenho invivo é de vida curta, especialmente quando pertencem a suas propriedades elastoméricas eresilientes. Para tecidos que levam várias semanas ou meses para regenerar, remodelare/ou cicatrizaçãor, tais como tecidos moles ortopédicos ou tecidos vasculares, os arcabou-ços feitos de polímeros biodegradáveis e biopolímeros não podem ser usados porque elesnão podem manter o desempenho básico demandado de um arcabouço efetivo e, particu-larmente para biopolímeros, degradam em aproximadamente 2 a 4 semanas. Alguns polí-meros biodegradáveis podem sobreviver até um ano ou mais in vivo, mas eles são usual-mente quebradiços, tendo um alongamento à tração para quebrar de menos de aproxima-damente 5% sob ambientes in vivo ou in vitro. A maior parte das matrizes de engenharia detecido de arcabouços feitos de biopolímeros e em alguns casos, para polímeros biodegradá-veis usualmente, têm uma alta probabilidade de resposta de tecido indesejada e rejeição dodispositivo. O último é especialmente verdadeiro para produtos à base de tecido animal ouhumano. A resposta de tecido indesejada é freqüentemente observada para implantes poli-méricos biodegradáveis quando eles se rompem e degradam durante a cicatrização em lon-go prazo de defeitos crônicos de tecido.

Alternativamente, as técnicas de liofilização e porogenes lixiviáveis tais como sal eaçúcar são geralmente usados para fazer arcabouços porosos a partir de polímeros biode-gradáveis; entretanto, o controle sobre as propriedades, porosidades e estrutura dos arca-bouços resultantes é pobre.

Os dispositivos implantáveis desta invenção, que compreendem uma matriz elas-tomérica reticulada superam os problemas descritos acima de materiais bioabsorvíveis, po-límeros biodegrdaveis e biopolímeros. Esses materiais de matriz elastomérica reticuladapodem ser elaborados para substancialmente alcançar as propriedades do tecido que estásendo direcionado para reparo ou alcançar as exigências particulares de uma aplicação es-pecífica que levará à regeneração, remodelagem ou cicatrização de tecidos. As formas deelaborar com sucesso suas propriedades para aproximar daqueles de vários tecidos alvo oupropriedades tal que regeneração, remodelagem e/ou cicatrização de tecidos sejam promo-vidas são descritas aqui.

Métodos são descritos aqui para elaborar a morfologia e/ou propriedades das ma-trizes elastoméricas reticuladas da presente invenção através do controle de suas proprie-dades químicas, de processamento e pós-processamento, tais como a quantidade de reticu-lação, quantidade de cristalinidade, composição química, condições de cicatrização, grau dereticulação e/ou processamento pós-reticulação, tal como anelamento, moldagem compres-siva e/ou incorporando reforço. Diferente de polímeros biodegradáveis, uma matriz elasto-mérica reticulada mantém suas características físicas e desempenho in vivo por longos pe-ríodos de tempo. Assim, ela não inicia resposta de tecido indesejável como é observadopara implantes biodegradáveis quando eles se rompem e degradam.

Diferente de polímeros biodegradáveis ou biopolímeros, um dispositivo implantáveldesta invenção compreendendo matriz elastomérica reticulada pode manter suas caracterís-ticas físicas e desempenho in vivo por longos períodos de tempo. Ele não inicia resposta detecido indesejável como é observado para implantes biodegradáveis quando eles se rom-pem e degradam. O alto conteúdo de espaço vazio e o grau de reticulação da matriz elas-tomérica reticulada desta invenção permitem o penetração no tecido e a proliferação de cé-lulas na matriz. Sem estar limitado a qualquer teoria particular, crê-se que o alto conteúdode espaço vazio e o grau de reticulação da matriz elastomérica reticulada não somentepermite a penetração no tecido e a proliferação de células na matriz, mas também permiteorientação e remodelagem do tecido cicatrizado depois que os tecidos iniciais tenham cres-cido no dispositivo implantável. A matriz elastomérica reticulada e/ou o dispositivo implantá-vel, pelo tempo, fornece funcionalidade, tal como capacidade de suportar carga, do tecidooriginal que está sendo reparado ou substituído. Sem estar limitado por qualquer teoria par-ticular, crê-se que devido ao alto conteúdo de espaço vazio da matriz elastomérica reticula-da ou do dispositivo implantável que a compreende, uma vez que o tecido é cicatrizado e abio-integração acontece, a maior parte do sítio regenerado ou reparado consiste de um novotecido e uma pequena fração de volume da matriz elastomérica reticulada, ou do dispositivoimplantável formado a partir dela.

Também, a capacidade de ajuste de compressão, resiliência e/ou recuperação decompressão dinâmica do dispositivo implantável é elaborada para fornecer uma alta força derecuperação da matriz elastomérica reticulada depois de carga cíclica repetitiva. Tal caracte-rística é particularmente vantajosa em usos, por exemplo, ortopédicos nos quais a cargacíclica do dispositivo implantáve! deve, de outra forma, comprimir permanentemente a matrizelastomérica reticulada, desse modo impedindo-a de alcançar o contato substancialmentecontínuo com os tecidos moles ao redor necessários para promover infiltração celular ótimae penetração no tecido. Em outro exemplo não limitante, a densidade e o tamanho do porode um dispositivo implantável da presente invenção são elaborados para maximizar a per-meabilidade da matriz elastomérica reticulada sob compressão. Tais características sãovantajosas se altas cargas são localizadas no dispositivo implantável. Em ainda outro exem-plo não limitante, as propriedades da matriz elastomérica reticulada são elaboradas paramaximizar seu "encaixe conformai suave", que é particularmente vantajoso em aplicaçõescirúrgicas cosméticas.

As Patentes Norte-Americanas Nos. 5.891.558 para Bell e outros, 6.306.424 paraVyakarnam e outros, 6.638.312 para Plouhar e outros, e 6.599.323 para Melican e outros, ea Publicação do Pedido de Patente Norte-Americana Nos. US 2002/0131989 para Brown eoutros, US 2003/0147935 e US 2004/0078077, cada uma para Binette e outros, e US2004/0175408 para Chun e outros, cada uma descreve um arcabouço ou implante de com-pósito.

A referência "Fabricação Inovadora de Espumas de Olefina" por A.E.S. Clarke e ou-tros, Publicação 17 nos procedimentos de Agentes de Sopro e Processos de Obtenção derEspuma 2006, 16-17 de Maio de 2006 (Munich, Alemanha) descreve a preparação de es-pumas de olefina por aquecimento convencional para expandir a superfície do material eaquecimento por micro-ondas para expandir o interior.

A descrição anterior dos fundamentos da invenção pode incluir percepções, desco-bertas, entendimentos ou descrições, ou associações juntas às descrições, que não eramconhecidas pela técnica relevante anterior à presente invenção, mas que foram fornecidaspela invenção. Algumas tais contribuições da invenção podem ter sido especificamente a -pontadas aqui, enquanto outras tais contribuições da invenção estarão aparentes a partir deseu contexto. Meramente porque um documento pode ter sido citado aqui, nenhuma admis-são é feita de que o campo do documento, que pode ser bem diferente daquele da inven-ção, é análoga ao campo ou campos da invenção. A citação de qualquer referência na se-ção fundamentos desse pedido não é uma admissão de que a referência é a técnica anteriorà aplicação.

Sumário da Invenção

Os dispositivos implantáveis da invenção são úteis para muitas aplicações comoimplantes ET de longo prazo, especialmente onde cargas dinâmicas e/ou extensões sãoexperimentadas, tal como em aplicações ortopédicas relacionadas ao tecido mole para repa-ro e regeneração.

A presente invenção é direcionada a um dispositivo implantável compreendendouma matriz elastomérica resilientemente compressível reticulada compreendendo uma plu-ralidade de poros, onde o dispositivo implantável adicionalmente compreende um reforço empelo menos uma dimensão. O dispositivo implantável pode ser anelado antes ou depois deser reforçado. O dispositivo implantável pode ser moldado compressivo antes ou depois deser reforçado.

A presente invenção é também direcionada a um dispositivo implantável compreen-dendo uma matriz elastomérica resilientemente compressível reticulada compreendendouma pluralidade de poros, onde o dispositivo implantável é moldado compressivo depois queé reticulado. O dispositivo implantável pode ser anelado antes ou depois de ser moldadocompressivo. O dispositivo implantável pode ser reforçado antes ou depois de ser moldadocompressivo.

A presente invenção é também direcionada a um dispositivo implantável compreen-dendo uma matriz elastomérica resilientemente compressível reticulada compreendendouma pluralidade de poros, onde o dispositivo implantável é anelado depois que é reticulado.O dispositivo implantável pode ser reforçado antes ou depois de ser anelado. O dispositivoimplantável pode ser moldado compressivo antes ou depois de ser anelado.

A presente invenção é também direcionada a um processo de polimerização parapreparar uma matriz elastomérica, o processo tem as etapas de misturar:

a)100 partes do peso de um componente poliól,

b)de aproximadamente 10 a aproximadamente 90 partes do peso de um compo-nente de isocianato,

c)de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 6,0 partes do peso de um agente desopro,

d)opcionalmente, de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 8,0 partes do pesode um agente de reticulação,

e)opcionalmente, de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 8,0 partes do pesode um extensor de cadeia,

f)opcionalmente, de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 3,0 partes do pesode pelo menos um catalisador,

g)opcionalmente, de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 8,0 partes do pesode um abridor de célula,

h)de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 8,0 partes do peso de um tensoati-vo, e

i)opcionalmente, até aproximadamente 15 partes do peso de um modificador deviscosidade; para fornecer a matriz elastomérica.

A presente invenção é direcionada também a um processo para preparar pelo me-nos uma matriz elastomérica parcialmente reticulada, o processo tem as etapas de:1)misturar:

a)100 partes do peso de um material elastomérico,

b)opcionalmente, de aproximadamente 2 a aproximadamente 70 partes do peso deum material polimérico mais hidrofílico,

c)opcionalmente, de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 20 partes do pesode um agente de reticulação, e

d)opcionalmente, de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 partes do peso deum agente de sopro para formar uma mistura;

2)expor a mistura à irradiação de micro-ondas em uma freqüência de aproximada-mente 2,2 GHz a aproximadamente 6,0 GHz1 opcionalmente enquanto também aquecendoa mistura a uma temperatura de aproximadamente 70° C a aproximadamente 225° C;

para fornecer a matriz elastomérica pelo menos parcialmente reticulada.A presente invenção é também direcionada a um dispositivo implantável contendouma matriz elastomérica reticulada que é configurada para permitir penetração celular e pro-liferação na matriz elastomérica reticulada anelada.

A presente invenção é também direcionada a um método para tratar um defeito notecido, o método tem as etapas de:

a)opcionalmente comprimir o dispositivo implantável da invenção a partir de umaconfiguração relaxada para uma primeira configuração compacta;

b)liberar o dispositivo implantável comprimido no sítio in vivo do defeito via um dis-positivo de liberação; e

c)opcionalmente permitir que o dispositivo implantável se expanda até uma segun-da configuração de trabalho no sítio in vivo.

A presente invenção é também direcionada a um método para tratar um defeito notecido, o método tem a etapa de inserir o dispositivo implantável da invenção por um proce-dimento cirúrgico aberto.

O defeito no tecido pode estar relacionado a uma aplicação ortopédica, aplicaçãocirúrgica geral, aplicação cirúrgica cosmética, aplicação em engenharia de tecido, ou qual-quer mistura dessas. A aplicação ortopédica pode estar relacionada a um reparo, reconstru-ção, regeneração, acréscimo, interposição de espaço, ou qualquer mistura desses de umtendão, ligamento, cartilagem, menisco, disco espinhal, ou qualquer mistura desses. A apli-cação cirúrgica geral pode estar relacionada a uma hérnia inguinal, hérnia abdominal ven-tral, uma hérnia femoral, uma hérnia umbilical, ou qualquer mistura dessas.

A presente invenção é também direcionada ao produto de matriz elastomérica pelomenos parcialmente reticulada de qualquer dos métodos descritos aqui para fabricá-la.

Breve Descrição dos Desenhos

Algumas modalidades da invenção, e de fabricá-la e usá-la, são descritas em deta-lhes abaixo, cuja descrição é para ser lida considerando a descrição anterior, a título de e-xemplo, com referência aos desenhos em anexo, nos quais caracteres de referência simila-res designam os mesmos elementos ou similares por todas as várias vistas, e nas quais:

A Figura 1 é uma vista esquemática que mostra uma morfologia possível para umaparte da microestrutura de uma modalidade de um produto elastomérico biodurável porosode acordo com a invenção;

A Figura 2 é um fluxograma de bloco esquemático de um processo para prepararum dispositivo implantável elastomérico biodurável poroso de acordo com a invenção;

A Figura 3 ilustra um processo de moldagem compressiva exemplificado para umapré-forma cilíndrica;

A Figura 4 ilustra um processo de moldagem compressiva exemplificado para umapré-forma cúbica;

A Figura 5 ilustra várias grades de reforço de matriz elastomérica reticulada exem-plificadas;

A Figura 6 ilustra várias grades de reforço de matriz elastomérica reticulada exem-plificadas;

A Figura 7 ilustra a geometria do teste de força de desprendimento de sutura;

A Figura 8 ilustra regiões receptivas à cirurgia facial cosmética para aplicações re-construtivas minimamente invasivas e outras usando o dispositivo implantável da presenteinvenção;

A Figura 9 ilustra dois métodos para fixar um dispositivo implantável reforçado emuma tuberosidade;

A Figura 10 é uma imagem micrográfica analisada por varredura de elétrons da Ma-triz Elastomérica reticulada 1 do Exemplo 5;

A Figura 11 é um gráfico da permeabilidade Darcy vs. área de fluxo disponível paravárias matrizes elastoméricas reticuladas;

A Figura 12 é uma imagem micrográfica analisada por varredura de elétrons da Ma-triz Elastomérica reticulada 3 do Exemplo 7;

A Figura 13 mostra o padrão do dispositivo implantável retangular do Exemplo 14;

A Figura 14 mostra as dimensões para apresentações do padrão do dispositivo im-plantável retangular do Exemplo 14; e

A Figura 15 mostra uma fotografia de análise de histologia do dispositivo do Exem-plo 15.

Descrição Detalhada da Invenção

Certas modalidades da invenção compreendem produtos de elastômero biodurávelreticulado, que são também compressíveis e exibem resiliência em sua recuperação, quetêm uma diversidade de aplicações e podem ser empregados, a título de exemplo, em im-plantação biológica, especialmente em humanos, para implantes ET de longo prazo, especi-almente onde cargas dinâmicas e/ou extensões são experimentadas, tal como em aplica-ções ortopédicas relacionadas ao tecido mole; para acréscimo de tecido, suporte e reparo;para propósitos terapêuticos; para propósitos cosméticos, reconstrutivos, urológicos ou gas-troesofageal; ou como substratos para agente farmaceuticamente ativo, por exemplo, libera-ção de fármaco. Outras modalidades envolvem produtos de elastômero bio-durável reticula-do para liberação in vivo via cateter, endoscópio, artroscópio, laproscópio, cistoscópio, se-ringa ou outro dispositivo de liberação adequado e podem ser satisfatoriamente implantadosou de outra forma expostos a tecido vivo e fluidos por períodos estendidos de tempo, porexemplo, pelo menos 29 dias.

Há uma necessidade em medicina, como reconhecido pela presente invenção, pordispositivos implantáveis inócuos que podem ser liberados a um sítio do paciente in vivo, porexemplo, um sítio em um paciente humano, que pode ocupar aquele sítio por períodos es-tendidos de tempo sem ser prejudicial ao hospedeiro. Em uma modalidade, tais dispositivosimplantáveis podem também eventualmente se tornar integrados, tal como bio-integrados,por exemplo, penetrados no tecido ou bio-integrados. Vários materiais poliméricos porososbiodegradáveis ou absorvíveis foram propostos para acréscimo e reparo de tecido.

Seria desejável formar dispositivos implantáveis adequados para uso como arca-bouços de engenharia de tecido, ou outros substratos comparáveis, para suportar aplica-ções de propagação de célula in vivo, por exemplo, em um grande número de aplicaçõesortopédicas, especialmente em conexão de tecido mole, regeneração, acréscimo, suporte epenetração de um órgão protético. Sem estar limitado a qualquer teoria particular, tendo umalto conteúdo de espaço vazio e um alto grau de reticulação permite que o dispositivo im-plantável se torne pelo menos parcialmente penetrado e/ou proliferado, em alguns casos,substancialmente penetrado e proliferado, em alguns casos, completamente penetrado eproliferado, com células incluindo tecidos tais como fibroblastos, tecidos fibrosos, célulassinoviais, células estromais da medula óssea, células tronco e/ou células de fibrocartilagem.Os tecidos penetrados e/ou proliferados desse modo fornecem funcionalidade, tal como ca-pacidade de suporte de carga, para reparo de defeito do tecido original que está sendo repa-rado ou substituído. Entretanto, antes do advento da presente invenção, materiais e/ou pro-dutos alcançando as exigências para tais dispositivos implantáveis não estavam disponíveis.

Amplamente determinado, certas modalidades dos produtos elastoméricos biodurá-veis reticulados da invenção compreendem, ou são amplamente se não inteiramente consti-tuídas por uma matriz reticulada altamente permeável formada de um elastômero poliméricobiodurável que é resilientemente compressível tal como para recuperar sua forma depois daliberação em um sítio biológico. Em uma modalidade, a matriz elastomérica tem boa resis-tência à fadiga associada com carga dinâmica. Em outra modalidade, a matriz elastoméricaé quimicamente bem caracterizada. Em outra modalidade, ela é fisicamente bem caracteri-zada. Em outra modalidade, ela é quimicamente e fisicamente bem caracterizada.

Certas modalidades da invenção podem suportar crescimento celular e podempermitir penetração celular e proliferação in vivo e são úteis como dispositivos implantáveisbiológicos in vivo, por exemplo, para arcabouços de engenharia de tecido que podem serusados in vitro ou in vivo para fornecer um substrato para propagação celular.

Os dispositivos implantáveis da invenção são úteis para muitas aplicações comoimplantes de engenharia de tecido de longo prazo, especialmente onde cargas dinâmicase/ou extensões são experimentadas, tal como em aplicações ortopédicas relacionadas aotecido mole para reparo e regeneração. Em algumas modalidades, as matrizes elastomeri-cas reticuladas da presente invenção são como descritas no Pedido de Patente Norte-Americana No. 10/848.624, depositado em 17 de Maio de 2004 (publicado como Publicaçãode Pedido de Patente Norte-Americana No. US 2005-0043816-A1 em 24 de Fevereiro de2005), que é aqui incorporado por referência em sua totalidade para todos os propósitos.

Em uma modalidade, a matriz elastomérica reticulada da invenção facilita a pene-tração no tecido fornecendo uma superfície para conexão celular, migração, proliferação,e/ou deposição de revestimento (por exemplo, colágeno). Em outra modalidade, qualquertipo de tecido pode crescer em um dispositivo implantável compreendendo uma matriz elas-tomérica reticulada da invenção, incluindo, a título de exemplo, tecido epitelial (que inclui,por exemplo, escamoso, cuboidal, e tecido epitelial colunar), tecido conjuntivo (que inclui,por exemplo, tecido areolar, tecido regular e irregular denso, tecido reticular, tecido adiposo,cartilagem e osso), e tecido muscular (que inclui, por exemplo, músculo esquelético, mole ecardíaco), ou qualquer combinação desses, por exemplo, tecido fibrovascular. Em outra mo-dalidade da invenção, um dispositivo implantável compreendendo uma matriz elastoméricareticulada da invenção pode ter penetração em tecido substancialmente por todo o volumede seus poros interconectados.

Em uma modalidade, a invenção compreende um dispositivo implantável tendo su-ficiente compressibilidade resiliente a ser liberada por um "dispositivo de liberação", isto é,um dispositivo com uma câmara para conter um dispositivo implantável elastomérico en-quanto ele é liberado ao sítio desejado então liberado no sítio, por exemplo, usando um ca-teter, endoscópio, artroscópio, laproscópio, cistoscópio ou seringa. Em outra modalidade, odispositivo implantável elastomérico assim liberado substancialmente recupera sua formadepois da liberação a um sítio biológico e tem características de biodurabilidade e biocom-patibilidade a serem adequadas para implantação em longo prazo. Em outra modalidade, odispositivo implantável elastomérico assim liberado pode superar defeitos e servir como umaponte para um espaço no tecido nativo.

A estrutura, morfologia e propriedades das matrizes elastoméricas desta invençãopodem ser elaboradas ou personalizadas em uma ampla faixa de desempenho variando osmateriais de partida e/ou condições de processamento para diferentes usos funcionais outerapêuticos.

Sem estar limitado por qualquer teoria particular, um objetivo da invenção que éfornecer uma estrutura durável leve que possa preencher um volume biológico ou cavidadee contendo suficiente porosidade distribuída por todo o volume, pode ser realizado permitin-do-se um ou mais de: oclusão, embolização, acréscimo celular, proliferação celular, regene-ração de tecido, conexão celular, liberação de fármaco, ação enzimática por enzimas imobi-lizadas, e outros processos úteis como descrito aqui incluindo, em particular, as aplicaçõespara as quais prioridade é reivindicada.

Em uma modalidade, as matrizes elastoméricas da invenção têm resiliência sufici-ente para permitir substancial recuperação, por exemplo, para pelo menos aproximadamen-te 50% do tamanho da configuração relaxada em pelo menos uma dimensão, depois de se-rem preenchidas para implantação no corpo humano, por exemplo, um baixo ajuste de com-pressão, por exemplo, em 25° C ou 37° C, e força suficiente e passagem de fluxo para amatriz a ser usada para liberação controlada de agentes farmaceuticamente ativos, tal comofármacos, e para outras aplicações médicas. Em outra modalidade, as matrizes elastoméri-cas da invenção têm resiliência suficiente para permitir recuperação para pelo menos apro-ximadamente 60% do tamanho da configuração relaxada em pelo menos uma dimensãodepois de ser comprimida para implantação no corpo humano. Em outra modalidade, asmatrizes elastoméricas da invenção têm resiliência suficiente para permitir recuperação parapelo menos aproximadamente 90% do tamanho da configuração relaxada em pelo menosuma dimensão depois de serem comprimidas para implantação no corpo humano.

Na presente aplicação, o termo "biodurável" descreve elastômeros e outros produ-tos que são estáveis por períodos estendidos de tempo em um ambiente biológico. Taisprodutos não deveriam exibir sintomas significativos de rompimento ou degradação, erosãoou deterioração significativa de propriedades mecânicas relevantes para seu empregoquando expostos a ambientes biológicos por períodos de tempo proporcionado com o usodo dispositivo implantável. O período de implantação pode ser semanas, meses ou anos; avida útil de um produto hospedeiro no qual os produtos elastoméricos da invenção são in-corporados, tal como enxertos ou protético; ou a vida útil de um paciente hospedeiro para oproduto elastomérico. Em uma modalidade, o período desejado de exposição é para serentendido como sendo pelo menos aproximadamente 29 dias. Em outra modalidade, o perí-odo desejado de exposição é para ser entendido como sendo pelo menos 29 dias. Em umamodalidade, o dispositivo implantável é biodurável por pelo menos 2 meses. Em outra mo-dalidade, o dispositivo implantável é biodurável por pelo menos 6 meses. Em outra modali-dade, o dispositivo implantável é biodurável por pelo menos 12 meses. Em outra modalida-de, o dispositivo implantável é biodurável por pelo menos 12 meses. Em outra modalidade, odispositivo implantável é biodurável por pelo menos 24 meses. Em outra modalidade, o dis-positivo implantável é biodurável por pelo menos 5 anos. Em outra modalidade, o dispositivoimplantável é biodurável por mais de 5 anos.

Em uma modalidade, os produtos bioduráveis da invenção são também biocompa- tíveis. Na presente aplicação, o termo "biocompatível" significa que o produto induz poucas,se houver alguma, reações biológicas adversas quando implantado em um paciente hospe-deiro. Considerações similares aplicáveis a "biodurável" também se aplicam à propriedadede "biocompatibilidade".

Um ambiente biológico pretendido pode ser entendido para in vivo, por exemplo,aquele de um paciente hospedeiro o qual o produto é implantado ou ao qual o produto étopicamente aplicado, por exemplo, um hospedeiro mamífero tal como um ser humano ououtro primata, um animal de estimação ou animal de esporte, gado ou um animal de labora-tório. Todos os tais usos são observados como estando no escopo da invenção. Como usa-do aqui, um "paciente" é um animal. Em uma modalidade, o animal é um pássaro, incluindo,mas não limitado a uma galinha, peru, pato, ganso ou codorna, ou um mamífero. Em outramodalidade, o animal é um mamífero, incluindo, mas não limitado a uma vaca, cavalo, ove-lha, cabra, porco, gato, cachorro, rato, camundongo, hamster, coelho, porquinho da índia,macaco e um humano. Em outra modalidade, o animal é um primata ou um humano. Emoutra modalidade, o animal é um humano.

Em uma modalidade, os materiais estruturais paraos elastômeros porosos inventi-vos são polímeros sintéticos, especialmente, mas não exclusivamente, polímeros elastomé-ricos que são resistentes a degradação biológica, por exemplo, em uma modalidade, poliu-retano policarbonato, uréia-uretano policarbonato, poliuretano poliéter, uréia-uretano po-li(carbonato-co-éter), polisiloxanos e seus similares, em outra modalidade, poliuretano poli-carbonato, uréia-uretano policarbonato, uréia-uretano poli(carbonato-co-éter) e polisiloxa-nas, em outra modalidade, poliuretano policarbonato, uréia-uretano policarbonato, e polisilo-xanos. Tais elastômeros são geralmente hidrofóbicos, mas de acordo com a invenção, po-dem ser tratados para ter superfícies que são menos hidrofóbicas ou um pouco hidrofílicas.Em outra modalidade, tais elastômeros podem ser produzidos com superfícies que são me-nos hidrofóbicas ou um pouco hidrofílicas.

Os produtos elastoméricos bioduráveis reticulados da invenção podem ser descritoscomo tendo uma "macroestrutura" e uma "microestrutura", termos que são usados aqui nosentido geral descrito nos seguintes parágrafos.

A "macroestrutura" refere-se às características físicas totais de um artigo ou objetoformado do produto elastomérico biodurável da invenção, tal como: a periferia externa comodescrita pelos limites geométricos do artigo ou objeto, ignorando os poros ou espaços vazi-os; a "área de superfície macroestrutural" que se refere às áreas de superfície mais externascomo se quaisquer poros nestas fossem preenchidos, ignorando as áreas de superfície den-tro dos poros; o "volume macroestrutural" ou simplesmente o "volume" ocupado pelo artigoou objeto que é o volume limitado pela área de superfície macroestrutural, ou simplesmente"macro"; e a "densidade aparente" que é o peso por unidade de volume do próprio artigo ouobjeto como distinto da densidade do material estrutural.

A "microestrutura" refere-se às características da estrutura interior do material elas-tomérico biodurável a partir do qual os produtos inventivos são constituídos tal como dimen-sões de poros; área de superfície do poro, sendo a área total das superfícies do material nosporos; e a configuração dos reforços e interseções que constituem a estrutura solida de cer-tas modalidades do produto elastomérico inventivo.

Com relação à Figura 1, o que é mostrado para conveniência é uma representaçãoesquemática da morfologia particular de uma espuma reticulada. A Figura 1 é uma formaconveniente de ilustrar algumas das características e princípios da microestrutura de algu-mas modalidades da invenção. Esta figura não pretende ser uma descrição idealizada deuma modalidade se, nem é uma renderização detalhada de uma modalidade particular dosprodutos elastoméricos da invenção. Outras características e princípios da microestruturaestarão aparentes a partir da presente especificação, ou estarão aparentes a partir de um oumais processos inventivos para fabricar produtos elastoméricos porosos que são descritosaqui.

Morfologia

Descrita geralmente, a microestrutura da matriz elastomérica biodurável porosa i-lustrada 10, que pode ser, entre outros, um elemento individual tendo uma forma distinta ouuma entidade contínua ou amorfa estendida, compreende uma fase sólida reticulada 12formada de um material elastomérica biodurável adequada e espalhada dentro dela, ou de-finida desse modo, uma fase vazia interconectada contínua 14, a última sendo característicaprincipal de uma estrutura reticulada.

Em uma modalidade, o material elastomérico do qual a matriz elastomérica 10 éconstituída pode ser uma mistura ou mescla de múltiplos materiais. Em outra modalidade, omaterial elastomérico é um único elastômero polimérico sintético tal como será descrito emmais detalhes abaixo. Em outras modalidades, embora a matriz elastomérica 10 seja sub-metida a processamento de pós-reticulação, tal como anelamento, moldagem compressivae/ou reforço, entende-se que a matriz elastomérica 10 retém suas características definidas,ou seja, ela permanece biodurável, reticulada e elastomérica.

A fase vazia 14 geralmente será preenchida de ar ou gás antes do uso. Durante ouso, a fase vazia 14 em muitos casos, mas não em todos, ser tornará preenchida com líqui-do, por exemplo, com fluidos biológicos ou fluidos corporais.A fase sólida 12 de matriz elastomérica 10, como mostrada na Figura 1, tem umaestrutura orgânica e compreende uma multiplicidade de reforços relativamente finos 16 quese estendem entre um número de interseções 18 e as interconectam. As interseções 18 sãosubstanciais localizações estruturais onde três ou mais suportes 16 encontram uma com aoutra. Quatro ou cinco ou mais suportes 16 podem ser vistos como se encontrando em umainterseção 18 ou em uma localização onde duas interseções 18 podem ser vistas como en-contrando uma com a outra. Em uma modalidade, os suportes 16 se estendem de uma ma-neira tridimensional entre as interseções 18 acima e abaixo do plano do papel, não favore-cendo nenhum plano particular. Assim, qualquer dado reforço 16 pode se estender a partirde uma interseção 18 em qualquer direção em relação a outros suportes 16 que de unemnessa interseção 18. Os suportes 16 e as interseções 18 podem ter geralmente formas cur-vas e definem entre eles uma multidão de poros 20 ou espaços intersticiais na fase sólida12. Os suportes 16 e as interseções 18 formam uma fase sólida contínua interconectada.

Como ilustrado na Figura 1, os componentes estruturais da fase sólida 12 da matrizelastomérica 10, ou seja, os suportes 16 e interseções 18, podem parecer ter uma configu-ração um pouco laminar como se alguns fossem cortados a partir de uma única lâmina, en-tende-se que essa aparência pode, em parte, ser atribuída às dificuldades de representarestruturas tridimensionais complexas em uma figura bidimensional. Os suportes 16 e inter-seções 18 podem ter, e em muitos casos terão, formas não Iaminares incluindo formastransversais circulares, elípticas e não circulares e seções transversais que podem variar emárea ao longo da estrutura particular, por exemplo, elas podem se estreitar para seçõestransversais menores e/ou maiores enquanto atravessando ao longo de sua dimensão mai-or.

As células da matriz elastomérica 10 são formadas de agrupamentos ou grupos deporos 20, que formariam as paredes de uma célula, exceto que as paredes das células 22da maior parte dos poros 20 são ausentes ou substancialmente ausentes devido à reticula-ção. Em particular, um pequeno número de poros 20 pode ter uma parede de célula de ma-terial estrutural também chamado uma "janela" ou "painel de janela" tal como a parede decélula 22. Tais paredes de célula são indesejáveis pelo fato de que elas obstruem a passa-gem de fluido e/ou propagação de proliferação de tecidos através dos poros 20. As paredesde células 22 podem, em uma modalidade, ser removidas em uma etapa de processo ade-quado, tal como reticulação como discutido abaixo.

As células individuais formando a matriz elastomérica reticulada são caracterizadaspor seu diâmetro de célula médio ou, para células não esféricas, por sua dimensão trans- versai maior. A matriz elastomérica reticulada compreende uma rede de células que formamuma estrutura espacial tridimensional ou fase vazia 14 que é interconectada via os porosabertos 20 nesta. Em uma modalidade, as células formam uma superestrutura tridimensio-nal. Nas Figuras 10 e 12, os limites de células individuais podem ser visualizados a partirdos suportes 16 que aparecem em branco e/ou as interseções 18. Os poros 20 são estrutu-ras geralmente bi ou tridimensionais. Os poros fornecem conectividade entre as células indi-viduais, ou entre agrupamentos ou grupos de poros que formam uma célula.

Exceto pelas terminações de limite na superfície macroestutural, na modalidademostrada na Figura 1, a fase sólida 12 da matriz elastomérica 10 compreende poucas, sehouver alguma, estruturas "tipo suportes" se projetando, terminais ou de extremidade livrese estendendo a partir dos suportes 16 ou interseções 18, mas não conectados a outro su-porte ou interseção.

Entretanto, em uma modalidade alternativa, a fase sólida 12 pode ser fornecidacom uma pluralidade de tais fibrilas (não mostradas), por exemplo, de aproximadamente 1 aaproximadamente 5 fibrilas por suporte 16 ou interseção 18. Em algumas aplicações, taisfibrilas podem ser úteis, por exemplo, para a área de superfície adicional que elas fornecem.

Os suportes 16 e interseções 18 podem ser considerados como definindo a forma econfiguração dos poros 20 que constituem a fase vazia 14 (ou vice versa). Muitos dos poros20, quando eles podem ser discretamente identificados, abertos e se comunicam, pela au-sência pelo menos parcial de paredes de célula 22, com pelo menos dois outros poros 20.Nas interseções 18, três ou mais poros 20 podem ser considerados encontrados e interco-municados. Em certas modalidades, a fase vazia 14 é contínua ou substancialmente contí-nua por toda a matriz elastomérica 10, significando que eles são poucos se houver quais-quer poros de célula fechados. Tais poros de célula fechados, o volume interior de cada umdos quais não tem comunicação com qualquer outra célula, por exemplo, é isolado de umacélula adjacente por paredes de células 22, representam perda de volume útil e pode obstru-ir acesso de fluidos úteis a estruturas de suporte e interseção interiores 16 e 18 da matrizelastomérica 10.

Em uma modalidade, os poros de células abertos, se presentes, compreendemmenos de aproximadamente 90% do volume da matriz elastomérica 10. Em outra modalida-de, os poros de células fechados, se presentes, compreendem menos de aproximadamente80% do volume da matriz elastomérica 10. Em outra modalidade, os poros de células fecha-dos, se presentes, compreendem menos de aproximadamente 70% do volume da matrizelastomérica 10. Em outra modalidade, os poros de células fechados, se presentes, com-preendem menos de aproximadamente 50% do volume da matriz elastomérica 10. Em outramodalidade, os poros de células fechados, se presentes, compreendem menos de aproxi-madamente 30% do volume da matriz elastomérica 10. Em outra modalidade, os poros decélulas fechados, se presentes, compreendem menos de aproximadamente 25% do volumeda matriz elastomérica 10. Em outra modalidade, os poros de células fechados, se presen-tes, compreendem menos de aproximadamente 20% do volume da matriz elastomérica 10.Em outra modalidade, os poros de células fechados, se presentes, compreendem menos deaproximadamente 15% do volume da matriz elastomérica 10. Em outra modalidade, os po-ros de células fechados, se presentes, compreendem menos de aproximadamente 10% dovolume da matriz elastomérica 10. Em outra modalidade, os poros de células fechados, sepresentes, compreendem menos de aproximadamente 5% do volume da matriz elastoméri-ca 10. Em outra modalidade, os poros de células fechados, se presentes, compreendemmenos de aproximadamente 2% do volume da matriz elastomérica 10. A presença de porosde células fechados pode ser notada por sua influencia em reduzir a taxa de fluxo volumétri-ca de um fluido através da matriz elastomérica 10 e/ou como uma redução na penetração eproliferação celular na matriz elastomérica 10.

Em outra modalidade, a matriz elastomérica 10 é reticulada. Em outra modalidade,a matriz elastomérica 10 é substancialmente reticulada. Em outra modalidade, a matriz elas-tomérica 10 é completamente reticulada. Em outra modalidade, a matriz elastomérica 10tem muitas paredes celulares 22 removidas. Em outra modalidade, a matriz elastomérica 10tem a maior parte das paredes celulares 22 removidas. Em outra modalidade, a matriz elas-tomérica 10 tem substancialmente todas as paredes celulares 22 removidas.

Em outra modalidade, a fase sólida 12, que pode ser descrita como reticulada,compreende uma rede contínua de estruturas sólidas, tais como suportes 16 e interseções18, sem quaisquer terminações significativas, zonas isoladas ou descontinuidades, além doslimites da matriz elastomérica, rede na qual uma linha hipotética pode ser traçada inteira-mente através do material da fase sólida 12 a partir de um ponto na rede a qualquer outroponto na rede.

Em outra modalidade, a fase vazia 14 é também uma rede contínua de espaços in-tersticiais, ou passagens de fluido intercomunicadas para gases ou líquidos, passagens quese estendem e são definidas pela estrutura (ou definem) da fase sólida 12 da matriz elasto-mérica 10 e abertas em todas as suas superfícies exteriores. Em outras modalidades, comodescrito acima, há somente poucas, substancialmente nenhuma, ou nenhuma oclusão ouporos celulares fechados que não se comunicam com pelo menos outro poro 20 na redevazia. Também nessa rede de fase vazia, uma linha hipotética pode ser traçada inteiramen-te através da fase vazia 14 de um ponto na rede a qualquer outro ponto na rede.

Em conjunto com os objetivos da invenção, em uma modalidade, a microestruturade matriz elastomérica 10 é construída para permitir ou encorajar a aderência celular às su-perfícies da fase sólida 12, formação neo-íntima nestas e penetração e proliferação celular ede tecido em poros 20 da fase vazia 14, quando a matriz elastomérica 10 reside em Iocali-zações in vivo adequadas por um período de tempo.

Em outra modalidade, tal penetração e proliferação celular ou de tecido, que podepara alguns propósitos incluir fibrose, podem ocorrer ou ser encorajadas não somente emcamadas exteriores de poros 20, mas no interior mais profundo da matriz elastomérica 10 epor toda ela. Assim, nessa modalidade, o espaço ocupado pela matriz elastomérica 10 setorna inteiramente preenchido pelo preenchimento e proliferação celular e de tecido na for-ma de tecido fibrótico, cicatriz ou outro tecido exceto para o espaço ocupado pela fase sóli-da elastomérica 12. Em outra modalidade, o dispositivo implantável inventivo funciona talque o tecido penetrado é mantido vital, por exemplo, pela presença prolongada de uma mi-crovasculatura de suporte.

Para esse fim, particularmente com relação à morfologia da fase vazia 14, em umamodalidade, a matriz elastomérica 10 é reticulada com poros interconectados abertos. Semser limitado por qualquer teoria particular, acredita-se permitir irrigação natural do interior damatriz elastomérica 10 com fluidos corporais, por exemplo, sangue, mesmo depois que umapopulação celular se tornou residente no interior da matriz elastomérica 10 tal como parasustentar essa população, fornecendo nutrientes a ela e removendo produtos de dejetos apartir dela. Em outra modalidade, a matriz elastomérica 10 é reticulada com poros interco-nectados abertos de uma faixa de tamanho particular. Em outra modalidade, a matriz elas-tomérica 10 é reticulada com poros interconectados abertos com uma distribuição de faixasde tamanhos.

Pretende-se que os vários parâmetros físicos e químicos da matriz elastomérica 10incluindo, em particular, os parâmetros a serem descritos abaixo, sejam selecionados paraencorajar penetração e proliferação celular de acordo com a aplicação particular para a qualuma matriz elastomérica 10 é pretendida.

Entende-se que tais construções da matriz elastomérica 10 que fornecem irrigaçãocelular interior serão permeáveis a fluido e podem também fornecer acesso a fluido atravése ao interior da matriz para propósitos além da irrigação celular, por exemplo, para eluiçãode agentes farmaceuticamente ativos, por exemplo, um fármaco, ou outros materiais biolo-gicamente úteis. Tais materiais podem opcionalmente ser fixados às superfícies interioresda matriz elastomérica 10.

Em outra modalidade da invenção, a fase gasosa 12 pode ser preenchida ou conta-tada com um gás de tratamento liberável, por exemplo, um esterilizante tal como ozônio ouum cicatrizante de ferimento tal como óxido nítrico, já que as superfícies macroestruturaissão vedadas, por exemplo, por uma membrana bioabsorvível para conter o gás no produtoimplantado até que a membrana erode liberando o gás para fornecer um efeito terapêuticolocal ou outro efeito.

Modalidades úteis da invenção incluem estruturas que são um pouco randomiza-das, como mostrado na Figura 1, onde as formas e tamanhos dos suportes 16, interseções18 e poros 20 variam substancialmente, e estruturas mais ordenadas que também exibemas características descritas de interpenetração tridimensional de fases sólida e vazia, com-plexidade estrutural e alta permeabilidade a fluido. Tais estruturas mais ordenadas podemser produzidas pelos processos da invenção como será adicionalmente descrito abaixo.

Porosidade

Pós-reticulação, a fase vazia 14 pode compreender apenas 10% do volume da ma-triz elastomérica 10, referindo-se ao volume fornecido pelos espaços intersticiais da matrizelastomérica 10 antes que qualquer revestimento ou formação de camadas na superfície doporo interior opcional é aplicado, tal como para uma matriz elastomérica reticulada que, de-pois da reticulação, foi compressivamente moldada e/ou reforçada como descrito em deta-lhes aqui. Em outra modalidade, a fase vazia 14 pode compreender apenas 20% do volumeda matriz elastomérica 10. Em outra modalidade, a fase vazia 14 pode compreender apenas35% do volume da matriz elastomérica 10. Em outra modalidade, a fase vazia 14 pode com-preender apenas 50% do volume da matriz elastomérica 10. Em uma modalidade, o volumeda fase vazia 14, como definido, é de aproximadamente 10% a aproximadamente 99% dovolume da matriz elastomérica 10. Em outra modalidade, o volume da fase vazia 14, comodefinido, é de aproximadamente 30% a aproximadamente 97% do volume da matriz elasto-mérica 10. Em outra modalidade, o volume da fase vazia 14, como definido, é de aproxima-damente 50% a aproximadamente 99% do volume da matriz elastomérica 10. Em outra mo-dalidade, o volume da fase vazia 14, como definido, é de aproximadamente 70% a aproxi-madamente 99% do volume da matriz elastomérica 10. Em outra modalidade, o volume dafase vazia 14 é de aproximadamente 80% a aproximadamente 98% do volume da matrizelastomérica 10. Em outra modalidade, o volume da fase vazia 14 é de aproximadamente90% a aproximadamente 98% do volume da matriz elastomérica 10.

Como usado aqui, quando um poro é esférico ou substancialmente esférico, suadimensão transversal maior é equivalente ao diâmetro do poro. Quando um poro não é esfé-rico, por exemplo, elipsoidal ou tetraédrico, sua dimensão transversal maior é equivalente àmaior distância no poro de uma superfície do poro a outra, por exemplo, o maior comprimen-to axial para um poro elipsoidal ou o comprimento da lateral mais longa para um poro tetra-édrico. Como usado aqui, o "diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior" refere-seao número de diâmetro médio, para poros esféricos ou substancialmente esféricos, ou parao número de dimensão transversal maior média, para poros não esféricos.

Em uma modalidade relacionada a aplicações ortopédicas e seus similares, paraencorajar a penetração e proliferação celular e para fornecer permeabilidade de fluido ade-quado, o diâmetro médio ou outra dimensão transversal de poros 20 é pelo menos aproxi-madamente 10 pm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra dimensão transversalmaior de poros 20 é pelo menos de aproximadamente 20 pm. Em outra modalidade, o diâ-metro médio ou outra dimensão transversal maior dos poros 20 é pelo menos aproximada-mente 50 pm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra dimensão transversal maiordos poros 20 é pelo menos aproximadamente 100 μητι. Em outra modalidade, o diâmetromédio ou outra dimensão transversal maior dos poros 20 é pelo menos aproximadamente150 μm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior dosporos 20 é pelo menos aproximadamente 250 μm. Em outra modalidade, o diâmetro médioou outra dimensão transversal maior dos poros 20 é maior do que 250 μm. Em outra moda-lidade, o diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior dos poros 20 é pelo menosaproximadamente 450 pm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra dimensãotransversal maior dos poros 20 é maior do que 450 μm. Em outra modalidade, o diâmetromédio ou outra dimensão transversal maior dos poros 20 é pelo menos aproximadamente500 μm.

Em outra modalidade relacionada a aplicações ortopédicas e seus similares, o diâ-metro médio ou outra dimensão transversal maior de poros 20 não é maior do que aproxi-madamente 600 μm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra dimensão transversalmaior de poros 20 não é maior do que aproximadamente 500 μm. Em outra modalidade, odiâmetro médio ou outra dimensão transversal maior de poros 20 não é maior do que apro-ximadamente 450 μm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra dimensão transver-sal maior de poros 20 não é maior do que aproximadamente 350 μm. Em outra modalidade,o diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior de poros 20 não é maior do que a-proximadamente 250 μm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra dimensão trans-versai maior de poros 20 não é maior do que aproximadamente 150 μm. Em outra modali-dade, o diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior de poros 20 não é maior doque aproximadamente 20 μm.

Em outra modalidade relacionada a aplicações ortopédicas e seus similares, o diâ-metro médio ou outra dimensão transversal maior de poros 20 não é de aproximadamente10 μm a aproximadamente 50 μm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra dimen-são transversal maior de poros 20 não é de aproximadamente 20 μm a aproximadamente150 μm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior deporos 20 não é de aproximadamente 150 μm a aproximadamente 250 μm. Em outra modali-dade, o diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior de poros 20 não é de aproxi-madamente 250 μm a aproximadamente 500 μm. Em outra modalidade, o diâmetro médioou outra dimensão transversal maior de poros 20 não é de aproximadamente 450 μm a a-proximadamente 600 μm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra dimensão trans-versal maior de poros 20 não é de aproximadamente 10 pm a aproximadamente 500 pm.Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior de poros 20não é de aproximadamente 20 μm a aproximadamente 600 μm. Em outra modalidade, odiâmetro médio ou outra dimensão transversal maior de poros 20 não é de aproximadamen-te 50 μm a aproximadamente 600 μm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra di-mensão transversal maior de poros 20 não é de aproximadamente 100 pm a aproximada-mente 500 pm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra dimensão transversal mai-or de poros 20 não é de aproximadamente 150 µm a aproximadamente 350 µm.

Em uma modalidade relacionada a aplicações ortopédicas e seus similares, paraencorajar a penetração e proliferação celular e para fornecer permeabilidade a fluido ade-quada, o diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior das células da matriz elasto-mérica 10 é pelo menos aproximadamente 100 µm. Em outra modalidade, o diâmetro médioou outra dimensão transversal maior das células da matriz elastomérica 10 é pelo menosaproximadamente 150 µm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra dimensãotransversal maior das células da matriz elastomérica 10 é pelo menos aproximadamente 200µm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior das célu-las da matriz elastomérica 10 é pelo menos aproximadamente 250 µm.

Em uma modalidade relacionada a aplicações ortopédicas e seus similares, o diâ-metro médio ou outra dimensão transversal maior das células da matriz elastomérica 10 nãoé maior do que aproximadamente 1000 µm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou ou-tra dimensão transversal maior de suas células não é maior do que aproximadamente 850µm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior de suascélulas não é maior do que aproximadamente 450 µm. Em outra modalidade, o diâmetromédio ou outra dimensão transversal maior de suas células não é maior do que aproxima-damente 700 µm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra dimensão transversalmaior de suas células não é maior do que aproximadamente 650 µm.

Em uma modalidade relacionada a aplicações ortopédicas e seus similares, o diâ-metro médio ou outra dimensão transversal maior das células da matriz elastomérica 10 éde aproximadamente 100 µm a aproximadamente 1000 µm. Em outra modalidade, o diâme-tro médio ou outra dimensão transversal maior de suas células é de aproximadamente 150µm a aproximadamente 850 µm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra dimensãotransversal maior de suas células é de aproximadamente 200 µm a aproximadamente 700µm. Em outra modalidade, o diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior de suascélulas é de aproximadamente 250 µm a aproximadamente 650 µm.

Em outra modalidade, um dispositivo implantável feito da matriz elastomérica 10pode compreender tamanhos de poros que variam de pequenos, por exemplo, 20 µm, agrandes, por exemplo, 500 µm, em um único dispositivo. Em outra modalidade, um dispositi-vo implantável feito da matriz elastomérica 10 pode compreender tamanhos de poros quevariam de pequenos, por exemplo, 100 µm, a grandes, por exemplo, 1000 µm, em um únicodispositivo. Em outra modalidade, tal variação pode ocorrer através da seção transversal domaterial inteiro ou através de qualquer sub-seção de uma seção transversal. Em outra mo-dalidade, tal variação ocorre em uma transição gradual sistemática. Em outra modalidade,tal variação ocorre de uma maneira gradual. Por exemplo, a distribuição do tamanho de poropode ser de aproximadamente 20 μιτι a aproximadamente 70 μιη em uma extremidade deum dispositivo implantável e ser de aproximadamente 300 μηι a aproximadamente 500 μιηem uma extremidade do dispositivo. Essa mudança na distribuição de tamanho de poro po-de acontecer em uma ou mais transições contínuas ou em uma ou mais etapas discretas.Tais variações na distribuição do tamanho do poro resultam em zonas de transição contí-nuas ou em etapas discretas, isto é, a transição de uma distribuição de tamanho de poro aoutra pode ser mais gradual no caso de uma transição ou transições contínuas, mas maisdistinta no caso de uma etapa ou etapas discretas. Com relação à orientação do poro, tran- sições similares podem ocorrer na orientação dos poros, com poros mais orientados transi-tando em poros menos orientados ou até em poros substancialmente desprovidos de orien-tação através da seção transversal ou através de uma sub-seção da seção transversal. Adiferença na distribuição do tamanho do poro e/ou na orientação dos poros através de umaseção transversal dos dispositivos implantáveis feitos da matriz elastomérica 10 pode permi- tir que o dispositivo seja elaborado para comportamento preferencial em termos de tipo decélula, conexão de célula, penetração de célula e/ou proliferação de célula. Alternativamen-te, a diferente distribuição de tamanho do poro e/ou orientação dos poros através da seçãotransversal dos dispositivos implantáveis feitos da matriz elastomérica 10 pode permitir queo dispositivo seja elaborado para comportamento preferencial em termos de tipo de tecido,conexão de tecido, penetração de tecido e/ou proliferação de tecido.

Sabe-se bem que as células aderirão, proliferarão e se diferenciarão ao longo e a-través dos contornos da estrutura formada pela distribuição do tamanho dos poros. A orien-tação da célula e a morfologia da célula resultarão em tecido elaborado e recentemente for-mado que pode substancialmente copiar ou imitar as características anatômicas de tecidosreais, por exemplo, dos tecidos sendo substituídos. Essa morfologia e orientação de célulapreferenciais relacionadas às variações de distribuição de tamanho de poro gradual ou con-tínua, com ou sem orientação de poro, podem ocorrer quando o dispositivo implantável écolocado, sem semeadura de células anterior, no sítio de reparo e regeneração de tecido. Amorfologia e a orientação de célula preferencial relacionadas à distribuição de tamanho deporo gradual ou contínua podem também ocorrer quando o dispositivo implantável é coloca-do em um paciente, por exemplo, humano ou animal, no sítio de reparo e regeneração detecido depois de ser submetido a cultura de célula in vitro. Essas variações na distribuiçãodo tamanho de poro gradual ou contínua, com ou sem orientação de poro, podem ser carac-terísticas importantes para arcabouços ET em um número de aplicações ortopédicas, espe-cialmente em conexão de tecido mole, reparo, regeneração, acréscimo e/ou suporte, abran-gendo a espinha, ombros, joelhos, mãos ou juntas, e no crescimento de um órgão profético.

Tamanho e FormaA matriz elastomérica 10 pode ser prontamente fabricada em qualquer forma e ta-manho desejados. É um benefício da invenção que a matriz elastomérica 10 seja adequadapara produção em massa a partir de estoque a granel subdividindo-se tal estoque a granel,por exemplo, por moldagem por corte, brocagem, fatiamento a laser ou moldagem por com-pressão. Em uma modalidade, a subdivisão do estoque a granel pode ser feita usando umasuperfície aquecida. É um benefício adicional da invenção que a forma e a configuração damatriz elastomérica 10 possam variar amplamente e podem ser prontamente adaptadaspara morfologias anatômicas desejadas.

O tamanho, a forma, a configuração e outros detalhes relacionados da matriz elas-tomérica 10 podem ou ser personalizados para uma aplicação ou paciente particular ou pa-dronizados para produção em massa. Entretanto, considerações econômicas favorecem apadronização. Para esse fim, a matriz elastomérica 10 pode ser incorporada em um kit com-preendendo peças de dispositivo implantável elastomérico de diferentes tamanhos e formas.Também, como discutido aqui na presente especificação e como é descrito nas aplicaçõespara as quais prioridade é reivindicada, múltiplas, por exemplo, duas, três ou quatro matri-zes elastoméricas individuais 10 podem ser usadas como um sistema de dispositivo implan-tável para um único sítio biológico alvo, sendo dimensionado ou formado ou ambos dimen-sionado e formado para funcionar cooperativamente para tratamento de um sítio alvo indivi-dual.

O especialista que executa o procedimento, que pode ser um cirurgião ou outromédico ou veterinário, pesquisador ou seu similar, pode então escolher um ou mais disposi-tivos implantáveis a partir da faixa disponível de uso para um tratamento específico, por e-xemplo, como é descrito nas aplicações para as quais prioridade é reivindicada.

A título de exemplo, a dimensão mínima da matriz elastomérica 10 pode ser apenas0,5 mm e a dimensão máxima até 100 mm ou até maior. Entretanto, em uma modalidade,observa-se que uma matriz elastomérica 10 de tal dimensão pretendida para implantaçãoteria uma forma alongada, tal como as formas de cilindros, hastes, tubos ou formas prismá-ticas alongadas, ou uma configuração dobrada, enrolada, helicoidal, ou outra configuraçãomais compacta. Comparavelmente, uma dimensão de apenas 0,5 mm pode ser uma dimen-são transversal de uma forma alongada ou de um dispositivo implantável tipo borracha outipo lâmina.

Em uma modalidade alternativa, uma matriz elastomérica 10 tendo uma forma esfé-rica, cúbica, tetraédrica, toroidal ou outra forma não tendo dimensão substancialmente alon-gada quando comparada a qualquer outra dimensão e com um diâmetro ou outra dimensãomáxima de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 500 mm pode ter utilidade, porexemplo, para um sítio de aplicação ortopédica. Em outra modalidadé, a matriz elastomérica10 tendo tal forma tem um diâmetro ou outra dimensão máxima de aproximadamente 3 mma aproximadamente 20 mm.

Para a maior parte das aplicações de dispositivos implantáveis, os tamanhos ma-croestruturais da matriz elastomérica 10 incluem as seguintes modalidades: formas compac-tas tais como esferas, cubos, pirâmides, tetraedros, cones, cilindros, trapezóides, paralele-pípedos, elipsóides, fusiformes, tubos ou luvas, e formas muito menos regulares tendo di-mensões transversais de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 200 mm (em outramodalidade, essas dimensões transversais são de aproximadamente 5 mm a aproximada-mente 100 mm); e formas tipo lâmina ou tira tendo uma espessura de aproximadamente 0,5a aproximadamente 20 mm (em outra modalidade, essas espessuras são de aproximada-mente 1 a aproximadamente 5 mm) e dimensões laterais de aproximadamente 5 a aproxi-madamente 200 mm (em outra modalidade, essas dimensões laterais são de aproximada-mente 10 a aproximadamente 100 mm).

Para tratamento de aplicações ortopédicas, é uma vantagem da invenção que oselementos da matriz elastomérica implantável possam ser efetivamente empregados semqualquer necessidade de se adequarem rigorosamente à configuração do sítio de aplicaçãoortopédica, que podem freqüentemente ser complexos e difíceis de modelar. Assim, em umamodalidade, os elementos da matriz elastomérica implantável da invenção têm configura-ções significativamente diferentes e mais simples, por exemplo, como descrito nas aplica-ções para as quais prioridade é reivindicada.

Ademais, em uma modalidade, o dispositivo implantável da presente invenção, oudispositivos implantáveis se mais de um é usado, não deveria preencher completamente osítio de aplicação ortopédica mesmo quando completamente expandido no local. Em umamodalidade, os dispositivos implantáveis expandidos da presente invenção são menores emuma dimensão do que o sítio de aplicação ortopédica e fornecem espaço suficiente nessesítio para assegurar vascularização, penetração e proliferação celular, e possível passagemde sangue para o dispositivo implantável. Em outra modalidade, os dispositivos implantáveiscompletamente expandidos da presente invenção são substancialmente os mesmos emuma dimensão como o sítio de aplicação ortopédica. Em outra modalidade, os dispositivosimplantáveis completamente expandidos da presente invenção são maiores em uma dimen-são do que o sítio de aplicação ortopédica. Em outra modalidade, os dispositivos implantá-veis completamente expandidos da presente invenção são menores em volume do que osítio de aplicação ortopédica. Em outra modalidade, os dispositivos implantáveis completa-mente expandidos da presente invenção têm substancialmente o mesmo volume do sítio deaplicação ortopédica. Em outra modalidade, os dispositivos implantáveis completamenteexpandidos da presente invenção são maiores em volume do que o sítio de aplicação orto-pédica. Em outra modalidade, depois de serem colocados no sítio de aplicação ortopédica,os dispositivos implantáveis expandidos da presente invenção podem inchar, por exemplo,até 1-20% em uma dimensão em uma modalidade, até 1-30% em uma dimensão em outramodalidade, ou até 1-40% em uma dimensão em outra modalidade, por absorção e/ou ad-sorção de água ou outros fluidos corporais.

Algumas formas de dispositivo implantável úteis podem se aproximar do contornode uma parte do sítio de aplicação ortopédica alvo. Em uma modalidade, o dispositivo im-plantável tem forma convexa relativamente simples, tipo prato ou hemisférica ou hemi-elipsoidal e tamanho que é apropriado para tratar múltiplos sítios diferentes em diferentespacientes.

Observa-se, em outra modalidade, que mediante implantação, antes de seus porosse tornarem preenchidos com fluidos biológicos, fluidos corporais e/ou tecido, tais dispositi-vos implantáveis para aplicações ortopédicas e seus similares não preenchem inteiramente,cobrem ou atravessam o sítio biológico no qual eles residem e que uma matriz elastomérica.implantada individual 10 terá, em muitos casos embora não necessariamente, pelo menosuma dimensão de não mais de 50% do sítio biológico na entrada desse ou mais de 50% dotecido danificado que está sendo reparado ou substituído. Em outra modalidade, uma matrizelastomérica implantada individual 10 como descrita acima terá pelo menos uma dimensãode não mais de 75% do sítio biológico na entrada desse ou mais de 75% do tecido danifica-do que está sendo reparado ou substituído. Em outra modalidade, uma matriz elastoméricaimplantada individual 10 como descrita acima terá pelo menos uma dimensão de não maisde 95% do sítio biológico na entrada desse ou mais de 95% do tecido danificado que estásendo reparado ou substituído.

Em outra modalidade, que mediante implantação, antes que seus poros se tornempreenchidos com fluidos biológicos, fluidos corporais e/ou tecido, tais dispositivos implantá-veis para aplicações ortopédicas e seus similares substancialmente preenchem, cobrem ouatravessam o sítio biológico no qual eles residem e uma matriz elastomérica implantada in-dividual 10 terá, em muitos casos, embora não necessariamente, pelo menos uma dimensãode não mais de aproximadamente 100% do sítio biológico na entrada desse ou cobre 100%do tecido danificado que está sendo reparado ou substituído. Em outra modalidade, umamatriz elastomérica implantada individual 10 como descrita acima terá pelo menos uma di-mensão de não mais de 98% do sítio biológico na entrada desse ou cobre 98% do tecidodanificado que está sendo reparado ou substituído. Em outra modalidade, uma matriz elas-tomérica implantada individual 10 como descrita acima terá pelo menos uma dimensão denão mais de 102% do sítio biológico na entrada desse ou cobre 102% do tecido danificadoque está sendo reparado ou substituído.

Em outra modalidade, que mediante implantação, antes que seus poros se tornempreenchidos com fluidos biológicos, fluidos corporais e/ou tecido, tais dispositivos implantá-veis para aplicações ortopédicas e seus similares preenchem demais, cobrem ou através-sam o sítio biológico no qual eles residem e uma matriz elastomérica implantada individual10 terá, em muitos casos, embora não necessariamente, pelo menos uma dimensão demais de aproximadamente 105% do sítio biológico na entrada desse ou cobre 105% do teci-do danificado que está sendo reparado ou substituído. Em outra modalidade, uma matrizelastomérica implantada individual 10 como descrita acima terá pelo menos uma dimensãode mais de 125% do sítio biológico na entrada desse ou cobre 125% do tecido danificadoque está sendo reparado ou substituído. Em outra modalidade, uma matriz elastoméricaimplantada individual 10 como descrita acima terá pelo menos uma dimensão de mais de150% do sítio biológico na entrada desse ou cobre 150% do tecido danificado que está sen-do reparado ou substituído. Em outra modalidade, uma matriz elastomérica implantada indi-vidual 10 como descrita acima terá pelo menos uma dimensão de mais de 200% do sítiobiológico na entrada desse ou cobre 200% do tecido danificado que está sendo reparado ousubstituído. Em outra modalidade, uma matriz elastomérica implantada individual 10 comodescrita acima terá pelo menos uma dimensão de mais de 300% do sítio biológico na entra-da desse ou cobre 300% do tecido danificado que está sendo reparado ou substituído.

Uma modalidade para uso na prática da invenção é uma matriz elastomérica reticu-Iada 10 que é suficientemente flexível e resiliente, isto é, resilientemente compressível, parahabilitá-la a ser inicialmente comprimida sob condições ambientes, por exemplo, em 25° C,de uma configuração relaxada a uma primeira configuração compacta para liberação via umdispositivo de liberação, por exemplo, cateter, endoscópio, seringa, cistoscópio, trocar ououtro instrumento introdutor adequado, para liberação in vitro e, portanto, para expandir atéuma segunda configuração de trabalho no local. Ademais, em outra modalidade, uma matrizelastomérica tem a compressibilidade resiliente descrita aqui depois de ser comprimida a-proximadamente 5-95% de uma dimensão original (por exemplo, comprimida aproximada-mente 19/20 - 1/20 de uma dimensão original). Em outra modalidade, uma matriz elastomé-rica tem a compressibilidade resiliente descrita aqui depois de ser comprimida aproximada-mente 10-90% de uma dimensão original (por exemplo, comprimida aproximadamente 9/10- 1/10 de uma dimensão original). Como usado aqui, a matriz elastomérica 10 tem "com-pressibilidade resiliente", isto é, é "resilientemente compressível", quando a segunda confi-guração de trabalho in vitro é pelo menos aproximadamente 50% do tamanho da configura-ção relaxada em pelo menos uma dimensão. Em outra modalidade, a compressibilidaderesiliente da matriz elastomérica 10 é tal que a segunda configuração de trabalho in vitro épelo menos aproximadamente 80% do tamanho da configuração relaxada em pelo menosuma dimensão. Em outra modalidade, a compressibilidade resiliente da matriz elastomérica10 é tal que a segunda configuração de trabalho in vitro é pelo menos aproximadamente90% do tamanho da configuração relaxada em pelo menos uma dimensão. Em outra moda-lidade, a compressibilidade resiliente da matriz elastomérica 10 é tal que a segunda configu-ração de trabalho in vitro é pelo menos aproximadamente 97% do tamanho da configuraçãorelaxada em pelo menos uma dimensão.

Em outra modalidade, uma matriz elastomérica tem a compressibilidade resilientedescrita aqui depois de ser comprimida aproximadamente 5-95% de seu volume original (porexemplo, comprimida aproximadamente 19/20 - 1/20 de seu volume original). Em outra mo-dalidade, uma matriz elastomérica tem a compressibilidade resiliente descrita aqui depois deser comprimida aproximadamente 10-90% de seu volume original (por exemplo, comprimidaaproximadamente 9/10 - 1/10 de seu volume original). Como usado aqui, "volume" é o vo-lume varrido pelo contorno tridimensional mais externo da matriz elastomérica. Em outra modalidade, a compressibilidade resiliente da matriz elastomérica 10 é tal que a segundaconfiguração de trabalho, in vivo, é pelo menos aproximadamente 50% do volume ocupadopela configuração relaxada. Em outra modalidade, a compressibilidade resiliente da matrizelastomérica 10 é tal que a segunda configuração de trabalho, in vivo, é pelo menos aproxi-madamente 80% do volume ocupado pela configuração relaxada. Em outra modalidade, acompressibilidade resiliente da matriz elastomérica 10 é tal que a segunda configuração detrabalho, in vivo, é pelo menos aproximadamente 90% do volume ocupado pela configura-ção relaxada, a compressibilidade resiliente da matriz elastomérica 10 é tal que a segundaconfiguração de trabalho, in vivo, é pelo menos aproximadamente 97% do volume ocupadopela configuração relaxada.

Elastômeros Bem caracterizados e Dispositivos Implantáveis ElastoméricosOs elastômeros para uso como material estrutural da matriz elastomérica 10 sozi-nhos ou em combinação em mesclas ou soluções são, em uma modalidade, polímeros elas-toméricos sintéticos bem caracterizados tendo propriedades mecânicas adequadas que fo-ram suficientemente caracterizadas com relação a propriedades químicas, físicas ou biológi-cas para serem consideradas bioduráveis e adequadas para uso como dispositivos implan-táveis in vivo em pacientes, particularmente em mamíferos e especialmente em humanos.Em outra modalidade, os elastômeros para uso como o material estrutural da matriz elasto-mérica 10 são suficientemente caracterizados com relação a propriedades químicas, físicase biológicas para serem considerados bioduráveis e adequados para uso como dispositivosimplantáveis in vivo em pacientes, particularmente em mamíferos e especialmente em hu-manos.

Propriedades Físicas da Matriz Elastomérica

A matriz elastomérica 10, uma matriz elastomérica reticulada, um dispositivo im-plantável compreendendo uma matriz elastomérica reticulada, e/ou um dispositivo implantá- vel compreendendo uma matriz elastomérica reticulada moldada compressiva pode terqualquer densidade aparente, também conhecida como gravidade específica, consistentecom suas outras propriedades. Por exemplo, em uma modalidade, a densidade aparente, semedida de acordo com o método de teste descrito no Padrão ASTM D3574, pode ser deaproximadamente 0,005 g/cc a aproximadamente 0,96 g/cc (de aproximadamente 0,31lb/pé3 a aproximadamente 60 lb/pé3). Em outra modalidade, a densidade aparente pode serde aproximadamente 0,048 g/cc a aproximadamente 0,56 g/cc (de aproximadamente 3,0lb/pé3 a aproximadamente 35 lb/pé3). Em outra modalidade, a densidade aparente pode serde aproximadamente 0,005 g/cc a aproximadamente 0,15 g/cc (de aproximadamente 0,31lb/pé3 a aproximadamente 9,4 lb/pé3). Em outra modalidade, a densidade aparente pode serde aproximadamente 0,008 g/cc a aproximadamente 0,127 g/cc (de aproximadamente 0,5lb/pé3 a aproximadamente 8 lb/pé3). Em outra modalidade, a densidade aparente pode serde aproximadamente 0,015 g/cc a aproximadamente 0,115 g/cc (de aproximadamente 0,93lb/pé3 a aproximadamente 7,2 lb/pé3). Em outra modalidade, a densidade aparente pode serde aproximadamente 0,024 g/cc a aproximadamente 0,104 g/cc (de aproximadamente 1,5lb/pé3 a aproximadamente 6,5 lb/pé3).

A matriz elastomérica 10 pode ter qualquer área de superfície microscópica consis-tente com suas outras propriedades. Os versados na técnica, por exemplo, a partir de umplano exposto do material poroso, podem rotineiramente estimar a área de superfície mi-croscópica a partir da freqüência de poros, por exemplo, o número de poros por milímetrolinear, e podem rotineiramente estimar a freqüência de poros a partir do diâmetro lateral dacélula médio em pm.

Outras propriedades físicas adequadas estarão aparentes, ou se tornarão aparen-tes àqueles versados na técnica.

Propriedades Mecânicas da Matriz Elastomérica

Em uma modalidade, a matriz elastomérica 10 tem suficiente integridade estruturalpara ser autônoma e auto-suficiente in vitro. Entretanto, em outra modalidade, a matriz elas-tomérica 10 pode ser dotada com suportes estruturais tais como nervuras ou suportes.

A matriz elastomérica 10 tem suficiente resistência à tração tal que ela pode supor-tar manipulação mecânica ou manual normal durante sua aplicação pretendida e duranteetapas de pós-processamento que podem ser exigidas ou desejadas sem romper, quebrar,esfarelar, fragmentar ou de outra forma, desintegrar, queda de partes ou partículas, ou deoutra forma, sem perder sua integridade estrutural. A resistência à tração do material departida não deveria ser tão alta a interferir na fabricação ou outro processamento da matrizelastomérica 10.

Assim, por exemplo, em uma modalidade, a matriz elastomérica reticulada 10 podeter uma resistência à tração de aproximadamente 700 kg/m2 a aproximadamente 350.000kg/m2 (de aproximadamente 1 psi a aproximadamente 500 psi). Em outra modalidade, a ma-triz elastomérica 10 pode ter uma resistência à tração de aproximadamente 700 kg/m2 a a-proximadamente 70.000 kg/m2 (de aproximadamente 1 psi a aproximadamente 100 psi). Emoutra modalidade, a matriz elastomérica reticulada 10 pode ter um módulo de tração de a-proximadamente 7.000 kg/m2 a aproximadamente 140.000 kg/m2 (de aproximadamente 10psi a aproximadamente 200 psi). Em outra modalidade, a matriz elastomérica 10 pode terum módulo de tração de aproximadamente 17.500 kg/m2 a aproximadamente 70.000 kg/m2(de aproximadamente 25 psi a aproximadamente 100 psi).

Suficiente alongamento por tração final é também desejável. Por exemplo, em outramodalidade, a matriz elastomérica reticulada 10 tem um alongamento por tração final depelo menos aproximadamente 25%. Em outra modalidade, a matriz elastomérica 10 tem umalongamento por tração de pelo menos aproximadamente 200%.

Em uma modalidade, a matriz elastomérica 10 se expande da primeira configuraçãocompacta até a segunda configuração de trabalho por um curto tempo, por exemplo, recupe-ração de aproximadamente 95% em 90 segundos ou menos em uma modalidade, ou em 40segundos ou menos em outra modalidade, cada uma a partir de 75% de esforço de com-pressão por até 10 minutos. Em outra modalidade, a expansão da primeira configuraçãocompacta até a segunda configuração de trabalho ocorre por um curto tempo, por exemplo,aproximadamente 95% de recuperação em 180 segundos ou menos em uma modalidade,em 90 segundos ou menos em outra modalidade, em 60 segundos ou menos em outra mo-dalidade, cada uma a partir de 75% de esforço de compressão mantido por até 30 minutos.Em outra modalidade, a matriz elastomérica 10 se recupera em aproximadamente 10 minu-tos para ocupar pelo menos aproximadamente 97% do volume ocupado por sua configura-ção relaxada, seguindo 75% de esforço de compressão mantido por até 30 minutos.

Em uma modalidade, a matriz elastomérica reticulada 10 pode ter um módulo com-pressivo de aproximadamente 7.000 kg/m2 a aproximadamente 140.000 kg/m2 (de aproxi-madamente 10 psi a aproximadamente 200 psi). Em outra modalidade, a matriz elastoméri-ca 10 pode ter um módulo compressivo de aproximadamente 17.500 kg/m2 a aproximada-mente 70.000 kg/m2 (de aproximadamente 25 psi a aproximadamente 100 psi). Em outramodalidade, a matriz elastomérica reticulada 10 tem uma força compressiva de aproxima-damente 700 kg/m2 a aproximadamente 350.000 kg/m2 (de aproximadamente 1 psi a apro-ximadamente 500 psi) em 50% de esforço de compressão. Em outra modalidade, a matrizelastomérica reticulada 10 tem uma força compressiva de aproximadamente 700 kg/m2 aaproximadamente 70.000 kg/m2 (de aproximadamente 1 psi a aproximadamente 100 psi) em50% de esforço de compressão. Em outra modalidade, a matriz elastomérica reticulada 10tem uma força compressiva de aproximadamente 7.000 kg/m2 a aproximadamente 420.000kg/m2 (de aproximadamente 10 psi a aproximadamente 600 psi) em 75% de esforço decompressão. Em outra modalidade, a matriz elastomérica reticulada 10 tem uma força com-pressiva de aproximadamente 7.000 kg/m2 a aproximadamente 140.000 kg/m2 (de aproxi-madamente 10 psi a aproximadamente 200 psi) em 75% de esforço de compressão.Em outra modalidade, a matriz elastomérica reticulada 10 tem um ajuste de com-pressão, quando comprimida a 50% de sua espessura em aproximadamente 25° C, isto é,de acordo com ASTM D3574, de não mais de aproximadamente 30%. Em outra modalidade,a matriz elastomérica 10 tem um ajuste de compressão de não mais do que aproximada-mente 10%. Em outra modalidade, a matriz elastomérica 10 tem um ajuste de compressãode não mais do que aproximadamente 5%.

Em outra modalidade, a matriz elastomérica reticulada 10 tem uma resistência àruptura, se medida de acordo com o método de teste descrito no Padrão ASTM D3574, deaproximadamente 0,18 kg/cm linear a aproximadamente 8,90 kg/cm linear (de aproximada-mente 1 lbs/polegada linear a aproximadamente 50 lbs/polegada linear). Em outra modali-dade, a matriz elastomérica reticulada 10 tem uma resistência à ruptura, se medida de acor-do com o método de teste descrito no Padrão ASTM D3574, de aproximadamente 0,18kg/cm linear a aproximadamente 1,78 kg/cm linear (de aproximadamente 1 lbs/polegadalineara aproximadamente 10 lbs/polegada linear).

Em outra modalidade, a matriz elastomérica reticulada 10 tem um tempo de recupe-ração estática, t-90%, se medido de acordo com o método de teste descrito no Exemplo 5,de aproximadamente 5 segundos a aproximadamente 2.500 segundos. Em outra modalida-de, a matriz elastomérica reticulada 10 tem um tempo de recuperação estática, t-90%, deaproximadamente 100 segundos a aproximadamente 2.000 segundos. Em outra modalida-de, a matriz elastomérica reticulada 10 tem um tempo de recuperação estática, t-90% deaproximadamente 125 segundos a aproximadamente 1.500 segundos.

Em outra modalidade, a matriz elastomérica reticulada 10 tem um tempo de recupe-ração dinâmico, t-90%, se medido depois de 5.000 ciclos em uma freqüência de 1 Hz em arde acordo com o método de teste descrito no Exemplo 5, de aproximadamente 5 segundosa aproximadamente 200 segundos. Em outra modalidade, a matriz elastomérica reticulada10 tem um tempo de recuperação dinâmico, t-90%, se medido depois de 100.000 ciclos emuma freqüência de 1 Hz em ar, de menos de aproximadamente 4.000 segundos em umamodalidade, menos de aproximadamente 1.750 segundos em outra modalidade, menos deaproximadamente 200 segundos em outra modalidade, ou de aproximadamente 50 segun-dos a aproximadamente 4.000 segundos em outra modalidade. Em outra modalidade, a ma-triz elastomérica reticulada 10 tem um tempo de recuperação dinâmico, t-90%, se medidodepois de 100.000 ciclos em uma freqüência de 1 Hz em água de menos de aproximada-mente 3.000 segundos em uma modalidade, menos de aproximadamente 1,500 segundosem outra modalidade, menos de aproximadamente 100 segundos em outra modalidade, oude aproximadamente 50 segundos a aproximadamente 3.000 segundos em outra modalida-de.

A Tabela 1 resume a propriedade mecânica e outras propriedades aplicáveis a mo-dalidades da matriz elastomérica reticulada 10 incluindo aquelas matrizes elastoméricasreticuladas que foram aneladas depois da reticulação. Propriedades mecânicas adequadasadicionais estarão aparentes, ou se tornarão aparentes àqueles versados na técnica.

Tabela 1: Propriedades da Matriz Elastomérica Reticulada 10

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As propriedades mecânicas dos materiais porosos descritos aqui, se não indicadode outra forma, podem ser determinadas de acordo com ASTM D3574-01 intitulado "Méto-dos de Teste Padrão para Materiais Celulares Flexíveis - Espumas de Uretano em Placas,Ligadas e Moldadas", ou outro tal método como é sabido ser apropriado por aqueles versa-dos na técnica.

Além disso, se a porosidade é conferida ao elastômero empregado para a matrizelastomérica 10 depois, ao invés de durante a reação de polimerização, boa processabilida-de é também desejável para modelagem pós-polimerização e fabricação. Por exemplo, emuma modalidade, a matriz elastomérica 10 tem baixa pegajosidade.

Biodurabilidade e Biocompatibilidade

Em uma modalidade, os elastômeros são suficientemente bioduráveis tal como pa-ra serem adequados para implantação em longo prazo em pacientes, por exemplo, animaisou humanos. Os elastômeros bioduráveis e as matrizes elastoméricas têm propriedadesquímicas, físicas e/ou biológicas tal como para fornecer uma expectativa razoável de biodu-rabilidade, significando que os elastômeros continuam a exibir estabilidade quando implan-tados em um animal, por exemplo, um mamífero, por um período de pelo menos 29 dias. Operíodo pretendido de implantação em longo prazo pode variar de acordo com a aplicaçãoparticular. Para muitas aplicações, períodos de implantação substancialmente mais longospodem ser exigidos e para tais aplicações, a biodurabilidade por períodos de pelo menos 6,12 ou 24 meses ou 5 anos, ou mais, pode ser desejável. De especial utilidade são os elas-tômeros que podem ser considerados bioduráveis pela vida de um paciente. No caso do usopossível de uma modalidade da matriz elastomérica 10 para tratar, por exemplo, uma defici-ência na coluna espinhal, porque tais condições podem apresentá-las de preferência empacientes humanos jovens, talvez em seus trinta anos, a biodurabilidade em excesso de 50anos pode ser vantajosa.

Em outra modalidade, o período de implantação será pelo menos suficiente parapenetração e proliferação celular para começo, por exemplo, em pelo menos aproximada-mente 4-8 semanas. Em outra modalidade, os elastômeros são suficientemente bem ca-racterizados como sendo adequados para implantação em longo prazo sendo mostrado co-mo tendo tais propriedades químicas, físicas e/ou biológicas para fornecer uma expectativarazoável de biodurabilidade, significando que os elastômeros continuarão a exibir biodurabi-lidade quando implantados por períodos estendidos de tempo.

Sem estar limitada por qualquer teoria particular, a biodurabilidade da matriz elas-tomerica formada por um processo compreendendo polimerização, reticulação e formaçãode espuma incluem a seleção de componentes de partida que são bioduráveis e as relaçõesestequiométricas daqueles componentes, tal que a matriz elastomérica retém a biodurabili-dade de seus componentes. Por exemplo, a biodurabilidade da matriz elastomérica pode serpromovida minimizando-se a presença e formação de ligações químicas e grupos químico,tais grupos éster, que são suscetíveis a hidrólise, por exemplo, na temperatura e pH do flui-do corporal do paciente. Como um exemplo adicional, uma etapa de cura em excesso deaproximadamente 2 horas pode ser executada depois de reticulação e formação de espumapara minimizar a presença de grupos amina livres na matriz elastomérica. Além disso, é im-portante minimizar a degradação que pode ocorrer durante o processo de preparação dematriz elastomérica, por exemplo, por causa da exposição a cisalhamento ou energia térmi-ca tal como pode ocorrer durante mistura, dissolução, reticulação e/ou formação de espuma,por meios conhecidos àqueles versados na técnica.

Como anteriormente discutido, os elastômeros bioduráveis e matrizes elastoméri-cas são estáveis por períodos estendidos de tempo em um ambiente biológico. Tais produ-tos não exibem sintomas significativos de ruptura, degradação, erosão ou significativa dete-rioração de propriedades mecânicas relevantes ao seu uso quando exposta a ambientesbiológicos e/ou tensões corporais por períodos de tempo proporcionais a esse uso. Entre-tanto, alguma quantidade de craqueamento, fissura ou uma perda em robustez e enrijeci-mento - em tempos referidos como ESC ou craqueamento por tensão ambiental - pode nãoser relevante a muitos usos ortopédicos e outros usos como descrito aqui. Muitas aplicaçõesin vivo, por exemplo, quando a matriz elastomérica 10 é usada para tratamento em um sítiode aplicação ortopédica, expõe a matriz a pouca tensão mecânica, se houver alguma, e,assim, são exclusivamente para resultar em falha mecânica levando a serias conseqüênciasao paciente. Conseqüentemente, a ausência de ESC pode não ser um pré-requisito parabiodurabilidade de elastômeros adequados em tais aplicações para as quais a presente in-venção é pretendida porque as propriedades elastoméricas se tornam menos importantes àmedida que endotelização, encapsulamento, e penetração e proliferação celular avançam.

Além disso, em certas aplicações de implantação, antecipa-se que a matriz elasto-mérica 10 se tornará no curso do tempo, por exemplo, em 2 semanas a 1 ano, cercada ouencapsulada por tecido, tecido de cicatriz ou seus similares, ou incorporada e totalmenteintegrada ou bio-integrada, por exemplo, no tecido sendo reparado ou o lúmen sendo trata-do. Nessa condição, a matriz elastomérica 10 tem exposição reduzida a fluidos biológicosmoveis ou circulantes. Conseqüentemente, as probabilidades de degradação ou liberaçãode produtos possivelmente nocivos indesejados no organismo hospedeiro podem ser atenu-adas se não eliminadas.

Em uma modalidade, a matriz elastomérica tem boa biodurabilidade executada porboa biocompatibilidade tal que o elastômero induz poucas reações adversas in vivo, se hou-ver alguma. Para esse fim, em outra modalidade para uso na invenção são elastômeros ou outros materiais que são livres de substâncias biologicamente indesejáveis ou perigosas ouestruturas que podem induzir tais reações adversas ou efeitos in vivo quando alojadas emum sítio pretendido de implantação pelo período pretendido de implantação. Tais elastôme-ros conseqüentemente deveriam ou inteiramente ser ausentes ou deveriam conter somentequantidades biologicamente toleráveis muito baixas de citotoxinas, mutagenes, carcinoge-nes e/ou teratogenes. Em outra modalidade, as características biológicas para biodurabili-dade de elastômeros a serem usasdos para a fabricação da matriz elastomérica 10 incluempelo menos uma dentre resistência à degradação biológica, e ausência de ou extremamentebaixa: citotoxicidade, hemotoxicidade, carcinogenicidade, mutagenicidade ou teratogenici-dade.

Matrizes Elastoméricas a partir de Polimerizacão. Reticulacão e Formação de Es-puma de Elastômero

Em modalidades adicionais, a invenção fornece um elastômero bioduravel poroso eum processo para polimerizar, reticular e espumar o mesmo que pode ser usado para pro-duzir uma matriz elastomérica reticulada biodurável 10 como descrito aqui. Em outra moda-lidade, a reticulação segue.

Mais particularmente, em outra modalidade, a invenção fornece um processo para preparar uma matriz de poliuretano elastomérica biodurável que compreende sintetizar umamatriz a partir de um componente poliol policarbonato e um componente isocianato por po-limerização, reticulação e formação de espuma, desse modo formando poros, seguidos porreticulação da espuma para fornecer um produto reticulado. O produto é projetado como umpoliuretano policarbonato, sendo um polímero compreendendo grupos uretano formados de,por exemplo, grupos hidroxila do componente poliol policarbonato e os grupos isocianato docomponente isocianato. Nessa modalidade, o processo emprega química controlada parafornecer um produto elastômero reticulado com boas características de biodurabilidade. Deacordo com a invenção, a polimerização é conduzida para fornecer um produto de espumaempregando química que evita constituintes biologicamente indesejáveis ou nocivos neste.

Em uma modalidade, como um material de partida, o processo emprega pelo me-nos um componente poliol. Para os propósitos desta aplicação, o termo "componente poliol"inclui moléculas compreendendo na média, aproximadamente 1 grupos hidroxila por molé-cula, isto é, um poliol ou um diol difuncional, bem como aquelas moléculas compreendendo,na média, mais de aproximadamente 2 grupos hidroxila por molécula, isto é, um poliol ou umpoliol multifuncional. Polióis exemplificados podem compreender, na média, de aproxima-damente 2 a aproximadamente 5 grupos hidroxila por molécula. Em uma modalidade, comoum material de partida, o processo emprega um componente poliol difuncional. Nessa mo-dalidade, como funcionalidade do grupo hidroxila do diol é aproximadamente 1, ele não for-nece o então chamado "segmento mole" com reticulação de segmento mole. Em outra mo-dalidade, como um material de partida do componente poliol, o processo emprega um com-ponente poliol multifuncional em quantidade suficiente para fornecer um grau controlado dereticulação de segmento mole para produzir uma espuma estável. Em outra modalidade, osegmento mole é composto de um componente poliol que é geralmente de um peso molecu-lar relativamente baixo, em uma modalidade de aproximadamente 350 a aproximadamente6.000 Daltons, e de aproximadamente 450 a aproximadamente 4.000 Daltons em outra mo-dalidade. Assim, esses polióis são geralmente líquidos ou sólidos de ponto de fusão baixo.Esse poliol de segmento mole é terminado com grupos hidroxila, ou primários ou secundá-rios. Em outra modalidade, um componente poliol de segmento mole tem aproximadamente2 grupos hidroxila por molécula. Em outra modalidade, um componente poliol de segmentomole tem mais de aproximadamente 2 grupos hidroxila por molécula; mais de 2 grupos hi-droxila por molécula de poliol são exigidos de algumas moléculas de poliol para conferir reti-culação de segmento mole.Em uma modalidade, o número médio de grupos hidroxila por molécula no compo-nente poliol é aproximadamente 2. Em outra modalidade, o número médio de grupos hidroxi-la por molécula no componente poliol é maior do que aproximadamente 2. Em outra modali-dade, o número médio de grupos hidroxila por molécula no componente poliol é maior doque 2. Em uma modalidade, o componente poliol compreende uma ligação de carbono ter-ciário. Em uma modalidade, o componente poliol compreende uma pluralidade de ligaçõesde carbono terciário.

Em uma modalidade, o componente poliol é um poliol poliéter, poliol poliéster, poliolde policarbonato, poliol hidrocarboneto, polisiloxano poliol, poliol poli(éter-co-éster), poliolpoli(éter-co-carbonato), poliol poli(éter-co-hidrocarboneto), poliol poli(éter-co-siloxano), poliolpoli(éter-co-carbonato), poliol poli(éster-co-hidrocarboneto), poliol poli(éster-co-siloxano),poliol poli(carbonato-co-hidrocarboneto), poliol poli(carbonato-co-siloxano), poliol po-li(hidrocarboneto-co-siloxano), ou uma mistura desses.

Polióis tipo poliéter são oligômeros, por exemplo, de óxidos de alquileno tais comooxido de etileno ou óxido de propileno, polimerizados com glicóis ou alcoóis poliídricos, oúltimo para resultar em funcionalidades de hidroxila maiores de 2 para permitir reticulaçãode segmento mole. Os polióis tipo poliéster são oligômeros, por exemplo, do produto da rea-ção de um ácido carboxílico com um glicol ou triol, tal como adipato de etileno glicol, adipatode propileno glicol, adipato de butileno glicol, adipato de dietileno glicol, ftalatos, policapro-lactona e óleo de rícino. Quando os reagentes incluem aqueles com funcionalidades de hi-droxila maiores de 2, por exemplo, alcoóis poliídricos, a reticulação de segmento mole épossível.

Os polióis tipo policarbonato tipicamente resultam a partir da reação, com um mo-nômero de carbonato, de um tipo de hidrocarboneto diol ou, para uma pluralidade de dióis,hidrocarbonetos dióis cada um dos quais com um comprimento de cadeia de hidrocarbonetodiferente entre os grupos hidroxila. O comprimento da cadeira de hidrocarboneto entre oscarbonatos adjacentes é o mesmo do comprimento da cadeia de hidrocarboneto do di-ol(dióis) original. Por exemplo, um poliol de policarbonato difuncional pode ser feito reagin-do-se 1,6-hexanodiol com um carbonato, tal como um hidrogênio carbonato de sódio, parafornecer o poliol tipo policarbonato carbonato de 1,6-hexanodiol. O peso molecular para osprodutos disponíveis comercialmente dessa reação varia de aproximadamente 500 a apro-ximadamente 5.000 Daltons. Se o poliol de policarbonato é um sólido em 25° C, ele é tipi-camente fundido antes de processamento adicional. Alternativamente, em uma modalidade,um componente líquido poliol de policarbonato pode ser preparado de uma mistura de hi-drocarbonetos dióis, por exemplo, todos os três ou qualquer combinação binária de 1,6-hexanodiol, ciclohexil dimetanol e 1,4-butanodiol. Sem estar limitada por qualquer teoria par-ticular, tal mistura de hidrocarboneto dióis decompõe a cristalinidade do componente poliolde policarbonato do produto, tornando-o um líquido em 25° C, e desse modo, em espumascompreendendo-o, produz uma espuma relativamente mais mole.

Quando os reagentes usados para produzir o poliol de policarbonato incluem aque-les com funcionalidades de hidroxila maiores do que 2, por exemplo, alcoóis poliídricos, areticulação de segmento mole é possível. Polióis de policarbonatos com um número médiode grupos hidroxila por molécula maior do que 2, por exemplo, um policarbonato triol, podemser feitos usando-se, por exemplo, hexanotriol, na preparação do componente poliol de poli-carbonato. Para fazer um componente líquido policarbonato triol, misturas com outros mate-riais compreendendo hidroxila, por exemplo, trimetanol de ciclohexila e/ou butanotriol, po-dem ser reagidos com o carbonato junto com o hexanotriol.

Os polióis tipo hidrocarboneto comerciais tipicamente resultam da polimerização deradical livre de dienos com monômeros de vinil, portanto, eles são tipicamente materiaisterminados em hidroxila difuncionais.

Os polisiloxano polióis são oligômeros de, por exemplo, siloxanos substituídos comalquila e/ou arila tal como dimetil siloxano, difenil siloxano ou metil fenil siloxano, compreen-dendo grupos terminais hidroxila. Os polióis polisiloxanos com um número médio de gruposhidroxila por molécula maior do que 2, por exemplo, um polisiloxano triol, podem ser feitosusando, por exemplo, metil hidroximetil siloxano, na preparação do componente polixilosanopoliol.

Um tipo particular de poliol não necessita ser limitado àqueles formados de uma ú-nica unidade monomérica. Por exemplo, um poliol tipo poliéter pode ser formado de umamistura de óxido de etileno e oxido de propileno.

Adicionalmente, em outra modalidade, copolímeros ou copolióis podem ser forma-dos a partir de qualquer dos polióis acima por métodos conhecidos por aqueles versados natécnica. Assim, os seguintes copolímeros de poliol de componente binário podem ser usa-dos: poliol poli(éter-co-éster), poliol poli(éter-co-carbonato), poliol poli(éter-co-hidrocarboneto), poliol poli(éter-co-siloxano), poliol poli(éter-co-carbonato), poliol poli(éster-co-hidrocarboneto), poliol poli(éster-co-siloxano), poliol poli(carbonato-co-hidrocarboneto),poliol poli(carbonato-co-siloxano) e poliol poli(hidrocarboneto-co-siloxano). Por exemplo, umpoliol poli(éter-co-éster) pode ser formado de unidades de poliéteres formados de óxido deetileno copolimerizado com unidades de poliéster compreendendo adipato de etileno glicol.Em outra modalidade, o copolímero é um poliol poli(éter-co-carbonato), poliol poli(éter-co-hidrocarboneto), poliol poli(éter-co-siloxano), poliol poli(carbonato-co-hidrocarboneto), poliolpoli(carbonato-co-siloxano), poliol poli(hidrocarboneto-co-siloxano) ou uma mistura desses.Em outra modalidade, o copolímero é um poliol poli(carbonato-co-hidrocarboneto), poliolpoli(carbonato-co-siloxano), poliol poli(hidrocarboneto-co-siloxano) ou uma mistura desses.Em outra modalidade, o copolímero é um poliol poli(carbonato-co-hidrocarboneto). Por e-xemplo, um poliol poli(carbonato-co-hidrocarboneto) pode ser formado polimerizando-se 1,6-hexanodiol, 1,4-butanodiol e um poliol tipo hidrocarboneto tipo carbonato.

Em outra modalidade, o componente poliol é um poliol poliéter, poliol de policarbo-nato, poliol hidrocarboneto, polisiloxano poliol, poliol poli(éter-co-carbonato), poliol poli(éter-co-hidrocarboneto), poliol poli(éter-co-siloxano), poliol poli(carbonato-co-hidrocarboneto),poliol poli(carbonato-co-siloxano), poliol poli(hidrocarboneto-co-siloxano) ou uma misturadesses. Em outra modalidade, o componente poliol é um poliol de policarbonato, poliol hi-drocarboneto, polisiloxano poliol, poliol poli(carbonato-co-hidrocarboneto), poliol po-li(carbonato-co-siloxano), poliol poli(hidrocarboneto-co-siloxano) ou uma mistura desses. Emoutra modalidade, o componente poliol é um poliol de policarbonato, poliol poli(carbonato-co-hidrocarboneto), poliol poli(carbonato-co-siloxano), poliol poli(hidrocarboneto-co-siloxano)ou uma mistura desses. Em outra modalidade, o componente poliol é um poliol de policar-bonato, poliol poli(carbonato-co-hidrocarboneto), poliol poli(carbonato-co-siloxano) ou umamistura desses. Em outra modalidade, o componente poliol é um poliol de policarbonato.

Além disso, em outra modalidade, misturas e/ou mesclas de polióis e copolióis po-dem ser usadas na matriz elastomérica da presente invenção. Em outra modalidade, o pesomolecular do poliol é variado. Em outra modalidade, a funcionalidade do poliol é variada.

Em outra modalidade, como ou polióis de policarbonato difuncionais ou polióis dehidrocarboneto difuncionais não podem, por eles mesmos, induzir reticulação de segmentomole, funcionalidade mais alta é introduzida na formulação através do uso deum componen-te extensor de cadeia com uma funcionalidade de grupo hidroxila maior do que aproxima-damente 2. Em outra modalidade, a funcionalidade mais alta é introduzida através do uso deum componente isocianato com uma funcionalidade de grupo isocianato maior do que apro-ximadamente 2.

Os policarbonatos dióis comerciais com pesos moleculares de aproximadamente500 a aproximadamente 5.000 Daltons, tal como POLY-CD CD220 da Arch Chemicals, Inc.(Norwalk, CT) e PC-1733 de Stahl USA, Inc. (Peabody, MA), estão prontamente disponíveis.Os polióis de hidrocarboneto comerciais estão disponíveis a partir de Sartomer (Exton, PA).Os polióis poliéter comerciais estão prontamente disponíveis, tal como o PLURACOL, porexemplo, PLURACOL GP430 com funcionalidade de 3 e as linhas LUPRANOL da BasfCorp. (Wyandotte, Ml), VORANOL da Dow Chemical Corp. (Midland, Ml), BAYCOLL B1DESMOPHEN e MULTRANOL da Bayer Corp. (Leverkusen, Alemanha), e da HuntsmanCorp. (Madison Heights, Ml). Os polióis poliéster comerciais estão prontamente disponíveis,tais como LUPRAPHEN da BASF, policaprolactona TONE e VORANOL da Dow, BAYCOLLAea série DESMOPHEN U da Bayer, e da Huntsman. Os polisiloxanos polióis comerciaisestão prontamente disponíveis, tal como da Dow.

O processo também emprega pelo menos um componente isocianato e, opcional-mente, pelo menos um componente extensor de cadeia para fornecer o então chamado"segmento duro". Para os propósitos desta aplicação, o termo "componente isocianato" incluimoléculas compreendendo, na média, aproximadamente 2 grupos isocianato por moléculabem como aquelas moléculas compreendendo, na média, mais do que aproximadamente 2grupos isocianato por molécula. Os grupos isocianato do componente isocianato são reati-vos com grupos hidrogênio reativo dos outros ingredientes, por exemplo, com hidrogênioligado a oxigênio em grupos hidroxila e com hidrogênio ligado a nitrogênio em grupos aminado componente poliol, extensor de cadeia, reticulador e/ou água.

Em uma modalidade, o número médio de grupos isocianato por molécula no com-ponente isocianato é aproximadamente 2. Em outra modalidade, o número médio de gruposisocianato por molécula no componente isocianato é maior do que aproximadamente 2. Emoutra modalidade, o número médio de grupos isocianato por molécula no componente isoci-anato é maior do que 2.

O índice de isocianato, uma quantidade bem conhecida por aqueles versados natécnica, é a razão molar do número de grupos isocianato em uma formulação disponívelpara reação para o número de grupos na formulação que são capazes de reagir com aque-les grupos isocianato, por exemplo, os grupos reativos de diol(dióis), componente(s) poliol,extensor(es) de cadeia e água, quando presentes. Em uma modalidade, o índice de isocia-nato é de aproximadamente 0,9 a aproximadamente 1,1. Em outra modalidade, o índice deisocianato é de aproximadamente 0,9 a aproximadamente 1,02. Em outra modalidade, oíndice de isocianato é de aproximadamente 0,98 a aproximadamente 1,02. Em outra moda-lidade, o índice de isocianato é de aproximadamente 0,9 a aproximadamente 1,0. Em outramodalidade, o índice de isocianato é de aproximadamente 0,9 a aproximadamente 0,98.

Os diisocianatos exemplificados incluem diisocianatos alifáticos, isocianatos com-preendendo grupos aromáticos, os então chamados "diisocianatos aromáticos", ou uma mis-tura desses. Os diisocianatos alifáticos incluem tetrametileno diisocianato, ciclohexano-1,2-diisocianato, ciclohexano-1,4-diisocianato, hexametileno diisocianato, diisocianato de isofo-rono, metileno-bis-(p-ciclohexil isocianato) ("H12MDI"), ou uma mistura desses. Os diisocia-natos aromáticos incluem p-fenileno diisocianato, 4,4'-difenilmetano diisocianato ("4,4'-MDI"), 2,4'-difenilmetano diisocianato ("2,4'-MDI"), 2,4-tolueno diisocianato ("2,4-TDI"), 2,6-tolueno diisocianato ("2,6-TDI"), diisocianato m-tetrametilxileno, ou uma mistura desses.

Os componentes isocianato exemplificados compreendendo, na média, mais doque aproximadamente 2 grupos isocianato por molécula, incluem um aducto de hexametile-no diisocianato e água compreendendo aproximadamente 3 grupos isocianato, disponíveiscomercialmente como DESMODUR N100 da Bayer1 e um trímero de hexametileno diisocia-nato compreendendo aproximadamente 3 grupos isocianato, disponíveis comercialmentecomo MONDUR N3390 da Bayer.Em uma modalidade, o componente isocianato contém uma mistura de pelo menosaproximadamente 5% do peso de 2,4'-MDI com o resto de 4,4'-MDI. Em outra modalidade, ocomponente isocianato contém uma mistura de pelo menos 5% do peso de 2,4'-MDI com oresto de 4,4'-MDI. Em outra modalidade, o componente isocianato contém uma mistura de aproximadamente 5% a aproximadamente 50% do peso de 2,4'-MDI com o resto de 4,4'-MDI. Em outra modalidade, o componente isocianato contém uma mistura de 5% a aproxi-madamente 50% do peso de 2,4'-MDI com o resto de 4,4'-MDI. Em outra modalidade, ocomponente isocianato contém uma mistura de aproximadamente 5% a aproximadamente40% do peso de 2,4'-MDI com o resto de 4,4'-MDI. Em outra modalidade, o componente isocianato contém uma mistura de 5% a aproximadamente 40% do peso de 2,4-MDI com oresto de 4,4'-MDI. Em outra modalidade, o componente isocianato contém uma mistura de5% a aproximadamente 35% do peso de 2,4'-MDI com o resto de 4,4'-MDI. Sem estar limi-tado por qualquer teoria particular, acredita-se que o uso de quantidades maiores de 2,4-MDI em uma mistura com 4,4'-MDI resulta em uma matriz elastomérica mais mole por causa da dissolução da cristalinidade do segmento duro surgindo da estrutura 2,4'-MDI assimétri-ca.

Os diisocianatos adequados incluem MDI, tal como ISONATE 125M, certos mem-bros da série PAPI da Dow e ISONATE 50 OP da Dow; isocianatos contendo uma misturade 4,4'-MDI e 2,4'-MDI, tal como RUBINATE 943 e RUBINATE 9258, cada um da Hunts- man, e MONDUR MRS 2 e MRS 20 da Bayer; TDI, por exemplo, da Lyondell Corp. (Hous-ton, TX); diisocianato de isoforono, tal como VESTAMAT da Degussa (Alemanha); H12MDI,tal como DESMODUR W da Bayer; e vários diisocianatos da BASF.

Componentes isocianato adequados compreendendo, na média, mais do que apro-ximadamente 2 grupos isocianato por molécula, incluem o seguinte tipo de difenilmetano- diisocianato modificado, cada um disponível a partir da Dow: ISOBIND 1088, com uma fun-cionalidade de grupo isocianato de aproximadamente 3; ISONATE 143L, com uma funciona-lidade de grupo isocianato de aproximadamente 2,1; PAPI 27, com uma funcionalidade degrupo isocianato de aproximadamente 2,3; PAPI 94, com uma funcionalidade de grupo iso-cianato de aproximadamente 2,3; PAPI 580N, com uma funcionalidade de grupo isocianatode aproximadamente 3; e PAPI 20, com uma funcionalidade de grupo isocianato de aproxi-madamente 3,2.

Os extensores de cadeia exemplificados incluem dióis, diaminas, alcanol aminas ouuma mistura desses. Em uma modalidade, o extensor de cadeia é um diol alifático tendo de2 a 10 átomos de carbono. Em outra modalidade, o extensor de cadeia diol é selecionado a partir de etileno glico, 1,2-propano diol, 1,3-propano diol, 1,4-butano diol, 1,5-pentano diol,dietileno glicol, trietileno glicol ou uma mistura desses. Em outra modalidade, o extensor decadeia é uma diamina tendo de 2 a 10 átomos de carbono. Em outra modalidade, o extensorde cadeia diamina é selecionado a partir de etileno diamina, 1,3-diaminobutano, 1,4-diaminobutano, 1,5-diaminopentano, 1,6-diaminohexano, 1,7-diaminoheptano, 1,8-diaminooctano, diamina isoforono ou uma mistura desses. Em outra modalidade, o extensorde cadeia é um alcanol amina tendo de 2 a 10 átomos de carbono. Em outra modalidade, oextensor de cadeia alcanol amina é selecionado a partir de dietanolamina, trietanolamina,isopropanolamina, dimetiletanolamina, metildietanolamina, dietiletanolamina ou uma misturadesses.

Os extensores de cadeia comercialmente disponíveis incluem a série JEFFAMINEde diaminas, triaminas e polieteraminas disponíveis a partir de Huntsman, isoforono diaminaVERSAMIN de Creanova, a série de diaminas VERSALINK disponíveis a partir de Air Pro-ducts Corp. (Allentown, PA), etanolamina, dietiletanolamina e isopropanolamina disponíveisa partir da Dow, e vários extensores de cadeia da Bayr, BASF e UOP Corp. (Des Plaines, IL).

Em uma modalidade, uma pequena quantidade de um ingrediente opcional, tal co-mo um composto hidroxil multifuncional ou outro reticulador tendo uma funcionalidade maiordo que 2, por exemplo, glicerol, está presente para permitir a reticulação. Em outra modali-dade, o reticulador multifuncional opcional está presente em uma quantidade suficiente paraalcançar uma espuma estável, isto é, uma espuma que não contrai para se tornar não es-pumosa. Alternativamente, ou em adição, os aductos polifuncionais de isocianatos alifáticose cicloalifáticos podem ser usados para conferir reticulação em combinação com diisociana-tos aromáticos. Alternativamente, ou em adição, os aductos polifuncionais de isocianatosalifáticos e cicloalifáticos podem ser usados para conferir reticulação em combinação comdiisocianatos alifáticos.

Opcionalmente, o processo emprega pelo menos um catalisador, em certas modali-dades selecionado a partir de um catalisador por sopro, por exemplo, uma amina terciária,um catalisador de gelificação, por exemplo, dibutil estanho dilaurato, ou uma mistura des-ses. Além disso, acredita-se que esses catalisadores de amina terciária podem também terefeitos gelificantes, ou seja, eles podem agir como um catalisador por sopro e de gelificação.Os catalisadores de amina terciária exemplificados incluem a linha TOTYCAT de Toyo SodaCo. (Japão), a linha TEXACAT de Texaco Chemical Co. (Autin, TX), as linhas KOSMOS eTEGO de Th. GOIdschmidt Co. (Alemanha), a linha DMP de Rohm e Haas (Filadélfia, PA), alinha KAO LIZER de Kao Corp. (Japão), e a linha QUINCAT de Enterprise Chemical Co.(Altamonte Springs, FL). Os catalisadores de organotina exemplificados incluem as linhasFOMREZ e FOMREZ UL de Witco Corporation (Middlebury, CT), as linhas COCURE eCOSCAT de Cosan Chemical Co. (Carlstadt, NJ) e as linhas DABCO e POLYCAT de AirProducts.

Em certas modalidades, o processo emprega pelo menos um tensoativo. Os tenso-ativos exemplificados incluem TEGOSTAB BF 2370, B-8300, B-8305 e B-5055, todos daGoldschmidt, DC 5241 da Dow Corning (Midland, Ml), e outros organosilicones não iônicos,tais como os tipos de polidimetilsiloxano disponíveis a partir da Dow Corning, Air Products eGeneral Electric (Waterford, NY).

Em certas modalidades, o processo emprega pelo menos um abridor de célula. Osabridores de célula exemplificados incluem ORTEGOL 501 da Goldschmidt.

Os poliuretanos reticulados podem ser preparados por abordagens que incluem oprocesso pré-polímero e o processo de uma etapa. Uma modalidade envolvendo um pré-polímero é como segue. Primeiro, o pré-polímero é preparado por um método convencionaide pelo menos um componente isocianato (por exemplo, MDI) e pelo menos um material desegmento mole multifuncional com uma funcionalidade maior do que 2 (por exemplo, umsegmento mole à base de poliéter com uma funcionalidade de 3). Então, o pré-polímero,opcionalmente pelo menos um catalisador (por exemplo, dibutil estanho dilaurato) e pelomenos um extensor de cadeia difuncional (por exemplo, 1,4-butanodiol) são misturados emum recipiente de mistura para curar ou reticular a mistura. Em outra modalidade, a reticula-ção acontece em um molde. Em outra modalidade, a reticulação e a formação de espuma,isto é, a formação de poros, acontecem juntas. Em outra modalidade, a reticulação e a for-mação de espuma acontecem juntas em um molde.

Alternativamente, a abordagem então chamada de "uma etapa" pode ser usada.Uma modalidade de uma etapa exige etapa de fabricação de pré-polímero não separado.Em uma modalidade, os materiais de partida, tal como aqueles descritos no parágrafo ante-rior, são misturados em um recipiente de mistura e então ficam sob a forma de espuma ereticulados. Em outra modalidade, os ingredientes são aquecidos antes de serem mistura-dos. Em outra modalidade, os ingredientes são aquecidos à medida que são misturados. Emoutra modalidade, a reticulação acontece em um molde. Em outra modalidade, a formaçãode espuma e a reticulação acontecem juntas. Em outra modalidade, a reticulação e a forma-ção de espuma acontecem juntas em um molde. Em outra modalidade, todos os ingredien-tes, exceto o componente isocianato, são misturados em um recipiente de mistura. O com-ponente isocianato é então adicionado, por exemplo, com agitação em alta velocidade, e areticulação e a formação de espuma se seguem. Em outra modalidade, essa mistura comformação de espuma é derramada em um molde e permitida a subir.

Em outra modalidade, o componente poliol é misturado com o componente isocia-nato e outros aditivos opcionais, tais como um modificador de viscosidade, tensoativo e/ouabridor de célula, para formar um primeiro líquido. Em outra modalidade, o componente po-liol é um líquido na temperatura de mistura. Em outra modalidade, o componente poliol é umsólido, portanto, a temperatura de mistura é elevada tal que ele seja liqüefeito antes de mis-turar, por exemplo, por aquecimento. A seguir, um segundo líquido é formado misturando-seum agente de sopro e aditivos opcionais, tais como catalisador de gelificação e/ou catalisa-dor por sopro. Então, o primeiro líquido e o segundo líquido são misturados em um recipien-te de mistura e então ficam sob a forma de espuma e reticulados.

Em outra modalidade, quaisquer ou todas as abordagens de processamento da in-venção podem ser usadas para fazer espuma com uma densidade maior do que 3,4 Ibs/pés3(0,054 g/cc). Nessa modalidade, o reticulador(es), tal como glicerol, são usados; a funciona-lidade do componente isocianato é de 2,0 a 2,4; o componente isocianato consiste essenci-almente de MDI; e a quantidade de 4,4'-MDI é maior do que aproximadamente 50% do pesodo componente isocianato. O peso molecular do componente poliol é de aproximadamente1.000 a aproximadamente 2.000 Daltons. A quantidade de agente de sopro, por exemplo,água, é ajustada para obter densidades de espuma não reticulada maiores de 3,4 Ibs/pés3(0,054 g/cc). Uma quantidade reduzida de agente de sopro pode reduzir o número de liga-ções de uréia no material. Qualquer redução em rigidez e/ou resistência à tração e/ou forçacompressiva causada por menos ligações de uréia pode ser compensada usando-se exten-sores de cadeia difuncionais, tais como butanodiol, e/ou aumentando-se a densidade daespuma, e/ou aumentando-se a quantidade de agente de reticulação usada. Em uma moda-lidade, reduzir o grau de reticulação e, conseqüentemente, aumentar a robustez e/ou alon-gamento à quebra deveria permitir reticulação mais eficiente. Em outra modalidade, o mate-rial de espuma de densidade mais alta que resulta pode suportar melhor o impacto repentinode uma ou uma pluralidade de etapas de reticulação, por exemplo, duas etapas de reticula-ção, e pode fornecer mínimo dano aos suportes 16.

Em uma modalidade, a invenção fornece um processo para preparar uma matriz bi-odurável de poliuretano flexível capaz de ser reticulada baseada nos materiais de partida decomponente de poliol de policarbonato e componente isocianato. Em outra modalidade, umprocesso de polimerização de elastômero biodurável poroso para fabricar uma matriz depoliuretano resiliente é fornecido, processo que compreende misturar um componente poliolde policarbonato e um componente isocianato alifático, por exemplo, H12MDI.

Em outra modalidade, a espuma é substancialmente livre de ligações isocianurato.Em outra modalidade, a espuma não tem ligações isocianurato. Em outra modalidade, aespuma é substancialmente livre de ligações biureto. Em outra modalidade, a espuma nãotem ligações biureto. Em outra modalidade, a espuma é substancialmente livre de ligaçõesalofanato. Em outra modalidade, a espuma não tem ligações alofanato. Em outra modalida-de, a espuma é substancialmente livre de ligações isocianutato e biureto. Em outra modali-dade, a espuma não tem ligações isocianurato e biureto. Em outra modalidade, a espuma ésubstancialmente livre de ligações isocianurato e alofanato. Em outra modalidade, a espumanão tem ligações isocianurato e alofanato. Em outra modalidade, a espuma é substancial-mente livre de ligações alofanato e biureto. Em outra modalidade, a espuma não tem liga-ções alofanato e biureto. Em outra modalidade, a espuma é substancialmente livre de liga-ções alofanato, biureto e isocianurato. Em outra modalidade, a espuma não tem ligaçõesalofanato, biureto e isocianurato. Sem estar limitado a qualquer teoria particular, acredita-seque a ausência de ligações alofanato, biureto, e/ou isocianurato fornece um grau aperfeiço-ado de flexibilidade à matriz elastomérica por causa da reticulação menor dos segmentos duros.

Em certas modalidades, os aditivos úteis em alcançar uma espuma estável, por e-xemplo, tensoativos e catalisadores, podem estar incluídos. Limitando-se as quantidades detais aditivos ao mínimo desejável enquanto mantendo-se a funcionalidade de cada aditivo, oimpacto na toxicidade do produto pode ser controlado.

Em uma modalidade, as matrizes elastoméricas de várias densidades, por exemplo,de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,15 g/cc (de aproximadamente 0,31 a apro-. ximadamente 9,4 lb/pés3) são produzidas. A densidade é controlada, por exemplo, pelaquantidade de agente de sopro ou de espuma, o índice de isocianato, o conteúdo de com-ponente de isocianato na formulação, a reação exoterma, e/ou a pressão do ambiente deformação de espuma.

Os agentes de sopro exemplificados incluem água e os agentes de sopro físicos,por exemplo, químicos orgânicos voláteis, tal como hidrocarbonetos, etanol e acetona, evários flúorcarbonos e suas substituições ambientalmente mais amigáveis, tal como hidro-flúorcarbonos, cloroflúorcarbonos e hidrocloroflúorcarbonos. A reação de água com grupoisocianato resulta em dióxido de carbono, que serve como um agente de sopro. Além disso,as combinações de agentes de sopro, tal como água com flúorcarbono, podem ser usadasem certas modalidades. Em outra modalidade, a água é usada como o agente de sopro. Osagentes de sopro à base de flúorcarbono comerciais estão disponíveis a partir de Huntsman,E.l. Dupont de Nemours e Co. (Wilmington, DE), Allied Chemical (Minneapolis, MN) e Hon-eywell (Morristown, NJ).

Para o propósito desta invenção, para cada 100 partes do peso (ou 100 gramas) decomponente poliol (por exemplo, poliol de policarbonato, polisiloxano poliol) usadas parafabricar uma matriz elastomérica através de formação de espuma e reticulação, as quanti-dades dos outros componentes presentes, por peso, em uma formulação são como segue:de aproximadamente 10 a aproximadamente 90 partes (ou gramas) de componentes isocia-nato (por exemplo, MDIs, suas misturas, H12MDI) com um índice de isocianato de aproxima-damente 0,85 a aproximadamente 1,10, de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 6,0partes (ou gramas) de agente de sopro (por exemplo, água), de aproximadamente 0,1 a a-proximadamente 2,0 partes (ou gramas) de catalisador por sopro (por exemplo, amina terci-ária), de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 8,0 partes (ou gramas) de tensoativo, ede aproximadamente 0,1 a aproximadamente 8,0 partes (ou gramas) de abridor de célula. Éclaro, a quantidade real de componente isocianato usado está relacionada e depende damagnitude do índice de isocianato para uma formulação particular. Adicionalmente, paracada 100 partes do peso (ou 100 gramas) de componente poliol usado para fabricar umamatriz elastomérica através de formação de espuma e reticulação, as quantidades dos se-guintes componentes opcionais, quando presentes na formulação, são como segue por pe-so: até aproximadamente 20 partes (ou gramas) de extensor de cadeia, até aproximada-mente 20 partes (ou gramas) de reticulador, até aproximadamente 0,5 partes (ou gramas)de catalisador de gelificação (por exemplo, um composto compreendendo estanho), até a-proximadamente 10,0 partes (ou gramas) de agente de sopro físico (por exemplo, hidrocar-bonetos, etanol, acetona, flúorcarbonos), e até aproximadamente 15 partes (ou gramas) demodificador de viscosidade.

Em outras modalidades, para cada 100 partes do peso (ou 100 gramas) de compo-nente poliol (por exemplo, poliol de policarbonato, polisiloxano poliol) usadas para fabricaruma matriz elastomérica através de formação de espuma e reticulação, as quantidades dosoutros componentes presentes, por peso, em uma formulação são como segue: de aproxi-madamente 10 a aproximadamente 90 partes (ou gramas) de componentes isocianato (porexemplo, MDIs, suas misturas, H12MDI) com um índice de isocianato de aproximadamente0,85 a aproximadamente 1,2 em uma modalidade, de aproximadamente 0,85 a aproxima-damente 1,019 em outra modalidade, de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 6,0 par-tes (ou gramas) de agente de sopro (por exemplo, água), opcionalmente, de aproximada-mente 0,05 a aproximadamente 3,0 partes (ou gramas) de catalisador (por exemplo, aminaterciária), tal como catalisador por sopro e/ou catalisador de gelificação, de aproximadamen-te 0,1 a aproximadamente 8,0 partes (ou gramas) de tensoativo, opcionalmente, de aproxi-madamente 0,05 a aproximadamente 8,0 partes (ou gramas) de agente de reticulação, porexemplo, glicerina, e opcionalmente, de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 8,0 par-tes (ou gramas) de extensor de cadeia, por exemplo, 1,4-butanodiol.

As matrizes com propriedades apropriadas para os propósitos da invenção, comodeterminado por teste, por exemplo, ajuste de compressão aceitável na temperatura do cor-po humano, fluxo de ar, resistência à tração e propriedades compressivas, podem ser entãoreticuladas.

Em outra modalidade, o catalisador de gelificação, por exemplo, o catalisador esta-nho, é omitido e opcionalmente substituído com outro catalisador, por exemplo, uma aminaterciária. Em uma modalidade, o catalisador amina terciária compreende uma ou mais ami-nas não aromáticas. Em outra modalidade, a reação é conduzida tal que o catalisador aminaterciária, se empregado, é completamente reagido no polímero, e os resíduos do mesmosão evitados. Em outra modalidade, o catalisador de gelificação é omitido e, ao invés, tem-peraturas de formação de espuma mais altas são usadas.Em outra modalidade, para melhorar a biodurabilidade e a biocompatibilidade, in-gredientes para o processo de polimerização são selecionados tal como para evitar ou mi-nimizar a presença na matriz elastomérica de produto final de substâncias biologicamenteadversas ou substâncias suscetíveis a ataque biológico.

Uma modalidade de preparação alternativa de acordo com a invenção envolvesubstituição parcial ou total de água como um agente de sopro com esferas solúveis emágua, carreadores ou partículas que são removidas, por exemplo, por lavagem, extração ouderretimento, depois de completa reticulação da matriz.

Aspectos Adicionais de Processo da InvençãoCom relação agora à Figura 2, o fluxograma esquemático mostrado fornece uma vi-são geral ampla de modalidades alternativas de processos de acordo com a invenção, ondeum dispositivo implantável compreenddendo uma matriz elastomérica reticulada, porosa,biodurável 10 pode ser preparada a partir de elastômero bruto ou reagentes de elastômeropor um ou outro de várias rotas de processo diferentes.

Em uma primeira rota, os elastômeros preparados por um processo de acordo coma invenção, como descrita aqui, são tratados para compreender uma pluralidade de célulasusando, por exemplo, um agente ou agentes de sopro, empregados durante sua prepara-ção. Em particular, os materiais de partida 40, que podem compreender, por exemplo, umcomponente poliol, um isocianato, opcionalmente, um reticulador, e quaisquer aditivos dese-jados tais como tensoativos e seus similares, são empregados para sintetizar o polímeroelastomérico desejado, na etapa de síntese 42, ou com ou sem atividade de formação deespuma significativa ou outra atividade de geração de poros. Os materiais de partida sãoselecionados para fornecer propriedades mecânicas desejáveis e para melhorar a biocom-patibilidade e a biodurabilidade. O produto de polímero elastomérico da etapa 42 é entãocaracterizado, na etapa 48, como para natureza química e pureza, propriedades físicas emecânicas e, opcionalmente, também como para características biológicas, todas comodescrito acima, resultando em elastômero bem caracterizado 50. Opcionalmente, os dadosde caracterização podem ser empregados para controlar ou modificar a etapa 42 para me-lhorar o processo ou o produto, como indicado pelo caminho 51.

Alternativamente, o elastômero bem caracterizado 50 é gerado a partir de materiaisde partida 40 e fornecido à instalação do processo por um fabricante comercial 60. Tais e-lastômeros são sintetizados de acordo com métodos conhecidos e subseqüentemente tor-nados porosos. Os elastômeros exemplificados desse tipo são elastômero de policarboneto-uretano aromático BIONATE 80A (da Polymer Technology Group Inc., Berkeley, CA), elas-tômero de poliuretano alifático CARBOTHANE PC 3575A (Noveon Inc., Cleveland, OH),policarbonato uretano de silicone CARBOSIL (da Polymer Technology Group), poliuretanosegmentado BIOSPAN (da Polymer Technology Group), e CHRONOFLEX AL eCHRONOFLEX C (da CardioTech International Inc., Wilmington, MA). O elastômero 50 podeser tornado poroso, por exemplo, por um agente de sopro empregado em uma reação depolimerização ou em uma etapa pós-polimerização. Na etapa pós-polimerização (por exem-plo, começando com um elastômero ou elastômeros exemplificados comercialmente dispo-níveis), um agente ou agentes de sopro podem entrar no material de partida, por exemplo,por absorção neste e/ou adsorção neste, opcionalmente sob a influência de temperaturae/ou pressão elevada, antes do gás de sopro ser liberado a partir dos agentes de sopro paraformar uma matriz elastomérica compreendendo poros. Em uma modalidade, os poros sãointerconectados. A quantidade de interconectividade pode depender, por exemplo, da tem-peratura aplicada ao polímero, a pressão aplicada ao polímero, a concentração de gás nopolímero, a concentração de gás na superfície do polímero, a taxa de liberação de gás, e/ouo modo de liberação de gás.

Se desejado, os reagentes de polímero elastomérico empregados no material departida 40 podem ser selecionados para evitar subprodutos adversos ou resíduos e purifica-dos, se necessário, na etapa 52. A síntese de polímero, etapa 54, é então conduzida nosmateriais de partida selecionados e purificados e é conduzida para evitar geração de sub-produtos adversos ou resíduos. O polímero elastomérico produzido na etapa 54 é então ca-racterizado, na etapa 56, como descrito anteriormente para a etapa 48, para facilitar a pro-dução de um elastômero bem caracterizado 50 de produto bem definido de alta qualidade.Em outra modalidade, os resultados da caracterização são retornados para controle do pro-cesso como indicado pelo caminho 58 para facilitar a produção de um elastômero bem ca-racterizado 50 de produto bem definido de alta qualidade.

A invenção fornece, em uma modaliade, uma matriz elastomérica biodurável reticu-lada compreendendo elementos poliméricos que são especificamente projetados para o propósito de implantação biomédica. A matriz elastomérica compreende materiais poliméri-cos bioduráveis e é preparada por um processo ou processos que evitam mudar quimica-mente o polímero, a formação de subprodutos indesejáveis, e resíduos compreendendo ma-teriais de partida não reagidos indesejáveis. Em alguns casos, espumas compreendendopoliuretanos e criadas por técnicas conhecidas podem não ser apropriadas para aplicaçõesendovasculares, ortopédicas e relacionadas por causa, por exemplo, da presença de mate-riais de partida não reagidos indesejáveis ou subprodutos indesejáveis. Em uma modalida-de, a matriz elastomérica é formada a partir de materiais elastoméricas poliméricas biodurá-veis comercialmente disponíveis e mudança química nos materiais elastoméricas de partidaé evitada no processo ou processos pelos quais a matriz elastomérica reticulada e porosa éformada.

Em outra modalidade, as características químicas para biodurabilidade de elastô-meros a serem usados para a fabricação da matriz elastomérica 10 incluem uma ou maisde: boa estabilidade oxidativa; uma química que é livre ou substancialmente livre de liga-ções que são propensas à degradação biológica, por exemplo, certas ligações poliéter ouligações éster hidrolizáveis que podem ser introduzidas incorporando-se um componentepoliol poliéter ou poliol poliéster no poliuretano; um produto quimicamente bem definido queé relativamente refinado ou purificado e livre ou substancialmente livre de impurezas adver-sas, reagentes, subprodutos; oligômeros e seus similares; um peso molecular bem definido,a menos que o elastômero seja reticulado; e solubilidade em um solvente biocompatível amenos que, é claro, o elastômero seja reticulado.

Em outra modalidade, as características relacionadas a processo, referindo-se a umprocesso usado para a preparação do elastômero da fase sólida 12, para biodurabilidade deelastômeros a serem usados para a fabricação da matriz elastomérica 10 incluem uma oumais de: reproducibilidade do processo; controle de processo para consistência de produto;e rejeição ou substancial remoção de impurezas adversas, reagentes, subprodutos, oligô-meros e seus similares.

A reticulação para geração de poros e outros processos pós-polimerização da in-venção discutidos abaixo são, em certas modalidades, cuidadosamente projetados e contro-lados. Para esse fim, em certas modalidades, os processos da invenção evitam introduzirresíduos indesejáveis ou, de outra forma, adversamente afetar as propriedades de biodura-bilidade desejáveis dos materiais de partida. Em outra modalidade, os materiais de partidapodem ser adicionalmente processados e/ou caracterizados para melhorar, fornecer ou do-cumentar propriedades relevantes à biodurabilidade. Em outra modalidade, as propriedadesde requisito de elastômeros podem ser caracterizadas como apropriado e as característicasde processo podem ser adaptadas ou controladas para melhorar a biodurabilidade, de acor-do com os ensinamentos da presente especificação.

Formação de Matrizes Elastoméricas Pelo Menos Parcialmente Reticuladas por Ir-radiação de Micro-ondas

Outro modo de formar uma matriz elastomérica pelo menos parcialmente reticuladada invenção é através do uso de tecnologia de irradiação de micro-ondas. Nesse processo,100 partes do peso de um material elastomérico, tal como um policarbonato uretano de ouum policarbonato uretano uréia, são adicionadas como o material de partida, preferencial-mente fornecido na forma de peletes ou flocos. O material elastomérica é opcionalmentemisturado, por exemplo, mesclado com aproximadamente 2 a aproximadamente 70 partesdo peso em uma modalidade, de aproximadamente 10 a aproximadamente 35 partes dopeso em outra modalidade, de um material polimérico hidrofílico tal como poli(vinil acetato)(PVA), poli(etileno-co-vinil acetato) (EVA), poli(vinil álcool) ou qualquer mistura desses, u-sando um misturador de derretimento apropriado, tal como uma extrusora, extrusora de ros-ca dupla ou Brabender PLASTOGRAPH, para formar uma mistura. O misturador pode terrosca(s), pá(s) ou agitador(es) magnéticos. Em uma modalidade, de aproximadamente 0,1 aaproximadamente 20 partes do peso, em outra modalidade, de aproximadamente 0,25 aaproximadamente 5 partes do peso, de agente de reticulação é também adicionado durantea mistura. Em outra modalidade, de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 partes dopeso, em outra modalidade, de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 partes do peso,de um agente ou agentes de sopro é também adicionado durante a mistura. Em outra moda-lidade, ambos um agente de reticulação e um agente ou agentes de sopro são também adi-cionados durante a mistura.

A mistura resultante pode ser aquecida em uma câmara selada usando irradiaçãopor micro-ondas gerada em uma freqüência de aproximadamente 2,2 a aproximadamente6,0 Giga Hertz (GHz) em uma modalidade, em aproximadamente 2,45 GHz em outra moda-lidade, ou em aproximadamente 5,8 GHz em outra modalidade, para formar uma estruturade matriz elastomérica pelo menos parcialmente reticulada espumada com poros interco-nectados e intercomunicando. Opcionalmente, a mistura é também aquecida na mesma câ-mara selada na qual é irradiada por micro-ondas, por exemplo, por aquecimento ou aqueci-mento por convecção, a uma temperatura de aproximadamente 70° C a aproximadamente225° C em uma modalidade ou de aproximadamente 100° C a aproximadamente 180° C emoutra modalidade para ajudar na formação de uma estrutura de matriz elastomérica pelomenos parcialmente reticulada espumada com poros interconectados e intercomunicando.Assim, se está presente, é útil que os materiais poliméricos mais hidrofílicos sejam os quefavorecem o aquecimento durante a irradiação de micro-ondas, desse modo promovendo oaquecimento e formação de espuma da mistura compreendendo-a. Em uma modalidade, osmateriais poliméricos mais hidrofílicos são selecionados tal que sua perda dielétrica e/outangente de perda dielétrica é suficientemente grande tal que o material polimérico maishidrofílico favorece o aquecimento na freqüência de irradiação de micro-ondas usada.

Esse processo pode ser ou um processo por lotes ou um processo contínuo. Op-cionalmente, a matriz elastomérica formada pode ser adicionalmente reticulada, como discu-tido abaixo, para alcançar a permeabilidade desejada.

De acordo com outras modalidades da invenção, o material elastomérico biodurávelé selecionado a partir de poliuretano uréia, policarbonato poliuréia uretano, policarbonatopoliuretano, policarbonato polisiloxano poliuretano, policarbonato polisiloxano poliuretanouréia, polisiloxano poliuretano, polisiloxano poliuretano uréia, policarbonato hidrocarbonetopoliuretano, policarbonato hidrocarboneto poliuretano uréia, ou quaisquer misturas desses.De particular interesse são elastômeros termoplásticos tal como poliuretanos cuja químicaestá associada com propriedades de boa durabilidade, por exemplo. Em uma modalidade,tais elastômeros de poliuretano termoplásticos incluem policarbonatos poliuretanos, poliésterpoliuretanos, poliéter poliuretanos, polisiloxano poliuretanos, hidrocarboneto poliuretanos(isto é, aqueles poliuretantos de elastômero termoplástico formado de pelo menos um com-ponente isocianato compreendendo, na média, aproximadamente 2 grupos isocianato pormolécula e pelo menos um oligômero de hidrocarboneto terminado em hidróxi e/ou polímerode hidrocarboneto), poliuretanos com então chamados segmentos moles "misturados", emisturas desses. Os poliuretanos de segmento mole misturado são conhecidos àqueles ver-sados na técnica e incluem, por exemplo, policarbonato-poliéster poliuretanos, policarbona-to-poliéter poliuretanos, policarbonato-polisiloxano poliuretanos, policarbonato-hidrocarboneto poliuretanos, policarbonato-polisiloxano-hidrocarboneto poliuretanos, polié-ter-poliéter poliuretanos, poliéster-polisiloxano poliuretanos, poliéster-hidrocarboneto poliure-tanos, poliéter-polisiloxano poliuretanos, poliéter-hidrocarboneto poliuretanos, poliéter-polisiloxano-hidrocarboneto poliuretanos e polisiloxano-hidrocarboneto poliuretanos. Emoutra modalidade, o elastômero de poliuretano termoplástico inclui policarbonato poliureta-nos, poliéter poliuretanos, polisiloxano poliuretanos, hidrocarboneto poliuretanos, poliureta-nos com esses segmentos moles misturados, ou misturas desses. Em outra modalidade, oelastômero de poliuretano termoplástico inclui policarbonato poliuretanos, polisiloxano poliu-retanos, hidrcarboneto poliuretanos, poliuretanos com esses segmentos moles misturados,ou misturas desses. Em outra modalidade, o elastômero de poliuretano termoplástico é umpolicarbonato poliuretano, ou misturas desses. Em outra modalidade, o elastômero de poliu-retano termoplástico é um polisiloxano poliuretano, ou misturas desses. Em outra modalida-de, o elastômero de poliuretano termoplástico compreende pelo menos um diisocianato nocomponente isocianato, pelo menos um extensor de cadeia e pelo menos um diol, e podeser formado a partir de qualquer combinação dos diisocianatos, de extensores de cadeiadifuncionais e de dióis descritos em detalhes acima.

Em uma modalidade, o peso molecular médio do elastômero termoplástico é de a -proximadamente 30.000 a aproximadamente 500.000 Daltons. Em outra modalidade, o pesomolecular médio do elastômero termoplástico é de aproximadamente 50.000 a aproximada-mente 250.000 Daltons.

Alguns termoplásticos adequados para praticar a invenção, em uma modalidadeadequadamente caracterizada como descrito aqui, podem incluir: polímeros poliolefínicoscom carbonos secundários e quaternários alternantes como descrito por Pinchuk e outros naPatente Norte-Americana No. 5.741.331 (e suas Patentes Norte-Americanas divisionais Nos.6.102.939 e 6.197.240); copolímeros em bloco tendo um bloco elastomérico, por exemplo,uma poliolefina, e um bloco termoplástico, por exemplo, um estireno, como descrito por Pin-chuk e outros na Publicação de Pedido de Patente Norte-Americana No. 2002/0107330 A1;poliéterester segmentado termoplástico, polidimetilsiloxano termoplástico, polibutadieno po-Iistireno di-bloco, polibutadieno polistireno tri-bloco, copolímeros de bloco poli(acrileno étersulfona)-poli(acril carbonato), copolímeros di-bloco de polibutadieno e poliisopreno, copolí-meros de etileno vinil acetato (EVA)1 óxido de co-polistireno polietileno em bloco segmenta-do, oxido de co-polistireno polietileno di-bloco, e óxido de co-polistireno polietileno tri-bloco,por exemplo, como descrito por Penhasi na Publicação de Pedido de Patente Norte-Americana No. 2003/0208259 A1 (particularmente, ver parágrafo [0035] neste); e poliureta-nos com segmentos moles misturados compreendendo polisiloxano junto com poliéter e/ouum componente pollicarbonato, como descrito por Meijs e outros na Patente Norte-Americana No. 6.313.254; e aqueles poliuretanos descritos por DiDomenico e outros na Pa-tente Norte-Americana Nos. 6.149.678, 6.111.052 e 5.986.034. Também adequados parauso na prática da presente invenção são elastômeros novos e conhecidos sintetizados porum processo de acordo com a invenção, como descrito aqui. Em outra modalidade, um a-gente terapêutico opcional pode ser carregado no bloco apropriado de outros elastômerosusados na prática da invenção.

Alguns elastômeros termoplásticos comercialmente disponíveis adequados parauso na prática da presente invenção incluem a linha de policarbonato poliuretanos fornecidosob a marca BIONATE pelo Polymer Technology Group Inc. Por exemplo, os graus muitobem caracterizados do polímero policarbonato poliuretano BIONATE 80A, 55 e 90 são pro-cessáveis, têm boas propriedades mecânicas, carecem de citotoxicidade, mutagenicidade,carcinogenicidade e não são hemolíticos. Outro elastômero comercialmente disponível ade-quado para uso na prática da presente invenção é a linha CHRONOFLEX C de elastômerostermoplásticos de poliuretano aromático policarbonato de grau médico biodurável disponívela partir da CardioTech International, Inc. Ainda outro elastômero comercialmente disponíveladequado para uso na prática da presente invenção é a linha PELLETHANE de elastômerosde poliuretano termoplástico, em particular os produtos da série 2363 e mais particularmen-te, aqueles produtos designados 81A e 85A, fornecidos pela Dow Chemical Company (Mi-dland, Ml). Esses polímeros de poliuretano comerciais são polímeros lineares não reticula-dos, portanto, eles são prontamente analizáveis e prontamente caracterizáveis.

Reticulação de Matrizes Elastoméricas

A matriz elastomérica 10 pode ser submetida a qualquer de uma variedade de tra-tamentos de pós-processamento para melhorar sua utilidade, alguns dos quais são descritosaqui e outros dos quais estarão aparentes àqueles versados na técnica. Em uma modalida-de, a reticulação de uma matriz elastomérica 10 da invenção, se não já uma parte do pro-cesso de produção descrito, pode ser usada para remover pelo menos uma parte de quais-quer "janelas" interiores existentes, isto é, as paredes celulares residuais 22 ilustradas naFigura 1. A reticulação tende a aumentar a porosidade e a permeabilidade de fluido.

Os materiais de espuma ou porosos com algumas paredes celulares rompidas sãogeralmente conhecidos como materiais ou espumas de "célula aberta". Em contraste, osmateriais porosos conhecidos como "reticulados" ou "pelo menos parcialmente reticulados"têm muitas, isto é, pelo menos aproximadamente 40%, das paredes celulares que estariampresentes em um material poroso idêntico exceto compostos exclusivamente de células quesão fechadas, pelo menos parcialmente removidas. Quando as paredes celulares são pelomenos parcialmente removidas por reticulação, as células adjacentes reticuladas abrem, seinterconectam, e se comunicam uma com as outras. Os materiais porosos a partir dos quaismais, isto é, pelo menos aproximadamente 65% das paredes celulares foram removidas,são conhecidos como "adicionalmente reticulados". Se a maior parte, isto é, pelo menosaproximadamente 80%, ou substancialmente todos, isto é, pelo menos aproximadamente90% das paredes celulares foram removidas, então o material poroso que resta é conhecidocomo "substancialmente reticulado" ou "completamente reticulado", respectfully. Entende-seque, de acordo com esse uso da técnica, um material reticulado ou espuma compreendeuma rede de células interconectadas pelo menos parcialmente abertas.

A reticulação geralmente refere-se a um processo para pelo menos parcialmenteremover paredes celulares, não meramente rompendo-as por um processo de esmagamen-to. Além disso, esmagamento indesejável cria detritos que devem ser removidos por proces-samento adicional. Em outra modalidade, o processo de reticulação substancialmente com-pletamente remove pelo menos uma parte das paredes celulares. A reticulação pode serefetuada, por exemplo, dissolvendo pelo menos parcialmente as paredes celulares, conhe-cidas variadamente como "reticulação de solvente" ou "reticulação química"; ou pelo menosparcialmente derretendo, queimando e/ou explodindo paredes celulares, conhecido varia-damente como "reticulação por combustão", "reticulação térmica" ou "reticulação percussi-va". O material derretido surgindo de paredes celulares derretidas pode ser depositado nossuportes. Em uma modalidade, tal procedimento pode ser empregado nos processos dainvenção para reticular a matriz elastomérica 10. Em outra modalidade, todo o ar aprisiona-do nos poros da matriz elastomérica 10 é evacuado pela aplicação de vácuo antes da reticu-lação. Em outra modalidade, a reticulação é executada através de uma pluralidade de eta-pas de reticulação. Em outra modalidade, duas etapas de reticulação são usadas. Em outramodalidade, uma primeira reticulação por combustão é seguida por uma segunda reticula-ção por combustão. Em outra modalidade, a reticulação por combustão é seguida por reticu-lação química. Em outra modalidade, a reticulação química é seguida por reticulação porcombustão. Em outra modalidade, uma primeira reticulação química é seguida por uma se-gunda reticulação química.

Em uma modalidade relacionada a aplicações ortopédicas e seus similares, a ma-triz elastomérica 10 pode ser reticulada para fornecer uma estrutura de poros interconecta-dos, os poros têm um diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior de pelo menosaproximadamente 10 um. Em outra modalidade, a matriz elastomérica pode ser reticuladapara fornecer poros com um diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior do quepelo menos aproximadamente 20 μητι. Em outra modalidade, a matriz elastomérica pode serreticulada para fornecer poros com um diâmetro médio ou outra dimensão transversal maiordo que pelo menos aproximadamente 50 μιη. Em outra modalidade, a matriz elastoméricapode ser reticulada para fornecer poros com um diâmetro médio ou outra dimensão trans-versai maior de pelo menos aproximadamente 150 pm. Em outra modalidade, a matriz elas-tomérica pode ser reticulada para fornecer poros com um diâmetro médio ou outra dimensãotransversal maior de pelo menos aproximadamente 250 μm. Em outra modalidade, a matrizelastomérica pode ser reticulada para fornecer poros com um diâmetro médio ou outra di-mensão transversal maior do que aproximadamente 250 μm. Em outra modalidade, a matrizelastomérica pode ser reticulada para fornecer poros com um diâmetro médio ou outra di-mensão transversal maior do que 250 μητι. Em outra modalidade, a matriz elastomérica podeser reticulada para fornecer poros com um diâmetro médio ou outra dimensão transversalmaior de pelo menos aproximadamente 450 μητι. Em outra modalidade, a matriz elastoméri-ca pode ser reticulada para fornecer poros com um diâmetro médio ou outra dimensãotransversal maior do que aproximadamente 450 μιτι. Em outra modalidade, a matriz elasto-mérica pode ser reticulada para fornecer poros com um diâmetro médio ou outra dimensãotransversal maior do que 450 μιη. Em outra modalidade, a matriz elastomérica pode ser reti-culada para fornecer poros com um diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior depelo menos aproximadamente 500 μιτι.

Em outra modalidade relacionada a aplicações ortopédicas e seus similares, a ma-triz elastomérica pode ser reticulada para fornecer poros com um diâmetro médio ou outradimensão transversal maior de não mais do que aproximadamente 600 μιτι. Em outra moda-lidade, a matriz elastomérica pode ser reticulada para fornecer poros com um diâmetro mé-dio ou outra dimensão transversal maior de não mais do que aproximadamente 450 μιτι. Emoutra modalidade, a matriz elastomérica pode ser reticulada para fornecer poros com umdiâmetro médio ou outra dimensão transversal maior de não mais do que aproximadamente250 μm. Em outra modalidade, a matriz elastomérica pode ser reticulada para fornecer po-ros com um diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior de não mais do que apro-ximadamente 150 μιη. Em outra modalidade, a matriz elastomérica pode ser reticulada parafornecer poros com um diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior de não mais doque aproximadamente 20 μιη.

Em outra modalidade relacionada a aplicações ortopédicas e seus similares, a ma-triz elastomérica pode ser reticulada para fornecer poros com um diâmetro médio ou outradimensão transversal maior de aproximadamente 10 μητι a aproximadamente 50 μιη. Emoutra modalidade, a matriz elastomérica pode ser reticulada para fornecer poros com umdiâmetro médio ou outra dimensão transversal maior de aproximadamente 20 μιη a aproxi-madamente 150 μιη. Em outra modalidade, a matriz elastomérica pode ser reticulada parafornecer poros com um diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior de aproxima-damente 150 pm a aproximadamente 250 μm. Em outra modalidade, a matriz elastoméricapode ser reticulada para fornecer poros com um diâmetro médio ou outra dimensão trans-versal maior de aproximadamente 250 μm a aproximadamente 500 μm. Em outra modalida-de, a matriz elastomérica pode ser reticulada para fornecer poros com um diâmetro médioou outra dimensão transversal maior de aproximadamente 450 μm a aproximadamente 600μm. Em outra modalidade, a matriz elastomérica pode ser reticulada para fornecer poroscom um diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior de aproximadamente 10 μm aaproximadamente 500 pm. Em outra modalidade, a matriz elastomérica pode ser reticuladapara fornecer poros com um diâmetro médio ou outra dimensão transversal maior de apro-ximadamente 10 μm a aproximadamente 600 μm.

Opcionalmente, a matriz elastomérica reticulada pode ser purificada, por exemplo,por extração de solvente, ou antes ou depois de reticulação. Qualquer tal extração de sol-vente, tal como com isopropil álcool, ou outro processo de purificação é, em uma modalida-de, um processo relativamente moderado que é conduzido tal como para evitar ou minimizarimpacto adverso possível nas propriedades mecânicas ou físicas da matriz elastomérica quepodem ser necessárias para realizar os objetivos desta invenção.

Uma modalidade emprega reticulação química, onde a matriz elastomérica é reticu-lada em um banho de ácido compreendendo um ácido inorgânico. Outra modalidade em-prega reticulação química, onde a matriz elastomérica é reticulada em um banho cáusticocompreendendo uma base inorgânica. Outra modalidade emprega reticulação por solvente,onde um solvente volátil que não deixa resíduos é usado no processo. Outra modalidadeemprega reticulação por solvente em uma temperatura elevada acima de 25° C. Em outramodalidade, uma matriz elastomérica compreendendo policarbonato poliuretano é reticuladopor solvente com um solvente selecionado a partir de tetraidrofurano ("THF"), dimetil aceta-mida ("DMAC"), dimetil sulfóxido ("DMSO"), dimetilformamida ("DMF"), N-metil-2-pirrolidona,também conhecido como m-pirol ou uma mistura desses. Em outra modalidade, uma matrizelastomérica compreendendo policarbonato poliuretano é reticulado por solvente com THF.Em outra modalidade, uma matriz elastomérica compreendendo policarbonato poliuretano éreticulado por solvente com N-metil-2-pirrolidona. Em outra modalidade, uma matriz elasto-mérica compreendendo policarbonato poliuretano é quimicamente reticulada com uma baseforte. Em outra modalidade, o pH da base forte é pelo menos aproximadamente 9.

Em qualquer dessas modalidades de reticulação química ou por solvente, a espu-ma reticulada pode opcionalmente ser lavada. Em qualquer dessas modalidades de reticula-ção química ou por solvente, a espuma reticulada pode opcionalmente ser seca.

Em uma modalidade, a reticulação por combustão pode ser empregada, na qualuma atmosfera combustível, por exemplo, uma mistura de hidrogênio e oxigênio ou metanoe oxigênio, é inflamada, por exemplo, por uma faísca. Em outra modalidade, a reticulaçãopor combustão é conduzida em uma câmara de pressão. Em outra modalidade, a pressãona câmara de pressão é substancialmente reduzida, por exemplo, para abaixo de aproxima-damente 50 - 150 militorr por evacuação por pelo menos aproximadamente 2 minutos, an-tes, por exemplo, de hidrogênio, oxigênio ou uma mistura desses ser introduzida. Em outramodalidade, a pressão na câmara de pressão é substancialmente reduzida em mais do queum ciclo, por exemplo, a pressão é substancialmente reduzida, um gás não reativo tal comoargônio ou nitrogênio é introduzido, então a pressão é novamente substancialmente reduzi-da, antes de hidrogênio, oxigênio ou uma mistura desses ser introduzida. A temperatura na qual a reticulação ocorre pode ser influenciada, por exemplo, pela temperatura na qual acâmara é mantida e/ou pela razão de hidrogênio/oxigênio na câmara. Em outra modalidade,a reticulação por combustão é seguida por um período de anelamento. Em qualquer dessasmodalidades de reticulação por combustão, a espuma reticulada pode opcionalmente serlavada. Em qualquer dessas modalidades de reticulação por combustão, a espuma reticula-da pode opcionalmente ser seca.

Em uma modalidade, a permeabilidade a fluido da matriz elastomérica reticulada,por exemplo, a um líquido é maior do que a permeabilidade ao fluido de uma matriz não reti-culada a partir da qual a matriz elastomérica reticulada foi feita. Em outra modalidade, o pro-cesso de reticulação é conduzido para fornecer uma configuração de matriz elastoméricafavorecendo penetração e proliferação celular no interior da matriz. Em outra modalidade, oprocesso de reticulação é conduzido para fornecer uma configuração de matriz elastoméricaque favorece a penetração e proliferação celular por toda a matriz elastomérica configuradapara implantação, como descrito aqui.

O termo "configurar" e seus similares é usado para denotar o arranjo, formação edimensionamento da respectiva estrutura a qual o termo é aplicado. Assim, referência a umaestrutura "configurada" para um propósito pretende referenciar a geometria espacial total daestrutura relevante ou parte de uma estrutura selecionada ou projetada para servir aos pro-pósitos declarados.

Conferindo Características de Endoporo

Dentro dos poros 20, a matriz elastomérica 10 pode, opcionalmente, ter caracterís-ticas em adição ao espaço vazio ou volume preenchido com gás descrito acima. Em umamodalidade, a matriz elastomérica 10 pode ter o que são referidas aqui como características"endoporo" como parte de sua microestrutura, isto é, características da matriz elastomérica10 que estão localizadas "dentro dos poros". Em uma modalidade, as superfícies internasdos poros 20 podem ser "revestidas de forma endoporo", isto é, revestidas ou tratadas paraconferir a essas superfícies um grau de uma característica desejada, por exemplo, hidrofili-cidade. O meio de revestimento ou tratamento pode ter uma capacidade adicional paratransportar ou se ligar a ingredientes ativos que podem então ser preferencialmente libera-dos a poros 20. Em uma modalidade, esse meio de revestimento ou tratamento pode serusado para facilitar a ligação covalente de materiais às superfícies interiores dos poros, porexemplo, como são descritas nas aplicações para as quais prioridade é reivindicada. Emoutra modalidade, o revestimento compreende um polímero biodegradável e absorvível eum componente inorgânico, tal como hidroxiapatita. Os tratamentos hidrofílicos podem serefetuados por tratamentos químicos ou por radiação na matriz elastomérica reticulada fabri-cada 10, expondo o elastômero a um ambiente hidrofílico, por exemplo, aquoso, durante aconfiguração do elastômero, ou por outro meio conhecido àqueles versados na técnica.

Ademais, um ou mais revestimento podem ser aplicados de forma endoporo conta-tando com um polímero biocompatível de formação de película ou em uma solução de re-vestimento líquida ou em um estado derretido sob condições adequadas para permitir a for-mação de uma película de polímero biocompatível. Em uma modalidade, os polímeros usa-dos para tais revestimentos são polímeros biocompatíveis de formação de película com pe-so molecular suficientemente alto tal como para não ser ceroso ou pegajoso. Os polímerosdeveriam também aderir à fase sólida 12. Em outra modalidade, a força de ligação é tal quea película de polímero não craqueia ou se desaloja durante a manipulação ou desenvolvi-mento da matriz elastomérica reticulada 10.

Os polímeros biocompatíveis adequados incluem poliamidas, poliolefinas (por e-xemplo, polipropileno, polietileno), poliésteres não absorvíveis (por exemplo, tereftalato depolietileno) e poliésteres alifáticos bio-absorvíveis (por exemplo, homopolímeros e copolíme-ros de ácido lático, ácido glicólico, lactida, glicolida, para-dioxanona, carbonato de trimetile-no, ε-caprolactona ou uma mistura desses). Ademais, os polímeros biocompatíveis incluempolímeros bio-absorvíveis de formação de película; esses incluem poliésteres alifáticos, po-li(amino ácidos), copoli(éter-ésteres), oxalatos de polialquileno, poliamidas, po-li(iminocarbonatos), poliortoésteres, polioxaésteres incluindo polioxaésteres contendo gru-pos amido, poliamidoésteres, polianidridos, polifosfazenos, biomoléculas ou uma misturadesses. Para o propósito desta invenção, os poliésteres alifáticos incluem polímeros e copo-límeros de lactida (que inclui ácido lático d-,1- e meso lactida), ε-caprolactona, glicolida (in-cluindo ácido glicólico), hidroxibutirato, hidroxivalerato, para-dioxanona, carbonato de trimeti-leno (e seus derivados alquila), 1,4-dioxepan-2-ona, 1,5-dioxepan-2-ona, 6,6-dimetil-1,4-dioxan-2-ona ou uma mistura desses. Em uma modalidade, o reforço pode ser feito a partirde biopolímero, tal como colágeno, elastina, e seus similares. O biopolímero pode ser bio-degradável ou bio-absorvível.

Polímeros biocompatíveis adicionalmente incluem polímeros bioduráveis de forma-ção de película com resposta de tecido crônico relativamente baixa, tal como poliuretanos,silicones, poli(met)acrilatos, poliésteres, polialquil óxidos (por exemplo, óxido de polietileno),polivinil alcoóis, polietileno glicóis e polivinil pirrolidona, bem como hidrogéis, tal como aque-les formados a partir de polivinil pirrolidinona e poliésteres reticulados. Outros polímerospodem também ser usados como o polímero biocompatível já que eles podem ser dissolvi-dos, curados ou polimerizados. Tais polímeros e copolímeros incluem poliolefinas, poliisobu-tileno e copolímeros etileno-a-olefina; polímeros acrílicos (incluindo metacrilatos) e copolí-meros; polímeros haleto de vinila e copolímeros, tal como cloreto de polivinila; polivinil éte-res, tal como polivinil metil éter; haletos de polivinilideno tal como fluoreto de polivinilideno ecloreto de polivinilideno; poliacrilonitrilo; polivinil cetonas; polivinil aromático tal como polisti-reno; polivinil ésteres tais como acetato de polivinila; copolímeros de monômeros de vinilaum com o outro e com σ-olefinas, tal como copolímeros de metacrilato de etileno-metila ecopolímeros de acetato de vinila-etileno; copolímeros de acrilonitrilo-estireno; resinas ABS;poliamidas, tal como náilon 66 e policaprolactama; resinas alquida; policarbonatos; polioxi-metilenos; poliimidas; poliéteres; resinas epóxi; poliuretanos; raiom; triacetato de raiom; ce-lofane; celulose e seus derivados tais como acetato de celulose, butirato acetato de celulo-se, nitrato de celulose, propionato de celulose e éteres de celulose (por exemplo, carboxime-til celulose e hidroxialquil celuloses); ou uma mistura desses. Para o propósito desta inven-ção, as poliamidas incluem poliamidas das formas gerais:

-N(H)-(CH2)n-C(O)- e -N(H)-(CH2)x-N(H)-C(O)-(CH2)y-C(O)-,

Onde η é um inteiro de aproximadamente 4 a aproximadamente 13; χ é um inteirode aproximadamente 4 a aproximadamente 12; e y é um inteiro de aproximadamente 4 aaproximadamente 16. Entende-se que as listagens de materiais acima são ilustrativas, masnão limitantes.

Um dispositivo feito a partir da matriz elastomérica reticulada 10 geralmente é re-vestido por revestimento por aspersão ou imerso simples com um polímero, opcionalmentecompreendendo um agente farmaceuticamente ativo, tal como um agente terapêutico oufármaco. Em uma modalidade, o revestimento é uma solução e o conteúdo de polímero nasolução de revestimento é de aproximadamente 1% a aproximadamente 40% do peso. Emoutra modalidade, o conteúdo de polímero na solução de revestimento é de aproximada-mente 1% a aproximadamente 20% do peso. Em outra modalidade, o conteúdo de polímerona solução de revestimento é de aproximadamente 1% a aproximadamente 10% do peso.

O solvente ou a mistura de solvente para a solução de revestimento é escolhidocom consideração dada, entre outros, ao equilíbrio apropriado de viscosidade, nível de de-posição do polímero, taxa de molhagem e taxa de evaporação do solvente para apropria-damente revestir a fase sólida 12, como conhecido àqueles versados na técnica. Em umamodalidade, o solvente é escolhido tal que o polímero é solúvel no solvente. Em outra mo-dalidade, o solvente é substancialmente completamente removido do revestimento. Em ou-tra modalidade, o solvente não é tóxico, não carcinogênico e ambientalmente benigno. Ossistemas de solventes misturados podem ser vantajosos para controlar as taxas de viscosi-dade e de evaporação. Em todos os casos, o solvente não deveria reagir com o polímero derevestimento. Os solventes incluem, mas não estão limitados a: acetona, N-metilpirrolidona("NMP"), DMSO1 tolueno, cloreto de metileno, clorofórmio, 1,1,2-tricloroetano ("TCE"), váriosfreons, dioxano, acetato de etila, THF1 DMF e DMAC.

Em outra modalidade, o polímero de revestimento de formação de polímero é umpolímero termoplástico que é derretido, entra nos poros 20 da matriz elastomérica 10 e, me-diante resfriamento ou solidificação, forma um revestimento em pelo menos uma parte domaterial sólido 12 da matriz elastomérica 10. Em outra modalidade, a temperatura de pro-cessamento do polímero de revestimento termoplástico em sua forma derretida está acimade aproximadamente 60° C. Em outra modalidade, a temperatura de processamento do po-límero de revestimento termoplástico em sua forma derretida está acima de aproximada-mente 90° C. Em outra modalidade, a temperatura de processamento do polímero de reves-timento termoplástico em sua forma derretida está acima de aproximadamente 120° C.

Em uma modalidade adicional da invenção, descrita em mais detalhes abaixo, al-guns ou todos os poros 20 da matriz elastomérica 10 são revestidos òu preenchidos com umpromotor de penetração celular. Em outra modalidade, o promotor pode estar sob a formade espuma. Em outra modalidade, o promotor pode estar presente como um filme. O promo-tor pode ser um material biodegradável ou absorvível para promover invasão celular da ma-triz elastomérica 10 in vivo. Os promotores incluem materiais naturalmente ocorrendo quepodem ser enzimaticamente degradados no corpo humano ou são hidroliticamente instáveisno corpo humano, tal como fibrina, fibrinogênio, colágeno, elastina, ácido hialurônico e polis-sacarídeos biocompatíveis absorvíveis, tais como quitosana, amido, ácidos graxos (e éste-res desses), glicose-glicanos e ácido hialurônico. Em algumas modalidades, a superfície deporo da matriz elastomérica 10 é revestida ou impregnada, como descrito na seção anterior,mas substituindo o promotor pelo polímero biocompatível ou adicionando o promotor ao po-límero biocompatível, para encorajar a penetração e proliferação celular.

Em uma modalidade, o processo de revestimento ou impregnação é conduzido talcomo para assegurar que o produto "dispositivo implantável elastomérico compósito", isto é,uma matriz elastomérica reticulada e um revestimento, como usado aqui, retém resiliênciasuficiente depois da compressão tal que ele pode ser liberado pelo dispositivo de liberação,por exemplo, cateter, seringa ou endoscópio. Algumas modalidades de tal dispositivo im-plantável elastomérico compósito serão descritas agora com relação a colágeno, a título deexemplo não limitante, com o entendimento de que outros materiais podem ser empregadosno lugar de colágeno, como descrito acima.

Uma modalidade da invenção é um processo para preparar um dispositivo implan-tável elastomérico compósito compreendendo:a)infiltrar uma escória de colágeno aquoso nos poros de um elastômero poroso reti-culado, tal como a matriz elastomérica 10, que é opcionalmente um produto elastômero bio-durável; e

b)remover a água, opcionalmente, por liofilização, para fornecer um revestimentode colágeno, onde este opcionalmente compreende uma rede interconectada de poros, empelo menos uma parte de uma superfície de poro do elastômero poroso reticulado.

O colágeno pode ser infiltrado forçando-se, por exemplo, com pressão, uma escó-ria, suspensão ou solução aquosa de colágeno nos poros de uma matriz elastomérica. Ocolágeno pode ser Tipo I, II ou III ou uma mistura desses. Em uma modalidade, o tipo decolágeno compreende pelo menos 90% de colágeno I. A concentração de colágeno é deaproximadamente 0,3% a aproximadamente 2,0% do peso e o pH da escória, suspensão ousolução é ajustado como sendo de aproximadamente 2,6 a aproximadamente 5,0 na horada liofilização. Alternativamente, o colágeno pode ser infiltrado imergindo uma matriz elas-tomérica em uma escória de colágeno.

Se comparado com o elastômero reticulado não revestido, o dispositivo implantávelelastomérico compósito pode ter uma fase vazia 14 que é levemente reduzida em volume.Em uma modalidade, o dispositivo implantável elastomérico compósito retém boa permeabi-lidade de fluido e suficiente porosidade para penetração e proliferação de fibroblastos ououtras células.

Opcionalmente, o colágeno Iiofilizado pode ser reticulado para controlar a taxa dedegradação enzimática in vivo do revestimento de colágeno e/ou para controlar a capacida-de do revestimento de colágeno se ligar à matriz elastomérica 10. O colágeno pode ser reti-culado por métodos conhecidos por aqueles versados na técnica, por exemplo, por aqueci-mento em uma câmara evacuada, por aquecimento em uma atmosfera de gás inerte subs-tancialmente livre de umidade, colocando o colágeno em contato com vapor de formaldeído,ou pelo uso de glutaraldeído. Sem estar limitado por qualquer teoria particular, acredita-seque quando o dispositivo implantável elastomérico compósito é implantado, os agentes deformação de tecido que têm uma alta afinidade com colágeno, tal como fibroblastos, invadi-rão mais prontamente a matriz elastomérica impregnada com colágeno 10 do que a matriznão revestida. Acredita-se adicionalmente, sem estar ligado por qualquer teoria particular,que à medida que o colágeno enzimaticamente degrada, novo tecido invade e preenchevazios deixados pelo colágeno degradando enquanto também infiltrando e preenchendooutros espaços disponíveis na matriz elastomérica 10. Tal matriz elastomérica impregnadaou revestida com colágeno 10 é, sem ser limitada por qualquer teoria particular, adicional-mente vantajosa para a integridade estrutural fornecida pelo efeito de reforço do colágenonos poros 20 da matriz elastomérica 10, que pode conferir maior rigidez e estabilidade estru-tural a várias configurações da matriz elastomérica 10.Os processos para preparar um dispositivo implantável elastomérico compósito re-vestido com colágeno são exemplificados nos Exemplos 3 e 12. Outros processos estarãoaparentes àqueles versados na técnica.

Dispositivos Implantáveis Revestidos

Em algumas aplicações, um dispositivo feito a partir da matriz elastomérica 10 podeter pelo menos uma parte da superfície mais externa ou macro revestida ou fundida de mo-do a apresentar uma área de superfície macro menor, porque a área de superfície internados poros abaixo da superfície não é mais acessível. Sem estar limitada por qualquer teoriaparticular, acredita-se que essa área de superfície diminuída fornece liberação e transportemais previsível e mais fácil através de longos canais tortuosos dentro dos dispositivos deliberação. O revestimento ou a fusão de superfície altera a "porosidade da superfície", isto é,pelo menos parcialmente reduz a porcentagem de poros abertos à superfície, ou, no limite,-completamente fecha os poros de uma superfície revestida ou fundida, isto é, superfície queé não porosa porque ela não tem substancialmente poros restantes na superfície revestidaou fundida. Entretanto, o revestimento ou fusão de superfície ainda permite que a estruturaporosa interconectada interna da matriz elastomérica 10 permaneça aberta internamente eem outras superfícies não fundidas não revestidas; por exemplo, a parte de um poro revesti-do ou fundido não na superfície permanece interconectado a outros poros, e aquelas super-fícies abertas restantes pode estimular penetração e proliferação celular. Em uma modalida-de, uma superfície revestida e uma não revestida são ortogonais uma a outra. Em outra mo-dalidade, uma superfície revestida e uma não revestida estão em ângulo obliquo uma com aoutra. Em outra modalidade, uma superfície revestida e uma não revestida são adjacentes.Em outra modalidade, uma superfície revestida e uma não revestida não são adjacentes.Em outra modalidade, uma superfície revestida e uma não revestida estão em contato umacom a outra. Em outra modalidade, uma superfície revestida e uma não revestida não estãoem contato uma com a outra.

Em outras aplicações, um ou mais planos da macro superfície de um dispositivoimplantável feito a partir da matriz elastomérica reticulada 10 podem ser revestidos, fundidosou derretidos para melhorar sua eficiência de ligação a meios de ligação, por exemplo, ân-coras ou suturas, tal que o meio de ligação não rompe ou se desprende do dispositivo im-plantável. Sem estar limitada por qualquer teoria particular, a criação de macro superfície(s)de ancoragem de contato adicional no dispositivo implantável, como descrito acima, inibe orompimento ou desprendimento fornecendo menos espaços vazios e maior resistência.

A fusão e/ou a fusão seletiva da camada de macro superfície da matriz elastoméri-ca 10 pode ser produzida de várias formas diferentes. Em uma modalidade, uma faca ouuma lâmina usada para cortar um bloco de matriz elastomérica 10 em tamanhos e formaspara fazer dispositivos implantáveis finais pode ser aquecida a uma temperatura elevada,por exemplo, como exemplificado no Exemplo 9. Em outra modalidade, um dispositivo deforma e tamanho desejados é cortado a partir de um bloco maior da matriz elastomérica 10usando um dispositivo de corte a laser e, no processo, as superfícies que entram em contatocom o feixe de laser são fundidas. Em outra modalidade, um dispositivo de corte a laser frioé usado para cortar um dispositivo de forma e tamanho desejados. Em ainda outra modali-dade, um molde aquecido pode ser usado para conferir o tamanho e a forma desejados aodispositivo pelo processo de compressão a quente. Uma matriz elastomérica levemente e-xagerada 10, cortada a partir de um bloco maior, pode ser localizada em um molde aqueci-do. O molde é fechado sobre a parte cortada para reduzir suas dimensões totais ao tama-nho e forma desejados e fundir essas superfícies em contato com o molde aquecido, porexemplo, como exemplificado no Exemplo 10. Em cada uma das modalidades mencionadasacima, a temperatura de processamento para moldar e dimensionar é maior do que aproxi-madamente 15° C em uma modalidade. Em outra modalidade, a temperatura de processa-mento para moldar e dimensionar é em excesso de aproximadamente 100° C. Em outra mo-dalidade, a temperatura de processamento para moldar e dimensionar é em excesso deaproximadamente 130° C. Em outra modalidade, a camada(s) e/ou partes da macro superfí-cie que não estão sendo fundidas são protegidas de exposição cobrindo-as durante a fusãoda macro superfície.

O revestimento na macro superfície pode ser feito a partir de um polímero biocom-patível, que pode incluir ambos polímeros biodegradáveis ou absorvíveis e não biodegradá-veis ou não absorvíveis. Os polímeros absorvíveis adequados incluem aqueles polímerosbiocompatíveis descritos na seção anterior. Entende-se que aquela listagem de materiais éilustrativa, mas não limitante. Em uma modalidade, os poros de superfície são fechados a-plicando-se um revestimento de massa fundida de polímero absorvível em uma matriz elas-tomérica moldada. Juntos, a matriz elastomérica e o revestimento formam o dispositivo. Emoutra modalidade, os poros da superfície são fechados aplicando-se um revestimento desolução de polímero absorvível em uma matriz elastomérica moldada para formar um dispo-sitivo. Em outra modalidade, o revestimento e a matriz elastomérica, obtidos juntos, ocupamum volume maior do que a matriz elastomérica não revestida sozinha.

O revestimento na matriz elastomérica 10 pode ser aplicado, por exemplo, imergin-do ou pulverizando uma solução de revestimento compreendendo um polímero ou um polí-mero que é misturado com um agente farmaceuticamente ativo. Em uma modalidade, o con-teúdo de polímero na solução de revestimento é de aproximadamente 1% a aproximada-mente 40% do peso. Em outra modalidade, o conteúdo de polímero na solução de revesti-mento é de aproximadamente 1% a aproximadamente 20% do peso. Em outra modalidade,o conteúdo de polímero na solução de revestimento é de aproximadamente 1% a aproxima-damente 10% do peso. Em outra modalidade, a camada(s) e/ou partes da macro superfícieque não estão sendo revestidas com solução são protegidas de exposição cobrindo-as du-rante o revestimento com solução da macro superfície. O solvente ou mistura de solventespara a solução de revestimento é escolhido, por exemplo, baseado nas considerações dis-cutidas na seção anterior (isto é, na seção "Conferindo Características Endoporo").

Em uma modalidade, o revestimento na matriz elastomérica 10 pode ser aplicadofundindo-se um polímero de revestimento de formação de película e aplicando-se o polímerofundido na matriz elastomérica 10 por revestimento por imersão, por exemplo, como exem-plificado no Exemplo 11. Em outra modalidade, o revestimento na matriz elastomérica 10pode ser aplicado fundindo-se o polímero de revestimento de formação de película e apli-cando-se o polímero fundido através de uma matriz, em um processo tal como extrusão ouco-extrusão, como uma fina camada de polímero fundido em um mandril formado pela ma-triz elastomérica 10. Em cada um dessas modalidades, o polímero fundido reveste a macrosuperfície e liga e une poros dessa superfície, mas não penetra no interior em qualquer pro-fundidade significativa. Sem estar limitada por qualquer teoria particular, acredita-se ser de-vido à alta viscosidade do polímero fundido. Assim, a natureza reticulada de partes da matrizelastomérica removidas da macro superfície, e partes da macro superfície da matriz elasto-mérica não em contato com o polímero fundido, é mantida. Mediante resfriamento e solidifi-cação, o polímero fundido forma uma camada de revestimento sólido na matriz elastomérica10. Em uma modalidade, a temperatura de processamento do polímero de revestimentotermoplástico fundido é pelo menos aproximadamente 60° C. Em outra modalidade, a tem-peratura de processamento do polímero de revestimento termoplástico fundido é pelo me-nos aproximadamente 90° C. Em outra modalidade, a temperatura de processamento dopolímero de revestimento termoplástico fundido é pelo menos aproximadamente 120° C. Emoutra modalidade, a camada(s) e/ou partes da macro superfície que não estão sendo reves-tidas com fusão são protegidas de exposição cobrindo-as durante o revestimento com fusãoda macro superfície.

Outra modalidade da invenção emprega um dispositivo implantável elastoméricocompósito revestido com colágeno, como descrito acima, configurado como uma luva seestendendo em torno do dispositivo implantável. A luva da matriz de colágeno pode ser im-plantada em um reparo de tecido e sítio de regeneração, ou adjacente e em contato comesse sítio. Assim localizada, a luva da matriz de colágeno pode ser útil para auxiliar a reter amatriz elastomérica 10, facilitar a formação de uma vedação de tecido e auxiliar a impedirvazamento. A presença do colágeno na matriz elastomérica 10 pode melhorar a penetraçãoe proliferação celular e melhorar a estabilidade mecânica, em uma modalidade, melhorandoa ligação de fibroblastos ao colágeno. A presença de colágeno pode estimular infiltraçãomais completa e/ou anteriormente dos poros interconectados da matriz elastomérica 10.

Cultura de TecidoA matriz elastomérica reticulada biodurável desta invenção pode suportar tipos decélulas incluindo células com secreção de proteínas estruturais e células que produzem pro-teínas que caracterizam função de órgão. A capacidade da matriz elastomérica facilitar a co-existência de múltiplos tipos de células juntas e sua capacidade de suportar células comsecreção de proteína, demonstra a aplicabilidade da matriz elastomérica em crescimento deórgão in vitro ou in vivo e em reconstrução de órgão. Em adição, a matriz elastomérica reti-culada biodurável pode também ser usada na ampliação de linhagens celulares humanaspara implantação no corpo para muitas aplicações incluindo implantação de fibroblastos,condrócitos, osteoblastos, osteoclastos, osteócitos, células sinoviais, células estromais demedula óssea, células tronco, células de fibrocartilagem, células endoteliais, células demúsculo mole, adipócitos, cardiomiócitos, miócitos, queratinócitos, hepatócitos, leucócitos,macrofágios, células endócrinas, células geniturinárias, células de vaso linfático, células dasilhotas pancreáticas, células musculares, células intestinais, células dos rins, células dosvasos sangüíneos, células tiróides, células paratiróides, células do eixo pituitário hipotalâmi-co, células de duto de bile, células ovarianas ou testiculares, células secretórias salivares,células renais, células epiteliais, células de nervos, células tronco, células progenitoras, mi-oblastos e células intestinais.

A abordagem para elaborar novo tecido pode ser obtida através da implantação decélulas semeadas em matrizes elastoméricas (ou antes ou ao mesmo tempo ou subseqüen-te à implantação). Nesse caso, as matrizes elastoméricas podem ser configuradas ou deuma maneira fechada para proteger as células implantadas do sistema imunológico do cor-po, ou de uma maneira aberta tal que as novas células podem ser incorporadas no corpo.Assim, em outra modalidade, as células podem ser incorporadas, isto é, cultivadas e prolife-radas, na matriz elastomérica antes, ao mesmo tempo, ou subseqüente à implantação damatriz elastomérica no paciente.

Em uma modalidade, o dispositivo implantável feito a partir da matriz elastoméricareticulada biodurável pode ser semeado com um tipo de célula e cultivado antes de ser inse-rido no paciente, opcionalmente, usando um dispositivo de liberação, para o propósito expli-cito de reparo de tecido ou regeneração de tecido. É necessário executar a cultura de tecidoou célula em um meio de cultura adequado com ou sem estímulos tal como tensão ou orien-tação. As células incluem fibroblastos, condrócitos, osteoblastos, osteoclastos, osteócitos,células sinoviais, células estromais de medula óssea, células tronco, células de fibrocartila-gem, células endoteliais e células musculares moles.

As superfícies na matriz elastomérica reticulada biodurável possuindo diferentemorfologia de poro, tamanho, forma e orientação podem ser cultivadas com diferente tipo decélulas para desenvolver dispositivos implantáveis de elaboração de tecido celular que sãoespecificamente direcionados a aplicações ortopédicas, especialmente em ligação de tecidomole, reparo, regeneração, acréscimo e/ou suporte abrangendo a espinha, ombros, joelhos,mãos ou juntas, e no crescimento de um órgão protético. Em outra modalidade, todas assuperfícies na matriz elastomérica reticulada biodurável possuindo morfologia de poro simi-lar, tamanho, forma e orientação podem ser assim cultivadas.

Em outras modalidades, a matriz elastomérica reticulada biodurável dessa invençãopode ter aplicações nas áreas de próteses mamárias, alojamentos de marca passo, lâminasLVAD ou como uma matriz de ligação de tecido.

Liberação de Agente Farmaceuticamente Ativo

Em outra modalidade, o polímero de formação de polímero usado para revestir amatriz elastomérica reticulada 10 pode fornecer um veículo para a liberação e/ou a liberaçãocontrolada de um agente farmaceuticamente ativo, por exemplo, um fármaco, tal como édescrito nas aplicações para as quais prioridade é reivindicada. Em outra modalidade, o a-gente farmaceuticamente ativo é misturado, covalentemente ligado, adsorvido e/ou absorvi-do no revestimento da matriz elastomérica 10 para fornecer uma composição farmacêutica.Em outra modalidade, os componentes, polímeros e/ou misturas usadas para formar a es-puma compreendem um agente farmaceuticamente ativo. Para formar essas espumas, oscomponentes polímeros e/ou misturas anteriormente descritos, são misturados com o agen-te farmaceuticamente ativo antes de formar a espuma ou o agente farmaceuticamente ativoé carregado na espuma depois que ele é formado.

Em uma modalidade, o polímero de revestimento e agente farmaceuticamente ativotêm um solvente comum. Esse pode fornecer um revestimento que é uma solução. Em outramodalidade, o agente farmaceuticamente ativo pode estar presente como uma dispersãosólida em uma solução do polímero de revestimento em um solvente.

Uma matriz elastomérica reticulada 10 compreendendo um agente farmaceutica-mente ativo pode ser formulada misturando-se um ou mais agentes farmaceuticamente ati-vos com o polímero usado para fazer a espuma, com o solvente ou com a mistura de sol-vente-polímero e submetida à forma de espuma. Alternativamente, um agente farmaceuti-camente ativo pode ser revestido na espuma, em uma modalidade, usando um carreadorfarmaceuticamente aceitável. Se revestimento por fusão é empregado, então, em outra mo-dalidade, o agente farmaceuticamente ativo suporta temperaturas de processamento porfusão sem substancial diminuição de sua eficácia.

As formulações compreendendo um agente farmaceuticamente ativo podem serpreparadas a partir de um ou mais agentes farmaceuticamente ativos misturando, covalen-temente ligando, adsorvendo, e/ou absorvendo no mesmo com o revestimento da matrizelastomérica reticulada 10 ou incorporando o agente farmaceuticamente ativo nos revesti-mentos hidrofóbico ou hidrofílico adicionais. O agente farmaceuticamente ativo pode estarpresente como um líquido, um sólido finamente dividido ou outra forma física apropriada.Tipicamente, mas opcionalmente, a matriz pode incluir um ou mais aditivos convencionais,tais como diluentes, carreadores, excipientes, estabilizantes, e seus similares.

Em outra modalidade, um revestimento superior pode ser aplicado para retardar aliberação do agente farmaceuticamente ativo. Em outra modalidade, um revestimento supe-rior pode ser usado como a matriz para a liberação de um segundo agente farmaceutica-mente ativo. Um revestimento em camadas, compreendendo respectivas camadas de polí-mero de hidrolização rápida e lenta, pode ser usado para liberação em estágios do agentefarmaceuticamente ativo ou para controlar a liberação de diferentes agentes farmaceutica-mente ativos localizados nas diferentes camadas. As misturas de polímeros podem tambémser usadas para controlar a taxa de liberação de diferentes agentes farmaceuticamente ati-vos ou para fornecer um equilíbrio desejado de características de revestimento (por exem-plo, elasticidade, robustez) e características de liberação de fármaco (por exemplo, perfil deliberação). Os polímeros com diferentes solubilidades de solvente podem ser usados paraconstruir camadas de polímero diferentes que podem ser usadas para liberar diferentes a - gentes farmaceuticamente ativos ou para controlar o perfil de liberação de um agente far-maceuticamente ativo.

A quantidade de agente farmaceuticamente ativo presente depende do agente far-maceuticamente ativo particular empregado e a condição médica que está sendo tratada.Em uma modalidade, o agente farmaceuticamente ativo está presente em uma quantidadeefetiva. Em outra modalidade, a quantidade de agente farmaceuticamente ativo representade aproximadamente 0,01% a aproximadamente 60% do peso do revestimento. Em outramodalidade, a quantidade de agente farmaceuticamente ativo representa de aproximada-mente 0,01% a aproximadamente 40% do peso do revestimento. Em outra modalidade, aquantidade de agente farmaceuticamente ativo representa de aproximadamente 0,1% a a-proximadamente 20% do peso do revestimento.

Muitos agentes farmaceuticamente ativos podem ser usados em conjunto com amatriz elastomérica reticulada. Em geral, os agentes farmaceuticamente ativos que podemser administrados via as composições farmacêuticas desta invenção incluem, sem limitação,qualquer agente farmaceuticamente ativo ou terapêutico (incluindo, mas não limitado a áci-dos nucléicos, proteínas, lipídeos e carboidratos) que possui características fisiológicas de-sejáveis para aplicação ao sítio de implante ou administração via uma composição farma-cêutica da invenção. Os terapêuticos incluem, sem limitação, antiinfectivos tais como agen-tes antibióticos e antivirais; agentes quimioterapêuticos (por exemplo, agentes anticâncer);agentes antirejeição; analgésicos e combinações analgésicas; agentes antiinflamatórios;hormônios tais como esteróides; fatores de crescimento (incluindo, mas não limitado a cito-quinas, quemoquinas, e interleuquinas) e outras proteínas naturalmente derivadas ou gene-ticamente elaboradas, polissacarídeos, glicoproteínas e lipoproteínas. Esses fatores decrescimento são descritos em A Base Celular e Molecular de Formação e Reparo de Ossopor Vicki Rosem e R. Scott Thies1 publicado por R. G. Landes Company1 aqui incorporadopor referência. Terapêuticas adicionais incluem inibidores de trombina, agentes antitrombo-gênicos, agentes trombolíticos, agentes fibrinolíticos, inibidores de vasoespasmo, bloquea-dores de canal de cálcio, vasodilatadores, agentes antihipertensivos, agentes antimicrobiais,antibióticos, inibidores de receptores de glicoproteína em superfície, agentes antiplatelete,antimicóticos, inibidores de microtúbulo, agentes antisecretórios, inibidores de actina, inibi-dores de remodelagem, nucleotídeos anti senso, antimetabólitos, antiproliferativos, agentesquimioterapêuticos anticâncer, esteróides anti-inflamatórios, agentes anti-inflamatórios nãoesteroidais, agentes imunosupressivos, antagonistas do hormônio do crescimento, fatoresde crescimento, agonistas de dopamina, agentes radioterapêuticos, peptídeos, proteínas,enzimas, componentes de matriz extracelular, inibidores de enzima de conversão de angio-.. tensina (ACE), seqüestradores de radical livre, quelantes, antioxidantes, antipolimerases,agentes antivirais, agentes de terapia fotodinâmica e agentes de terapia de genes.

Adicionalmente, várias proteínas (incluindo peptídeos de cadeia curta), agentes decrescimento, agentes quimiotáticos, receptores de fator de crescimento ou partículas cerâ-micas podem ser adicionadas às espumas durante o processamento, adsorvidas na superfí-cie ou preenchidas nas espumas depois que elas são feitas. Por exemplo, em uma modali-dade, os poros da espuma podem ser parcial ou completamente preenchidos com polímerossintéticos reabsorvível biocompatível ou biopolímeros (tal como colágeno ou elastina), mate-riais cerâmicos biocompatíveis (tal como hidroxiapatita), e combinações desses, e podemopcionalmente conter materiais que promovem crescimento de tecido através do dispositivo.Tais materiais de crescimento de tecido incluem, mas não estão limitados a proteínas deautoenxerto, aloenxerto ou xenoenxerto de osso, proteínas morfogênicas e de medula espi-nhal. Os biopolímeros podem também ser usados como materiais condutores ou quimiotáti-cos, ou como veículos de liberação para fatores de crescimento. Exemplos incluem coláge-no recombinante, colágeno derivado de animal, elastina e ácido hialurônico. Revestimentosfarmaceuticamente ativos ou tratamentos de superfície poderiam também estar presentesna superfície dos materiais. Por exemplo, as seqüências de peptídeos bioativos (RGDs) po-deriam ser ligadas à superfície para facilitar a adsorção de proteína e subseqüente ligaçãode tecido celular.

As moléculas bioativas incluem, sem limitação, proteínas, colágenos (incluindo tiposIV e XVIII), colágenos fibrilares (incluindo tipos I, II, III, V, XI), colágenos FACIT (tipos IX, XII,XIV), outros colágenos (tipos VI, VII, XIII), colágenos de cadeia curta (tipos VIII, X), elastina,entactina-1, fibrilina, fibronectina, fibrina, fibrinogênio, fibroglicano, fibromodulina, fibulina,glipicano, vitronectina, laminina, nidogênio, matrilína, perlecano, heparina, proteoglicanos desulfato de heparana, decorina, filagrina, queratina, sindecano, agrina, integrinas, agrecano,biglicano, sialoproteína do osso, proteína da matriz de cartilagem, proteoglicano Cat-301,CD44, colinesterase, HB-GAM, hialuronana, proteínas de ligação de hialuronana, mucinas,osteopontina, plaminogênio, inibidores de ativador de plasminogênio, restrictina, serglicina,tenascina, trombospondina, ativador de plasminogênio do tipo tecido, ativador de plasmino-gênio tipo uroquinase, versicano, fator Von Willebrand, dextrano, arabionogalactana, quito-sana, polilactida-glicolida, alginatos, pululana, gelatina e albumina.

As moléculas bioativas adicionais incluem, sem limitação, moléculas de aderência àcélula e proteínas matricelulares, incluindo aquelas da imunoglobulina (Ig; incluindo anticor-pos monoclonais e policlonais), caderina, integrina, selectina, e superfamílias H-CAM. E-xemplos incluem, sem limitação, AMOG, CD2, CD4, CD8, C-CAM (CELL-CAM 105), galac-tosiltransferase de superfície celular, conexinas, desmocolinas, desmogleína, faciclinas,F11, complexo GP Ib-IX, moléculas de aderência intracelular, proteína tirosina fosfatase deantígeno comum a leucócito (LCA, CD45), LFA-1, LFA-3, proteínas de ligação a manose(MBP), MTJC18, glicoproteína associada a mielina (MAG), molécula de aderência à célulasneurais (NCAM), neurofacina, nerugliana, neurotactina, netrina, PECAM-1, PH-20, semafori-na, TAG-1, VCAM-1, SPARC/osteonectina, CCN1 (CYR61), CCN2 (CTGF; Fatorde Cresci-mento de Tecido Conjuntivo), CCN3 (NOV), CCN4 (WISP-1), CCN5 (WISP-2), CCN6(WISP-3), ocludina e claudina. Os fatores de crescimento incluem, sem limitação, BMPs (1-7), Proteínas tipo BMP (GFD-5, -7, -8), fator de crescimento espidérmico (EGF), eritropoieti-na (EPO), fator de crescimento de fibroblasto (FGF), hormônio do crescimento (GH), fator deliberação de hormônio do crescimento (GHRF), fator de estimulação de colônia de granulóci-tos (G-CSF), fator de estimulação de colônia de macrófagos granulócitos (GM-CSF), insuli-na, fatores de crescimento tipo insulina (IGF-I, IGF-II), proteínas de ligação de fator de cres-cimento tipo insulina (IGFBP), fator de estimulação de colônia de macrófagos (M-CSF), Mul-ti-CSF (II-3), fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF), fatores de crescimento detumor (TGF-alfa, TGF-beta), fator de necrose de tumor (TNF-alfa), fatores de crescimentoendotelial vascular (VEGFs), angiopoietinas, fator de crescimento de placenta (PIGF), inter-leuquinas, e proteínas receptoras ou outras moléculas que são conhecidas por se ligaremcom os fatores mencionados acima. Os peptídeos de cadeia curta incluem, sem limitação(designado pelo código de aminoácido de única letra), RGD, EILDV, RGDS, RGES, RFDS,GRDGS, GRGS, GRGDTP, e QPPRARI.

Moldagem Compressiva

Em adição à química variável da matriz elastomérica 10 e/ou o processamento demodo a obter uma faixa de desempenho de dispositivo implantável desejável, etapas depós-reticulação, tais como conferir características endoporo (já discutidas acima) podemtambém ser usadas para obter uma faixa de desempenho de dispositivo implantável desejá-vel. Em outra modalidade pós-reticulação, a matriz elastomérica reticulada é comprimida empelo menos uma dimensão, por exemplo, compressão unidimensional, compressão bidi-mensional, ou compressão tridimensional, em um processo de moldagem compressiva e, sereforçada com um reforço como discutido em detalhes abaixo, permanece comprimida du-rante a inclusão do reforço.

Em uma modalidade, o dispositivo implantável é feito de uma matriz elastoméricareticulada tal que a densidade do dispositivo é de aproximadamente 2,0 lbs/pés3 a aproxi-madamente 4,0 lbs/pés3 (de aproximadamente 0,032 g/cc a aproximadamente 0,064 g/cc).Em outra modalidade, o dispositivo implantável é feito tal que a densidade do dispositivo éde aproximadamente 4,0 lbs/pés3 a aproximadamente 8,0 lbs/pés3 (de aproximadamente0,064 g/cc a aproximadamente 0,128 g/cc). Em outra modalidade, o dispositivo implantávelé feito tal que a densidade do dispositivo é de aproximadamente 2,5 lbs/pés3 a aproximada-mente 26 lbs/pés3 (de aproximadamente 0,040 g/cc a aproximadamente 0,417 g/cc).

Em uma modalidade, o dispositivo implantável é feito de uma matriz que é orienta-da em uma dimensão. Em outra modalidade, o dispositivo implantável é feito de uma matrizque é orientada em duas dimensões. Em outra modalidade, ele é feito de uma matriz que éorientada em três dimensões. Em outra modalidade, não há substancialmente nenhumaorientação preferencial na matriz. Em outra modalidade, a orientação da matriz ocorre du-rante a formação de espuma inicial. Em outra modalidade, a orientação da matriz ocorredurante a reticulação. Em outra modalidade, a orientação da matriz ocorre durante qualquerprocessamento secundário, tal como por moldagem compressiva, que pode ocorrer subse-qüente à reticulação. Os resultados da orientação são manifestados por propriedades aper-feiçoadas e/ou desempenho aperfeiçoado na direção da orientação. Por exemplo, as propri-edades de tração, tal como resistência à tração, podem ser aperfeiçoadas na direção daelevação da espuma enquanto somente uma leve mudança ou nenhuma mudança significa-tiva na resistência à tração ocorre nas direções ortogonais à direção de elevação da espu-ma.

Em um método de processamento secundário, referido aqui como moldagem com-pressiva, o desempenho aperfeiçoado desejável é obtido por densificação e/ou orientaçãoem uma dimensão, duas dimensões ou três dimensões usando diferentes temperaturas. Emuma modalidade, a densificação e/ou orientação pode ser efetuada sem o uso de um molde.Em outra modalidade, a densificação e/ou orientação é facilitada usando um molde. Comodiscutido abaixo, a densificação e/ou orientação é usualmente executada em uma tempera-tura acima de 25° C, por exemplo, de aproximadamente 105° C a aproximadamente 180° C,por um período de tempo onde o comprimento de tempo depende da temperatura(s) usada.Em outra modalidade, o processo de moldagem compressiva é conduzido em um processopor lotes. Em outra modalidade, o processo de moldagem compressiva é conduzido em umprocesso contínuo.Uma "pré-forma" é uma matriz elastomérica reticulada não comprimida moldadaque foi cortada ou usinada a partir de um bloco de matriz elastomérica reticulada para usoem processamento secundário, tal como moldagem compressiva. A pré-forma pode ter ta-manho e forma pré-determinados. Em uma modalidade, o tamanho e a forma da pré-formasão determinados pela relação de compressão final ou desejada que será conferida durantea moldagem compressiva.

Quando um molde é usado, a cavidade de molde pode ter forma fixa, tal como umcilindro, cubo, esfera ou elipsóide, ou pode ter uma forma irregular. A matriz de policarbona-to uréia-uretano elastomérica biodurável reticulada, sendo submetida à moldagem compres-siva, obedece em um grande grau à geometria do molde no fim da etapa de densificaçãoe/ou orientação.

A moldagem compressiva pode também ser executada em um molde cujos contor-nos podem mudar durante o processo de moldagem compressiva, por exemplo, de umaforma e/ou tamanho inicial a uma forma e/ou tamanho final. A mudança na dimensão dessemolde pode ser iniciada ou ativada por aplicação de calor ou aplicação de carga. Em tal e-xemplo, uma pré-forma cilindricamente moldada da matriz elastomérica reticulada tendodiâmetro d3 foi colocada dentro de um tubo encolhível de PTFE (poli(tetraflúoretileno)) deparede fina tendo diâmetro inicial, d1, maior do que d3. Mediante a aplicação de calor exter-no e/ou carga externa, o tubo encolhível de PTFE encolhido de seu diâmetro inicial d1 a umdiâmetro final menor d2. A pré-forma cilíndrica com diâmetro d3 foi comprimida a um diâme-tro final substancialmente igual ou igual a d2. A matriz elastomérica reticulada comprimidaadequada em um grande grau à geometria do molde que, nessa modalidade, foi o tubo dePTFE encolhido por calor.

EM uma modalidade, a densificação e/ou orientação a ser conferida à matriz elas-tomérica reticulada por moldagem compressiva resulta em aperfeiçoamento de propriedadese/ou de desempenho para a matriz elastomérica reticulada comprimida, tal como em suaspropriedades mecânicas, por exemplo, resistência à tração, módulo de tração, força com-pressiva, módulo compressivo e/ou resistência à ruptura. Em outra modalidade, a densifica-ção e/ou orientação a ser conferida à matriz elastomérica reticulada por moldagem com-pressiva resulta em aperfeiçoamento de desempenho relacionado à liberação, conformabili-dade, manipulação e/ou preenchimento no sítio de cicatrização do tecido.

Durante a moldagem compressiva, em uma modalidade, pelo menos uma dimen-são da pré-forma, por exemplo, o comprimento e/ou diâmetro de uma pré-forma cilíndrica, éreduzida em tamanho. Um processo de moldagem compressiva não Iimitante para reduzir odiâmetro de uma pré-forma cilíndrica sem mudança substancial em seu comprimento atra-vés do uso de um molde é ilustrado na Figura 3. Uma pré-forma cilíndrica exemplificada, 61mm em diâmetro na Figura 3, pode ser localizada dentro de um molde formado de uma lâ-mina flexível de forma cilíndrica, por exemplo, um alumínio fino, aço ou lâmina plástica. Umaborda da lâmina é fixada de uma forma apropriada enquanto a outra extremidade, a traseira,se projeta. Então, força pode ser aplicada para puxar a traseira da parte cilíndrica da lâmina,desse modo reduzindo o diâmetro interno da lâmina e, ao mesmo tempo, reduzindo o diâ-metro da pré-forma mantida na lâmina, como ilustrado na Figura 3. A pré-forma cilíndrica dediâmetro 61 mm exemplificada da Figura 3 pode ser reduzida para, por exemplo, 42 mm,como ilustrado nesta. Durante esse processo de moldagem compressiva, a superfície demolde interna acredita-se mover ou ser deslocada em relação à superfície externa da pré-forma em contato com a superfície interna do molde antes da traseira ser puxada; portanto,esse processo de moldagem compressiva pode também ser descrito como um processo demoldagem compressiva de "parede de molde móvel".

Em outra modalidade, durante a moldagem compressiva, uma dimensão de umapré-forma, tal como a dimensão de espessura de um cubo, é reduzida enquanto suas outrasduas dimensões permanecem substancialmente inalteradas. Isso é ilustrado na Figura 4. Uma pré-forma cúbica exemplificada pode ser localizada dentro de um molde formado deduas faces de molde opostas relativamente rígidas de, por exemplo, alumínio, aço ou plásti-co fino. Então, força pode ser aplicada para empurrar as faces mais próximas uma da outra,desse modo reduzindo a dimensão de espessura do cubo mantido entre as faces, comoilustrado na Figura 4. Durante esse processo de moldagem compressiva, acredita-se quecada face seja aproximadamente sem movimento ou fixa em relação à superfície externa dapré-forma em contato com uma face à medida que elas são empurradas mais próximas umada outra; portanto, esse processo de moldagem compressiva pode também ser descrito co-mo um processo de moldagem compressiva de "parede de molde fixa".

Em outra modalidade, substancialmente todas as mudanças no volume da pré-forma que ocorrem mediante a moldagem compressiva podem ser explicadas pela mudançadimensional ocorrendo somente em uma dimensão. Em outra modalidade, substancialmentetodas as mudanças no volume da pré-forma ocorrendo mediante a moldagem compressivapodem ser explicadas pela mudança dimensional ocorrendo somente na dimensão da es-pessura. Em outra modalidade, todas as mudanças no volume da pré-forma ocorrendo me-diante a moldagem compressiva podem ser explicadas pela mudança dimensional ocorren-do somente na dimensão da espessura. Em outra modalidade, substancialmente todas asmudanças no volume da pré-forma ocorrendo mediante moldagem compressiva podem serexplicadas pela mudança dimensional ocorrendo somente na dimensão do comprimento ouda altura. Em outra modalidade, todas as mudanças no volume da pré-forma ocorrendo me-diante moldagem compressiva podem ser explicadas pela mudança dimensional ocorrendosomente na dimensão do comprimento ou da altura.

A relação de compressão linear, definida aqui como a relação da magnitude originalda dimensão que é reduzida durante a moldagem compressiva para a magnitude da dimen-são final depois de moldagem compressiva, é de aproximadamente 1,1 a aproximadamente9,9. Em outra modalidade, a relação de compressão linear é de aproximadamente 1,5 a a-proximadamente 8,0. Em outra modalidade, a relação de compressão linear é de aproxima-damente 2,5 a aproximadamente 7,0. Em outra modalidade, a relação de compressão linearé de aproximadamente 2,0 a aproximadamente 6,0.

Se a redução na dimensão que é reduzida durante a moldagem compressiva é ex-pressa em termos de esforço compressivo linear, isto é, a mudança em uma dimensão so-bre essa dimensão original, o esforço compressivo linear é de aproximadamente 3% a apro-ximadamente 97%. Em outra modalidade, o esforço compressivo linear é de aproximada-mente 15% a aproximadamente 95%. Em outra modalidade, o esforço compressivo linear éde aproximadamente 25% a aproximadamente 90%. Em outra modalidade, o esforço com-pressivo linear é de aproximadamente 30% a aproximadamente 85%. Em outra modalidade,o esforço compressivo linear é de aproximadamente 40% a aproximadamente 75%.

Em outra modalidade, durante a moldagem compressiva, a dimensão do raio deuma pré-forma cilíndrica é reduzida, isto é, a circunferência é reduzida, tal que a reduçãodimensional ocorre em duas direções, enquanto, na outra direção, a altura do cilindro per-manece substancialmente inalterada. Em outra modalidade, durante moldagem compressi-va, a dimensão do raio de uma pré-forma cilíndrica é reduzida, enquanto, na outra direção, aaltura do cilindro permanece inalterada.

Em outra modalidade, substancialmente todas as mudanças no volume da pré-forma ocorrendo mediante moldagem compressiva podem ser explicadas pela mudançadimensional ocorrendo em duas dimensões. Em outra modalidade, todas as mudanças novolume pré-forma ocorrendo mediante a moldagem compressiva podem ser explicadas pelamudança dimensional ocorrendo somente em duas dimensões. Em outra modalidade, subs-tancialmente todas as mudanças no volume da pré-forma ocorrendo mediante moldagemcompressiva podem ser explicadas pela mudança dimensional ocorrendo somente na di-mensão radial. Em outra modalidade, todas as mudanças no volume da pré-forma ocorren-do mediante moldagem compressiva podem ser explicadas pela mudança dimensional ocor-rendo somente na dimensão radial.

A relação de compressão radial, definida aqui como a relação da magnitude originaldo raio da pré-forma cilíndrica para a magnitude do raio final depois da moldagem compres-siva, é de aproximadamente 1,2 a aproximadamente 6,7. Em outra modalidade, a relação decompressão radial é de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 6,0. Em outra modalida-de, a relação de compressão radial é de aproximadamente 2,5 a aproximadamente 6,0. Emoutra modalidade, a relação de compressão radial é de aproximadamente 2,0 a aproxima-damente 5,0.Em outra modalidade, a relação de compressão transversal, definida aqui como arelação da magnitude original da área transversal da pré-forma cilíndrica para a magnitudeda área transversal final depois da moldagem compressiva, é de aproximadamente 1,5 aaproximadamente 47. Em outra modalidade, a relação de compressão transversal é de a-proximadamente 1,5 a aproximadamente 25. Em outra modalidade, a relação de compres-são transversal é de aproximadamente 2,0 a aproximadamente 9,0. Em outra modalidade, arelação de compressão transversal é de aproximadamente 2,0 a aproximadamente 7,0.

A moldagem compressiva dos materiais da matriz elastomérica reticulada biodurá-vel da presente invenção é conduzida em temperaturas acima de 25° C e pode ser executa-da de aproximadamente 100° C a aproximadamente 190° C em uma modalidade, de apro-ximadamente 110° C a aproximadamente 180° C em outra modalidade, ou de aproximada-mente 120° C a aproximadamente 145° C em outra modalidade. Em outra modalidade, àmedida que a temperatura na qual o processo de moldagem compressiva é executado au-menta, o tempo no qual o processo de moldagem compressiva é executado diminui. O tem-po para a moldagem compressiva é usualmente de aproximadamente 10 segundos a apro-ximadamente 10 horas. Em outra modalidade, o tempo para a moldagem compressiva é deaproximadamente 30 segundos a aproximadamente 5 horas. Em outra modalidade, o tempopara a moldagem compressiva é de aproximadamente 30 segundos a aproximadamente 3horas. À medida que a temperatura na qual o processo de moldagem compressiva é condu-zido é elevada, o tempo para a moldagem compressiva diminui. Em temperaturas mais al-tas, o tempo para moldagem compressiva deve ser curto, como um longo tempo de molda-gem compressiva pode levar a matriz elastomérica reticulada a degradar termicamente. Porexemplo, em uma modalidade, em temperaturas de aproximadamente 160° C ou mais, otempo para moldagem compressiva é aproximadamente 30 minutos ou menos em uma mo-dalidade, aproximadamente 10 minutos ou menos em outra modalidade, ou aproximada-mente 5 minutos ou menos em outra modalidade. Em outra modalidade, em uma temperatu-ra de aproximadamente 150° C, por exemplo, de aproximadamente 145° C a aproximada-mente 155° C, o tempo para moldagem compressiva é aproximadamente 60 minutos oumenos em uma modalidade, aproximadamente 20 minutos ou menos em outra modalidade,ou aproximadamente 10 minutos ou menos em outra modalidade. Em outra modalidade, emtemperaturas de aproximadamente 130° C, por exemplo, de aproximadamente 125° Caa-proximadamente 135° C, o tempo para moldagem compressiva é aproximadamente 240minutos ou menos em uma modalidade, aproximadamente 120 minutos ou menos em outramodalidade, ou aproximadamente 30 minutos ou menos em outra modalidade.

Depois da moldagem compressiva, a relação da densidade da matriz elastoméricareticulada comprimida com a densidade da matriz elastomérica reticulada antes da molda-gem compressiva pode aumentar por um fator de aproximadamente 1,05 vezes a aproxima-damente 25 vezes. Em outra modalidade, a densidade da matriz elastomérica reticuladacomprimida pode aumentar por um fator de aproximadamente 1,20 vezes a aproximada-mente 7,5 vezes; por exemplo, de uma densidade inicial de 3,5 lbs/pé3 (0,056 g/cc) a umadensidade de 4,2 lbs/pé3 (0,067 g/cc) depois de moldagem compressiva em uma modalida-de, ou a uma densidade de 26,3 lbs/pé3 (0,421 g/cc) depois de moldagem compressiva emoutra modalidade. Em outra modalidade, a densidade da matriz elastomérica reticuladacomprimida pode aumentar, por exemplo, de uma densidade inicial de 3,4 lbs/pé3 (0,054g/cc) a 7,9 lbs/pé3 (0,127 g/cc) depois de moldagem compressiva.

Depois da moldagem compressiva, a resistência à tração da matriz elastomérica re-ticulada comprimida pode aumentar por um fator de aproximadamente 1,05 vezes a aproxi-madamente 5,0 vezes em relação à resistência à tração da matriz elastomérica reticuladaantes da moldagem compressiva. Em outra modalidade, a resistência à tração da matrizelastomérica reticulada comprimida pode aumentar por um fator de aproximadamente 1,20vezes a aproximadamente 2,5 vezes; por exemplo, de uma resistência à tração inicial de 52psi (36.400 kg/m2) a uma resistência à tração de 62,4 psi (43.700 kg/m2) depois de molda-gem compressiva em uma modalidade, ou a uma resistência à tração de 130 psi (91.000kg/m2) depois de moldagem compressiva em outra modalidade. Em outra modalidade, aresistência à tração da matriz elastomérica reticulada comprimida pode aumentar, por e-xemplo, de uma resistência à tração inicial de 52 psi (36.400 kg/m2) a 120 psi (84.000 kg/m2)depois de moldagem compressiva. Em outras modalidades, o aumento na resistência à tra-ção ocorre na direção da orientação preferencial em uma moldagem compressiva unidimen-sional, bidimensional, ou tridimensional.

Depois de moldagem compressiva, a força compressiva da matriz elastomérica reti-culada comprimida pode aumentar por um fator de aproximadamente 1,05 vezes a aproxi-madamente 4,5 vezes em relação à resistência à tração da matriz elastomérica reticuladaantes da moldagem compressiva. Em outra modalidade, a força compressiva da matriz elas-tomérica reticulada comprimida pode aumentar por um fator de aproximadamente 1,20 ve-zes a aproximadamente 3,5 vezes; por exemplo, de uma força compressiva inicial de 2,4 psi(1.700 kg/m2) em 50% de esforço compressivo a 2,9 psi (2.000 kg/m2) em 50% de esforçocompressivo depois de moldagem compressiva em uma modalidade, ou a 8,4 psi (5.900kg/m2) em 50% de esforço compressivo depois de moldagem compressiva em outra modali-dade. Em outra modalidade, o aumento na força compressiva ocorre na direção da orienta-ção preferencial em uma moldagem compressiva unidimensional, bidimensional, ou tridi-mensional.

Depois da moldagem compressiva, a permeabilidade da matriz elastomérica reticu-lada comprimida usualmente diminui e, desse modo, potencialmente reduz a capacidade damatriz elastomérica reticulada comprimida de fornecer penetração e proliferação de tecido.Portanto, é importante manter boa permeabilidade depois da moldagem compressiva. Porexemplo, em uma modalidade, a permeabilidade a um fluido da matriz elastomérica reticula-da inicial de pelo menos aproximadamente 450 Darcy diminui para não menos de aproxima-damente 250 Darcy quando, depois de moldagem compressiva dessa matriz elastoméricareticulada, a área transversal é reduzida em aproximadamente 50%. Em outra modalidade,a permeabilidade a um fluido da matriz elastomérica reticulada inicial de pelo menos apro-ximadamente 450 Darcy diminui para não menos de aproximadamente 100 Darcy quando,depois de moldagem compressiva dessa matriz elastomérica reticulada, a área transversal éreduzida em aproximadamente 60%. Em outra modalidade, a permeabilidade a um fluido damatriz elastomérica reticulada inicial de pelo menos aproximadamente 450 Darcy diminuipara não menos de aproximadamente 20 Darcy quando, depois de moldagem compressivadessa matriz elastomérica reticulada, a área transversal é reduzida em aproximadamente 80%.

Em outra modalidade, a permeabilidade da matriz elastomérica reticulada inicial deaproximadamente 300 Darcy diminui para não menos de aproximadamente 100 Darcyquando, depois de moldagem compressiva dessa matriz elastomérica reticulada, a áreatransversal é reduzida em aproximadamente 50%. Em outra modalidade, a permeabilidade aum fluido da matriz elastomérica reticulada inicial de pelo menos aproximadamente 300Darcy diminui para não menos de aproximadamente 80 Darcy quando, depois de moldagemcompressiva dessa matriz elastomérica reticulada, a área transversal é reduzida em aproxi-madamente 60%. Em outra modalidade, a permeabilidade a um fluido da matriz elastoméri-ca reticulada inicial de pelo menos aproximadamente 300 Darcy diminui para não menos deaproximadamente 15 Darcy quando, depois de moldagem compressiva dessa matriz elas-tomérica reticulada, a área transversal é reduzida em aproximadamente 75%.

Em outra modalidade, a permeabilidade da matriz elastomérica reticulada inicial aum fluido de pelo menos aproximadamente 200 Darcy diminui para não menos de aproxi-madamente 40 Darcy quando, depois de moldagem compressiva dessa matriz elastoméricareticulada, a área transversal é reduzida em aproximadamente 50%. Em outra modalidade,a permeabilidade da matriz elastomérica reticulada inicial a um fluido de pelo menos apro-ximadamente 200 Darcy diminui para não menos de aproximadamente 80 Darcy quando,depois de moldagem compressiva dessa matriz elastomérica reticulada, a área transversal éreduzida em aproximadamente 50%. Em outra modalidade, a permeabilidade da matriz elas-tomérica reticulada inicial a um fluido de pelo menos aproximadamente 200 Darcy diminuipara não menos de aproximadamente 40 Darcy quando, depois de moldagem compressivadessa matriz elastomérica reticulada, a área transversal é reduzida em aproximadamente60%. Em outra modalidade, a permeabilidade da matriz elastomérica reticulada inicial a umfluido de pelo menos aproximadamente 200 Darcy diminui para não menos de aproximada-mente 15 Darcy quando, depois de moldagem compressiva dessa matriz elastomérica reti-culada, a área transversal é reduzida em aproximadamente 70%.

Incorporação de Reforço

A matriz elastomérica 10 pode passar por uma etapa ou etapas de processamentopós-reticulação adicional, em adição à reticulação, conferindo características endoporo emoldagem compressiva já discutidas acima. Por exemplo, em outra modalidade, a matrizelastomérica reticulada é reforçada com um reforço. Em outras modalidades, o reforço estáem pelo menos uma dimensão, por exemplo, um reforço unidimensional (tal como uma fi-bra), um reforço bidimensional (tal como uma trama bidimensional feita de elementos dereforço unidimensionais se interceptando), ou um reforço tridimensional (tal como uma gradetridimensional).

A matriz elastomérica reforçada e/ou a matriz elastomérica reforçada comprimidapode ser feita mais funcional para usos específicos em vários dispositivos implantáveis in-cluindo ou incorporando um reforço, por exemplo, fibras, na matriz de policarbonato uréia-uretano elastomérica biodurável reticulada. As funcionalidades aperfeiçoadas que podemser conferidas usando um reforço incluem, mas não estão limitadas a, aperfeiçoar a capaci-dade do dispositivo de suportar cargas de desprendimento associadas com suturas duranteprocedimentos cirúrgicos, a capacidade de o dispositivo ser posicionado no sítio do reparopor âncoras de sutura durante um procedimento cirúrgico, e mantendo o dispositivo no sítiode reparo depois da cirurgia, quando a cicatrização do tecido acontece. Em outra modalida-de, as funcionalidades aperfeiçoadas fornecem capacidades de suporte de carga adicionalao dispositivo durante a cirurgia de modo a facilitar o reparo ou regeneração de tecidos. Emoutra modalidade, as funcionalidades aperfeiçoadas fornecem capacidades de suporte decarga adicional ao dispositivo pelo menos através dos dias iniciais seguindo à cirurgia, demodo a facilitar o reparo ou regeneração de tecidos. Em outra modalidade, as funcionalida-des aperfeiçoadas fornecem capacidades de suporte de carga adicional ao dispositivo se-guindo à cirurgia de modo a facilitar o reparo ou regeneração de tecidos.

Uma forma de obter funcionalidades aperfeiçoadas é incorporando um reforço, porexemplo, fibras, tramas de fibras, fios e/ou suturas, na matriz elastomérica. Outra forma e-xemplificada de obter as funcionalidades aperfeiçoadas é reforçando a matriz com pelo me-nos um reforço. A incorporação do reforço na matriz pode ser alcançada de várias formas,incluindo, mas não limitada a pesponto, costura, tecelagem e tricô. Em uma modalidade, aligação do reforço à matriz pode ser através de um pesponto de costura. Em outra modali-dade, a ligação do reforço à matriz pode ser através de um pesponto de costura que incluiuma característica de interloque. Em outra modalidade, a incorporação do reforço na matrizpode ser alcançada formando espuma dos ingredientes da matriz elastomérica em torno deum elemento de reforço pré-formado ou pré-fabricado feito de um reforço e reticulando aestrutura composta assim formada para criar uma estrutura de poros interconectados e emintercomunicação. Em uma modalidade, o reforço usado não interfere com a capacidade damatriz de acomodar penetração e proliferação de tecido.

A matriz elastomérica que incorpora as fibras na matriz de policarbonato uréia-uretano elastomérica biodurável reticulada pode variar em sua densidade e/ou em sua orien-tação. A densidade da matriz elastomérica pode variar, em uma modalidade, de aproxima-damente 2 Ibs/pés3 a aproximadamente 25 Ibs/pés3 (de aproximadamente 0,032 g/cc a a -proximadamente 0,401 g/cc), de aproximadamente 2,5 Ibs/pés3 a aproximadamente 10lbs/pés3 (de aproximadamente 0,040 g/cc a aproximadamente 0,160 g/cc) em outra modali-dade, ou de aproximadamente 3 Ibs/pés3 a aproximadamente 8,5 Ibs/pés3 (de aproximada-mente 0,480 g/cc a aproximadamente 0,136 g/cc) em outra modalidade. A orientação podeocorrer durante a formação inicial de espuma, durante a reticulação, ou durante o proces-samento secundário que pode ocorrer depois de reticulação e cura térmica da espuma. Osresultados da orientação são manifestados por propriedades aperfeiçoadas e/ou desempe-nho aperfeiçoado na direção da orientação. Em uma modalidade, um dispositivo feito deuma matriz elastomérica reticulada reforçada é posicionado no tecido sendo reparado de talforma que as propriedades aperfeiçoadas e/ou o desempenho aperfeiçoado da matriz orien-tada são alinhados na direção para resistir à direção de suporte de carga maior. A incorpo-ração do reforço pode levar ao desempenho aperfeiçoado da matriz, que é superior a esseque seria obtido orientando a matriz reforçada em uma ou mais direções.

O reforço pode compreender fibra de monofilamento, fio de multifilamento, fios demultifilamento trançados, fibras de monofilamento misturadas, fios de multifilamento mistu-rados, fibras de monifilamento em feixe, fios de multifilamento em feixe, e seus similares. Oreforço pode compreender um polímero amorfo, polímero semicristalino, por exemplo, poli-éster ou náilon, carbono, por exemplo, fibra de carbono, vidro, por exemplo, fibra de vidro,cerâmica, fibra de polímero reticulado e seus similares ou qualquer mistura desses. As fibraspodem ser feitas de materiais absorvíveis ou não absorvíveis. Em uma modalidade, o refor-ço de fibra da presente invenção é feito de um material biocompatível.

Em uma modalidade, o reforço pode ser feito de pelo menos um material não ab-sorvível, tal como um polímero não biodegradável ou não absorvível. Exemplos de políme-ros não absorvíveis adequados incluem, mas não estão limitados a poliésteres (tal comotereftalato de polietileno e tereftalato de polibutileno); poliolefinas (tal como polietileno e poli-propileno incluindo atático, isotático, sindiotático e misturas desses, bem como, copolímerospoliisobutileno e etileno-alfa-olefina); polímeros e copolímeros acrílicos; polímeros e copolí-meros de haleto de vinila (tal como cloreto de polivinil); polivinil éteres (tal como polivinil me-til éter); haletos de polivinilideno (fluoreto de polivinilideno e cloreto de polivinilideno); polia-crilonitrilo; polivinil cetonas; polivinil aromático (tal como polistireno); polivinil ésteres (tal co-mo acetato de polivinil); copolímeros de monômeros de vinila e olefinas (tal como copolíme-ros de etileno-metil metacrilato, copolímeros de acrilonitrilo-estireno, resinas ABS e copolí-meros de etileno-acetato de vinila); poliamidas (tal como náilon 4, náilon 6, náilon 66, náilon610, náilon 11, náilon 12 e policaprolactama); resinas alquida; policarbonatos; polioximetile-nos; poliimidas; poliéteres; resinas epóxi; poliuretanos; raiom; triacetato de raiom; e qualquermistura desses. As poliamidas, para o propósito desta aplicação, também incluem poliami-das da forma -NH-(CH2)n-C(O)- e -NH-(CH2)x-NH-C(O)-(CH2)y-C(O)-, onde n é um inteiro de6 a 13 inclusive; χ é um inteiro de 6 a 12 inclusive; e y é um inteiro de 4 a 16 inclusive.

Em outra modalidade, o reforço pode ser feito de pelo menos um polímero biode-gradável, bioabsorvível ou absorvível. Exemplos de polímeros absorvíveis adequados inclu-em, mas não estão limitados a, poliésteres alifáticos, por exemplo, homopolímeros e copo-límeros de ácido lático, ácido glicólico, lactida, glicolida, para-dioxanona, carbonato de trime-tileno, ε-caprolactona ou uma mistura desses. Polímeros biocompatíveis exemplificados adi-cionais incluem polímeros bio-absorvíveis de formação de película, tal como poliésteres ali-fáticos, poli(amino ácidos), copoli(éter-ésteres), oxalatos de polialquileno, poliamidas, po-li(iminocarbonatos), poliortoésteres, polioxaésteres incluindo polioxaésteres contendo gru-pos amido, poliamidoésteres, polianidridos, polifosfazenos, biomoléculas ou qualquer mistu-ra desses. Os poliésteres alifáticos, para o propósito desta invenção, incluem polímeros ecopolímeros de lactida (que inclui ácido lático d-,1- e meso lactida), ε-caprolactona, glicolida(incluindo ácido glicólico), hidroxibutirato, hidroxivalerato, para-dioxanona, carbonato de tri-metileno (e seus derivados alquila), 1,4-dioxepan-2-ona, 1,5-dioxepan-2-ona, 6,6-dimetil-1,4-dioxan-2-ona e qualquer mistura desses.

Tais fibra(s)/fio(s) podem ser feitos por extrusão por fusão, seguida por anelamentoe estiramento, fiação por solução, fiação eletrostática, e outros métodos conhecidos por a-queles versados na técnica. Cada fibra pode ter duas camadas, com um núcleo interno euma bainha externa, ou múltiplas camadas, com núcleo interno, uma bainha externa e maiscamadas intermediárias. Em fibras com duas camadas ou múltiplas camadas, o núcleo, abainha, ou quaisquer camadas fora do núcleo podem compreender um polímero degradávelou dissolvível. As fibras podem ser não revestidas ou revestidas com um revestimento quecompreende um polímero amorfo, polímero semicristalino, carbono, vidro, cerâmica, e seussimilares ou qualquer mistura desses.

O reforço pode ser feito de carbono, vidro, uma cerâmica, vidro bioabsorvível, vidrode fosfato de cálcio contendo silicato, ou qualquer mistura desses. O vidro de fosfato de cál-cio, o tempo de degradação e/ou absorção no corpo humano do qual pode ser controlado,pode conter metais, tais como ferro, magnésio, sódio, potássio, ou qualquer mistura desses.

Em outra modalidade, o reforço unidimensional compreende uma fibra de polímeroamorfo, uma fibra de polímero semicristalino, uma fibra de polímero reticulado, uma fibra debiopolímero, uma fibra de colágeno, uma fibra de elastina, uma fibra de carbono, uma fibrade vidro, uma fibra de vidro bioabsorvível, fibra de vidro de fosfato de cálcio contendo silica-to, fibra de cerâmica, fibra de poiiéster, fibra de náilon, um fio de polímero amorfo, um fio depolímero semicristalino, um fio de polímero reticulado, um fio de biopolímero, um fio de colá-geno, um fio de elastina, fio de carbono, fio de vidro, fio de vidro bioabsorvível, fio de vidrode fosfato de cálcio contendo silicato, fio de cerâmica, fio de poiiéster, fio de náilon, ou qual-quer mistura desses. Em outra modalidade, o reforço bidimensional compreende elementosde reforço unidimensional se interceptando compreendendo uma fibra de polímero amorfo,uma fibra de polímero semicristalino, uma fibra de polímero reticulado, uma fibra de biopolí-mero, uma fibra de colágeno, uma fibra de elastina, uma fibra de carbono, uma fibra de vi-dro, uma fibra de vidro bioabsorvível, fibra de vidro de fosfato de cálcio contendo silicato,fibra de cerâmica, fibra de poiiéster, fibra de náilon, um fio de polímero amorfo, um fio depolímero semicristalino, um fio de polímero reticulado, um fio de biopolímero, um fio de colá-geno, um fio de elastina, fio de carbono, fio de vidro, fio de vidro bioabsorvível, fio de vidrode fosfato de cálcio contendo silicato, fio de cerâmica, fio de poiiéster, fio de náilon, ou qual-quer mistura desses.

O reforço pode ser incorporado na matriz elastomérica reticulada em diferentes pa-drões. Em uma modalidade, o reforço é localizado ao longo da borda do dispositivo, man-tendo uma distância fixa a partir das margens do dispositivo. Em outra modalidade, o reforçoé localizado ao longo da borda do dispositivo, mantendo uma distância variável a partir dasmargens do dispositivo. Em outra modalidade, o reforço é localizado ao longo do perímetro,por exemplo, circunferência para um dispositivo circular, do dispositivo, mantendo uma dis-tância fixa a partir das margens do dispositivo. Em outra modalidade, o reforço é localizadoao longo do perímetro do dispositivo, mantendo uma distância variável a partir das margensdo dispositivo. Em outra modalidade, o reforço está presente como uma pluralidade de ele-mentos de reforço unidimensionais paralelos e/ou substancialmente paralelos, por exemplo,como uma pluralidade de linhas paralelas, tal como fibras paralelas. Em outra modalidade, oreforço é localizado como uma grade de reforço bi- ou tridimensional na qual os elementosde reforço unidimensional cruzam o caminho uns dos outros. A grade pode ter um ou múlti-pios elementos de reforço. Em modalidades de grade de reforço bi- ou tridimensional, oselementos do reforço podem ser arranjados em padrões geometricamente moldados, talcomo quadrado, retangular, trapezoidal, triangular, diamante, paralelogramo, circular, elípti-co, pentagonal, hexagonal e/ou polígonos com sete ou mais laterais. Os elementos de refor-ço compreendendo uma grade de reforço podem todos ser da mesma forma e tamanho oupodem ser de diferentes formas e tamanhos. Os elementos de reforço compreendendo umagrade de reforço podem adicionalmente incluir elementos de borda, de perímetro e/ou delinha paralela. O desempenho de propriedades da grade de reforço incorpora o reforço namatriz e a matriz assim reforçada depende das propriedades inerentes do reforço bem comoo padrão, a geometria, e o número de elementos da grade.

Algumas grades de reforço exemplificadas, mas não limitantes, são ilustradas nasFiguras 5 e 6. Cada uma das Figuras 5a-5c e 6a-6d inclui um elemento ou elementos dereforço de borda ou de perímetro. A Figura 5a ilustra um elemento de reforço elíptico sobre-posto em um elemento de reforço de grade retangular. A Figura 5b ilustra dois elementos dereforço elípticos sobrepostos em um elemento de reforço de grade retangular. A Figura 5cilustra um elemento de reforço de grade retangular. A Figura 6a ilustra um elemento de re-forço de grade em forma de diamante sobreposto em um elemento de reforço de grade re-tangular. A Figura 6b ilustra um elemento de reforço de grade de forma poligonal de 4 late-rais sobreposto em um elemento de reforço de grade retangular. As Figuras 6c e 6d ilustramelementos de reforço de grade em forma de diamante de diferente espaçamento e elemen-tos de reforço diagonais sobrepostos em um elemento de reforço de grade retangular.

Em uma modalidade, qualquer uma das margens de um único elemento de gradepode ser de aproximadamente 0,25 mm a aproximadamente 20 mm de comprimento, ou deaproximadamente 5 mm a aproximadamente 15 mm de comprimento em outra modalidade.

Em outras modalidades, a folga ou espaçamento entre os elementos de reforço, talcomo a folga entre os elementos de reforço linear adjacentes, pode ser de aproximadamen-te 0,25 mm a aproximadamente 20 mm em uma modalidade, ou de aproximadamente 0,5mm a aproximadamente 15 mm em outra modalidade. Em outras modalidades, a folga entreos elementos de reforço é substancialmente a mesma entre os elementos. Em outras moda-lidades, a folga entre os elementos de reforço difere entre os diferentes elementos. Em ou-tras modalidades de reforço multidimensional, a folga entre os elementos de reforço em umadimensão é independente da folga(s) entre os elementos de reforço em qualquer outra di-mensão.

O diâmetro de um elemento de reforço tendo uma seção transversal substancial-mente circular pode ser de aproximadamente 0,03 mm a aproximadamente 0,50 mm emuma modalidade, ou de aproximadamente 0,07 mm a aproximadamente 0,30 mm em outramodalidade, ou de aproximadamente 0,05 mm a aproximadamente 1,0 mm em outra moda-lidade, ou de aproximadamente 0,03 mm a aproximadamente 1,0 mm em outra modalidade.Em outra modalidade, o diâmetro de um elemento de reforço tendo uma seção transversalsubstancialmente circular pode ser equivalente a um diâmetro de sutura USP de aproxima-damente tamanho 8-0 a aproximadamente tamanho 0 em uma modalidade, de aproxima-damente tamanho 8-0 a aproximadamente tamanho 2 em outra modalidade, de aproxima-damente tamanho 8-0 a aproximadamente tamanho 2-0 em outra modalidade.

O arranjo de reforço ou a distribuição e padrão de elementos de reforço, por exem-plo, fibras ou suturas, na matriz dependerá da exigência de projeto e/ou da aplicação para aqual o dispositivo será usado. Em uma modalidade onde a costura é usada para incorporaro reforço na matriz, o afastamento da costura, isto é, a distância entre sucessivas costurasou pontos de conexão na mesma linha, é de aproximadamente 0,25 mm a aproximadamen-te 4 mm em uma modalidade ou de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 3 mm emoutra modalidade.

Em uma modalidade, em algumas aplicações, tal como reparo do manguito rotatoronde o dispositivo implantável serve em uma função de aumento, o ajuste preciso pode nãoser exigido para alcançar o tecido que está sendo reparado ou regenerado. Em outra moda-lidade, um dispositivo implantável contendo uma matriz elastomérica reticulada reforçada émoldado antes de seu uso, tal como em reparo cirúrgico de tendões e ligamentos. Um mé-todo exemplificado de moldagem é aparamento. Quando a moldagem é desejada, a matrizelastomérica reticulada reforçada pode ser aparada em sua direção do comprimento e/ou dalargura ao longo das linhas ou fibras de reforço. Em uma modalidade, esse aparamento éexecutado tal como para deixar aproximadamente 2 mm fora da borda de reforço, por e-xemplo, para facilitar a ligação da sutura durante a cirurgia.

Para um dispositivo desta invenção compreendendo uma matriz elastomérica reti-culada reforçada, a dimensão máxima de qualquer seção transversal perpendicular à es-pessura do dispositivo é de aproximadamente 0,25 mm a aproximadamente 100 mm emuma modalidade. Em outra modalidade, a espessura máxima do dispositivo é de aproxima-damente 0,25 mm a aproximadamente 20 mm.

Em uma modalidade, o dispositivo implantável e/ou seu reforço pode ser revestidocom uma ou mais moléculas bioativas, tal como proteínas, colágenos, elastina, entactina-1,fibrilina, fibronectina, moléculas de aderência de célula, proteínas matricelular, caderina,integrina, selectina, superfamílias H-CAM, e seus similares descritos em detalhes aqui.

Em uma modalidade, os dispositivos incorporando reforço em uma matriz elastomé-rica reticulada terão pelo menos uma característica nas seguintes faixas de desempenho. Aforça de desprendimento de sutura é de aproximadamente 1,1 Ibs/pé a aproximadamente 17Ibs/pé (de aproximadamente 5 Newtons a aproximadamente 75 Newtons) em uma modali-dade ou de aproximadamente 2,3 Ibs/pé a aproximadamente 9,0 Ibs/pé (de aproximadamen-te 10 Newtons a aproximadamente 40 Newtons) em outra modalidade. A resistência à que-bra é de aproximadamente 2,0 Ibs/pé a aproximadamente 100 Ibs/pé (de aproximadamente8,8 Newtons a aproximadamente 440 Newtons) em outra modalidade, ou de aproximada-mente 3,4 Ibs/pé a aproximadamente 45 Ibs/pé (de aproximadamente 15 Newtons a aproxi-madamente 200 Newtons) em uma modalidade, ou de aproximadamente 6,8 Ibs/pé a apro-ximadamente 22,5 Ibs/pé (de aproximadamente 30 Newtons a aproximadamente 100 New-tons) em outra modalidade. A resistência ao rompimento esférico é de aproximadamente 3Ibsf a aproximadamente 75 Ibsf (de aproximadamente 1,35 kgf a aproximadamente 34 kgf)em uma modalidade ou de aproximadamente 8 Ibsf a aproximadamente 50 Ibsf (de aproxi-madamente 3,65 kgf a aproximadamente 22,5 kgf) em outra modalidade.

O teste de resistência ao desprendimento da sutura foi executado usando um Tes-tador INSTRON (Modelo 3342) equipado com apoios pneumáticos superiores de 1kN e gar-ras de fixação inferiores, cada uma tendo faces de fixação revestidas com borracha de 25mm χ 25 mm opostas. A Figura 7 ilustra a geometria do espécime reforçado e a sutura emuma modalidade do teste de resistência ao desprendimento da sutura. A sutura de teste éuma sutura de poliéster trançada ETHIBOND de comprimento 2-0. Depois que o compri-mento útil do instrumento foi configurado para 60 mm (2,36 polegadas), uma extremidade(Extremidade 2) do dispositivo de matriz elastomérica reticulada reforçada a ser testada foifixado na garra fixa inferior do instrumento. A sutura de teste ETHIBOND foi inserida na ou-tra extremidade (Extremidade 1) do dispositivo de matriz elastomérica reticulada reforçadausando uma agulha. Um laço foi formado pelas duas extremidades dos filamentos da suturade teste. A sutura de teste foi ligada ao dispositivo de reforço 2 a 3 mm abaixo da linha dereforço horizontal mais próxima à margem do dispositivo e, preferencialmente, em direçãoao centro da largura do dispositivo, como ilustrado na Figura 7 para um dispositivo reforçadocom uma grade retangular de fibras.

As extremidades livres da sutura de teste foram aproximadamente 50 a 60 mm emcomprimento a partir do ponto onde a sutura de teste foi conectada ao dispositivo de matrizelastomérica reticulada reforçada. As extremidades livres da sutura foram fixadas na garramóvel superior do instrumento. Portanto, o teste de força de retenção da sutura foi executa-do em uma taxa de 100 mm/min (3,94 pol/min) com a garra móvel se movendo para cima epara longe da garra fixa/ A força máxima alcançada na curva de força-extensão foi notadacomo a força de retenção da sutura, já que o rompimento no dispositivo de matriz elastomé-rica reticulada reforçada foi limitado à área próxima à linha de grade da Extremidade 1 queera adjacente à posição de conexão da sutura. O desvio padrão e médio foram determina-dos a partir do teste de uma pluralidade de amostras.

O teste de resistência à quebra foi executado da mesma forma do teste de força dedesprendimento da sutura descrito acima exceto que a sutura de poliéster trançada não éusada e o dispositivo de matriz elastomérica reticulada reforçada a ser testado foi fixadoentre a garra fixa inferior do instrumento e a garra móvel superior. Portanto, o teste de resis-tência à quebra foi executado em uma taxa de 100 mm/min (3,94 pol/min) com a garra mó-vel se movendo para cima e para longe da garra fixa. A força máxima alcançada na curva deforça-extensão foi notada como a resistência à quebra.

A resistência ao rompimento de esfera foi medida de acordo com o método de testedescrito no Padrão ASTM 3787 exceto que uma pequena esfera com um diâmetro de 10mm, um furo de retenção de diâmetro 18 mm, e uma velocidade de tração de 102 mm/min(4 pol/min) foi usada.

Outro Pós-Processamento da Matriz Elastomérica Reticulada

A matriz elastomérica 10 pode passar por uma etapa ou etapas de processamentoadicionais, em adição àquelas já discutidas acima. Por exemplo, a matriz elastomérica 10 ouos produtos feitos da matriz elastomérica 10 podem ser anelados para estabilizar a estrutu-ra.

Em uma modalidade, o anelamento em temperaturas elevadas pode promover cris-talinidade aumentada em poliuretanos. Em outra modalidade, o anelamento em temperatu-ras elevadas pode também promover estabilização estrutural em poliuretanos reticulados eestabilidade de vida útil em longo prazo. A estabilização estrutural e/ou cristalinidade adicio-nal pode fornecer estabilidade de vida útil aperfeiçoada para dispositivos implantáveis feitosda matriz elastomérica 10. Em uma modalidade, sem estar limitado a qualquer teoria parti-cular, o anelamento leva ao relaxamento das tensões formadas na estrutura da matriz elas-tomérica reticulada durante a formação de espuma e/ou reticulação.

Em uma modalidade, o anelamento é executado em temperaturas em excesso deaproximadamente 50° C. Em outra modalidade, o anelamento é executado em temperaturasem excesso de aproximadamente 100° C. Em outra modalidade, o anelamento é executadoem temperaturas em excesso de aproximadamente 125° C. Em outra modalidade, o anela-mento é executado em temperaturas de aproximadamente 100° C a aproximadamente 135°C. Em outra modalidade, o anelamento é executado em temperaturas de aproximadamente100° C a aproximadamente 130° C. Em outra modalidade, o anelamento é executado emtemperaturas de aproximadamente 100° C a aproximadamente 120° C. Em outra modalida-de, o anelamento é executado em temperaturas de aproximadamente 105° C a aproxima-damente 115° C.

Em outra modalidade, o anelamento é executado por pelo menos aproximadamente2 horas. Em outra modalidade, o anelamento é executado de aproximadamente 2 a aproxi-madamente 15 horas. Em outra modalidade, o anelamento é executado de aproximadamen-te 3 a aproximadamente 10 horas. Em outra modalidade, o anelamento é executado de a-proximadamente 4 a aproximadamente 8 horas.

O anelamento pode ser executado com ou sem limitar o dispositivo. Em outra mo-dalidade, a matriz elastomérica 10 é geometricamente ilimitada enquanto ela é anelada, porexemplo, a matriz elastomérica não é rodeada por um molde. Em outra modalidade, a matrizelastomérica 10 é geometricamente limitada enquanto ela é anelada, por exemplo, a matrizelastomérica é limitada por uma superfície, tal como uma superfície de molde, em uma oumais laterais tal que sua dimensão(ões), tal como sua espessura, não muda substancial-mente durante o anelamento. Nessa modalidade, a matriz elastomérica 10 não é comprimi-da a qualquer extensão significativa por sua restrição, assim, tal anelamento difere da mol-dagem compressiva nesse aspecto.

Em uma modalidade, a moldagem compressiva pode ser opcionalmente seguidapor anelamento adicional da matriz elastomérica reticulada (já) comprimida em uma tempe-ratura de aproximadamente 110° C a aproximadamente 140° C e por um período de tempode aproximadamente 15 minutos a aproximadamente 4 horas. Como com moldagem com-pressiva, o anelamento pode ser executado enquanto restringindo a matriz comprimida emum molde ou sem um molde. Em outra modalidade, o anelamento pode ser executado en-quanto restringindo a matriz comprimida em um molde. Se a moldagem compressiva inicialocorreu em uma temperatura ou aproximadamente 150° C ou mais, o tempo para o anela-mento deveria ser curto tal como para evitar potencial para degradação térmica da matrizelastomérica reticulada comprimida em longos tempos de anelamento. Por exemplo, a mol-dagem compressiva em uma temperatura de aproximadamente 150° C ou mais pode serseguida por anelamento da matriz elastomérica reticulada comprimida em uma temperaturade aproximadamente 125° C a aproximadamente 135° C por um período de tempo de apro-ximadamente 30 minutos a aproximadamente 3 horas.

A matriz elastomérica 10 pode ser moldada em qualquer de uma ampla variedadede formas e tamanhos durante sua formação ou produção. A forma pode ser uma configura-ção de trabalho, tal como qualquer das formas e configurações descritas nas aplicaçõespara as quais prioridade é reivindicada, ou a forma pode ser para estoque a granel. Os itensde estoque podem subseqüentemente ser cortados, aparados, perfurados ou de outra formamoldados para uso final. O dimensionamento e moldagem podem ser executados usandouma lâmina, instrumento de punção, instrumento de perfuração, ou laser, por exemplo. Emcada uma dessas modalidades, a temperatura ou temperaturas de processamento das fer-ramentas de corte para moldar e dimensionar pode ser maior do que aproximadamente 100°C. Em outra modalidade, a temperatura(s) de processamento das ferramentas de corte paramoldar e dimensionar podem ser maiores do que aproximadamente 130° C. As etapas definalização podem incluir, em uma modalidade, aparamento de protusões de superfície ma-croestrutural, tal como suportes ou seus similares, que podem irritar tecidos biológicos. Emoutra modalidade, as etapas de finalização podem incluir anelamento a quente. O anela-mento pode ser executado antes ou depois do corte final e moldagem.

A moldagem e o dimensionamento podem incluir meios comuns de alcançar umdispositivo implantável em um sítio de tratamento específico em um paciente específico,como determinado por imagem ou outras técnicas conhecidas àqueles versados na técnica.Em particular, um ou um pequeno número, por exemplo, menos do que aproximadamente 6em uma modalidade, e menos do que aproximadamente 2 em outra modalidade, de matri-zes elastoméricas 10 pode compreender um sistema de dispositivo implantável para tratartecido danificado exigindo reparo e/ou regeneração.As dimensões dos dispositivos moldados e dimensionados feitos a partir da matrizelastomérica 10 podem variar dependendo do sítio de reparo e regeneração de tecido parti-cular tratado. Em uma modalidade, a dimensão maior de um dispositivo antes de ser com-primido e liberado é de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 500 mm. Em outramodalidade, a dimensão maior de um dispositivo antes de ser comprimido e liberado é deaproximadamente 10 mm a aproximadamente 500 mm. Em outra modalidade, a dimensãomaior de um dispositivo antes de ser comprimido e liberado é de aproximadamente 50 mm aaproximadamente 200 mm. Em outra modalidade, a dimensão maior de um dispositivo antesde ser comprimido e liberado é de aproximadamente 30 mm a aproximadamente 100 mm. Amatriz elastomérica 10 pode exibir ajuste de compressão mediante ser comprimida e trans-portada através de um dispositivo de liberação, por exemplo, um cateter, seringa, ou endos-cópio. Em outra modalidade, o ajuste de compressão e seu desvio padrão são levados emconsideração quando projetando as dimensões pré-compressão do dispositivo.

Em uma modalidade, um paciente é tratado usando um dispositivo implantável ouum sistema de dispositivo que não preenche inteiramente a cavidade alvo ou outro sítio noqual o sistema de dispositivo reside, em referência ao volume definido na entrada ao sito.

Em uma modalidade, o dispositivo implantável ou um sistema de dispositivo não preencheinteiramente a cavidade alvo ou outro sítio no qual o sistema de implante reside mesmo de-pois que os poros da matriz elastomérica são ocupados por fluidos biológicos ou tecido. Emoutra modalidade, o volume completamente expandido no local do dispositivo implantável ousistema de dispositivo é pelo menos 1% menor do que o volume do sítio. Em outra modali-dade, o volume completamente expandido no local do dispositivo implantável ou sistema dedispositivo é pelo menos 15% menor do que o volume do sítio. Em outra modalidade, o vo-lume completamente expandido no local do dispositivo implantável ou sistema de dispositivoé pelo menos 30% menor do que o volume do sítio.

Em outra modalidade, o volume completamente expandido no local do dispositivoimplantável ou sistema de dispositivo é de aproximadamente 1% a aproximadamente 40%maior do que o volume da cavidade. Em outra modalidade, o volume completamente expan-dido no local do dispositivo implantável ou sistema de dispositivo é de aproximadamente 5%a aproximadamente 25% maior do que o volume da cavidade. Em outra modalidade, a rela-ção do volume do dispositivo implantável com o volume ocupado pelo sítio de aplicação or-topédica é de aproximadamente 70% a aproximadamente 90%. Em outra modalidade, arelação do volume do dispositivo implantável com o volume ocupado pelo sítio de aplicaçãoortopédica é de aproximadamente 90% a aproximadamente 100%. Em outra modalidade, arelação do volume do dispositivo implantável com o volume ocupado pelo sítio de aplicaçãoortopédica é de aproximadamente 100% a aproximadamente 140%. Em outra modalidade, arelação do volume do dispositivo implantável com o volume ocupado pelo sítio de aplicaçãoortopédica é de aproximadamente 100% a aproximadamente 200%. Em outra modalidade, arelação do volume do dispositivo implantável com o volume ocupado pelo sítio de aplicaçãoortopédica é de aproximadamente 100% a aproximadamente 300%.

As matrizes elastoméricas reticuladas bioduráveis 10, ou um sistema de dispositivoimplantável compreendendo tais matrizes, podem ser esterilizadas por qualquer métodoconhecido na técnica incluindo irradiação gama, autoclave, esterilização por óxido de etile-no, irradiação infravermelha e irradiação por feixe de elétrons. Em uma modalidade, os elas-tômeros bioduráveis para fabricar a matriz elastomérica 10 toleram tal esterilização semperda de propriedades físicas e mecânicas úteis. O uso de irradiação gama pode potencial-mente fornecer reticulação adicional para melhorar o desempenho do dispositivo.

Em uma modalidade, os produtos esterilizados podem ser embalados em pacotesestéreis de papel, polímero ou outro material adequado. Em outra modalidade, em tais paco-tes, a matriz elastomérica 10 é comprimida em um membro de retenção para facilitar seucarregamento em um dispositivo de liberação, tal como um cateter ou endoscópio, em umaconfiguração comprimida. Em outra modalidade, a matriz elastomérica 10 compreende umelastômero com um ajuste de compressão habilitando-o a expandir a uma proporção subs-tancial de seu volume pré-comprimido, por exemplo, em 25° C para pelo menos 50% de seuvolume pré-comprimido. Em outra modalidade, a expansão ocorre depois que a matriz elas-tomérica 10 permanece comprimida em tal pacote por tempos de armazenamento e distribu-ição comercial típicos, que excederão usualmente 3 meses e podem ser até 1 ou 5 anos dafabricação ao uso.

Rádio-Opacidade

Em uma modalidade, o dispositivo implantável pode ser tornado rádio-opaco parafacilitar imagem in vivo, por exemplo, aderindo, covalentemente ligando e/ou incorporandona matriz elastomérica partículas de um material rádio-opaco. Os materiais rádio-opacosincluem titânio, tântalo, tungstênio, sulfato de bário, ou outro material adequado conhecidospor aqueles versados na técnica.

Usos do Dispositivo Implantável

Os sistemas de dispositivo implantável incorporando a matriz elastomérica reticula-da podem ser usados como descrito nas aplicações para as quais prioridade é reivindicada.Em uma modalidade, os dispositivos implantáveis compreendendo a matriz elastoméricareticulada podem ser usados para tratar um defeito no tecido, por exemplo, para reparo,reconstrução, regeneração, acréscimo, interposição de lacuna ou qualquer mistura dessesem uma aplicação ortopédica, aplicação de cirurgia geral, aplicação de cirurgia cosmética,aplicação em engenharia de tecido, ou qualquer mistura dessas.

Em outra modalidade, os dispositivos implantáveis compreendendo a matriz elas-tomérica reticulada podem ser usados em uma aplicação ortopédica para o reparo, recons-trução, regeneração, acréscimo, interposição de lacuna ou qualquer mistura desses de ten-dões, ligamentos, cartilagens, menisco, discos espinhas, ou qualquer mistura desses. Porexemplo, os dispositivos implantáveis compreendendo a matriz elastomérica reticulada po-dem ser usados em uma ampla faixa de aplicações ortopédicas, incluindo, mas não limita-das a, reparo e regeneração abrangendo a espinha, ombros, cotovelo, pulsos, mãos, joe-lhos, tornozelo e outras juntas, como discutido em detalhes em pedidos de prioridade. Odispositivo implantável feito a partir da matriz elastomérica reticulada biodurável fornece umarcabouço para penetração de tecido que é particularmente efetivo no tratamento das entãochamadas desordens ortopédicas de tecido mole, por exemplo, ligamento, regeneração,acréscimo ou suporte de tecidos moles incluindo acréscimo de tendão, reparo de cartilagemarticular, reparo e reconstrução de menisco, reconstrução de ligamento, estabilização de umdisco com hérnia, e um substrato para ambos substituição de núcleo e reparo de ânulo.

Os exemplos de ligamentos na área dos ombros que podem ser reparados ou re-generados pelo uso de um dispositivo implantável compreendendo a matriz elastoméricareticulada incluem o ligamento acromioclavicular, ligamento glenoumeral, ligamento cora-coumeral, ligamento umeral transverso, ligamento coracocromial, e seus similares. Exem-plos de tendões na área dos ombros que podem ser reparados ou regenerados pelo uso deum dispositivo implantável compreendendo a matriz elastomérica reticulada incluem tendãosupraespinato, infraespinato, tendão da cabeça longa do bíceps braquial e seus similares. Acartilagem na área dos ombros pode também ser reparada ou regenerada através do uso deum dispositivo implantável compreendendo a matriz elastomérica reticulada.

Exemplos de ligamentos na área do cotovelo que podem ser reparados ou regene-rados pelo uso de um dispositivo implantável compreendendo a matriz elastomérica reticu-lada incluem o ligamento colateral mediai ("MCL"), ligamento colateral lateral, e ligamentoanular. Exemplos de tendões na área do cotovelo que podem ser reparados ou regeneradospelo uso de um dispositivo implantável compreendendo a matriz elastomérica reticulada in-cluem os tendões do bíceps e tríceps. A cartilagem na área do cotovelo pode ser tambémreparada ou regenerada pelo uso de um dispositivo implantável compreendendo a matrizelastomérica reticulada.

Exemplos de ligamentos na área do joelho que podem ser reparados ou regenera-dos pelo uso de um dispositivo implantável compreendendo a matriz elastomérica reticuladaincluem o ligamento cruzado posterior, ligamento cruzado anterior ("ACL"), ligamento pate-lar, ligamento colateral fibular, ligamento colateral tibial, ligamento meniscofemural posterior,ligamento tibiofibular superior posterior, e seus similares. Exemplos de tendões na área dojoelho que podem ser reparados ou regenerados pelo uso de um dispositivo implantávelcompreendendo a matriz elastomérica reticulada incluem os tendões do quadríceps. A carti-lagem articular na área do joelho pode também ser reparada ou regenerada pelo uso de umdispositivo implantável compreendendo a matriz elastomérica reticulada.

Exemplos de Iigamentos na área do tornozelo que podem ser reparados ou regene-rados pelo uso de um dispositivo implantável compreendendo a matriz elastomérica reticu-lada incluem crural transverso, crural cruzado, denteado, e seus similares. Exemplos detendões na área do tornozelo que podem ser reparados ou regenerados pelo uso de umdispositivo implantável compreendendo a matriz elastomérica reticulada incluem o tendão dolongo perônio, tendão do curto perônio, tendão de Aquiles, e seus similares. A cartilagem naárea do tornozelo pode também ser reparada ou regenerada pelo uso de um dispositivo im-plantável compreendendo a matriz elastomérica reticulada.

Em geral, quaisquer ligamentos, tendões e/ou cartilagens da espinha, ombros, co-tovelos, pulsos, mãos, joelhos, tornozelos, ou outras juntas corporais podem ser reparadosou regenerados pelo uso de um dispositivo implantável compreendendo a matriz elastoméri-ca reticulada.

Em uma modalidade, um dispositivo implantável compreendendo a matriz elasto-mérica reticulada é apropriadamente moldado para formar um dispositivo de fechamentopara vedar a abertura de acesso no ânulo resultante de uma dicotomia de modo a reforçar eestabilizar o ânulo do disco no caso de disco herniado, também conhecido como prolapsode disco ou um disco saliente. O dispositivo de fechamento pode ser comprimido e liberadona abertura do ânulo por uma cânula usada durante o procedimento de discectomia. O dis-positivo pode ser fixado na abertura por pelo menos os seguintes dois mecanismos. Primei-ro, a natureza resiliente para fora da fase sólida reticulada 12 pode fornecer um meio meca-nismo para impedir migração. Segundo, a fase sólida reticulada 12 pode servir como umsubstrato para suportar crescimento de fibrocartilagem na fase vazia interconectada 14 damatriz elastomérica. Fixacao adicional pode ser obtida pelo uso de âncoras, suturas ou co-Ias e adesivos biológicos, como conhecido por aqueles versados na técnica. O dispositivode fechamento pode suportar penetração de fibrocartilagem na matriz elastomérica do dis-positivo implantável.

Em outra modalidade, um dispositivo implantável compreendendo a matriz elasto-mérica reticulada é fabricado em um remendo que pode ser ancorado, por exemplo, sutu-rando, âncoras, grampos e seus similares, no local para fornecer suporte aos tendões en-quanto eles cicatrizam, permitindo acréscimo e reforço do tendão no local. Isso é particular-mente útil para reparo do manguito rotator ou de bankart onde o tecido do tendão deteriorouou desenvolveu um defeito crônico e o tendão restante não é forte o suficiente para manteras suturas necessárias para ancorar com sucesso os tendões, onde os tendões e músculosse contraíram e não podem ser estirados o suficiente para religamento (tendões retraídos),ou para tendões, músculos ou tecidos que romperam a partir de um ferimento. O um dispo-sitivo implantável compreendendo a matriz elastomérica reticulada pode servir como umsubstrato para penetração em tecido para aumentar o tendão e fornecer suporte durante oprocesso de cicatrização. Em uma modalidade, o dispositivo implantável compreendendo amatriz elastomérica reticulada pode servir como uma interposição de lacunas ou uma pontepara reparar completa ou parcialmente Iigamentos ou tendões rasgados fornecendo um sítiopara reparo e também um substrato para penetração de tecido. Tal dispositivo implantávelpode também permitir o reparo de tendões inoperáveis que não poderiam, de outra forma,ser reconectados. O dispositivo implantável compreendendo a matriz elastomérica reticuladapode ser usados para reparo do MCL. O dispositivo implantável pode ser afixado acima dosítio de reparo (debaixo do ligamento) usando sutura convencional ou fixada nos ossos(côndilo femoral mediai ou platô tibial mediai) usando âncoras/suturas ou grampos bioreab-sorvíveis permanentes, por exemplo, metálicos. O remendo pode também ser conectadocom uma bio-cola ao sítio de reparo pretendido (tal como tendão, ligamento ou dura) comoum dispositivo de acréscimo.

Em outra modalidade, a matriz elastomérica ou o dispositivo implantável compreen-dendo a matriz elastomérica reticulada é fabricado em um substrato biodurável que, quandoimplantado em um modo acelular, suporta reparo e regeneração de tecido de cartilagemarticular, desse modo tendo utilidade em tratamento de lesão no joelho, por exemplo, parareparo no menisco e reconstrução de ACL. O dispositivo implantável compreendendo a ma-triz elastomérica reticulada pode ter a forma do menisco lateral ou mediai. O dispositivo im-plantável compreendendo a matriz elastomérica reticulada pode ser usado para uma substi-tuição de menisco total ou parcial. O menisco total ou um segmento do menisco pode sersuturado ou grampeado ao osso ou tecido de menisco adjacente.

Outro uso do dispositivo implantável compreendendo a matriz elastomérica reticu-lada é para reparo de fraqueza no tecido conjuntivo biológico que permite saliência ou her-niação de outro órgão ou sistema(s) de órgãos com o defeito fisiológico resultante. Em umamodalidade, as características do dispositivo implantável e sua funcionalidade o tornam a-dequado para aplicações cirúrgicas gerais, tal como no reparo de uma hérnia.

As hérnias podem ser geralmente descritas como localização inguinal ou abdominalventral com outras localizações variantes menos comuns, mas bem conhecidas, isto é, fe-moral ou umbilical. Em uma modalidade, a hérnia a ser reparada é uma hérnia inguinal, umahérnia abdominal ventral, uma hérnia femoral, uma hérnia umbilical, ou qualquer misturadessas. As hérnias localizadas na parede abdominal anterior ou lateral em sítios de cirurgiaou trauma anterior podem ser abordadas diretamente ou via abordagem laparoscópica. Oreparo essencialmente localiza o dispositivo implantável compreendendo a matriz elastomé-rica reticulada na parede abdominal, desse modo defeitos de reforço ou de acrescimento noda bainha do reto do músculo/fáscia transversal, oblíquo externo e/ou oblíquo interno. Emuma modalidade, o dispositivo implantável compreendendo a matriz elastomérica reticuladapode ter uma lateral tratada como sendo microporosa ou mole na lateral voltada para a ca-vidade abdominal e outra lateral porosa para penetração de tecido no implante voltado parafora.

A hérnia inguinal pode ser abordada via uma abordagem pré-peritoneal, isto é, u-sando o anel interno como acesso direto ao espaço peritoneal através de uma abordagemanterior aberta com abordagem Lichenstein "livre de tensão" ou, alternativamente, uma a-bordagem laparoscópica.

No reparo de Lichtenstein livre de tensão, o canal inguinal é abordado a partir deuma abordagem anterior aberta depois de dividir a pele, fáscia de Scarpa, e aponeuroseoblíqua externa. O cordão é examinado por um saco indireto, qualquer hérnia direta é redu-zida, e o piso é reforçado por um dispositivo implantável compreendendo a matriz elastomé-rica reticulada sendo costurado ao tendão conjunto e a borda de inclinação do Iigamentoinguinal. O dispositivo implantável compreendendo a matriz elastomérica reticulada pode serdeslizado ou projetado para acomodar as estruturas do cordão. Na técnica Kugel, uma únicacamada ou duas camadas de um dispositivo implantável compreendendo a matriz elastomé-rica reticulada (com ou sem um anel de recolhimento de memória externa auto-contido) élocalizada anteriormente através de uma incisão de divisão de músculo de 4 cm no espaçoperitoneal.

As duas técnicas laparoscópicas comuns incluem o reparo pré-peritoneal transab-dominai ("TAPP") e o reparo extraperitoneal total ("TEP"). Ambos o TAPP e o TEP podemlocalizar um dispositivo implantável compreendendo a matriz elastomérica reticulada no es-paço pré-peritoneal. O reparo TAPP é executado a partir de dentro do abdômen com umaincisão que é feita no peritônio para acessar o espaço pré-peritoneal. No reparo TEP, a dis-secção é iniciada totalmente no espaço extraperitoneal. Os objetivos do reparo apropriadoem ambas as abordagens incluem: (1) dissecção do orifício miopectineal (MPO) e estruturascompletamente ao redor, com completa exposição do osso púbico medialmente e o espaçode Retzius; (2) remoção de gordura pré-peritoneal e Iipomas de cordão; (3) avaliação detodos os sítios potenciais de hérnia; (4) redução completa de saco de hérnia direta; e (5)esqueletonização do cordão para assegurar redução proximal do saco indireto a partir dosvasos deferentes e vasos gonadais.

Em outra modalidade, o dispositivo implantável compreendendo a matriz elastomé-rica reticulada é usado para aplicações cirúrgicas cosméticas incluindo maxilofacial, cranial,em seios, urológica, gastroesofageal, ou outros propósitos reconstrutivos. Em tais aplica-ções, a matriz elastomérica reticulada pode agir como um preenchedor ocupando espaço efornece um arcabouço para penetração de tecido que é particularmente efetivo no tratamen-to de tais desordens reconstrutivas plásticas.

Em uma modalidade, um dispositivo implantável compreendendo a matriz elasto-mérica reticulada é especificamente projetado para cirurgias plásticas e reconstrutivas, talcomo aumento de tecido mole dos seios e impedimento de formação de cápsula. Dada aexclusiva natureza biodurável/biocompatível da presente matriz elastomérica reticulada, elaé particularmente útil na cirurgia plástica de seios. Seu uso diminui a formação de encapsu-lamento de implante. Os implantes de seios são comumente localizados debaixo dos seios.Esses implantes (mesmo aqueles com superfícies texturizadas) formarão uma grossa cáp-sula fibrosa sólida ou deformação de tecido (dobras/rugas) em até 25% dos casos. Essascápsulas (usualmente classificadas como 3 ou 4 em uma escala de 1-4 com 4 sendo "o pi-or") apresentam um sério desafio clínico para o paciente e o cirurgião plástico. É bem acei-tado a partir de modelos animais e experiências clínicas que os revestimentos de espumade piluretano anteriores em bem sucedidos em obviar e ou significativamente atenuar a for-mação de cápsulas; entretanto, esses revestimentos de espuma de poliuretano eram, deoutra forma, desvantajosos. Em contraste, os dispositivos implantáveis compreendendo amatriz elastomérica reticulada são usados para obviar e/ou significativamente atenuar a for-mação de cápsulas.

O dispositivo implantável pode ser usado em várias configurações diferentes. Porexemplo, uma modalidade de natureza quadrada ou retangular pode ser usada com fixaçãocirúrgica padrão com cuidado de incluir o reforço de fibra na coaptação do tecido. Um e-xemplo disso será para dobra inframamária lateral em reconstrução do seio com um implan-te de seio padrão debaixo da musculatura da parede do peito. Outra configuração exemplifi-cada é o dispositivo implantável como um revestimento para o implante de seio sub-glandular ou sub-muscular. Um dispositivo implantável com malha de reforço pode ser cos-turado normalmente ou ter abas existentes em sua periferia para sobrepor sem costuras oimplante de seio padrão. A implantação pode ser na lateral voltada para fora, em ambas aslaterais, para aumentar a penetração de tecido, estabilizar o implante e, além disso, atenuarou até impedir a formação de uma cápsula fibrosa de implante engrossada organizada.

Em outra modalidade, o dispositivo implantável é usado em cirurgia facial cosméticapara aplicações minimamente invasivas e outras aplicações reconstrutivas/ Em uso cosmé-tico facial, o dispositivo implantável pode ser passado no tecido molde facial de suporte comum trocar ou outro introdutor. O dispositivo implantável compreendendo a matriz elastoméri-ca reticulada troca o tecido por todo o seu curso e pelo tempo a conexão, por exemplo, sutu-ras reabsorvíveis, âncoras, barbas, pinos, parafusos, grampos, placas, tachas, cola e seussimilares, se dissipa e o dispositivo implantável suporta penetração de tecido, desse modoalcançando fixação biológica segura. As regiões específicas da testa, face e pescoço, talcomo a dobra nasolabial, crescente malar, depressão da bochecha e papo ilustrados naFigura 8, podem mais comumente ser abordadas via uma técnica percutânea/minimamenteinvasiva ou aberta.Um dispositivo implantável da presente invenção tem uso geral em todos os cam-pos cirúrgicos onde fixação e/ou suspensão biológica permanente, executada pela penetra-ção do tecido na matriz elastomérica reticulada, é desejável também.

Os dispositivos implantáveis compreendendo a matriz elastomérica reticulada sãotambém úteis comó aplicações de propagação de célula in vitro de suporte em, por exemplo,aplicações ortopédicas tal como Iigamento de tecido, regeneração, aumento ou suporte detendões, ligamentos, menisco e ânulo, e no aumento de tecido de órgão protético.

Em uma modalidade, o dispositivo implantável pode conter células, fatores de cres-cimento e nutrientes. Em outra modalidade, o dispositivo implantável biodurável pode servircomo um modelo para células não autólogas ou autólogas colhidas de um paciente, qual-quer das quais podem ser cultivadas em um laboratório ex-vivo e então implantadas no de-feito do paciente. Em outra modalidade, a capacidade do dispositivo implantável incorporaragentes osteocondutores, tal como fatores de crescimento, por exemplo, fatores de cresci-mento autólogos derivados de plaquetas e glóbulos brancos, o habilita a ser funcionalizadode modo a modular a função celular e proativamente induzir penetração de tecido. O dispo-sitivo implantável assim fornece uma base para aplicações de terapia celular para suportarreparo e regeneração de tecido de uma ampla faixa de tecidos moles incluindo, mas nãolimitados a, cartilagem articular, reparo no menisco, e reconstrução de ACL. O dispositivoimplantável resultante preenche defeitos na cartilagem, suporta reparo e regeneração detecido autólogo, e habilita a integração subseqüente no sítio de reparo ou regeneração, porexemplo, um joelho danificado.

Em outra modalidade, o dispositivo implantável é útil em aplicações de engenhariade tecido incluindo a criação de tecidos de órgão protético, por exemplo, para a regeneraçãotecidos do fígado, rim ou seio.

Em um exemplo não limitante, um ou mais dispositivos implantáveis compreenden-do a matriz elastomérica reticulada para um dado sítio tal como um sítio de cicatrização detecido alvo. O dispositivo implantável (ou dispositivos) é carregado em um dispositivo deliberação, tal como um cateter, endoscópio, cânula, trocar ou seu similar. Em uma modali-dade, o dispositivo de liberação é usado para liberar o dispositivo implantável compreen-dendo a matriz elastomérica reticulada usando meios minimamente invasivos. Depois que odispositivo implantável é liberado a partir do dispositivo de liberação, ele pode ser ancoradono local tal como para resistir à migração a partir do sítio de reparo ou regeneração alvo.Métodos para fixar o dispositivo implantável no local incluem o uso de suturas, âncoras, bar-bas, pinos, parafusos, grampos, placas, tachas, cola ou qualquer mistura desses para afixaro dispositivo implantável no sítio de reparo alvo. O dispositivo implantável compreendendo amatriz elastomérica reticulada pode ser enrolado e inserido através de cânula atroscópicanas juntas. Em uma modalidade, o dispositivo implantável é grande demais comparado aosítio de cicatrização de tecido alvo e reside ou é mantido em posição no sítio através de umajuste de compressão, por exemplo, pela resiliência da matriz elastomérica reticulada. Emuma modalidade, um dispositivo implantável grande demais se ajusta de forma conforme nodefeito de tecido. Sem estar limitado por qualquer teoria particular, a resiliência e o compor-tamento recuperável que leva a tal ajuste conforme resulta na formação de um limite aperta-do entre as paredes do dispositivo implantável e o defeito substancialmente sem folga, des-se modo fornecendo uma interface condutora na proporção de penetração e proliferaçãocelular. Uma vez liberado no sítio, o dispositivo implantável compreendendo a matriz elas-tomérica reticulada se expande resilientemente até aproximadamente seu tamanho e formaoriginais submetido, é claro, a qualquer limitação de configuração de compressão e qualquerflexionamento, drapejado desejado, ou outra conformação à anatomia e/ou geometria dosítio que a elasticidade do dispositivo implantável permite que ele adote. Em outra modali-dade, o dispositivo implantável é inserido por um procedimento cirúrgico aberto.

Em outra modalidade, a matriz elastomérica reticulada 10 é mecanicamente fixadaa uma lesão. A lesão pode ter resultado devido a um ferimento ou doença ou pode ter sidocirurgicamente criada. A matriz elastomérica reticulada pode estar localizada dentro, adja-cente e/ou cobrindo a lesão alvo. A matriz elastomérica reticulada serve como um preen-chedor de defeito, tecido de substituição, reforço de tecido e/ou remendo de aumento. Emoutra modalidade, a matriz elastomérica reticulada pode transpor defeitos e servir como pon-te para uma lacuna no tecido nativo.

Embora o dispositivo implantável compreendendo a matriz elastomérica reticuladapode ser afixado ao sítio de reparo ou regeneração de tecido por um número de diferentesmétodos cirúrgicos aceitáveis ou padrão, dois métodos exemplificados são descritos abaixo.Os procedimentos podem ser aplicados a outros procedimentos de reparo, regeneração ereconstrução.

O sítio de reparo de tecido mole, tal como um tendão infraespinato danificado, édescascado com uma broca ortopédica de Hall. Uma área padrão do osso é descascada.Quatro âncoras de aderência de biosutura são localizadas em uma configuração quadradana tuberosidade. O tendão infraespinato é preso e re-afixado ao úmero proximal usandoduas âncoras de sutura e uma costura de padrão Mason-Allen. O dispositivo implantável élocalizado no topo do sítio reparado tal que há aproximadamente 0,5 cm a 2 cm se projetan-do no sítio da tuberosidade. O restante do dispositivo se estende no tendão. As suturas deâncora usadas para a conexão do tendão também passarão através do dispositivo com cos-turas de colchoeiro verticais e fixam o dispositivo acima do tendão reparado, criando umaconstrução em camadas consistindo do dispositivo implantável e do tendão. Lateralmente,as outras duas suturas de âncora passam através do dispositivo e se apertam para baixo natuberosidade. Em uma modalidade, as costuras de fixação de dispositivo são feitas dentrodo reforço, por exemplo, dentro de um elemento(s) de reforço localizado ao longo do perí-metro do dispositivo e/ou dentro do elemento mais externo de uma grade de reforço. Quatroextremidades da sutura de âncora se cruzarão como mostrado na Figura 9a.

Em outra modalidade, o reparo prossegue como descrito acima, exceto que o dis-positivo implantável é localizado no topo do sítio de reparo tal que há aproximadamente 1cm se projetando na lateral de tuberosidade. O restante do dispositivo implantável se esten-de no tendão. As suturas de âncora usadas para a afixação do tendão passam através dodispositivo como descrito acima e se amarram abaixo à tuberosidade. As costuras de fixa-ção de dispositivo são feitas dentro do reforço do dispositivo como mostrado na Figura 9b.

Em uma modalidade, os dispositivos implantáveis feitos a partir da matriz elastomé-rica reticulada biodurável fornecem um excelente arcabouço para penetração de tecido. Emoutra modalidade, as entidades celulares, tal como os fibroblastos e tecidos, podem invadire crescer no dispositivo implantável compreendendo a matriz elastomérica reticulada. Nocurso devido, tal penetração pode se estender nos poros interiores 20 e interstícios da ma-triz elastomérica reticulada inserida 10. Eventualmente, dispositivo implantável compreen-dendo a matriz elastomérica reticulada pode se tornar substancialmente preenchido compenetração celular regenerando que fornece uma massa que pode ocupar o sítio ou os es-paços vazios nele. Os tipos de penetração de tecido possíveis incluem, mas não estão limi-tados a, tecidos fibrosos, tecidos endoteliais, e tecidos moles ortopédicos.

Em outra modalidade, o dispositivo implantável promove penetração celular e rege-neração de tecido por todo o sítio, por todo o limite do sítio, ou através de algumas das su-perfícies expostas, desse modo vedando o sítio. Pelo tempo, essa entidade fibrovascularinduzida resultante da penetração de tecido pode promover a incorporação do dispositivoimplantável no sítio de cicatrização de tecido alvo. Em uma modalidade, essa entidade fibro-vascular induzida resultante da penetração de tecido pode levar o dispositivo implantável aser pelo menos parcialmente, se não substancialmente completamente, biointegrado no sítiode cicatrização de tecido alvo. Em outra modalidade, a penetração de tecido pode levar areparo de tecidos danificados ou regenerar e/ou reconstruir tecidos danificados. Em aindaoutra modalidade, a penetração de tecido pode levar à resistência efetiva à migração dodispositivo implantável ao longo do tempo. Ele pode também preencher o espaço vazio oudefeito. Em outra modalidade, a penetração de tecido é tecido de cicatriz que pode ser per-manente, inócuo e/ou mecanicamente estável. Em outra modalidade, pelo curso do tempo,por exemplo, por 2 semanas a 3 meses a 1 ano, a matriz elastomérica reticulada implantada10 se torna completamente preenchida e/ou encapsulada por tecido, tecido fibroso, tecidode cicatriz ou seu similar.

Em outra modalidade, um dispositivo implantável é também biocompatível, uma ca-racterística útil para implantação biológica permanente. A biocompatibilidade inclui, mas nãoestá limitada a, uma ausência demonstrada de carcinogenicidade, mutagenicidade, terato-genicidade, citotoxicidade ou outros efeitos biológicos adversos.

Em outra modalidade, as propriedades do dispositivo implantável compreendendo amatriz elastomérica reticulada são elaboradas para serem compatíveis com, por exemplo,para imitar, o tecido em questão ou para alcançar as exigências particulares de uma aplica-ção específica. As propriedades das matrizes elastoméricas reticuladas podem ser elabora-das controlando, por exemplo, a quantidade de reticulação, quantidade de cristalinidade,composição química, condições de cura, grau de reticulação e/ou processamento pós-reticulação, tal como anelamento, moldagem compressiva e/ou reforço incorporado. Diferen-te dos polímeros biodegradáveis, uma matriz elastomérica reticulada mantém suas caracte-rísticas físicas e desempenho in vivo por longos períodos de tempo. Assim, ela não iniciaresposta de tecido indesejável como é observado para implantes biodegradáveis quandoeles se decompõem e degradam. O alto conteúdo de espaço vazio e o grau de reticulaçãode uma matriz elastomérica reticulada permitem penetração de tecido e proliferação de célu-las na matriz. Em uma modalidade, o tecido penetrado e/ou as células regeneradas ocupamde aproximadamente 25% a aproximadamente 99% do volume de fase vazia interconectada14 do dispositivo implantável original, de aproximadamente 51% a aproximadamente 99%em outra modalidade, desse modo fornecendo a funcionalidade, tal como capacidade desuporte de carga, do tecido original que está sendo reparado ou substituído.

Em um exemplo não limitante, a configuração de compressão, resiliência e/ou re-cuperação do dispositivo implantável é elaborada para fornecer alta força de recuperação damatriz elastomérica reticulada depois de carregamento cíclico repetitivo. Tal característica éparticularmente vantajosa em usos ortopédicos nos quais carregamento cíclico do dispositi-vo implantável deve, de outra forma, permanentemente comprimir a matriz elastomérica reti-culada, desse modo impedindo-a de alcançar o contato substancialmente contínuo com ostecidos moles ao redor necessário para permitir infiltração celular ótima e penetração detecido. Em outro exemplo não limitante, a densidade e o tamanho dos poros de um disposi-tivo implantável são elaborados para fornecer permeabilidade aceitável da matriz elastomé-rica reticulada sob compressão. Tais características são vantajosas em aplicações ortopédi-cas da espinha e do joelho, nas quais altas cargas são localizadas no dispositivo implantá-vel. Em ainda outro exemplo não limitado, as propriedades da matriz elastomérica reticuladasão elaboradas para maximizar seu "ajuste conforme suave", particularmente vantajoso emaplicações cirúrgicas cosméticas. Em um exemplo adicional não limitante, as propriedadesde torção do dispositivo implantável são maximizadas para complementar a técnica de fixa-ção usada, por exemplo, para fornecer resistência máxima ao desprendimento da sutura.

Em uma modalidade adicional, os dispositivos implantáveis descritos aqui podemser usados como um veículo de liberação de fármaco . Por exemplo, um agente terapêuticopode ser misturado, covalentemente ligado, adsorvido e/ou absorvido na fase sólida biodu-rável 12. Qualquer de uma variedade de agentes terapêuticos pode ser liberado pelo dispo-sitivo implantável, por exemplo, aqueles agentes terapêuticos anteriormente descritos aqui.

Exemplos

Os seguintes exemplos são apresentados para auxiliar no entendimento da inven-ção e não deveriam ser construídos como especificamente limitando a invenção descritaaqui. Tais variações da invenção, incluindo a substituição de todos os equivalentes agoraconhecidos ou desenvolvidos no futuro, que estariam ao alcance daqueles versados na téc-nica, e mudanças na formulação ou mudanças no projeto experimental, são consideradascomo estando dentro do escopo da invenção incorporada aqui.

Exemplo 1: Fabricação da Matriz de Poliuretano Reticulada 1O isocianato aromático RUBINATE 9258 (de Huntsman) foi usado como o compo-nente isocianato. RUBINATE 9258 é um líquido em 25° C. Ele contém 4,4'-MDI e 2,4'-MDI etem uma funcionalidade de isocianato de aproximadamente 2,33. Um diol, poli(1,6-hexanocarbonato)diol(POLY-CD CD220 da Arch Chemicals) com um peso molecular deaproximadamente 2.000 Daltons foi usado como o componente poliol e foi um sólido em 25°C. Água destilada foi usada como o agente de sopro. O catalisador de sopro usado foi aamina terciária trietilenodiamina (33% em dipropileno glicol; DABCO 33LV da Air Products).Um tensoativo à base de silicone foi usado (TEGOSTAB BF 2370 da Goldschmidt). Um a-bridor de célula foi usado (ORTEGOL 501 da Goldschmidt). O modificador de viscosidadecarbonato de propileno (da Sigma-AIdrich) estava presente para reduzir a viscosidade. Asproporções dos componentes que foram usados são dadas na Tabela 2.

Tabela 2

Ingrediente Partes do Peso

ComponentePoIioI 100

Modificador de Viscosidade 5,80

Tensoativo 1,10

Abridor de Célula 1,00

Componente Isocianato 62,42

índice de Isocianato 1,00

Água Destilada 3,39

Catalisador de Sopro 0,53

O componente poliol foi liqüefeito a 70° C em um forno com ar circulante, e 100 gdesse foram pesadas em um copo de polietileno. 5,8 g de modificador de viscosidade foramadicionados ao componente poliol para reduzir a viscosidade e os ingredientes foram mistu-rados em 3100 rpm por 15 segundos com o eixo de mistura de um misturador com brocapara formar "Mix-1". 1,10 g de tensoativo foram adicionados a Mix-1 e os ingredientes forammisturados como descrito acima por 15 segundos para formar "Mix-2". Então, 1,00 g de a-bridor de célula foi adicionado ao Mix-2 e os ingredientes foram misturados como descritoacima por 15 segundos para formar "Mix-3". 62,42 g de componente isocianato foram adi-cionados ao Mix-3 e os ingredientes foram misturados por 60 ± 10 segundos para formar"Sistema A".

3,39 g de água destilada foram misturados com 0,53 g de catalisador de sopro emum pequeno copo plástico por 60 segundos com uma haste de vidro para formar "SistemaB".

O Sistema B foi derramado no Sistema A o mais rápido possível enquanto evitandoderramamento. Os ingredientes foram misturados vigorosamente com o misturador de brocacomo descrito acima por 10 segundos, então derramados em uma caixa de papelão de 22,9cm χ 20,3 cm χ 12,7 cm (9 pol χ 8 pol χ 5 pol) com suas superfícies internas cobertas porfolha de alumínio. O perfil de espuma foi como segue: tempo de mistura de 11 segundos,tempo de cremosidade 27 segundos, e tempo de elevação 100 segundos.

Dois minutos depois do início da formação da espuma, isto é, o a hora quando oSistema Aeo Sistema B foram combinados, a espuma foi colocada em um forno com arcirculante mantida e 100 - 150° C para cura de aproximadamente 55 a aproximadamente 60minutos. Então, a espuma foi removida do forno e resfriada por 10 minutos em aproximada-mente 25° C. A pele foi removida de cada lateral usando uma serra de fita. Então, pressão manual foi aplicada a cada lateral da espuma para abrir as janelas de células. A espuma foisubstituída no forro de ar circulante e pós-curada em 100 - 105° C por 4,5 horas adicionais.ρ O diâmetro de poro médio da espuma, como determinado a partir de observaçõesde microscópio óptico, foi maior do que aproximadamente 325 pm.

O seguinte teste de formação de espuma foi executado de acordo com ASTMD3574. A densidade aparente foi medida usando espécimes de dimensões 50 mm χ 50 mmχ 25 mm. A densidade foi calculada dividindo-se o peso da amostra pelo volume do espéci-me. O valor de densidade de 2,29 Ibs/pés3 (0,037 g/cc) foi obtido.

Testes de tração foram conduzidos em amostras que foram cortadas ou paralelo ouperpendicular à direção da elevação de espuma. Os espécimes de tração em forma de ossocanino foram cortados de blocos de espuma. Cada espécime de teste mediu aproximada-mente 12,5 mm de espessura, aproximadamente 25,4 mm de largura e aproximadamente140 mm de comprimento; o comprimento útil de cada espécime foi 35 mm e a largura útil decada espécime foi 6,5 mm. As propriedades de tração (resistência à tração e alongamentona quebra) foram medidas usando um Instrumento de Teste Universal INSTRON Modelo1122 com uma velocidade de tração de 500 mm/min (19,6 polegadas/minuto). A resistênciaà tração média paralela à direção da elevação da espuma foi determinada como aproxima-damente 33,8 psi (23.770 kg/m2). O alongamento à quebra paralelo à direção da elevaçãoda espuma foi determinado como sendo aproximadamente 123%. A resistência à traçãomédia perpendicular à direção da elevação de espuma foi determinada como aproximada-mente 27,2 psi (19.150 kg/m2). O alongamento na quebra perpendicular à direção da eleva-ção da espuma foi determinado como sendo aproximadamente 134%.

Exemplo 2: Reticulacão da Matriz de Poliuretano Reticulada 1 e Fabricação de Dis-positivos Implantável Dessa

A reticulação da espuma descrita no Exemplo 1 foi executada pelo procedimentodescrito no Exemplo 6.

A densidade da espuma reticulada foi determinada como descrito no Exemplo 1.Um valor de densidade pós-reticulação de 2,14 lbs/pé3 (0,034 g/cc) foi obtido.

Os testes de tração foram conduzidos em amostras de espuma reticulada comodescrito no Exemplo 1. A resistência à tração pós-reticulação média paralela à direção daelevação da espuma foi determinada como aproximadamente 31,1 psi (21.870 kg/m2). Oalongamento na quebra na pós-reticulação paralelo à direção da elevação da espuma foideterminado como sendo aproximadamente 92%. A resistência à tração pós-reticulaçãomédia perpendicular à direção da elevação da espuma foi determinada como aproximada-mente 22,0 psi (15.480 kg/m2). O alongamento na quebra pós-reticulação perpendicular àdireção da elevação da espuma foi determinado como sendo aproximadamente 110%.

Testes compressivos foram conduzidos usando espécimes medindo 50 mm χ 50mm χ 25 mm. Os testes foram conduzidos usando um Instrumento de Teste UniversalINSTRON Modelo 112 com uma velocidade de tração de 10 mm/min (0,4 polegada/minuto).As forças compressivas pós-reticulação, em 50% e 75% de compressão, cada uma paralelaà direção da elevação da espuma foram determinadas como sendo 1,49 psi (1.050 kg/m2) e3,49 psi (2.460 kg/m2), respectivamente. Os ajustes compressivos pós-reticulação, paralelosà direção da elevação da espuma, em 50% e 75% de compressão, cada um determinadodepois de submeter a amostra reticulada à quantidade determinada de compressão por 22horas em 25° C e então liberando o esforço compressivo, foram determinados como sendoaproximadamente 4,7% e 7,5%, respectivamente.

Dispositivos implantáveis em forma de cogumelo, com uma cabeça ou tampa cilín-drica plana de aproximadamente 16 mm de diâmetro e aproximadamente 8 mm de compri-mento, e uma haste cilíndrica estreita de aproximadamente 10 mm de diâmetro e aproxima-damente 8 mm de comprimento, foram usinados a partir da espuma reticulada. Então, asamostras foram esterilizadas expondo-as a uma dose de radiação gama de aproximada-mente 2,3 Mrad.

Exemplo 3: Fabricação de Dispositivos Implantáveis Revestidos com Coláqeno

Colágeno tipo I, obtido por extração de uma fonte bovina, foi lavado e picado em fi-brilas. 1% do peso de escória aquosa de colágeno foi produzida agitando-se vigorosamente0 colágeno e água e adicionando-se ácido inorgânico a um pH de aproximadamente 3,5. Aviscosidade da escória foi aproximadamente 500 centipoise.

Os dispositivos implantáveis em forma de cogumelo preparados de acordo com oExemplo 2 foram completamente imersos na escória de colágeno, desse modo impregnandocada dispositivo implantável com a escória. Então, os dispositivos impregnados com escóriade colágeno foram localizados em trilhos de metal que foram localizados em uma prateleiraliofilizadora pré-resfriada a -45° C. Depois que a escória nos dispositivos congela, a pressãona câmara de liofilização foi reduzida para aproximadamente 100 militorr, desse modo su-blimando a água fora da escória de colágeno congelada deixando a matriz de colágeno po-rosa depositada dentro dos poros dos dispositivos implantáveis reticulados. Então, a tempe-ratura foi lentamente elevada para aproximadamente 25° C, então a pressão foi retornada aatmosfera. O tempo de tratamento total no Iiofilizador foi aproximadamente 21 - 22 horas.

Depois dos dispositivos implantáveis serem removidos do liofilizador, o colágeno foireticulado colocando os implantes impregnados com colágeno seco em contato com vaporde formaldeído por aproximadamente 21 horas. Então, as amostras foram esterilizadas ex-pondo-as a uma dose de radiação gama de aproximadamente 2,3 Mrad.

Exemplo 4: Implantação de Implantes em Espaços Lombares L1 a L4 de PorcosMini porcos de Yucatan pesando aproximadamente 55 - 65 kg passaram por dis-cectomia L1 a L4 (espaços lombares). A discectomia consistiu de uma anulotomia e nucleo-tomia pósterolateral comparando o procedimento cirúrgico humano aceitado. Os dispositivosimplantáveis em forma de cogumelo feitos pelos procedimentos descritos nos Exemplos 2 e3 foram implantados em uma anulotomia lateral anterior de 3 mm para reparar o defeito anu-lar. O procedimento de fechamento padrão foi seguido. Cada um dos dispositivos implantá-veis da invenção funcionou bem, por exemplo, ele expandiu conformemente, destruiu o de-feito anular, e manteve sua posição. Não houve eventos agudos adversos associados com oprocedimento e todos os animais submetidos se recuperaram sem eventos especiais.

Exemplo 5: Síntese e Propriedades da Matriz Elastomérica Reticulada 1

Uma matriz de policarbonato uréia-uretano elastomérica biodurável reticulada foifeita pelo seguinte procedimento.

O isocianato aromático MONDUR MRS-20 (da Bayer Corporation) foi usado como ocomponente isocianato. MONDUR MRS-20 é um líquido em 25° C. Ele contém 4,4'-difenilmetano diisocianato (MDI) e 2,4'-MDI e tem uma funcionalidade de isocianato de a-proximadamente 2,2 a 2,3. Um diol, poli(1,6-hexanocarbonato)diol(POLY-CD220 da ArchChemicals) com um peso molecular de aproximadamente 2.000 Daltons foi usado como ocomponente poliol e foi um sólido em 25° C. Água destilada foi usada como o agente desopro. Os catalisadores usados foram as aminas trietileno diamina (33% do peso em dipro-pileno glicol; DABCO 33LV da Air Products) e bi(2-dimetilaminoetil)éter (23% do peso emdipropileno glicol; NIAX A-133 da GE Silicones). Tensoativos à base de silicone TEGOSTABBF 2370 e TEGOSTAB B-8305 (da Goldschmidt) foram usados para estabilização de célula.Um abridor de célula foi usado (ORTEGOL 501 da Goldschmidt). O modificador de viscosi-dade carbonato de propileno (da Sigma-AIdrich) estava presente para reduzir a viscosidade.

Glicerina (99,7% Grau USP) e 1,4-butanodiol (99,75% do peso de pureza, da Lyondell) fo-ram adicionados à mistura como, respectivamente, um agente reticulador e um extensor decadeia. As proporções dos componentes que foram usados são dadas na Tabela 3 abaixo.

Tabela 3

<table>table see original document page 97</column></row><table>

O índice de isocianato, uma quantidade bem conhecida na técnica, é a relação mo- lar do número de grupos isocianato em uma formulação disponível para reação com o nú-mero de grupos na formulação que são capazes de reagir com aqueles grupos isocianato,por exemplo, grupos reativos de diol(s), componente(s) poliol, extensor(es) de cadeia, águae seus similares, quando presentes. O componente isocianato da formulação foi colocadono sistema de medição do componente A de um aparelho de mistura de uretano modeloEdge Sweets Bench Top e mantido em uma temperatura de aproximadamente 20 - 25° C.

O poliol foi liqüefeito em aproximadamente 70° C em um forno e combinado com omodificador de viscosidade e abridor de célula nas proporções mencionadas acima parafazer uma mistura homogênea. Essa mistura foi colocada no sistema de medição do com-ponente B do aparelho Edge Sweets. Esse componente poliol foi mantido no sistema B de componente em uma temperatura de aproximadamente 65 - 70° C.

Os ingredientes restantes da Tabela 3 foram misturados nas proporções menciona-das acima em um único lote homogêneo e colocados no sistema de medição C de compo-nente do aparelho Edge Sweets. Esse componente foi mantido em uma temperatura de a-proximadamente 20 - 25° C. Durante a formação de espuma, a relação das taxas de fluxo,em gramas por minuto, a partir dos fornecimentos para o componente A: componente B:componente C foi aproximadamente 8:16:1.

Os componentes acima foram combinados de uma maneira contínua na câmara demistura 250 cc do aparelho Edge Sweets que foi preenchido com um bocal de 10 mm dediâmetro localizado abaixo da câmara de mistura. A mistura foi promovida por um mistura-dor em estilo de pinos de alto cisalhamento operando na câmara de mistura. Os componen-tes misturados saíram do bocal em um molde revestido de papel de liberação de seçãotransversal retangular. Então, a espuma se elevou para substancialmente preencher o mol-de. A mistura resultante começou a se tornar cremosa aproximadamente 10 segundos de-pois de contatar o molde e foi completamente elevada em 120 segundos. O topo da espumaresultante foi aparado e a espuma foi colocada em um forno de cura a 10O°C por 5 horas.

Seguindo a cura, as laterais e base do bloco de espuma foram aparadas, então aespuma foi colocada em um dispositivo reticulador compreendendo uma câmara de pres-são, o interior da qual foi isolado da atmosfera ao redor. A pressão na câmara foi reduzidatal como para remover substancialmente todo o ar na espuma curada. Uma mistura de gáshidrogênio e oxigênio, presentes em uma relação suficiente a suportar combustão, foi carre-gada na câmara. A pressão na câmara foi mantida acima da pressão atmosférica por umtempo suficiente a assegurar penetração de gás na espuma. O gás na câmara foi então in-flamado por um plugue de faísca e a ignição explodiu a mistura de gás na espuma. Paraminimizar contato com quaisquer produtos de combustão e para resfriar a espuma, os gasesde combustão resultantes foram removidos da câmara e substituídos com aproximadamente25°C de nitrogênio imediatamente depois da explosão. Então, o processo de reticulaçãodescrito acima foi repetido mais uma vez. Sem estar limitado por qualquer teoria particular,acredita-se que as explosões pelo menos parcialmente removeram muitas das paredes ce-lulares ou "janelas" entre as células adjacentes na espuma, desse modo criando poros aber-tos e levando a uma estrutura de matriz elastomérica reticulada.

O diâmetro de célula médio ou outra dimensão transversal maior da Matriz Elasto-mérica Reticulada 1, como determinado a partir de observações em microscópio óptico, foiaproximadamente 525 μm. A Figura 10 é uma imagem micrográfica analisada por varredurade elétrons da Matriz Elastomérica Reticulada 1 demonstrando, por exemplo, a rede de célu-las interconectadas via os poros abertos nesta e a comunicação e interconectividade des-ses. A barra de escala na margem inferior da Figura 10 corresponde a aproximadamente500 μm. O diâmetro médio de poro ou outra dimensão transversal maior da Matriz Elastomé-rica Reticulada 1, como determinado a partir de observações SEM, foi aproximadamente205 μm.

Os seguintes testes foram executados na assim formada Matriz Elastomérica Reti-culada 1, obtidos a partir da reticulação da espuma, usando métodos de teste baseados noPadrão ASTM D3574. A densidade aparente foi medida usando espécimes da Matriz Elas-tomérica Reticulada 1 de dimensões 5,0 cm χ 5,0 cm χ 2,5 cm. A densidade pós-reticulaçãofoi calculada dividindo-se o peso do espécime pelo volume do espécime. Um valor de densi-dade de 3,29 lbs/pé3 (0,053 g/cc) foi obtido.

Os testes de tração foram conduzidos nos espécimes da Matriz Elastomérica Reti-culada 1 que foram cortados ou paralelo ou perpendicular à direção da elevação da espuma.Os espécimes de tração em forma de osso canino foram cortados de blocos da matriz elas-tomérica reticulada. Cada espécime de teste mediu aproximadamente 1,25 cm de espessu-ra, aproximadamente 2,54 cm de largura, e aproximadamente 14 cm de comprimento. Ocomprimento útil de cada espécime foi 3,5 cm e a largura útil de cada espécime foi 6,5 mm.As propriedades de tração (resistência à tração e alongamento na quebra) foram medidasusando um Instrumento de Teste Universal INSTRON Modelo 3342 com uma velocidade detração de 50 cm/min (19,6 polegada/min). A resistência à tração pós-reticulação média per-pendicular à direção da elevação da espuma foi determinada como sendo aproximadamente34,3 psi (24,115 kg/m2). O alongamento pós-reticulação na quebra perpendicular à direçãoda elevação da espuma foi determinado como sendo aproximadamente 124%. A resistênciaà tração pós-reticulação média paralela à direção da elevação da espuma foi determinadacomo sendo aproximadamente 61,4 psi (43,170 kg/m2). O alongamento na quebra pós-reticulação paralelo à direção da elevação da espuma foi determinado como sendo aproxi-madamente 122%.

Os testes compressivos foram conduzidos usando os espécimes da Matriz Elasto-mérica Reticulada 1 medindo 5,0 cm χ 5,0 cm χ 2,5 cm. Os testes foram conduzidos usandoum Instrumento de Teste Universal INSTRON Modelo 1122 com uma velocidade de traçãode 1 cm/min (0,4 polegadas/min). A força compressiva pós-reticulação em 50% de compres-são, paralela à direção da elevação da espuma, foi determinada como sendo aproximada-mente 2,1 psi (1.475 kg/m2). O ajuste de compressão pós-reticulação, determinado depoisde submeter o espécime reticulado a 50% de compressão por 22 horas a 25° C, então libe-rando o esforço compressivo, paralelo à direção de elevação de espuma, foi determinadocomo sendo aproximadamente 8,5%.

A recuperação estática da Matriz Elastomérica Reticulada 1 foi medida submetendoos espécimes cilíndricos, cada um de 12 mm de diâmetro e 6 mm de espessura, a umacompressão não axial de 50% na direção da elevação de espuma usando a fixacao com-pressiva padrão em um Analisador Mecânico Dinâmico Q800 (TA Instruments, New Castle,DE) por 120 minutos seguidos por 120 minutos de tempo de recuperação. O tempo exigidopara recuperação para 90% da espessura inicial do espécime de 6 mm ("t-90%") foi medidoe determinado como sendo 1406 segundos.

A recuperação resiliente da Matriz Elastomérica Reticulada 1 foi medida submeten-do-se os espécimes em forma de paralelepípedo retangular, cada um de 1 polegada (2,54cm) de altura (na direção da elevação da espuma) χ 1,25 polegadas χ 1,25 polegadas (3,18cm χ 3,18 cm), para uma compressão não axial de 50% na direção da elevação da espumae então, enquanto mantendo essa compressão não axial, conferindo, em uma atmosfera dear, um carregamento dinâmico de ± 5 de esforço em uma freqüência de 1 Hz por 5.000 ci-clos ou 100.000 ciclos, também na direção da elevação da espuma. Adicionalmente, espé-cimes em forma de paralelepípedo retangular foram também testados como descrito acimapor 100.000 ciclos, exceto que as amostras foram submersas em água por todo o teste. Otempo exigido para recuperação para 67% ("t-67%") e 90% ("t-90%") da altura inicial do es-pécime de 1 polegada (2,54 cm) foi medido e gravado. Os resultados obtidos são mostradosna Tabela 4.

Tabela 4

<table>table see original document page 100</column></row><table>

A permeabilidade a fluido, por exemplo, líquido, através da Matriz Elastomérica Re-ticulada 1 foi medida na direção da elevação da espuma usando um Medidor de Permeabili-dade a Líquido Automatizado - Modelo LP-101-A (também da Porous Materials, Inc.). Osespécimes de matriz elastomérica reticulada cilíndrica testados estavam entre 7,0 - 7,7 mmde diâmetro e 13-14 mm de comprimento. Uma extremidade plana de um espécime foi colo-cada no centro de uma placa de metal que foi colocada na base do aparelho Medidor dePermeabilidade a Líquido. Para medir a permeabilidade a líquido, água foi permitido a extru-sar para cima, acionada por pressão a partir de um reservatório de fluido, a partir da extre-midade do espécime através do espécime ao longo de seu eixo. As operações associadascom as medições de permeabilidade foram completamente automatizadas e controladas porum Medidor de Permeabilidade a Líquido Automatizado Capwin (versão 6.71.92) que, juntocom o software Microsoft Excel, executou todos os cálculos de permeabilidade. A permeabi-lidade da Matriz Elastomérica Reticulada 1 foi determinada como sendo 498 Darcy na dire-ção da elevação da espuma.

A permeabilidade foi também medida depois que a Matriz Elastomérica Reticulada1 foi comprimida (perpendicular á direção da elevação da espuma) tal como para reduzir aárea de fluxo disponível, desse modo simulando as amostras moldadas por compressão.Isso foi feito inserindo-se uma amostra cilíndrica, com um diâmetro maior do que o diâmetrodo retentor da amostra de aço inoxidável, no retentor, desse modo radialmente comprimindoa amostra. Os espécimes da Matriz Elastomérica Reticulada 1 cilíndrica não comprimidatestadas foram aproximadamente 7,0 mm de diâmetro e 13-14 mm de comprimento, en-quanto o diâmetro das amostras comprimidas na faixa de aproximadamente 9,0 mm a apro-ximadamente 16,0 mm antes de sua compressão no retentor de aço inoxidável de aproxi-madamente 7,0 mm de diâmetro. A Figura 11 é um gráfico de Permeabilidade Darcy vs. Á-rea de fluxo disponível para matrizes elastoméricas reticuladas de formulação diferente; alinha 2 na Figura 11 é tal gráfico para a Matriz Elastomérica Reticulada 1. Na Figura 11,100% da Área de Fluxo Disponível representa a Matriz Elastomérica Reticulada 1 não com-primida e demonstra a permeabilidade mais alta na direção na elevação da espuma, 498Darcy. A mudança de permeabilidade com área de fluxo disponível é ilustrada pelos gráficosna Figura 11. Por exemplo, a permeabilidade na direção da elevação da espuma para a Ma-triz Elastomérica Reticulada 1 diminuiu para 329 Darcy quando a área de fluxo disponíveldepois da compressão foi reduzida para 47,9% da área original e para 28 Darcy quando aárea de fluxo disponível depois que a compressão foi reduzida para 19,4% da área original.

Exemplo 6: Síntese e Propriedades da Matriz Elastomérica Reticulada 2

Uma matriz de policarbonato de uréia-uretano elastomérica biodurável reticulada foifeita pelo procedimento descrito no Exemplo 5 exceto que os ingredientes usados e suasproporções são dadas na Tabela 5 abaixo.

Tabela 5

<table>table see original document page 101</column></row><table>

O diâmetro de célula médio ou outra dimensão transversal maior da Matriz Elasto-mérica Reticulada 2, como determinado a partir das observações de microscópio óptico, foiaproximadamente 576 μm. As imagens SEM da Matriz Elastomérica Reticulada 2 demons-traram, por exemplo, a rede de células interconectadas via os poros abertos nesta. O diâme-tro médio de poro ou outra dimensão transversal maior da Matriz Elastomérica Reticulada 2,como determinado a partir de observações SEM, foi aproximadamente 281 μm.Os seguintes testes foram executados na assim formada Matriz Elastomérica Reti-culada 2, obtida reticulando-se a espuma, usando métodos de teste baseados em PadrãoASTM D3574. A densidade da Matriz Elastomérica Reticulada 2 foi determinada como des-crito no Exemplo 5; um valor de densidade de 3,23 lbs/pé3 (0,053 g/cc) foi obtido.

Os testes de tração foram conduzidos na Matriz Elastomérica Reticulada 2 comodescrito no Exemplo 5. A resistência à tração pós-reticulação média perpendicular à direçãoda elevação da espuma foi determinada como sendo aproximadamente 40 psi (28.120kg/m2). O alongamento pós-reticulação na quebra perpendicular à direção da elevação daespuma foi determinado como sendo aproximadamente 135%. A resistência à tração pós-reticulação média paralela à direção da elevação da espuma foi determinada como sendoaproximadamente 55 psi (38.665 kg/m2). O alongamento pós-reticulação na quebra paralelaà direção da elevação da espuma foi determinado como sendo aproximadamente 126%.

Os testes compressivos foram conduzidos usando espécimes da Matriz Elastoméri-ca Reticulada 2 como descrito no Exemplo 5. A força compressiva pós-reticulação em 50%de compressão, paralela à direção da elevação da espuma, foi determinada como sendoaproximadamente 2,0 psi (1.406 kg/m2). O ajuste de compressão pós-reticulação, determi-nado depois de submeter o espécime reticulado a compressão de 50% por 22 horas a 25°C, então liberando o esforço compressivo, paralelo à direção da elevação da espuma, foideterminado como sendo aproximadamente 7,5%.

A recuperação resiliente da Matriz Elastomérica Reticulada 2 foi medida como des-crito no Exemplo 5. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 6.

Tabela 6

<table>table see original document page 102</column></row><table>

A permeabilidade a fluido através da Matriz Elastomérica Reticulada 2 foi medidana direção da elevação da espuma como descrito no Exemplo 5 usando o Medidor de Per-meabilidade a Líquido Automatizado, Modelo LP-101-A. A permeabilidade da Matriz Elasto-mérica Reticulada 2 foi determinada como sendo 314 Darcy na direção da elevação da es-puma.

A permeabilidade foi também medida depois que a Matriz Elastomérica Reticulada2 foi comprimida (perpendicular à direção da elevação da espuma) tal como para reduzir aárea de fluxo disponível, como descrito no Exemplo 5. A linha 3 na Figura 11 é um gráficoda Permeabilidade Darcy vs. Área de fluxo disponível para a matriz elastomérica reticulada2. Na Figura 11, 100% da Área de Fluxo Disponível representa a Matriz Elastomérica Reti-culada 2 não comprimida e demonstra a permeabilidade mais alta na direção na elevaçãoda espuma, 314 Darcy. A permeabilidade na direção da elevação da espuma para a MatrizElastomérica Reticulada 2 diminuiu para 224 Darcy quando a área de fluxo disponível de-pois da compressão foi reduzida para 43,9% da área original e para 54 Darcy quando a áreade fluxo disponível depois que a compressão foi reduzida para 25,5% da área original.Exemplo 7: Síntese e Propriedades da Matriz Elastomérica Reticulada 3Uma matriz de policarbonato uréia-uretano elastomérica biodurável reticulada foifeita pelo procedimento descrito no Exemplo 5, exceto que os ingredientes usados e suaspropriedades são dadas na Tabela 7 abaixo.

Tabela 7

<table>table see original document page 103</column></row><table>

O diâmetro médio de célula ou outra dimensão transversal maior da Matriz Elasto-mérica Reticulada 3, como determinado a partir de observações de microscópio óptico, foiaproximadamente 300 µm. A Figura 12 é uma imagem SEM da Matriz Elastomérica Reticu-Iada 3 demonstrando, por exemplo, a rede de células interconectadas via os poros abertosnesta e a comunicação e interconectividade desses. O diâmetro médio dos poros ou outradimensão transversal maior da Matriz Elastomérica Reticulada 3, como determinado a partirde observações SEM, foi aproximadamente 175 µm.

Os seguintes testes foram executados na assim formada Matriz Elastomérica Reti-culada 3, obtida reticulando-se a espuma, usando métodos de teste baseados em PadrãoASTM D3574. A densidade da Matriz Elastomérica Reticulada 3 foi determinada como des-crito no Exemplo 5; um valor de densidade de 5,92 lbs/pé3 (0,095 g/cc) foi obtido.

Os testes de tração foram conduzidos nos espécimes da Matriz Elastomérica Reti-culada 3 como descrito no Exemplo 5. A resistência à tração média pós-reticulação perpen-dicular à direção da elevação da espuma foi determinada como sendo aproximadamente71,7 psi (50.405 kg/m2). O alongamento pós-reticulação na quebra perpendicular à direçãoda elevação da espuma foi determinado como sendo aproximadamente 161%. A resistênciaà tração pós-reticulação média paralela à direção da elevação da espuma foi determinadacomo sendo aproximadamente 104 psi (73.110 kg/m2). O alongamento pós-reticulação naquebra paralela à direção da elevação da espuma foi determinado como sendo aproxima-damente 169%.

Os testes compressivos foram conduzidos usando espécimes da Matriz Elastoméri-ca Reticulada 3 como descrito no Exemplo 5. A força compressiva pós-reticulação em 50%de compressão, paralela à direção da elevação da espuma, foi determinada como sendoaproximadamente 3,65 psi (2.565 kg/m2).

A recuperação estática dos espécimes da Matriz Elastomérica Reticulada 3 foi me-dida como descrito no Exemplo 5. T-90% foi medido e a média determinada como sendo166 segundos.

A recuperação resiliente da Matriz Elastomérica Reticulada 3 foi medida como des-crito no Exemplo 5. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 8.

Tabela 8

<table>table see original document page 104</column></row><table>

A permeabilidade a fluido através da Matriz Elastomérica Reticulada 3 foi medidana direção da elevação da espuma como descrito no Exemplo 5 usando o Medidor de Per-meabilidade a Líquido Automatizado, Modelo LP-101-A. A permeabilidade da Matriz Elasto-mérica Reticulada 3 foi determinada como sendo 103 Darcy na direção da elevação da es-puma.

Exemplo 8: Síntese e Propriedades da Matriz Elastomérica Reticulada 4

Uma matriz de policarbonato uréia-uretano elastomérica biodurável reticulada foifeita pelo procedimento descrito no Exemplo 5, exceto que os ingredientes usados e suaspropriedades são dadas na Tabela 9 abaixo.

Tabela 9

<table>table see original document page 104</column></row><table>Modificador de Viscosidade 5,80

Abridor de Célula 2,00

Água destilada 1,60

Tensoativo B-8305 1,00

Tensoativo BF 2370 1,00

Catalisador 33LV 0,45

Catalisador A-133 0,15

Glicerina 1,00

1,4-Butanodiol 1,50

O diâmetro médio de célula ou outra dimensão transversal maior da Matriz Elasto-mérioa Reticulada 4, como determinado a partir de observações de microscópio óptico, foiaproximadamente 353 μιη. As imagens SEM da Matriz Elastomérica Reticulada desse e-xemplo demonstraram, por exemplo, a rede de células interconectadas via os poros abertosnesta. O diâmetro médio dos poros ou outra dimensão transversal maior da Matriz Elasto-mérica Reticulada 4, como determinado a partir de observações SEM, foi aproximadamente231 μm.

Os seguintes testes foram executados na assim formada Matriz Elastomérica Reti-culada 4, obtida reticulando-se a espuma, usando métodos de teste baseados em PadrãoASTM D3574. A densidade da Matriz Elastomérica Reticulada 4 foi determinada como des-crito no Exemplo 5; um valor de densidade de 3,81 lbs/pé3 (0,061 g/cc) foi obtido.

Os testes de tração foram conduzidos nos espécimes da Matriz Elastomérica Reti-culada 4 como descrito no Exemplo 5. A resistência à tração média pós-reticulação perpen-dicular à direção da elevação da espuma foi determinada como sendo aproximadamente40,9 psi (28.753 kg/m2). O alongamento pós-reticulação na quebra perpendicular à direçãoda elevação da espuma foi determinado como sendo aproximadamente 216%. A resistênciaà tração pós-reticulação média paralela à direção da elevação da espuma foi determinadacomo sendo aproximadamente 52,5 psi (36.910 kg/m2). O alongamento pós-reticulação naquebra paralela à direção da elevação da espuma foi determinado como sendo aproxima-damente 206%.

Os testes compressivos foram conduzidos usando espécimes da Matriz Elastoméri-ca Reticulada 4 como descrito no Exemplo 5. A força compressiva pós-reticulação em 50%de compressão, paralela à direção da elevação da espuma, foi determinada como sendoaproximadamente 1,3 psi (914 kg/m2).

A recuperação estática dos espécimes da Matriz Elastomérica Reticulada 4 foi me-dida como descrito no Exemplo 5. T-90% foi medido e a média determinada como sendo466 segundos.

A recuperação resiliente da Matriz Elastomérica Reticulada 4 foi medida como des-crito no Exemplo 5. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 10.Tabela 10

<table>table see original document page 106</column></row><table>

A permeabilidade a fluido através da Matriz Elastomérica Reticulada 4 foi medidana direção da elevação da espuma como descrito no Exemplo 5 usando o Medidor de Per-meabilidade a Líquido Automatizado, Modelo LP-101-A. A permeabilidade da Matriz Elasto-mérica Reticulada 4 foi determinada como sendo 380 Darcy na direção da elevação da es-puma.

Exemplo 9: Dispositivo Implantável com Superfície Seletivamente Não PorosaUma peça de material reticulado feita de acordo com o Exemplo 5 é usada. Umalâmina aquecida com uma borda de faca é usada para cortar um cilindro de 10 mm de diâ-metro e 15 mm de comprimento da peça. A temperatura da lâmina está acima de 170° C. Assuperfícies da peça em contato com a lâmina aquecida parecem ser fundidas e não porosasa partir de contato com a lâmina aquecida. Essas superfícies da peça que pretendem per-manecer porosas, isto é, para não fundir, não são expostas à lâmina aquecida.

Exemplo 10: Dispositivo Implantável com Superfície Seletivamente Não PorosaUma peça levemente grande de material reticulado feita de acordo com o Exemplo5 é usada. A peça levemente grande é colocada em um molde aquecido a uma temperaturaacima de 170° C. O molde é então fechado sobre a peça para reduzir as dimensões totaispara o tamanho desejado. Mediante a remoção da peça do molde, as superfícies da peçaem contato com o molde parecem ser fundidas e não porosas de contato com o molde. Es-sas superfícies da peça que pretendem permanecer porosas, isto é, não fundir, são protegi-das de exposição ao molde aquecido. Uma lâmina aquecida com uma borda de faca é usa-da para cortar da peça um cilindro 10 mm de diâmetro e 15 mm de comprimento.

Exemplo 11: Dispositivo Implantável Revestido por Imersão com Superfície Seleti-vãmente Não Porosa

Uma peça de material reticulado de acordo com o Exemplo 5 é usada. Um revesti-mento de copolímero contendo 90 mole% PGA e 10 mole% PLA é aplicado à macro superfí-cie como segue. O copolímero PGA/PLA é fundido em uma extrusora a 205° Cea peça éimersa na massa fundida para revesti-la. Essas superfícies da peça que têm que permane-cer porosas, isto é, não revestidas pela massa fundida, são cobertas para protegê-las e nãoexpô-las à massa fundida. Mediante a remoção, a massa fundida se solidifica e forma umacamada de revestimento não porosa fina nas superfícies da peça com a qual ela entra emcontato.

Exemplo 12: Fabricação de uma Matriz Elastomérica Revestida com Coláqeno

O colágeno tipo I, obtido por extração de pele bovina, é lavado e picado em fibrilas.1% do peso de escória aquosa de colágeno é produzida agitando-se vigorosamente o colá-geno e água e adicionando-se ácido inorgânico a um pH de aproximadamente 3,5.

Uma matriz de poliuretano reticulado preparada de acordo com o Exemplo 5 é cor-tada em uma peça medindo 60 mm por 60 mm por 2 mm. A peça é colocada em uma ban-deja rasa e a escória de colágeno é derramada sobre ela tal que a peça é completamenteimersa na escória por aproximadamente 15 minutos, e a bandeja é opcionalmente agitada.Se necessário, escória em excesso é decantada a partir da peça e a peça impregnada comescória é colocada em uma bandeja plástica, que é colocada em uma bandeja de Iiofilizadormantida a 10° C. A temperatura da bandeja de Iiofilizador é diminuída de 10° C para -35° Cem uma taxa de resfriamento de aproximadamente 1o C/minuto e a pressão no Iiofilizador éreduzida para aproximadamente 75 militorr. Depois de mantê-la a -35° C por 8 horas, a tem-peratura da bandeja é elevada a uma taxa de aproximadamente 1o C/hora a 10° C e então auma taxa de aproximadamente 2,5° C/hora até que uma temperatura de 25° C é alcançada.Durante a liofilização, a água sublima da escória de colágeno congelada deixando uma ma-triz de colágeno porosa depositada nos poros da peça de matriz de poliuretano reticulada. Apressão é retornada a 1 atmosfera.

Opcionalmente, a peça de matriz de poliuretano reticulada revestida com colágenoporosa é submetida a tratamento a quente adicional a aproximadamente 110° C por aproxi-madamente 24 horas em uma corrente de gás nitrogênio para reticular o colágeno, dessemodo fornecendo integridade estrutural adicional.

Exemplo 13: Síntese e Propriedades da Matriz Elastomérica Reticulada 5 e seu Usoem um Dispositivo Implantável para Reparo da Parede Abdominal de Ratos

Uma matriz de policarbonato uréia-uretano elastomérica biodurável reticulada foifeita pelo seguinte procedimento.

O isocianato aromático MONDUR MRS-20 (da Bayer Corporation; compreendendouma mistura de 4,4'-MDI e 2,4'-MDI) foi usado como o componente isocianato. MONDURMRS-20 contém de aproximadamente 65% a 70% do peso de 4,4'-MDI, de aproximadamen-te 30% a 35% do peso de 2,4'-MDI, tem uma funcionalidade de isocianato de aproximada-mente 2,2 a 2,3, e é um líquido em 25° C. Um diol, poli(1,6-hexanocarbonato)diol(POLY-CDCD220, Arch Chemicals) com um peso molecular de aproximadamente 2.000 Daltons foiusado como o componente poliol e foi um sólido em 25° C. Água destilada foi usada como oagente de sopro. O catalisador de sopro usado foi a amina terciária trietileno diamina (33%do peso em dipropileno glicol; DABCO 33LV da Air Products). Glicerina (99,7% USP/EP, daDow Chemical) foi usada como um agente de reticulação e 1,4-butanodiol (da BASF Chemi-cal) foi usado como um extensor de cadeia. Um tensoativo à base de silicone (TEGOSTABBF 2370, da Goldschmidt) foi usado. Um abridor de célula foi usado (ORTEGOL 501 daGoldschmidt). O modificador de viscosidade carbonato de propileno (da Sigma-AIdrich) es-tava presente para reduzir a viscosidade. As proporções dos ingredientes que foram usadossão dadas na Tabela 11 abaixo.

Tabela 11

<table>table see original document page 108</column></row><table>

O diol foi liqüefeito a 70° C em um forno de circulação de ar, e 100 g dele foram pe-sados em um copo de polietileno. 5,8 g de modificador de viscosidade (carbonato de propi-leno) foram adicionados ao poliol e misturados com um misturador de broca equipado comum eixo de mistura a 3100 rpm por 15 segundos (mix-1). 1,5 g de tensoativo (TEGOSTABBF-2370) foram adicionados ao mix-1 e misturados por mais 15 segundos (mix-2). 2,0 g deabridor de célula (ORTEGOL 501) foram adicionados ao mix-2 e misturados por 15 segun-dos (mix-3). 2,15 g de reticulador (glicerina) foram adicionados ao mix-3 e misturados por 15segundos (mix-4). 0,72 g de extensor de cadeia (1,4-butanodiol) foi adicionado ao mix-4 emisturado por 15 segundos (mix-5). 51,32 g de isocianato (MONDUR MRS 20) foram adicio-nados ao mix-5 e misturados por 60 segundos (Sistema A). 1,89 g de água destilada forammisturados com 0,56 g de catalisador de sopro (DABCO 33LV) em um pequeno copo plásti-co usando uma pequena haste de vidro por 60 segundos (Sistema B).

O Sistema B foi derramado no Sistema A o mais rápido possível sem derramamen-to e misturados vigorosamente com o misturador de broca por 10 segundos e derramadosem uma caixa de papelão de dimensões 23 cm χ 20 cm χ 13 cm (9 pol χ 8 pol χ 5 pol), quefoi coberta por dentro com folha de alumínio. O perfil de formação de espuma foi como se-gue: tempo de mistura de 10 - 12 segundos, tempo de cremosidade 28 segundos, e tempode elevação 120 segundos.

Dois minutos depois do início da mistura da espuma, a espuma foi colocada em umforno em 100° C a 150° C para cura por aproximadamente 60 minutos. A matriz elastoméri-ca foi removida do forno e resfriada por 10 minutos em aproximadamente 25° C. A pele foiremovida com uma serra e a matriz elastomérica foi pressionada manualmente a partir detodas as laterais para abrir as janelas de células. A matriz elastomérica foi colocada nova- mente no forno de circulação de ar para pós-cura em 100 a 105° C por 3,5 horas adicionais.Ambas as reticulações física e química estavam presentes na matriz elastomérica final.

Seguindo a cura, as laterais e a base do bloco de espuma foram aparadas, então amatriz elastomérica foi reticulada como descrito no Exemplo 5. O diâmetro de poro médio ououtra dimensão transversal maior da Matriz Elastomérica Reticulada 5, como determinado por observações de microscópio óptico, foi aproximadamente 220 μιη.

Os seguintes testes foram executados na assim formada Matriz Elastomérica Reti-culada 5, obtida a partir da reticulação da espuma, usando os métodos de teste baseadosno Padrão ASTM D3574. A densidade da Matriz Elastomérica Reticulada 5 foi determinadacomo descrito no Exemplo 5; o valor de densidade de 4,27 Ibs/pés3 (0,068 g/cc) foi obtido. Os testes de tração foram conduzidos na Matriz Elastomérica Reticulada 5 comodescrito no Exemplo 5. A resistência à tração pós-reticulação média perpendicular à direçãoda elevação da espuma foi determinada como sendo aproximadamente 36,8 psi (25.870kg/m2). O alongamento pós-reticulação na quebra perpendicular à direção da elevação daespuma foi determinado como sendo aproximadamente 114%. A resistência à tração pós-reticulação média paralela à direção da elevação da espuma foi determinada como sendoaproximadamente 66,6 psi (46.805 kg/m2). O alongamento pós-reticulação na quebra parale-la à direção da elevação da espuma foi determinado como sendo aproximadamente 117%.

A força de resistência à ruptura da Matriz Elastomérica Reticulada 5 foi medida emespécimes medindo aproximadamente 152 mm de comprimento, 25 mm de largura e 12,7 mm de altura de acordo com o método de teste descrito no Padrão ASTM D3574. Um cortede 40 mm foi feito em cada lateral de cada espécime. A resistência à ruptura foi medida u-sando um Instrumento de Teste Universal INSTRON Modelo 1122 com uma velocidade detração de 50 cm/min (19,6 polegadas/min). A resistência à ruptura foi determinada comosendo aproximadamente 3,15 Ibs/pol linear (526 g/cm linear). Um exemplo de um dispositivo implantável de acordo com a invenção, um remendoquadrado medindo 1 cm de comprimento e largura χ 2 mm de altura, foi feito usando a Ma-triz Elastomérica Reticulada 5 e incorporando uma fibra de poliéster de multifilamento 4-0(Telflex Medicai) nesta. A fibra de poliéster trançada (com um diâmetro equivalente a umasutura 4-0 tendo um diâmetro máximo de 0,20 mm e uma resistência à tração mínima de1,65 Ibs (748 g)) foi incorporada no dispositivo implantável quadrado usando uma máquinade costura Viking Platinum Modelo 730 com costura tipo 1 e um afastamento de 3 mm.

Um dispositivo implantável foi colocado na parede abdominal de um rato Sprague-Dawley. O defeito na parede abdominal era de espessura parcial e deixou a fáscia abdomi-nal e o peritônio e a pele intactos. Determinado diferentemente, os músculos oblíquos ab-dominais interno e externo foram cortados e substituídos pelo dispositivo implantável de tes-te no rato. Então, não havia entrada de dispositivo na cavidade abdominal e a pele estavaintacta seguindo fechamento cirúrgico do sítio operativo. O dispositivo foi rodeado por tecidode músculo nativo, tecido subcutâneo e fáscia. O rato foi sacrificado em 16 semanas depoisda implantação.

A análise de histologia em 16 semanas mostrou penetração de tecido e proliferaçãopor todo o dispositivo implantado. O dispositivo implantado promoveu reparo do defeito daparede abdominal no rato. O dispositivo demonstrou resposta favorável e foi bio-integradocom boa penetração de tecido.

Exemplo 14: Fabricação de um Dispositivo Implantável a partir da Matriz Elastomé-rica Reticulada 4 e Reforço de Fibra Trançada

A Matriz Elastomérica Reticulada 4 foi feita pelos seguintes procedimentos descri-tos no Exemplo 8. Um dispositivo implantável, tal como um remendo cirúrgico, moldado co-mo um remendo retangular tendo dimensões de 20 mm de comprimento, 34 mm de largurae 2 mm de espessura, foi cortado a partir da matriz elastomérica reticulada. As fibras de po-liéster trançadas (Telflex Medicai; diâmetro equivalente a uma sutura 5-0 e tendo um diâme-tro máximo de 0,15 m e uma resistência à tração mínima de 0,88 Ibs (399 g)) foram incorpo-radas no dispositivo implantável retangular usando uma máquina de bordar (Baby Lock E-sante Modelo BLN) com o padrão ilustrado na Figura 13. As dimensões para característicasdo padrão são fornecidas na Figura 14.

As fibras de poliéster trançadas foram incorporadas no dispositivo implantável re-tangular usando um ponto de cruz com as seguintes configurações: afastamento da costuraem linha = 1,5 mm; densidade de costura em região = 3,9 linhas/mm; configuração de ten-são de máquina = 1,4. As dimensões de grade foram 10 mm χ 8 mm com bordas de 2 mmao longo de cada uma das quatro laterais.

Cada dispositivo implantável, incorporando as fibras trançadas, foi testado para for-ça de retenção da sutura (SRS), que é definida como a força máxima exigida para puxaruma sutura padrão através do dispositivo, desse modo levando-a a falhar. Cada dispositivo,incorporando as fibras trancadas, foi também testado para a força de quebra por tração(TBS), que é definida como a força máxima exigida para a falha de tração para o dispositivointeiro. Ambos os testes foram executados usando um Instrumento de Teste UniversalINSTRON Modelo 3342.

No teste SRS, uma sutura de poliéster trançada ETHIBOND 2-0 foi inserida emuma extremidade do dispositivo implantável usando uma agulha e a sutura foi afixada aodispositivo de 2 mm a 3 mm abaixo da primeira linha de grade horizontal e aproximadamen-te na linha de centro do dispositivo. Um laço, aproximadamente 50 mm a 60 mm de compri-mento, foi formado pelas duas extremidades dos fios da sutura. A extremidade livre (quenão foi afixada à sutura) do dispositivo foi montada dentro de faces revestidas com borrachaplanas da garra fixa inferior e presa. O teste SRS foi executado sob modo de deslocamentoem uma velocidade de tração de 100 mm/min (3,94 pol/min) com as garras móveis se sepa-rando ou se movendo para cima e para longe das garras fixas. Um valor SRS médio de 21Newtons foi obtido a partir do teste desses dispositivos implantáveis incorporando as fibrasde poliéster trançadas.

No teste TBS desses dispositivos implantáveis, uma extremidade do dispositivo foimontada entre as faces revestidas com borracha no fixador pneumático fixo e a outra extre-midade do dispositivo foi montada entre as faces revestidas com borracha no fixador pneu-mático móvel. O teste foi executado sob modo de deslocamento em uma velocidade de tra-ção de 100 mm/min (3,94 pol/min) com as garras móveis se separando ou se movendo paracima e para longe das garras fixas. Um valor TBS médio de 57 Newtons foi obtido.

Exemplo 15: Uso de um Dispositivo Implantável com a Matriz Elastomérica Reticu-Iada 4 e Reforço de Fibra Trancada no Aumento do Manquito Rotator de um Rato

Um dispositivo implantável com a Matriz Elastomérica Reticulada 4 e fibras de poli-éster trançadas e na forma de um remendo retangular foi feito similarmente ao processodescrito no Exemplo 14, exceto que as fibras de poliéster trançadas 7-0 foram usadas. Umpequeno quadrado, na forma de um remendo de 2 mm de comprimento e largura e 1 mm deespessura, foi cortado do dispositivo e implantado para cicatrização no tendão supraespina-to em um rato.

Um tratamento cirúrgico usando reparo de tendão tradicional usando suturas atra-vés do osso foi empregado, mas aumentado usando o dispositivo implantável descrito noparágrafo anterior. Uma ruptura no tendão supraespinato bilateral foi cirurgicamente criadano rato. No ombro direito do rato, uma seção transversal completa de espessura completado tendão supraespinato foi formada. O dispositivo foi suturado no topo do tendão e a cons-trução de remendo-tendão foi reparada no osso usando duas suturas transósseasPROLENE 5-0. Oito semanas seguintes ao reparo cirúrgico, o rato foi sacrificado e a análisede histologia do reparo no tendão foi conduzida.

A análise de histologia, ilustrada pela fotografia na Figura 15, não mostrou quanti-dade significativa de inflamação ou vascularização apropriada. A porcentagem de espaçovazio do dispositivo implantável ocupado pela penetração de tecido, determinada a partir daanálise da área ocupada pela penetração de tecido nas fotografias, tal como a Figura 15, foipelo menos aproximadamente 80%. Para a penetração de tecido no dispositivo implantável,como visualizado por esforço H&E convencional, a morfologia celular mais próxima ao dis-positivo foi consistente com as células de tecido conjuntivo, tal como fibroblastos, que sãoativos na produção da matriz de colágeno, enquanto as células distais (ou adicionalmenteremovidas das células mais próximas do dispositivo implantável) pareceram mais inertes. Otecido ao redor do dispositivo implantável foi grosseiramente organizado. As áreas de tecidono dispositivo foram organizadas em qualquer dado poro da matriz elastomérica reticuladacompreendendo o dispositivo. Entretanto, o tecido dentro do dispositivo implantável aindanão foi completamente organizado na hora do sacrifício, à medida que o tempo de cicatriza-ção não foi provavelmente suficiente.

Exemplo 16: Síntese e Propriedades da Matriz Elastomérica Reticulada 6 e seu Usoem um Dispositivo Implantável com Reforço de Fibra Trançada para o Reparo do ManguitoRotator de um Rato

Uma matriz de policarboneto uréia-uretano elastomérica biodurável reticulada foifeita por um processo similar àquele descrito no Exemplo 13, exceto que o isocianato aro-mático RUBINATE 9258 (de Huntsman, compreendendo uma mistura de 4,4'-MDI e 2,4'-MDI), foi usado como o componente isocianato e nenhum agente reticulador e extensor decadeia foi usado. O RUBINATE 9258 contém aproximadamente 68% do peso de 4,4'-MDI,aproximadamente 32% do peso de 2,4-MDI, tem uma funcionalidade de isocianato de apro-ximadamente 2,33 e é um líquido em 25° C. Um poliol, carbonato de 1,6-hexametileno(POLY-CD CD220), isto é, um diol, com um peso molecular de aproximadamente 2.000 Dal-tons, foi usado como o componente poliol e foi um sólido em 25° C. As proporções dos com-ponentes que foram usados são dadas na Tabela 12 abaixo.

Tabela 12

<table>table see original document page 112</column></row><table>

O perfil de formação de espuma foi como segue: tempo de mistura de 10 segundos,tempo de cremosidade de 16 segundos, e tempo de elevação de 80 segundos.

Dois minutos depois do início da mistura da espuma, a matriz elastomérica foi colo-cada em um forno em 100° C a 150° C para cura por 60 minutos. A matriz elastomérica foiremovida do forno e resfriada por 10 minutos em aproximadamente 25° C. A pele foi removi-da com uma serra e a matriz elastomérica foi pressionada manualmente a partir de todas aslaterais para abrir as janelas de células. A matriz elastomérica foi colocada novamente noforno de circulação de ar para pós-cura em 100 por 4 horas adicionais.

A espuma foi reticulada uma vez usando um processo substancialmente similar aoprocesso de reticulação descrito no Exemplo 5 para produzir a Matriz Elastomérica Reticu-lada 6. O diâmetro médio do poro ou outra dimensão transversal maior da Matriz Elastomé-rica Reticulada 6, como determinado a partir de observações de microscópio óptico, estavaentre 275 pm e 350 pm.

Os seguintes testes foram executados na assim formada Matriz Elastomérica Reti-culada 6, obtida a partir da reticulação da espuma, usando os métodos de teste baseadosno Padrão ASTM D3574. A densidade da Matriz Elastomérica Reticulada 6 foi determinadacomo descrito no Exemplo 5; o valor de densidade de 2,99 lbs/pé3 (0,046 g/cc) foi obtido.

Os testes de tração foram conduzidos na Matriz Elastomérica Reticulada 6 comodescrito no Exemplo 5. A resistência à tração pós-reticulação média perpendicular à direçãoda elevação da espuma foi determinada como sendo aproximadamente 33,6 psi (23.625kg/m2). O alongamento pós-reticulação na quebra perpendicular à direção da elevação daespuma foi determinado como sendo aproximadamente 220%.

Testes compressivos foram conduzidos usando espécimes da Matriz ElastoméricaReticulada 6 como descrito no Exemplo 5. A força compressiva pós-reticulação em 50% decompressão, paralela à direção da elevação da espuma, foi determinada como sendo apro-ximadamente 1,25 psi (878 kg/m2).

Para implantação cirúrgica, a matriz foi dimensionada e moldada apropriadamentecortando-se um bloco da Matriz Elastomérica Reticulada 6 que foi anteriormente esterilizadapor radiação gama. Os ratos Sprague-Dawley (pesando de aproximadamente 250 g a apro-ximadamente 275 g) foram usados para esse experimento. Todos os ratos foram anestesia-dos com uma injeção intramuscular de Ketamine (100 mg/kg) e Xylazine (5 mg/kg). Então,as extremidades superiores foram raspadas, assepticamente preparadas e guarnecidas. Aprofilaxia com antibiótico foi fornecida por um total de sete dias.

A exposição cirúrgica envolveu incisões de 2 cm sobre os aspectos dorsais do om-bro e escápula bilateralmente. Em cada ombro, a espinha escapular foi identificada, e omúsculo deltóide foi divido em linha com suas fibras sobre uma distância de 1 cm. A bursasubacromial foi aberta, mas não cortada. O tendão supraespinato foi visualizado à medidaque ele passou debaixo do arco coracoacromial para sua inserção na tuberosidade maior doúmero proximal.

Em um grupo de extensão de tecido (Grupo 1), uma area de 2 mm de largura dotendao supraespinato foi cortada bilateralmente, começando 1 mm prócimo ao sítio da in-serção e se estendendo 2 mm adiante de forma proximal, resultando em um defeito de 2mm por 2 mm. Isso representou aproximadamente 50% da largura do tendão supraespinato,correspondente a uma grande ruptura do manguito rotator de espessura toral em humanos.O defeito foi ligado com o dispositivo implantável da Matriz Elastomérica Reticulada6 de 2 mm por 2 mm e 1 mm de espessura desse exemplo, que foi interposto entre a bordado tendão e o sítio de inserção na tuberosidade maior. O dispositivo foi fixado distalmente àmaior tuberosidade através de túneis transósseos com duas suturas interrompidasPROLENE 5-0 (Ethicon Inc). A borda proximal do dispositivo foi então afixada à borda lateraldo tendão com duas suturas PROLENE 5-0. O músculo deltóide foi então re-aproximado doombro com sutura VICRYL 4-0 (Ethicon Inc) interrompida, e a pele foi fechada comMONOCRYL 3-0 (Ethicon Inc).

Em um grupo de aumento de tecido (Grupo 2), defeitos de espessura total bilateraisforam criados em 1 mm proximal à inserção do tendão supraespinato com uma lâmina debisturi #15, mas em contraste com o Grupo 1, nenhuma seção do tendão foi removida. Odefeito foi então reparado no sítio da inserção na maior tuberosidade com duas suturasPROLENE 5-0 através de túneis transósseos. O reparo foi adicionalmente reforçado porsobre-costura com um dispositivo implantável de matriz elastomérica reticulada desse e-xemplo, criando uma construção em camadas consistindo de matriz elastomérica reticuladae tendão. O músculo deltóide foi então re-aproximado do ombro com sutura VICRYL 4-0(Ethicon Inc) interrompida, e a pele foi fechada com MONOCRYL 3-0 (Ethicon Inc).

Nos experimentos do Grupo 1 e do Grupo 2, todos os animais foram sacrificadosseis semanas pós-operativamente por inalação de dióxido de carbono. O ombro do rato foiavaliado macroscopicamente por evidência grosseira de cicatrização e o tendão supraespi-nato e o úmero proximal foram removidos para análise de histologia. A inspeção grosseirana hora da restauração revelou boa integração no tendão e osso, nenhuma mudança infla-matória grosseira, e mínimo tecido de cicatriz. As aderências foram encontradas no espaçosubacromial e região subdeltóide, consistente com mudanças pós-cirúrgicas. Histologica-mente, os ombros não demonstraram células inflamatórias ou vascularização inapropriada.As fibras de colágeno foram alinhadas em qualquer dado compartimento de poros do dispo-sitivo implantável e a organização foi a do tecido conjuntivo regular com densas fibras decolágeno. Geralmente, notou-se que as células adicionalmente removidas do dispositivoforam grosseiramente similares àquelas diretamente revestindo o dispositivo, não indicandoinfluência maligna óbvia do material da matriz elastomérica reticulada na morfologia da célu-la. A avaliação histomorfométrica dos espécimes do Grupo 1 mostrou uma relação de pre-enchimento média de infiltração de tecido reparativo no dispositivo de 77,6% (desvio padrão+/- 8,3%).

Analogamente ao Grupo 1, os dispositivo implantados usados para aumento de te-cido (Grupo 2) não demonstrou mudanças inflamatórias ou vascularização inapropriada de-pois de seis semanas de implantação in vivo. Também, mínima cicatriz consistente commudanças pós-cirúrgicas foi encontrada. A análise de histologia dos dispositivos implanta-dos mostrou resultados substancialmente idênticos ao Grupo 1. Especificamente, não houvemudanças inflamatórias significativas. Notou-se também que o tecido reparativo infiltrandoos dispositivos foi bem bio-integrado com o tendão do supraespinato e o tendão ligado aoúmero. A análise histomorfométrica demonstrou uma infiltração de dispositivo média de79,9% (desvio padrão +/- 7,7%).

Exemplo 17: Uso da Matriz Elastomérica Reticulada 2 em um Dispositivo Implantá-vel com Reforço de Fibra Trançada

A Matriz Elastomérica Reticulada 2 foi feita seguindo os procedimentos descritos noExemplo 6. Dispositivos implantáveis, moldados como remendos retangulares tendo dimen- sões de 54 mm de comprimento, 34 mm de largura e 2 mm de espessura, foram cortados apartir da Matriz Elastomérica Reticulada 2. As fibras de poliéster trançadas de multifilamento(Telflex Medicai; diâmetro do filamento equivalente a uma sutura 4-0 e tendo um diâmetrode 0,20 m e uma resistência à tração mínima de 1,65 Ibs (748 gramas)) foram incorporadasna forma de uma grade no dispositivo em forma de remendo retangular usando uma máqui-na de costura Viking Platinum 730. As fibras de poliéster trançadas foram incorporadas noremendo retangular usando um ponto de cruz com as seguintes configurações: costura tipo Icom um afastamento de 2,5 mm e uma tensão de 6,5. As dimensões da grade quadradaforam 10 mm χ 10 mm com 2 mm de bordas ao longo de cada uma das quatro laterais.

O SRS e TBS foram testados usando o mesmo método descrito no exemplo 14. A magnitude do SRS foi 36,5 Newtons com uma extensão de 25 mm gravada na falha do dis-positivo implantável submetido à tração pela sutura ETHIBOND 2-0. A magnitude do TBS foi56 Newtons com uma extensão de 7,1 mm na falha de tração do dispositivo inteiro.Exemplo 18: Moldaqem Compressiva da Matriz Elastomérica Reticulada 1A Matriz Elastomérica Reticulada 1 foi feita seguindo os procedimentos descritos noExemplo 5. Essa matriz foi moldada de forma compressiva em 2 dimensões usando o se-guinte procedimento.

Os dispositivos implantáveis na forma de cilindros ("pré-formas cilíndricas") com umdiâmetro de 60,5 mm e uma altura de 62,0 mm foram cortados a partir da Matriz Elastoméri-ca Reticulada 1. As pré-formas cilíndricas foram usinadas tal que os eixos dos cilindros eramparalelos à direção da elevação da espuma. As pré-formas cilíndricas foram secas aque-cendo-as em um Forno de Convecção de Ar (Blue M Inert Gas Oven Modelo DCA 336F) a70° C por 1,5 horas e armazenadas em um ambiente seco.

Os moldes cilíndricos (cada um consistindo de uma base e tampa de molde de a -lumínio) de 40,5 mm de diâmetro e 62,0 mm de altura foram usados para moldagem com-pressiva das pré-formas cilíndricas secas. Uma pré-forma cilíndrica seca foi ajustada porpressão (em aproximadamente 25° C) em cada molde tal como para conferir uma relação decompressão de 1,49 vezes na direção radial, que foi perpendicular à direção da elevação daespuma original. A relação da área transversal antes e depois da compressão foi 2,2 vezes.Os moldes, cada um contendo uma pré-forma cilíndrica da matriz elastomérica reticuladacomprimida, foram mantidos em posição com grampos ajustáveis e então colocados no for-no. O forno foi purificado com nitrogênio. Os moldes foram aquecidos em uma atmosfera denitrogênio no forno por 3 horas em uma temperatura de 130° C. Então, os moldes foramremovidos do forno e resfriados por 15 segundos usando ar comprimido antes dos gramposserem soltos. As pré-formas cilíndricas da Matriz Elastomérica Reticulada 1 comprimida reti-veram o tamanho e a forma do molde. Esses cilindros moldados por compressão foram ar-mazenados em um ambiente seco.

As propriedades das matrizes elastoméricas reticuladas moldadas por compressãoforam medidas usando procedimentos descritos nos Exemplos 5 e 6. As propriedades daMatriz Elastomérica Reticulada antes e depois da moldagem compressiva são apresentadasna Tabela 13 abaixo, que demonstra, por exemplo, melhora significativa da moldagem com-pressiva das propriedades da matriz elastomérica reticulada.

Tabela 13

<table>table see original document page 116</column></row><table>

Exemplo 19: Matriz Elastomérica Reticulada 1 Moldada por Compressão e seu Usoem um Dispositivo Implantável para Reparo da Parede Abdominal do RatoUm exemplo de um dispositivo implantável de acordo com a invenção, um remendoquadrado medindo 1 cm de comprimento e largura e 2 mm de altura, foi feito usando a Ma-triz Elastomérica Reticulada 1 Moldada por Compressão preparada como descrito no Exem-plo 18 e incorporando uma Fibra CP multifilamento 5-0 (C. P. Medicai) nesta. A fibra trança-da foi incorporada no dispositivo retangular usando uma máquina de costura Viking PlatinumModelo 730 com costura tipo 1 e um afastamento 3 mm.

Um dispositivo implantável foi colocado na parede abdominal de cada um dos vinteratos Spraque-Dawley. O defeito da parede abdominal foi de espessura parcial e deixado nafáscia abdominal e o peritônio e a pele intactos. Determinado diferentemente, os músculosoblíquos abdominais internos e externos foram cortados e substituídos pelo dispositivo im-plantável de teste no rato. Então, não houve entrada de dispositivo na cavidade abdominal ea pele estava intacta seguindo fechamento cirúrgico do sítio operativo. O dispositivo implan-tado foi rodeado por tecido de músculo nativo, tecido subcutâneo e fáscia. Quatro ratos fo-ram sacrificados em cada uma das 1, 2, 4, 8 ou 16 semanas depois da implantação.

Também implantado no defeito da parede abdominal acima descrito de cada umdos vinte ratos Sprague-Dawley diferentes foi um remendo quadrado medindo 1 cm decomprimento e largura e 2 mm de altura que foi feito como descrito acima usando a MatrizElastomérica Reticulada 1 Moldada por Compressão, mas sem incorporar a fibra CP multifi-lamento 5-0. Quatro desses ratos foram também sacrificados em cada uma das 1, 2, 4, 8 ou16 semanas depois da implantação. Esses ratos foram também sacrificados em 1, 2, 4, 8 ou16 semanas depois da implantação.

Na hora designada do sacrifício, o sítio operativo mais tecido nativo circundante foiexplantado e avaliado por análise de histologia para os dispositivos implantáveis com e semo fio de fibra CP.

Houve uma resposta de tecido hospedeiro similar a ambos os dispositivos implan-táveis da Matriz Elastomérica Reticulada 1 moldada por compressão reforçada e não refor-çada. A resposta de cicatrização foi caracterizada por uma reação inflamatória no sítio dainteração do enxerto no hospedeiro consistindo de infiltração de célula principalmente mo-nonuclear na semana 1. As células gigantes multinucleadas aumentaram em número portodo o curso do estudo. Pela semana 2, uma cápsula de tecido conjuntivo crescentementeorganizada ao redor do enxerto e tecido conjuntivo estava começando a preencher os porosdo dispositivo implantável. A organização do tecido conjuntivo progressivamente aumentoucom o tempo. O tecido conjuntivo estava muito maduro dentro e ao redor do material de en-xerto na semana 16. A quantidade de vasculatura no enxerto aumentou até a semana 8.Nenhuma necrose do tecido de músculo adjacente foi notada em qualquer dos animais.

Exemplo 20: Uso da Matriz Elastomérica Reticulada 4 com uma Superfície Seleti-vamente Não Porosa em um Dispositivo Implantável com Fibras Trancadas MultifilamentoA Matriz Elastomérica Reticulada 4 é feita pelos seguintes procedimentos descritosno Exemplo 8. Uma fatia quadrada, medindo 50 mm de comprimento e largura e 2 mm dealtura, é cortada da matriz. Das duas superfícies da fatia com a maior área de superfície,uma é colocada em contato com uma chapa aquecida (mantida em uma temperatura eleva-da em excesso de 160° C) em uma atmosfera de nitrogênio para fundir a superfície em con-tato, desse modo criando uma camada relativamente impenetrável, ou uma camada combaixa permeabilidade em relação à matriz elastomérica reticulada, em uma lateral da fatia.Um dispositivo implantável, um remendo quadrado medindo 42 mm de comprimento e largu-ra e 2 mm de altura, é subseqüentemente cortado da fatia anteriormente descrita com a ca-mada impenetrável. As fibras de poliéster 4-0 trançadas multifilamento (Telflex Medicai; di-âmetro equivalente à sutura 4-0) são incorporadas na forma de uma grade no remendo qua-drado para formar um dispositivo implantável que pode ser usada como, por exemplo, umarede cirúrgica. As dimensões da grade quadrada são 8 mm χ 8 mm com 2 mm de bordas aolongo de cada uma das quatro laterais.

Exemplo 21: Uso da Matriz Elastomérica Reticulada 4 com uma Superfície Seleti-vamente Não Porosa em um Dispositivo Implantável com Fibras Trancadas MultifilamentoDeqradável

A Matriz Elastomérica Reticulada 4 é feita pelos seguintes procedimentos descritosno Exemplo 8. Uma fatia quadrada, medindo 50 mm de comprimento e largura e 2 mm dealtura, é cortada da matriz. Das duas superfícies da fatia com a maior área de superfície,uma é revestida com uma solução de policarbonato poliuretano termoplástico dissolvida emuma mistura de 97% de tetraidrofurano e 3% de dimetilformamida por volume. Depois dossolventes evaporarem, um fino revestimento é deixado nos poros da superfície em contato,desse modo criando uma camada relativamente impenetrável, ou uma camada com baixapermeabilidade em relação à matriz elastomérica reticulada, em uma lateral da fatia. Umdispositivo implantável, um remendo quadrado medindo 42 mm de comprimento e largura e2 mm de altura, é subseqüentemente cortado da fatia anteriormente descrita com a camadaimpenetrável. Fibras trançadas de multifilamento degradáveis (Ethicon Inc.; copolímero deglicolida e Iactida e diâmetro equivalente a uma sutura VICRYL 4-0) são incorporadas naforma de uma grade no remendo quadrado para formar um dispositivo implantável que podeser usado, por exemplo, como uma rede cirúrgica. As dimensões da grade quadrada são 8mm χ 8 mm com bordas de 2 mm ao longo de cada uma das quatro laterais.

Exemplo 22: Uso da Matriz Elastomérica Reticulada 4 com Reforço de Fibra Tran-cada em um Dispositivo Implantável para o Aumento do Manauito Rotatorde Ovelha

Um dispositivo implantável formado a partir da Matriz Elastomérica Reticulada 4 efibras de poliéster trançado e na forma de um remendo retangular medindo 40 mm de com-primento, 20 mm de largura, e 2 mm de espessura foi feito como descrito no Exemplo 14,exceto que as fibras de poliéster trançadas 7-0 foram usadas. Tal dispositivo implantável foiimplantado em cada ovelha do Grupo 2 como descrito abaixo para cicatrização da rupturado manguito rotator e o tendão infraespinato no modelo crônico de ovelha para avaliar amelhora da conexão do dispositivo implantável do tensão infraespinato ao úmero.

Um defeito crônico foi criado no ombro direito de cada ovelha. Esqueletalmentemaduros, ovelhas Rambouillet X Columbia (Ovis ares) de mais de 3,5 anos de idade pesan-do de aproximadamente 60 kg a aproximadamente 100 kg foram usadas. 23 animais passa-ram por esse procedimento. Sob anestesia geral usando condições assépticas, uma incisãode 6 cm na pele foi feita na junta do ombro direito. O músculo coli subcutâneo foi dividido emlinha com a incisão. O músculo deltóide foi dividido ao longo da divisão tendinosa entre suacabeça acromial e escapular. A cabeça superficial e a inserção do tendão infraespinato fo-ram isoladas. O infraespinato foi desconectado do úmero e então enrolado com uma lâminade 5 cm χ 3 cm de Substituto Dura PRECLUDE (W. L. Gore and Associates, Flagstaff, AZ).O ferimento foi fechado usando métodos de rotina.

Quatro semanas depois, as ovelhas foram re-anestesiadas e a ovelha dePRECLUDE foi removida. O primeiro sítio de inserção do tendão infraespinato foi descasca-do com uma broca ortopédica de Hall. Uma área padrão do osso (1 cm χ 1 cm) foi descas-cada. Em um grupo de controle com 11 animais (Grupo 1), depois da localização de quatroâncoras de tacha de biosutura (de 3,0 mm da Arthrex) em uma configuração quadrada de 1cm χ 1 cm na tuberosidade umeral, o tendão infraespinato foi preso e re-afixado ao úmeroproximal usando duas âncoras de sutura e uma costura de padrão Mason-Allen. Determina-do de outra forma, no grupo de controle, o tendão foi re-afixado ao osso sem o dispositivoimplantável.

No outro grupo com 12 animais (Grupo 2), um dispositivo implantável foi colocadono topo do sítio de reparo tal que houve aproximadamente uma saliência de 1 cm na lateralda tuberosidade. O restante do dispositivo se estendeu no tendão. As suturas de âncorausadas para a ligação do tendão passaram através do dispositivo implantável com costurascom ponto de colchoeiro verticais, criando uma construção em camadas consistindo de dis-positivo implantável e tendão. Lateralmente, as outras duas suturas de âncora passaramatravés do dispositivo e apertaram o dispositivo implantável na tuberosidade. Todas as cos-turas de fixação do dispositivo implantável cruzaram pelo menos um elemento de fibra dagrade de reforço no dispositivo.

Os animais do Grupo 1 e do Grupo 2 sofreram eutanásia em 12 semanas depois dasegunda cirurgia de re-ligamento. Nove ombros do grupo que recebeu o dispositivo implan-tável (Grupo 2) e oito ombros do grupo de controle (Grupo 1) foram coletados e imediata-mente preparados para teste biomecânico como segue. Depois da remoção do tecido moldeestranho, enquanto deixando a construção úmero-tendão infraespinato intacta, vários para-fusos foram perfurados em ambos os úmeros proximal e distai para aumentar a aquisição doúmero nas áreas que foram acopladas aos fixadores de metal usando um material de pre-enchimento de polimetilmetacrilato (PMMA). Cada espécime de teste foi então montada emuma máquina de teste servo-hidráulico (Modelo 805 da MTS Corp., Eden Prairie1 MN) usan-do fixadores especialmente projetados. O fixador inferior mantido na extremidade preenchi-da com PMMA do úmero. O fixador superior foi preso no tendão infraespinato com um criofi-xador de latão, desenvolvido baseado nos estudos anteriores como uma precaução paraimpedir derramamento. O fixador superior foi movido em 0,5% esforço/seg para forneceruma carga de tração até a falha do espécime e a carga final (definida como a carga máxima)alcançada por cada espécime durante o teste biomecânico foi gravada.

A carga final média (de 8 animais) para o grupo de controle (Grupo 1) foi 762 New-tons com um desvio padrão de 474 Newtons. A carga final média (de 9 animais) para o gru-po que recebeu o dispositivo implantável (Grupo 2) foi 1,328 Newtons com um desvio pa-drão de 427 Newtons. Usando uma análise estatística ANOVA de uma via padrão e em umvalor ρ de 0,05, a carga final para o grupo que recebeu o dispositivo implantável (Grupo 2)foi julgada como significativamente diferente e mais alta do que a do grupo de controle(Grupo 1) que não recebeu o dispositivo.

A análise de histologia foi feita nos três ombros reparados a partir do grupo de con-trole (Grupo 1) que não foram usados no teste biomecânico e três ombros reparados a partirdo grupo que recebeu o dispositivo implantável (Grupo 2) que não foram usados no testebiomecânico. Histologicamente, o material de dispositivo implantável encontrou-se muitoinerte. Resposta à inflamação muito mínima foi evidente. A penetração de tecido foi identifi-cada em todos os dispositivos implantáveis com formação de fibra de colágeno. Os tecidostambém cresceram no osso do úmero.

Exemplo 23: Síntese e Propriedades da Matriz Elastomérica Reticulada 7

A matriz de policarbonato uréia-uretano elastomérica biodurável reticulada foi feitapelo procedimento descrito no Exemplo 5, exceto que os ingredientes usados e suas pro-porções são dados na Tabela 14 abaixo.

Tabela 14

<table>table see original document page 120</column></row><table>Tensoativo BF 2370 1,20Catalisador 33LV 0,35Glicerina 1,151,4-Butanodiol 3,00

O diâmetro médio de célula ou outra dimensão transversal maior da Matriz Elasto-mérica Reticulada 7, como determinado a partir de observações de microscópio óptico, foiaproximadamente 481 μm. As imagens SEM da Matriz Elastomérica Reticulada 7 demons-traram, por exemplo, a rede de células interconectadas via os poros abertos nesta.

Os seguintes testes foram executados na assim formada Matriz Elastomérica Reti-culada 7, obtida reticulando-se a espuma, usando métodos de teste baseados em PadrãoASTM D3574. A densidade da Matriz Elastomérica Reticulada 7 foi determinada como des-crito no Exemplo 5; um valor de densidade de 4,96 lbs/pé3 (0,080 g/cc) foi obtido.

Os testes de tração foram conduzidos em espécimes da Matriz Elastomérica Reti-culada 7 como descrito no Exemplo 5. A resistência à tração pós-reticulação média perpen-dicular à direção da elevação da espuma foi determinada como sendo aproximadamente50,2 psi (35.300 kg/m2). O alongamento pós-reticulação na quebra perpendicular à direçãoda elevação da espuma foi determinado como sendo aproximadamente 162%. A resistênciaà tração pós-reticulação média paralela à direção da elevação da espuma foi determinadacomo sendo aproximadamente 68,2 psi (48.000 kg/m2). O alongamento pós-reticulação naquebra paralela à direção da elevação da espuma foi determinado como sendo aproxima-damente 166%.

Os testes compressivos foram conduzidos usando espécimes da Matriz Elastoméri-ca Reticulada 7 como descrito no Exemplo 5. A força compressiva pós-reticulação em 50%de compressão, paralela à direção da elevação da espuma, foi determinada como sendoaproximadamente 3,31 psi (2.325 kg/m2).

A recuperação resiliente da Matriz Elastomérica Reticulada 7 foi medida como des-crito no Exemplo 5. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 15.

Tabela 15

<table>table see original document page 121</column></row><table>

A permeabilidade a fluido através da Matriz Elastomérica Reticulada 7 foi medidana direção da elevação da espuma como descrito no Exemplo 5 usando o Medidor de Per-meabilidade a Líquido Automatizado, Modelo LP-101-A. A permeabilidade da Matriz Elasto-mérica Reticulada 7 foi determinada como sendo 282 Darcy na direção da elevação da es-puma.

A permeabilidade foi também medida depois que a Matriz Elastomérica Reticulada7 foi comprimida (perpendicular à direção da elevação da espuma) tal como para reduzir aárea de fluxo disponível, como descrito no Exemplo 5. A linha 1 na Figura 11 é um gráficoda Permeabilidade Darcy vs. Área de fluxo disponível para a matriz elastomérica reticulada7. Na Figura 11, 100% da Área de Fluxo Disponível representa a Matriz Elastomérica Reti-culada 7 não comprimida e demonstra a permeabilidade mais alta na direção na elevaçãoda espuma, 282 Darcy. A permeabilidade na direção da elevação da espuma para a MatrizElastomérica Reticulada 7 diminuiu para 136 Darcy quando a área de fluxo disponível de-pois da compressão foi reduzida para 47,2% da área original e para 95 Darcy quando a áreade fluxo disponível depois que a compressão foi reduzida para 37,0% da área original.

Exemplo 24: Síntese e Propriedades da Matriz Elastomérica Reticulada 8

A matriz de policarbonato uréia-uretano elastomérica biodurável reticulada foi feitapelo procedimento descrito no Exemplo 7, exceto que os ingredientes usados e suas pro-porções são dados na Tabela 16 abaixo. Em particular, os tensoativos B-8300 e B-5055 (daGoldschmidt) foram usados no lugar do tensoativo B-8305 para estabilização das células.

Tabela 16

Ingrediente Partes do Peso

ComponentePoIioI 100

Componente Isocianato 49,18

índice de Isocianato 1,00

Modificador de Viscosidade 5,80

Abridor de Célula 2,00

Água destilada 1,45

Tensoativo B-8300 0,45

Tensoativo B-5055 0,45

Tensoativo BF 2370 0,90

Catalisador 33LV 0,30

Catalisador A-133 0,15

Glicerina 2,00

1,4-Butanodiol 2,00

O diâmetro médio de célula ou outra dimensão transversal maior da Matriz Elasto-mérica Reticulada 8, como determinado a partir de observações de microscópio óptico, foiaproximadamente 512 μητι. As imagens SEM da Matriz Elastomérica Reticulada 8 demons-traram, por exemplo, a rede de células interconectadas via os poros abertos nesta.

Os seguintes testes foram executados na assim formada Matriz Elastomérica Reti-culada 8, obtida reticulando-se a espuma, usando métodos de teste baseados em PadrãoASTM D3574. A densidade da Matriz Elastomérica Reticulada 8 foi determinada como des-crito no Exemplo 5; um valor de densidade de 5,25 lbs/pé3 (0,084 g/cc) foi obtido.

Blocos da Matriz Elastomérica Reticulada 8 foram então anelados, não confinada,em um forno em 110° C por 5 ou 10 horas.

Os testes de tração e teste compressivos foram conduzidos em espécimes da Ma-triz Elastomérica Reticulada 8 como não anelada e anelada ambos perpendicular e paraleloà direção da elevação da espuma como descrito no Exemplo 5. Adicionalmente, o módulode tração e o módulo compressivo, isto é, a inclinação inicial de cada curva de tensão vs.esforço correspondente, foram calculados determinando-se a relação de tensão para esfor-ço em baixos esforços. Como demonstrado pelos resultados mostrados abaixo na Tabela17, o anelamento pós-reticulação em 110° C por ambas 5 e 10 horas resultou em desempe-nho mecânico significativamente aumentado da Matriz Elastomérica Reticulada 8. Dever-se-ia notar que a densidade da Matriz Elastomérica Reticulada 8 permaneceu substancialmenteinalterada depois do anelamento.

Tabela 17

<table>table see original document page 123</column></row><table><table>table see original document page 124</column></row><table>

Descrições Incorporadas

A descrição inteira de cada e toda Pantente Norte-Americana e pedido de patente,cada publicação de patente internacional e estrangeira e cada pedido de patente não publi-cada que é referida nesta especificação, ou em qualquer outro lugar neste pedido de paten-te, é aqui especialmente incorporada, em sua totalidade, pela respectiva referência específi-ca que foi feita a ela.

Enquanto as modalidades ilustrativas da invenção foram descritas acima, entende-se que muitas e várias modificações estarão aparentes àqueles versados na técnica rele-vante, ou podem estar aparentes à medida que a técnica se desenvolve. Tais modificaçõessão observadas como estando no espírito e escopo da invenção ou invenções descritasnesta especificação.

Claims (101)

1. Dispositivo implantável, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende umamatriz elastomérica resilientemente compressível reticulada com uma pluralidade de poros eonde o dispositivo implantável adicionalmente compreende um reforço em pelo menos umadimensão.

2. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pe-lo fato de que o reforço é um reforço unidimensional.

3. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pe-lo fato de que o reforço unidimensional compreende uma pluralidade de elementos de refor-ço unidimensionais substancialmente paralelos.

4. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pe-lo fato de que o reforço unidimensional tem uma seção transversal substancialmente circularcom um diâmetro de aproximadamente 0,03 mm a aproximadamente 1,0 mm, opcionalmen-te de aproximadamente 0,07 mm a aproximadamente 0,30 mm.

5. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pe-lo fato de que o reforço unidimensional tem uma seção transversal substancialmente circularequivalente a um diâmetro de sutura USP de aproximadamente tamanho 8-0 a aproxima-damente tamanho 0, opcionalmente de aproximadamente tamanho 8-0 a aproximadamentetamanho 2.

6. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pe-lo fato de que o reforço unidimensional compreende uma fibra, um cabo, uma sutura, umfio, ou qualquer mistura desses.

7. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pe-lo fato de que o reforço unidimensional compreende fibra de monofilamento, fio de multifila-mento, fios de multifilamento trançados, fibras de monofilamento misturadas, fios de multifi-Iamento misturados, fibras de monifilamento em feixe, fios de multifilamento em feixe, ouqualquer mistura desses.

8. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pe-lo fato de que o reforço unidimensional compreende uma fibra de polímero amorfo, uma fibrade polímero semicristalino, uma fibra de polímero reticulado, uma fibra de biopolímero, umafibra de colágeno, uma fibra de elastina, uma fibra de carbono, uma fibra de vidro, uma fibrade vidro bioabsorvível, fibra de vidro de fosfato de cálcio contendo silicato, fibra de cerâmica,fibra de poliéster, fibra de náilon, um fio de polímero amorfo, um fio de polímero semicristali-no, um fio de polímero reticulado, um fio de biopolímero, um fio de colágeno, um fio de elas-tina, fio de carbono, fio de vidro, fio de vidro bioabsorvível, fio de vidro de fosfato de cálciocontendo silicato, fio de cerâmica, fio de poliéster, fio de náilon, ou qualquer mistura desses.

9. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pe-lo fato de que o reforço unidimensional compreende um material absorvível.

10. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADOpelo fato de que o reforço unidimensional compreende um material não absorvível.

11. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADOpelo fato de que o reforço é um reforço bidimensional.

12. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADOpelo fato de que o reforço bidimensional compreende uma grade de uma pluralidade de e-lementos de reforço unidimensionais onde os elementos de reforço unidimensionais cruzamos caminhos uns dos outros.

13. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADOpelo fato de que a grade adicionalmente compreende um perímetro com pelo menos umelemento de reforço unidimensional em aproximadamente uma distância fixa a partir dasbordas do dispositivo.

14. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteri-ores, CARACTERIZADO pelo fato de que a força de desprendimento da sutura é de apro-ximadamente 5 Newtons a aproximadamente 75 Newtons, opcionalmente de aproximada-mente 10 Newtons a aproximadamente 40 Newtons.

15. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteri-ores, CARACTERIZADO pelo fato de que a força de quebra é de aproximadamente 8,8Newtons a aproximadamente 440 Newtons, opcionalmente aproximadamente 30 Newtons aaproximadamente 100 Newtons.

16. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteri-ores, CARACTERIZADO pelo fato de que a resistência ao rompimento da esfera é de apro-ximadamente 1,35 kgf a aproximadamente 34 kgf, opcionalmente 3,65 kgf a aproximada-mente 22,5 kgf.

17. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteri-ores, CARACTERIZADO pelo fato de que a matriz elastomérica reticulada é configuradapara permitir penetração celular e proliferação na matriz elastomérica reticulada reforçada.

18. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteri-ores, CARACTERIZADO pelo fato de que é anelado antes de ser reforçado.

19. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteri-ores, CARACTERIZADO pelo fato de que é anelado depois de ser reforçado.

20. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteri-ores, CARACTERIZADO pelo fato de que é moldado por compressão antes de ser reforça-do.

21. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteri-ores, CARACTERIZADO pelo fato de que é moldado por compressão depois de ser refor-çado.

22. Método de tratar um defeito no tecido, CARACTERIZADO pelo fato de quecompreende:a) opcionalmente comprimir o dispositivo implantável como em qualquer das reivin-dicações anteriores de uma configuração relaxada a uma primeira configuração compacta;b) liberar o dispositivo implantável comprimido ao sítio in vivo do defeito via um dis-positivo de liberação; ec) opcionalmente permitir que o dispositivo implantável expanda até uma segundaconfiguração de trabalho no sítio in vivo.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de queo defeito no tecido refere-se a uma aplicação ortopédica, aplicação cirúrgica geral, aplicaçãocirúrgica cosmética, aplicação em engenharia de tecido, ou qualquer mistura dessas.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de quea aplicação ortopédica refere-se a um reparo, reconstrução, regeneração, aumento, interpo-sição de lacunas, ou qualquer mistura desses de um tendão, ligamento, cartilagem, menis-co, disco espinhal, ou qualquer mistura desses.

25. Método, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de quea aplicação cirúrgica geral refere-se a uma hérnia inguinal, uma hérnia abdominal ventral,uma hérnia femoral, uma hérnia umbilical, ou qualquer mistura dessas.

26. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22-25,CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende fixar o dispositivo implan-tável ao defeito usando uma sutura, âncora, barba, pino, parafuso, grampo, placa, tachas,cola, ou qualquer mistura desses.

27. Método para tratar um defeito no tecido, CARACTERIZADO pelo fato de quecompreende inserir o dispositivo implantável como em qualquer uma das reivindicações 1-por um procedimento cirúrgico aberto.

28. Dispositivo implantável, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende umamatriz elastomérica resilientemente compressível reticulada com uma pluralidade de poros eonde o dispositivo implantável é moldado por compressão depois que ele é reticulado.

29. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADOpelo fato de que a moldagem compressiva é conduzida em uma temperatura de aproxima-damente 100° C a aproximadamente 190° C, opcionalmente de aproximadamente 110° C aaproximadamente 180° C.

30. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADOpelo fato de que a moldagem compressiva é conduzida por um tempo de aproximadamente-10 segundos a aproximadamente 10 horas, opcionalmente de aproximadamente 30 segun-dos a aproximadamente 5 horas.

31. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADOpelo fato de que a moldagem compressiva é conduzida em uma temperatura de aproxima-damente 160° C ou mais e por um tempo de aproximadamente 30 minutos ou menos, op-cionalmente aproximadamente 10 minutos ou menos.

32. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADOpelo fato de que a moldagem compressiva é conduzida em uma temperatura de aproxima-damente 130° C e por um tempo de aproximadamente 240 minutos ou menos, opcionalmen-te aproximadamente 120 minutos ou menos.

33. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28-32,CARACTERIZADO pelo fato de que a densidade aparente depois da moldagem compressi-va, como medida de acordo com o método de teste descrito no Padrão ASTM D3574, é deaproximadamente 0,005 g/cc a aproximadamente 0,96 g/cc, opcionalmente de aproximada-mente 0,048 g/cc a aproximadamente 0,56 g/cc.

34. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28-33,CARACTERIZADO pelo fato de que a relação da densidade da matriz elastomérica reticu-Iada comprimida com a densidade da matriz elastomérica reticulada antes da moldagemcompressiva aumenta por um fator de aproximadamente 1,05 vezes a aproximadamente 25vezes, opcionalmente de aproximadamente 1,20 vezes a aproximadamente 7,5 vezes.

35. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28-34,CARACTERIZADO pelo fato de que a resistência à tração da matriz elastomérica reticuladacomprimida em relação à resistência à tração da matriz elastomérica reticulada antes damoldagem compressiva aumenta por um fator de aproximadamente 1,05 vezes a aproxima-damente 5,0 vezes, opcionalmente de aproximadamente 1,20 vezes a aproximadamente 2,5vezes.

36. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28-35,CARACTERIZADO pelo fato de que a força compressiva da matriz elastomérica reticuladacomprimida em relação à força compressiva da matriz elastomérica reticulada antes da mol-dagem compressiva aumenta por um fator de aproximadamente 1,05 vezes a aproximada-mente 4,5 vezes, opcionalmente de aproximadamente 1,20 vezes a aproximadamente 3,5vezes.

37. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28-36,CARACTERIZADO pelo fato de que a permeabilidade a fluido da matriz elastomérica reticu-lada inicial de pelo menos aproximadamente 450 Darcy diminui para não menos do que a-proximadamente 250 Darcy quando, depois da moldagem compressiva dessa matriz elas--35 tomérica reticulada, a área transversal é reduzida em aproximadamente 50%.

38. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28-36,CARACTERIZADO pelo fato de que a permeabilidade a fluido da matriz elastomérica reticu-lada inicial de pelo menos aproximadamente 200 Darcy diminui para não menos do que a-proximadamente 40 Darcy quando, depois da moldagem compressiva dessa matriz elasto-mérica reticulada, a área transversal é reduzida em aproximadamente 50%.

39. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28-32,CARACTERIZADO pelo fato de que a moldagem compressiva é conduzida como um pro-cesso de moldagem compressiva de parede de molde fixa.

40. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28-32,CARACTERIZADO pelo fato de que a moldagem compressiva é conduzida como um pro-cesso de moldagem compressiva de parede de molde móvel.

41. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28-32,CARACTERIZADO pelo fato de que a moldagem compressiva é conduzida em compressãounidimensional.

42. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 41, CARACTERIZADOpelo fato de que a relação de compressão linear é de aproximadamente 1,1 a aproximada-mente 9,9, opcionalmente de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 8,0.

43. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 41, CARACTERIZADOpelo fato de que o esforço compressivo linear é de aproximadamente 3% a aproximadamen-te 97%, opcionalmente de aproximadamente 15% a aproximadamente 95%.

44. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28-32,CARACTERIZADO pelo fato de que a moldagem compressiva é conduzida em compressãobidimensional.

45. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 44, CARACTERIZADOpelo fato de que a compressão bidimensional é compressão radial.

46. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 45, CARACTERIZADOpelo fato de que a relação de compressão radial é de aproximadamente 1,2 a aproximada-mente 6,7, opcionalmente de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 6,0.

47. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 45, CARACTERIZADOpelo fato de que a relação de compressão de seção transversal é de aproximadamente 1,5 aaproximadamente 47, opcionalmente de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 25.

48. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 45, CARACTERIZADOpelo fato de que o esforço compressivo transversal é de aproximadamente 25% a aproxima-damente 90%, opcionalmente de aproximadamente 33% a aproximadamente 88%.

49. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28-48,CARACTERIZADO pelo fato de que a matriz elastomérica reticulada é configurada parapermitir penetração celular e proliferação na matriz elastomérica reticulada moldada porcompressão.

50. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28-48,CARACTERIZADO pelo fato de que é anelado antes de ser moldado por compressão.

51. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28-48,CARACTERIZADO pelo fato de que é anelado depois de ser moldado por compressão.

52. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28-48,CARACTERIZADO pelo fato de que é reforçado antes de ser moldado por compressão.

53. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 28-48,CARACTERIZADO pelo fato de que é reforçado depois de ser moldado por compressão.

54. Método para tratar um defeito no tecido, CARACTERIZADO pelo fato de quecompreende:a) opcionalmente comprimir o dispositivo implantável como em qualquer das reivin-dicações 28-53 de uma configuração relaxada a uma primeira configuração compacta;b) liberar o dispositivo implantável comprimido ao sítio in vivo do defeito via um dis-positivo de liberação; ec) opcionalmente permitir que o dispositivo implantável expanda até uma segundaconfiguração de trabalho no sítio in vivo.

55. Método, de acordo com a reivindicação 54, CARACTERIZADO pelo fato de queo defeito no tecido refere-se a uma aplicação ortopédica, aplicação cirúrgica geral, aplicaçãocirúrgica cosmética, aplicação em engenharia de tecido, ou qualquer mistura dessas.

56. Método, de acordo com a reivindicação 55, CARACTERIZADO pelo fato de quea aplicação ortopédica refere-se a um reparo, reconstrução, regeneração, aumento, interpo-sição de lacunas, ou qualquer mistura desses de um tendão, ligamento, cartilagem, menis-co, disco espinhal, ou qualquer mistura desses.

57. Método, de acordo com a reivindicação 55, CARACTERIZADO pelo fato de quea aplicação cirúrgica geral refere-se a uma hérnia inguinal, uma hérnia abdominal ventral,uma hérnia femoral, uma hérnia umbilical, ou qualquer mistura dessas.

58. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 54-57,CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende fixar o dispositivo implan-tável ao defeito usando uma sutura, âncora, barba, pino, parafuso, grampo, placa, tachas,cola, ou qualquer mistura desses.

59. Método para tratar um defeito no tecido, CARACTERIZADO pelo fato de quecompreende inserir o dispositivo implantável como em qualquer uma das reivindicações 28-53 por um procedimento cirúrgico aberto.

60. Dispositivo implantável, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende umamatriz elastomérica resilientemente compressível reticulada com uma pluralidade de poros eonde o dispositivo implantável é anelado depois que ele é reticulado.

61. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 60, CARACTERIZADOpelo fato de que o anelamento é executado em uma temperatura de no máximo aproxima-damente 50° C, opcionalmente, em uma temperatura de no máximo aproximadamente 100°C.

62. Dispositivo implantável, de acordo com a reivindicação 60 ou 61,CARACTERIZADO pelo fato de que o anelamento é executado por pelo menos aproxima-damente 2 horas, opcionalmente, de aproximadamente 4 a aproximadamente 8 horas.

63. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 60-62,CARACTERIZADO pelo fato de que é geometricamente ilimitado enquanto ele é anelado.

64. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 60-62,CARACTERIZADO pelo fato de que é geometricamente limitado enquanto ele é anelado.

65. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 60-64,CARACTERIZADO pelo fato de que a matriz elastomérica reticulada é configurada parapermitir penetração celular e proliferação na matriz elastomérica reticulada anelada.

66. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 60-65,CARACTERIZADO pelo fato de que é reforçado antes de ser anelado.

67. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 60-65,CARACTERIZADO pelo fato de que é reforçado depois de ser anelado.

68. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 60-67,CARACTERIZADO pelo fato de que é moldado por compressão antes de ser anelado.

69. Dispositivo implantável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 60-67,CARACTERIZADO pelo fato de que é moldado por compressão depois de ser anelado.

70. Método de tratar um defeito no tecido, CARACTERIZADO pelo fato de quecompreende:a) opcionalmente comprimir o dispositivo implantável como em qualquer das reivin-dicações 60-69 de uma configuração relaxada a uma primeira configuração compacta;b) liberar o dispositivo implantável comprimido ao sítio in vivo do defeito via um dis-positivo de liberação; ec) opcionalmente permitir que o dispositivo implantável expanda até uma segundaconfiguração de trabalho no sítio in vivo.

71. Método, de acordo com a reivindicação 70, CARACTERIZADO pelo fato de queo defeito no tecido refere-se a uma aplicação ortopédica, aplicação cirúrgica geral, aplicaçãocirúrgica cosmética, aplicação em engenharia de tecido, ou qualquer mistura dessas.

72. Método, de acordo com a reivindicação 71, CARACTERIZADO pelo fato de quea aplicação ortopédica refere-se a um reparo, reconstrução, regeneração, aumento, interpo-sição de lacunas, ou qualquer mistura desses de um tendão, ligamento, cartilagem, menis-co, disco espinhal, ou qualquer mistura desses.

73. Método, de acordo com a reivindicação 71, CARACTERIZADO pelo fato de quea aplicação cirúrgica geral refere-se a uma hérnia inguinal, uma hérnia abdominal ventral,uma hérnia femoral, uma hérnia umbilical, ou qualquer mistura dessas.

74. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 70-73,CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende fixar o dispositivo implan-tável ao defeito usando uma sutura, âncora, barba, pino, parafuso, grampo, placa, tachas,cola, ou qualquer mistura desses.

75. Método para tratar um defeito no tecido, CARACTERIZADO pelo fato de quecompreende inserir o dispositivo implantável como em qualquer uma das reivindicações 60--69 por um procedimento cirúrgico aberto.

76. Processo de polimerização para preparar uma matriz. elastomérica,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende misturar:a) 100 partes do peso de um componente poliol,b) de aproximadamente 10 a aproximadamente 90 partes do peso de um compo-nente isocianato,c) de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 6,0 partes do peso de um agentede sopro,d) opcionalmente, de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 8,0 partes do pe-so de um agente de reticulação,e) opcionalmente, de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 8,0 partes do pe-so de um extensor de cadeia,f) opcionalmente, de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 3,0 partes do pesode pelo menos um catalisador,g) opcionalmente, de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 8,0 partes do pesode pelo menos um abridor de célula,h) de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 8,0 partes do peso de um tensoati-vo, ei) opcionalmente, até aproximadamente 15 partes do peso de um modificador deviscosidade; para fornecer a matriz elastomérica.

77. Processo, de acordo com a reivindicação 76, CARACTERIZADO pelo fato deque o componente isocianato tem um índice isocianato que é de aproximadamente 0,85 aaproximadamente 1,2, opcionalmente de aproximadamente 0,85 a aproximadamente 1,019.

78. Processo, de acordo com a reivindicação 76 ou 77, CARACTERIZADO pelo fa-to de que o componente poliol é liqüefeito antes da mistura.

79. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 76-78,CARACTERIZADO pelo fato de que uma primeira mistura compreendendo os componentespoliol e isocianato é formada misturando-se os dois componentes; uma segunda misturacompreendendo o agente de sopro e o catalisador é formada misturando-se os dois; e aprimeira mistura e a segunda mistura são misturadas.

80. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 76-78,CARACTERIZADO pelo fato de que o componente poliol, o componente isocianato, o agen-te de sopro e o catalisador são misturados em um recipiente de mistura.

81. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 76-78,CARACTERIZADO pelo fato de que uma primeira mistura compreendendo o componentepoliol, o agente de sopro e o catalisador é formada misturando-os em um recipiente de mis-tura; e a primeira mistura é misturada com o componente isocianato.

82. Produto CARACTERIZADO pelo fato de ser produzido pelo processo processo,de acordo com qualquer uma das reivindicações 76-81.

83. Produto, de acordo com a reivindicação 82, CARACTERIZADO pelo fato deque a matriz elastomérica é biodurável por pelo menos 29 dias, opcionalmente por pelo me-nos 6 meses.

84. Processo para preparar uma. matriz elastomérica reticulada, de acordo comqualquer uma das reivindicações 76-81, CARACTERIZADO pelo fato de que compreendereticular a matriz elastomérica por um processo de reticulação para fornecer a matriz elas-tomérica reticulada.

85. Processo, de acordo com a reivindicação 84, CARACTERIZADO pelo fato deque a permeabilidade a um fluido da matriz elastomérica reticulada é maior do que a perme-abilidade ao fluido de uma matriz não reticulada a partir da qual a matriz elastomérica reticu-lada foi feita.

86. Produto, CARACTERIZADO pelo fato de ser produzido pelo processo, de acor-do com a reivindicação 84.

87. Produto, de acordo com a reivindicação 86, CARACTERIZADO pelo fato deque o produto matriz elastomérica reticulada tem um tempo de recuperação dinâmica t-90%depois de 100.000 ciclos em uma freqüência de 1 Hz em ar de menos do que aproximada-mente 4.000 seg., opcionalmente menos do que aproximadamente 1.750 seg.

88. Produto, de acordo com a reivindicação 87, CARACTERIZADO pelo fato deque o produto matriz elastomérica reticulada tem um tempo de recuperação dinâmica t-90%de menos do que aproximadamente 200 seg.

89. Produto, de acordo com a reivindicação 86, CARACTERIZADO pelo fato deque o produto matriz elastomérica reticulada tem um tempo de recuperação dinâmica t-90%depois de 100.000 ciclos em uma freqüência de 1 Hz em água de menos do que aproxima-damente 3.000 seg., opcionalmente menos do que aproximadamente 1.500 seg.

90. Produto, de acordo com a reivindicação 89, CARACTERIZADO pelo fato deque o produto matriz elastomérica reticulada tem um tempo de recuperação dinâmica t-90%de menos do que aproximadamente 100 seg.

91. Produto, de acordo com a reivindicação 86, CARACTERIZADO pelo fato deque a matriz elastomérica reticulada substancialmente preenche o sítio biológico no qual elareside.

92. Produto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 82, 83 ou 86-91,CARACTERIZADO pelo fato de que a matriz elastomérica reticulada é configurada parapermitir penetração celular e proliferação na matriz elastomérica reticulada.

93. Produto, de acordo com a reivindicação 92, CARACTERIZADO pelo fato deque a matriz elastomérica reticulada é bio-integrada no tecido que está sendo reparado ousubstituído.

94. Processo para preparar uma matriz elastomérica reticulada, de acordo comqualquer uma das reivindicações 76-81, CARACTERIZADO pelo fato de que compreendereticular a matriz elastomérica por um processo de reticulação por combustão fornecer amatriz elastomérica reticulada.

95. Processo, de acordo com a reivindicação 94, CARACTERIZADO pelo fato deque a permeabilidade a um fluido da matriz elastomérica reticulada é maior do que a perme-abilidade ao fluido de uma matriz não reticulada a partir da qual a matriz elastomérica reticu-lada foi feita.

96. Produto CARACTERIZADO pelo fato de ser produzido pelo processo, de acor-do com a reivindicação 94.

97. Processo para preparar uma matriz elastomérica pelo menos parcialmente reti-culada, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:-1) misturar:a) 100 partes do peso de um material elastomérico,b) opcionalmente, de aproximadamente 2 a aproximadamente 70 partes do peso deum material polimérico mais hidrofílico,c) opcionalmente, de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 20 partes do pesode um agente de reticulação,d) opcionalmente, de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 partes do peso deum agente de sopro para formar uma mistura;-2) expor a mistura a irradiação de microondas em uma freqüência de aproximada-mente 2,2 GHz a aproximadamente 6,0 GHz, opcionalmente enquanto também aquecendoa mistura a uma temperatura de aproximadamente 70°C a aproximadamente 225°C;para fornecer a matriz elastomérica pelo menos parcialmente reticulada.

98. Processo, de acordo com a reivindicação 97, CARACTERIZADO pelo fato deque o material elastomérico é selecionado a partir de policarbonato poliuretano uréia, poli-carbonato poliuréia uretano, policarbonato poliuretano, policarbonato polisiloxano poliureta-no, policarbonato polisiloxano poliuretano uréia, polisiloxano poliuretano, polisiloxano poliu-retano uréia, policarbonato hidrocarboneto poliuretano, policarbonato hidrocarboneto poliure-tano uréia, ou qualquer mistura desses.

99. Processo, de acordo com a reivindicação 97 ou 98, CARACTERIZADO pelo fa-to de que o material polimérico mais hidrofílico é poli(vinil acetato), poli(etileno-co-vinil aceta-to), ou qualquer mistura desses.

100. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 97-99,CARACTERIZADO pelo fato de que a irradiação por microondas está em uma freqüênciade aproximadamente 2,45 GHz ou aproximadamente 5,8 GHz.

101. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 97-100,CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura do aquecimento opcional é de aproxi-madamente 100° C a aproximadamente 180° C.