BRPI0802555A2

BRPI0802555A2 - process of obtaining stents with nanofiber coatings and stent graft thus obtained

Info

Publication number: BRPI0802555A2
Authority: BR
Inventors: Thiago Francisco Costa Carpes Borges
Original assignee: Scitech Produtos Medicos Ltda; Thiago Francisco Costa Carpes Borges
Priority date: 2008-08-11
Filing date: 2008-08-11
Publication date: 2011-01-11

Abstract

PROCESSO DE OBTENçãO DE STENTS COM REVESTIMENTOS DE NANOFIBRAS E ENDOPRóTESE ASSIM OBTIDA. Esta invenção refere-se a uma endoprótese que compreende um stent polimérico, biodegradável, resistente flexivel, biocompatível e auto-expansível no qual é revestido com um tecido de nanofibras de polímero não-biodegradável resistente, flexível, biocompatíveis em formato tubular, produzidos pela técnica denominada "electrospinning". O dispositivo visa minimizar os riscos de falhas no desempenho de dispositivos stent-revestidos, tais como fadiga do stent e vedação da prótese. A endoprótese ainda é dirigida ao tratamento de obstruções ou enfraquecimentos de lúmenes do corpo por meio de procedimentos endovasculares, principalmente direcionada ao tratamento de aneurismas de aorta abdominal e torácica, O fato de o dispositivo da invenção ser percutâneo evita os riscos inerentes dos tratamentos convencionais diminuindo, portanto o tempo de recuperação dos pacientes.PROCESS OF OBTAINING STENTS WITH NANOFIBER COATINGS AND ENDOPROSTHESIS SO OBTAINED. This invention relates to an endoprosthesis that comprises a polymeric, biodegradable, resistant flexible, biocompatible and self-expanding stent in which it is coated with a fabric of resistant, flexible, biocompatible non-biodegradable polymer in tubular format, produced by the technique called "electrospinning". The device aims to minimize the risks of failures in the performance of stent-coated devices, such as stent fatigue and prosthetic sealing. The endoprosthesis is also directed to the treatment of obstructions or weakening of the lumens of the body by means of endovascular procedures, mainly directed to the treatment of abdominal and thoracic aortic aneurysms. The fact that the device of the invention is percutaneous avoids the inherent risks of conventional treatments decreasing , therefore the recovery time of the patients.

Description

PROCESSO DE OBTENÇÃO DE STENTS COMREVESTIMENTOS DE NANOFIBRAS E ENDOPRÓTESE ASSIM OBTIDA.PROCESS FOR OBTAINING STANK COATINGS OF NANOFIBERS AND THEREFORE OBTAINED.

Campo da Invenção:Field of the Invention:

A presente invenção refere-se a um dispositivo para o tratamentode obstruções ou enfraquecimentos de lúmenes do corpo. Em especial, ainvenção é principalmente direcionada ao tratamento de aneurismas de aortaabdominal e torácica, utilizando próteses implantadas por meio deprocedimentos endovasculares. Em uma primeira concretização, a presenteinvenção refere-se, de um modo geral, a confecção de uma endoprótesecomposta de um stent polimérico biodegradável auto-expansível revestido comum tecido de nanofibras poliméricas, preparados com a tecnologia de"electrospinning". O dispositivo visa minimizar os riscos de falhas nodesempenho de dispositivos stent-revestidos, tais como o de ruptura daprótese e escoamento de fluido biológico entre a parede da prótese e a dovaso. Em outras concretizações da invenção, são relatadas diferentesdisposições do tecido com relação ao stent e também diferentes métodos paraa fixação do tecido de nanofibras no stent.The present invention relates to a device for treating obstructions or weakening of body lumens. In particular, the invention is mainly directed to the treatment of thoracic and aortaabdominal aneurysms, using prostheses implanted through endovascular procedures. In a first embodiment, the present invention generally relates to the manufacture of an endoprosthesis composed of a self-expanding biodegradable polymeric stent coated with common polymeric nanofiber fabric prepared with electrospinning technology. The device aims to minimize the risk of failures in the performance of stent-coated devices, such as prosthesis rupture and biological fluid flow between the prosthesis wall and the vasculature. In other embodiments of the invention, different tissue dispositions with respect to the stent are reported as well as different methods for attaching nanofiber tissue to the stent.

Fundamentos da Invenção:Background of the Invention:

Endopróteses são dispositivos tubulares compostos de umaestrutura metálica ou polimérica (stents) e um revestimento apropriado (tecidoou filme, por exemplo), sobreposto ou sobposto ao stent. Esses dispositivos,também chamados de dispositivos stents-revestidos, são implantados parasubstituir um segmento de lúmenes no corpo. Uma de suas possíveisaplicações é o tratamento de obstruções em órgãos tubulares, por exemplo, emartérias (carótida, coronárias, renais, periféricas, etc.), veias ou pontes desafenas e órgãos tubulares do sistema digestivo e respiratório (M. Karbowski1et al. Polyflex self-expanding, removable plastic stents: assessment oftreatment efficacy and safety in a variety of benign and malignant conditions ofthe esophagus, Surg Endosc, 22, 1326-1333, 2008).Endoprostheses are tubular devices composed of a metallic or polymeric structure (stents) and an appropriate coating (woven or film, for example), superimposed or superimposed on the stent. These devices, also called stent-coated devices, are implanted to replace a segment of lumens in the body. One of its possible applications is the treatment of obstructions in tubular organs, for example, arteries (carotid, coronary, renal, peripheral, etc.), distal veins or bridges, and tubular organs of the digestive and respiratory system (M. Karbowski1 et al. Polyflex self -expanding, removable plastic stents: assessment of efficacy and safety in a variety of benign and malignant conditions of the esophagus, Surg Endosc, 22, 1326-1333, 2008).

Entretanto, as endopróteses são mais comumente utilizadas notratamento de enfraquecimentos de vasos, como aneurismas (S. Haider, et al.Sac behavior after aneurysm treatment with the Gore Excluder low-permeabilityaortic endoprosthesis: 12-month comparison to the original Excluder device, JVasc Surg, 44(4), 694-700, 2006). Um aneurisma é a dilatação que se forma notrajeto de uma artéria, pela distensão parcial de suas paredes. A força dapressão sangüínea no aneurisma pode causar a ruptura do vaso, provocandoisquemia dos tecidos irrigados pela artéria atingida. Inúmeros dispositivos sãoatualmente utilizados no tratamento de aneurismas. Por exemplo, asubstituição cirúrgica do vaso atingido por um vaso sintético. Entretanto, muitospacientes não podem ser submetidos a essa cirurgia devido à naturezainvasiva do procedimento. Neste caso, endopróteses são posicionadas no localda lesão através de procedimentos endovasculares. Após a abertura e fixaçãoda endopróteses, o sangue passará por dentro dela e não mais peloaneurisma.However, endoprostheses are most commonly used for vessel weakening, such as aneurysms (S. Haider, et al.Sac behavior after aneurysm treatment with the Gore Excluder low-permeabilityaortic endoprosthesis: 12-month comparison to the original Excluder device, JVasc Surg , 44 (4), 694-700, 2006). An aneurysm is the dilatation that forms in an artery by partial distension of its walls. The force of blood pressure in the aneurysm can cause the vessel to rupture, causing ischemia of tissues irrigated by the affected artery. Numerous devices are currently used to treat aneurysms. For example, surgical replacement of the vessel struck by a synthetic vessel. However, many patients cannot undergo this surgery due to the invasive nature of the procedure. In this case, endoprostheses are positioned at the lesion site through endovascular procedures. After the endoprosthesis is opened and fixed, blood will pass through it and no longer through the aneurysm.

Apesar dos bons resultados dos dispositivos stent-revestidos parao tratamento de aneurisma, eles ainda apresentam falhas, tanto na suaimplantação quanto no seu desempenho. Para melhorar o desempenho dasendopróteses, é importante levar em consideração a dilatação do vasocausado pela pressão sangüínea, chamada de complacência. Em algumasartérias, o diâmetro do vaso pode aumentar até 15%. Por esse motivo, muitasendopróteses são confeccionadas com materiais com propriedades elásticas,tais como stents de ligas de níquel-titânio (NiTi) (C.A. Nienaber, et al.Nonsurgical Reconstruction of Thoracic Aortic Dissection by Stent-GraftPlacement1 New Eng. J. Med., 340, 1539-1545, 1999).Despite the good results of stent-coated aneurysm devices, they still have flaws in both their implantation and performance. To improve the performance of the prostheses, it is important to take into account the dilatation of the vasocause caused by blood pressure, called compliance. In some arteries, the vessel diameter may increase up to 15%. For this reason, many endoprostheses are made of materials with elastic properties, such as nickel-titanium alloy (NiTi) stents (CA Nienaber, et al.Nonsurgical Reconstruction of Thoracic Aortic Dissection by Stent-GraftPlacement1 New Eng. J. Med., 340, 1539-1545, 1999).

Um dos problemas comumente encontrados nas endopróteses éo de ruptura do dispositivo, que ocorre devido ao excessivo desgaste nainterface metal/não-metal ou da fraca integridade em uma conexão ouconexões entre os componentes modulares de uma prótese. Após a ruptura dodispositivo ocorre o vazamento do fluido biológico para o aneurisma. Estedefeito é chamado de "endoleak" tipo I. O vazamento tipo I também pode sercausado por formação irregular do vaso e/ou topografia calcificada do lúmen daaorta, resultando em um implante de próteses circulares em Iumens não-circulares.One of the problems commonly encountered in endoprostheses is device rupture, which occurs due to excessive wear on the metal / nonmetal interface or poor integrity in a connection or connections between the modular components of a prosthesis. After the rupture of the device, the biological fluid leaks into the aneurysm. This effect is called an endoleak type I. Type I leakage can also be caused by irregular vessel formation and / or calcified topography of the aortic lumen, resulting in implantation of circular prostheses in noncircular lumens.

Mesmo com os avanços para solucionar o problema de fadiga nasestruturas metálicas, ainda não se obtive um tecido capaz de satisfazer, porcompleto, as propriedades de complacência, similares à encontrada nasartérias. Em parte, isso está associado à busca em paralelo por tecidos quetambém tenham micropóros. Os micropóros permitem o crescimento de tecidoscelular e a endotelização no local. Quando isso ocorre na extremidade superiorda endoprótese, por onde entra o fluido biológico, o tecido crescido podepermitir que haja a vedação entre a endoprótese e a parede da artéria. Issorepresenta uma vantagem, pois o sangue não escoará mais por entre odispositivo e o aneurisma.Even with advances in solving the problem of fatigue in metal structures, a tissue has not yet been able to fully satisfy the compliance properties similar to those found in arteries. In part, this is associated with parallel searching for tissues that also have micropores. The micropores allow for cell tissue growth and endothelialization at the site. When this occurs at the end end of the stent graft, through which the biological fluid enters, the grown tissue may allow sealing between the stent graft and the artery wall. This presents an advantage, since blood will no longer flow between the device and the aneurysm.

Um dos grandes problemas da utilização de tecidos porosos é aredução significativa das propriedades mecânicas e elásticas do material. Alémdo mais, a excessiva porosidade da prótese pode fazer com que o sangueatravesse a parede da mesma, independente da integridade da vedação e dasconexões mecânicas. Este defeito é chamado de "endoleak" tipo IV.One of the major problems with the use of porous fabrics is the significant reduction of the mechanical and elastic properties of the material. Furthermore, excessive porosity of the prosthesis may cause the blood to pass through the prosthesis wall, regardless of the integrity of the seal and mechanical connections. This defect is called an endoleak type IV.

Na busca por tecidos porosos com boas propriedades elásticas, oprocesso denominado "electrospinning" tem-se mostrado promissor. Nestemétodo as fibras são formadas ao aplicar uma diferença de potencial entre asaída da solução polimérica e o suporte no qual as fibras são coletadas. Umadas vantagens desse método é a obtenção de inúmeras fibras com diferentespropriedades e organizações. Outra vantagem é a possível obtenção de fibrascom diâmetros nanométricos, as quais permitem obter um controle aindamelhor das propriedades das fibras e obter tecidos mais finos que os utilizadosnos dispositivos disponíveis atualmente.In the search for porous tissues with good elastic properties, the process called "electrospinning" has been promising. In this method the fibers are formed by applying a potential difference between the polymer solution wing and the support on which the fibers are collected. One of the advantages of this method is to obtain numerous fibers with different properties and organizations. Another advantage is the possibility of obtaining fibers with nanometric diameters, which allow a better control of fiber properties and obtain thinner fabrics than those used in devices currently available.

Sumário da Invenção:Summary of the Invention:

A invenção refere-se a uma endoprótese para implantação emvasos que tenham sofrido danos que prejudicam o fluxo dos fluidos biológicostransportados através dos mesmos. Em especial, a invenção é principalmentedirecionada à confecção de stens revestidos com nanofibras pelo método de"electrospinning",The invention relates to a stent for stent implantation that has suffered damage that impairs the flow of biological fluids transported therethrough. In particular, the invention is primarily directed to the manufacture of nanofiber coated stens by the electrospinning method,

Em uma primeira concretização, é provida uma endoprótesecompreendendo: (a) um stent polimérico, biodegradável, resistente, flexível,biocompatível e auto-expansível; (b) um tecido de nanofibras de polímero não-biodegradável, sintético ou natural, resistente, flexível, biocompatível, emformato tubular, produzidos pela técnica denominada "electrospinning", o qualconsiste em utilizar um campo elétrico para produzir fibras muito finas,tipicamente em escala micrométrica ou nanométrica, a partir de um líquido ousolução, por meio de um equipamento composto de uma fiandeira, tipicamenteuma micro-seringa, conectada a um gerador de voltagem, uma bomba quecontrola o fluxo de saída do líquido, e um suporte para a coleta das fibrasgeradas.In a first embodiment, an endoprosthesis is provided comprising: (a) a biodegradable, resilient, flexible, biocompatible and self-expanding polymeric stent; (b) a resistant, flexible, biocompatible, non-biodegradable, synthetic or natural polymer nanofiber fabric made of the electrospinning technique which uses an electric field to produce very fine fibers, typically at scale. micrometer or nanometer, from a liquid or solution by means of a spinneret equipment, typically a microsyringe, connected to a voltage generator, a pump that controls the outflow of the liquid, and a holder for collecting the fibers generated.

Uma segunda concretização da invenção diz respeito àdisposição do tecido de nanofibras poliméricas em relação ao stentbiodegradável, dita disposição compreendida por: (a) um tecido previamenteconfeccionado e sobreposto ao stent; (b) um tecido previamente confeccionadoe sobposto ao stent; (c) dois tecidos previamente confeccionados, sendo umsobreposto e outro sobposto ao stent; (d) um tecido confeccionado diretamentesobre o stent.A second embodiment of the invention relates to the disposition of the polymeric nanofiber fabric with respect to the biodegradable stent, said arrangement comprising: (a) a previously fabricated and overlapping stent fabric; (b) a pre-made tissue and superposed to the stent; (c) two previously made tissues, one overlapping and one overlapping the stent; (d) a fabric made directly over the stent.

Uma terceira concretização da invenção diz respeito àmetodologia de fixação do tecido de nanofibras poliméricas no stentbiodegradável, aplicada de acordo com a disposição dos componentes daendoprótese, dito método compreendido por: (a) fixação de forma direta aoaplicar as nanofibras sobre o stent; (b) fixação por meio de costuras; (c) fixaçãopor meio da compressão de tecidos ao stent; sendo que os itens (b) e (c) sãoutilizados principalmente quando o tecido é previamente confeccionado e estásobposto ao stent, ou ainda quando há dois tecidos previamenteconfeccionados, sendo um sobreposto e outro sobposto.A third embodiment of the invention relates to the method of fixation of polymeric nanofiber tissue to the biodegradable stent applied in accordance with the arrangement of the prosthetic components, said method comprising: (a) directly attaching by applying the nanofibers to the stent; (b) fixing by means of seams; (c) fixation by stent tissue compression; The items (b) and (c) are mainly used when the tissue is previously made and is under the stent, or when there are two previously confectioned tissues, one overlapping and the other overlapping.

Breve descrição das figuras:Brief description of the figures:

A Figura 1 ilustra o esquema de um equipamento par a produçãode nanofibras.Figure 1 illustrates the scheme of an equipment for nanofiber production.

A Figura 2 ilustra as diferentes disposições dos tecidos denanofibras no stent biodegradável.A Figura 3 ilustra a disposição do stent em um suporte cilíndrico,utilizado quando se deseja aplicar as nanofibras diretamente no stentbiodegradável.Figure 2 illustrates the different arrangements of the fiberglass tissues in the biodegradable stent. Figure 3 illustrates the arrangement of the stent in a cylindrical support used when applying nanofibers directly to the biodegradable stent.

A Figura 4 ilustra os métodos de fixação do tecido no stent pormeio de costuras e compressão dos tecidos.Figure 4 illustrates the methods of tissue fixation in the stent through stitching and tissue compression.

Descrição detalhada da invenção:Detailed Description of the Invention:

A endoprótese da presente invenção é dirigida para o tratamentode condições de anormalidade dos vasos transportadores de fluidos biológicos,por exemplo, sangue, em um indivíduo, especialmente de um pacientehumano. Mais particularmente, a endoprótese da invenção é percutânea,eliminando ou minimizando, portanto, o procedimento cirúrgico necessário noscasos de deformação de vasos, por exemplo, vasos sangüíneos, dita prótesepercutânea sendo utilizada no tratamento de obstruções ou enfraquecimentosde vasos do corpo, principalmente direcionada ao tratamento de aneurismas deaorta abdominal e torácica.The stent graft of the present invention is directed to the treatment of abnormalities of biological fluid carrier vessels, for example blood, in an individual, especially a human patient. More particularly, the stent of the invention is percutaneous, thus eliminating or minimizing the necessary surgical procedure in the case of vessel deformation, e.g., blood vessels, said skin prosthesis being used in the treatment of obstructions or weakening of body vessels, primarily directed to treatment. of abdominal and thoracic deaorta aneurysms.

Em uma primeira concretização, esta invenção refere-se a umaendoprótese que compreende um stent polimérico, biodegradável, resistente,flexível, biocompatível e auto-expansível, no qual é revestido com um tecido denanofibras de polímero não-biodegradável, sintético ou natural, resistente,flexível, biocompatível, em formato tubular, produzidos pela técnicadenominada "electrospinning".In a first embodiment, this invention relates to a prosthesis comprising a biodegradable, resilient, flexible, biocompatible and self-expanding polymeric stent in which it is coated with a resistant, synthetic or natural, non-biodegradable polymer fiber fabric. flexible, biocompatible tubular tubing produced by the so-called electrospinning technique.

Os atuais dispositivos disponíveis no mercado que utilizam stentsde ligas metálicas apresentam um problema conhecido como "fadiga". Emoutras palavras, a fadiga consiste na ruptura dos dispositivos que ocorre devidoao excessivo desgaste na interface metal/não-metal ou da fraca integridade emuma conexão ou conexões entre componentes modulares de uma prótese.Neste caso então, o dispositivo não suporta a complacência do vaso e serompem, causando, por exemplo, o vazamento do sangue para o aneurisma.Current commercially available devices that use metal alloy stents present a problem known as "fatigue". In other words, fatigue is the rupture of devices that occurs due to excessive wear on the metal / nonmetal interface or poor integrity in a connection or connections between modular components of a prosthesis. In this case, the device does not support vessel compliance and rupture, for example, causing blood to leak into the aneurysm.

Por utilizar um stent de polímero biodegradável, a endoprótesedescrita permite solucionar o problema de fadiga. Logo após a implantação daprótese, por exemplo, em uma artéria, o sangue localizado entre o aneurisma ea parede externa da prótese se coagula e auxilia na sustentação e naadaptação da prótese. Com isso, o stent localizado no corpo da prótese, comfunção de sustentação, não é mais necessário, e o mesmo pode se removidodo corpo. Em outras palavras, a remoção desse stent representa umavantagem, pois diminuiria o risco da prótese se romper. Entretanto, como aremoção por cirurgia é um procedimento muito agressivo ao paciente, adegradação do stent é uma solução para tal problema.By utilizing a biodegradable polymer stent, the stent described allows the fatigue problem to be solved. Immediately after implantation of the prosthesis, for example, in an artery, blood located between the aneurysm and the external wall of the prosthesis coagulates and assists in the prosthesis support and adaptation. As a result, the stent located in the prosthesis body, with a supporting function, is no longer needed, and it can be removed from the body. In other words, removal of this stent is a disadvantage as it would decrease the risk of the prosthesis rupturing. However, because surgical removal is a very aggressive procedure for the patient, stent degradation is a solution to such a problem.

O processo "electrospinning", utilizado na confecção do tecido denanofibras, foi descrito pela primeira fez aos dias vinte e nove de julho do anode mil novecentos e dois, na patente escrita por Willian James Morton. De umaforma resumida, o documento descrevia um método para dispersão de líquidosvoláteis utilizando eletricidade, no qual, após a evaporação do líquido, oresultado era a condensação ou solidificação das substâncias presente nolíquido. Não houve muito interesse na invenção de Morton até a década de 90,quando vários grupos de pesquisas mostraram que fibras muito finas demateriais poliméricos poderiam ser formadas a partir desse processo.The electrospinning process, used in the fabrication of fiber fibers, was described for the first time on July 21, 1900, in a patent by William James Morton. Briefly, the document described a method for dispersing volatile liquids using electricity, in which, after evaporation of the liquid, the result was the condensation or solidification of the substances present in liquid. There was not much interest in Morton's invention until the 1990s, when several research groups showed that very thin polymeric fibers could be formed from this process.

A utilização de fibras poliméricas, produzidas por"electrospinning", representa uma grande vantagem nos revestimentos de stentdevido ao controle que o método permite da morfologia e propriedades dasfibras, seja por meio da natureza do polímero, intensidade do campo elétricoaplicado, distância e formato do suporte das fibras, fluxo de saída da soluçãoou solvente utilizado. O processo de "electrospinning" ainda permite controlar aorganização das fibras no espaço. Por exemplo, as fibras podem se alinharaleatoriamente ou de forma organizada, como paralelamente umas as outras.The use of electrospinning polymeric fibers represents a major advantage in stent coatings due to the method's control over fiber morphology and properties, either by the nature of the polymer, the applied electric field strength, the distance and the shape of the support. of fibers, solution flow or solvent used. The electrospinning process also allows to control the organization of fibers in space. For example, the fibers may align randomly or in an organized manner, as parallel to each other.

Outra grande vantagem do processo de "electrospinning" é apossível obtenção de fibras com diâmetro em escala nanométrica, as quaispermitem obter um controle ainda melhor de suas propriedades. Além disso,podem-se obter tecidos mais finos que os utilizados nos dispositivosatualmente disponíveis, reduzindo drasticamente o tamanho final dodispositivo.Another great advantage of the electrospinning process is that it is possible to obtain nanometer-scale fibers, which allow even better control of their properties. In addition, thinner fabrics can be obtained than those used in the currently available devices, drastically reducing the final size of the device.

O dispositivo, que esta invenção referé-se utiliza, para aconfecção do tecido, nanofibras de polímero não-biodegradável, sintético ounatural, resistente, flexível, biocompatível, em formato tubular. Não existenenhum dispositivo no mercado que utiliza nanotecnologia para os tratamentospropostos por esta invenção.The device to which this invention relates utilizes tubular-shaped, non-biodegradable, synthetic, resistant, flexible, biocompatible, tubular shaped nanofibers for fabrication. There is no device on the market using nanotechnology for the treatments proposed by this invention.

Vale mencionar que a falha na vedação entre a endoprótese e aparede da artéria é um dos problemas comumente encontrados nosdispositivos comercialmente disponíveis. Neste caso, o fluido biológico, porexemplo, o sangue, escoará por entre o dispositivo e o aneurisma. Os tecidosde nanofibras poliméricas podem solucionar esse problema, pois os mesmospossuem micropóros, os quais servem de suporte para o crescimento detecidos celular e a endotelização no local, impedindo, dessa forma, oescoamento do fluido biológico.A Figura 1 ilustra o esquema de um equipamento para a produçãode nanofibras. Ele é composto basicamente de uma seringa (7) conectada aum gerador de voltagem (1). Ao mesmo tempo em que a solução de polímerocontida na seringa (6) é expelida para fora, aplica-se uma diferença depotencial entre a seringa e o suporte cilíndrico (3) onde as fibras (2) sãocoletadas. A fim de se obter um tecido de nanofibras em formato tubular (4), osuporte de coleta é movimentado circularmente e horizontalmente ao plano emque está localizado o aparato.It is worth mentioning that the failure in sealing between the stent graft and the artery wall is one of the problems commonly found in commercially available devices. In this case, the biological fluid, for example blood, will flow between the device and the aneurysm. Polymeric nanofiber tissues can solve this problem because they have micropores that support cell growth and endothelialization in place, thus preventing biological fluid from draining. Figure 1 illustrates the schematic of a device for the production of nanofibers. It is basically composed of a syringe (7) connected to a voltage generator (1). As the polymer solution contained in the syringe (6) is expelled outwards, a potential difference applies between the syringe and the cylindrical holder (3) where the fibers (2) are collapsed. In order to obtain a tubular shaped nanofiber fabric (4), the collecting support is moved circularly and horizontally to the plane in which the apparatus is located.

Adicionalmente, pode-se controlar a velocidade de movimentaçãodo suporte de coleta de modo que haja diferentes distribuições das densidadesdas fibras no tecido. Neste caso, a velocidade rotacional e/ou translacional dosuporte de coleta pode ser aumentada quando a coleta das nanofibras é feitana extremidade superior do tecido (5), proporcionando uma densidade denanofibras menor e também um número maior de micropóros. Logo, ocrescimento celular será intensificado nesta região, permitindo aumentar acapacidade de vedação do dispositivo. Nas demais regiões da prótese, já quenão há interesse que haja um crescimento celular tão intensificado como naextremidade superior do tecido (5), a densidade das nanofibras pode ser maior.Additionally, the movement speed of the collecting support can be controlled so that there are different fiber density distributions in the fabric. In this case, the rotational and / or translational velocity of the collection support may be increased when the collection of nanofibers is made from the upper end of the tissue (5), providing a lower fiber density and also a larger number of micropores. Therefore, cellular growth will be intensified in this region, allowing to increase the sealing capacity of the device. In the other regions of the prosthesis, since there is no interest in such intensified cell growth as in the upper extremity of the tissue (5), the density of nanofibers may be higher.

Como vantagem adicional, diferentes fármacos podem seraplicados na endoprótese, totalmente ou parcialmente, para promover maiseficientemente o crescimento celular, ou resolver quaisquer problemas quepossam causar desconfortou ou danos ao paciente. A liberação de fármacosem nanofibras poliméricas já é conhecida na literatura (E. Kenawy, et al.,Cotrolled release of ketoprofen from electrospun poly(vinyl alcohol) nanofibers,Mat. Sei. Eng., 459, 390-396, 2007). Também já foi publicada uma patente emque fármacos com propriedades vasodilatadoras poderiam ser utilizados norecobrimento de dispositivos médicos, como endopróteses (Patente WO2005/070008).As an added advantage, different drugs may be applied to the stent graft, wholly or partially, to more efficiently promote cell growth, or solve any problems that may cause discomfort or harm to the patient. Drug release in polymer nanofibers is already known in the literature (E. Kenawy, et al., Cotrolled release of ketoprofen from electrospun poly (vinyl alcohol) nanofibers, Mat. Sci. Eng., 459, 390-396, 2007). A patent has also been published that drugs with vasodilatory properties could be used to cover medical devices such as stent grafts (WO2005 / 070008).

Dois procedimentos podem ser adotados para revestir asendopróteses. No primeiro, o fármaco é misturado à solução poliméricautilizada na confecção das nanofibras, já no segundo, o fármaco pode seraplicado diretamente no dispositivo já acabado. Neste ultimo procedimento,pode-se utilizar técnicas de aerografia, ultra-sonografia, ou de imersão para aaplicação do fármaco. O fármaco aplicado dependendo do tratamento que aendoprótese for destinada. Por exemplo, com o intuito de prevenir areestenose, a endoprótese pode ser recoberta com um imunossupressor, comoo "sirolimus". Já para os casos em que se deseja promover a vedação daendoprótese, a mesma pode ser recoberta com proteínas, polipeptídios ouhormônios, para a estimulação do crescimento celular (GH, por exemplo).Two procedures can be adopted to coat the prostheses. In the first, the drug is mixed with the polymeric solution used to make the nanofibers, while in the second, the drug can be applied directly to the finished device. In the latter procedure, airbrushing, ultrasound, or immersion techniques may be used for drug application. The drug is applied depending on the treatment the prosthesis is intended for. For example, in order to prevent stenosis, the stent graft may be coated with an immunosuppressant such as sirolimus. For cases in which the prosthesis sealing is to be promoted, it can be covered with proteins, polypeptides or hormones to stimulate cell growth (GH, for example).

Uma segunda concretização da invenção diz respeito àdisposição do tecido de nanofibras poliméricas em relação ao stentbiodegradável. A Figura 2 ilustra a seção transversal de quatro endoprótesescom diferentes disposições dos tecidos:A second embodiment of the invention relates to the disposition of polymeric nanofiber fabric relative to biodegradable stent. Figure 2 illustrates the cross section of four endoprostheses with different tissue layouts:

- Endoprótese E1 - um tecido sobreposto (8) ao stent (10);- Endoprosthesis E1 - a tissue superimposed (8) on the stent (10);

- Endoprótese E2 - um tecido sobposto (9) ao stent (10;- Endoprosthesis E2 - a tissue superposed (9) to the stent (10;

- Endoprótese E3 - dois tecidos sendo um sobreposto (8) e outrosobposto (9) ao stent (10);- E3 stent graft - two tissues, one overlapping (8) and the other overlapping (9) to the stent (10);

- Endoprótese EA - um tecido (11) confeccionado diretamentesobre o stent (10).Para as endoprótese E1, E2 e E3, primeiramente é feita aconfecção do tecido e, em seguida, a fixação do mesmo. Já para aendoprótese E4, o tecido é aplicado diretamente um sobre o stent. Neste últimoexemplo, o stent (12) é posicionado sobre o suporte tubular de coleta dasnanofibras (13), como ilustrado na Figura 3.- Endoprosthesis EA - a tissue (11) made directly over the stent (10). For the endoprosthesis E1, E2 and E3, the tissue is first made and then fixed. For the E4 stent graft, the tissue is directly applied over the stent. In the latter example, the stent (12) is positioned on the tubular fiber collecting support (13), as shown in Figure 3.

Uma terceira concretização da invenção diz respeito àmetodologia de fixação do tecido de nanofibras poliméricas no stentbiodegradável, aplicada de acordo com a disposição dos componentes daendoprótese. O primeiro método já foi descrito anteriormente e consiste nafixação de forma direta ao aplicar as nanofibras sobre o stent utilizando oesquema ilustrado na Figura 3. Neste caso, a superfície do stent é totalmenteou parcialmente recoberta pelas nanofibras. Este recobrimento proporcionauma resistência mecânica ao tecido suficiente para que o mesmo não sedesgrude do stent. Além do mais, interações físicas e químicas podem auxiliarainda mais na fixação.A third embodiment of the invention relates to the method of fixation of polymeric nanofiber fabric to the biodegradable stent applied according to the arrangement of the prosthesis components. The first method has been previously described and consists of direct fixation by applying nanofibers to the stent using the scheme illustrated in Figure 3. In this case, the stent surface is fully or partially covered by the nanofibers. This coating provides sufficient mechanical resistance to the tissue so that it does not stick to the stent. In addition, physical and chemical interactions can further aid in fixation.

O segundo método, que é também o mais utilizado nasendoprótese disponíveis comercialmente, consiste em fixar o tecido ao stentpor meio de costuras feitas com linhas finas e flexíveis. Um exemplo deendoprótese fixado com costuras é ilustrado na Figura 4 pelo a endopróteseE5. Sua confecção é dada por um tecido (15) fixado ao stents (14) por meio delinhas (17), é o acabamento das bordas dos tecidos também é feito comcosturas (16).The second method, which is also the most widely used in commercially available prostheses, is to fix the tissue to the stent by stitching with thin, flexible lines. An example of a stitched endoprosthesis is illustrated in Figure 4 by endoprosthesisE5. Its confection is given by a fabric (15) fixed to the stents (14) by means of lines (17), the finishing of the edges of the fabrics is also made with seams (16).

O terceiro método consiste na fixação por meio da compressão detecidos ao stent. Neste caso, o stent fica posicionado entre dois tecidos, comoilustra a endoprótese E6 da Figura 4. O stent (18) encontra-se entre um tecidosobposto (19) e outro sobreposto (20). A linha (21), que corta uma dasextremidades da endoprótese, representa um corte no tecido sobreposto (20) afins de que o tecido sobposto (19) também fosse indicado na figura.The third method consists of fixation by compression held on the stent. In this case, the stent is positioned between two tissues, as illustrated by stent graft E6 of Figure 4. The stent (18) is between an overlapping (19) and overlapping (20) tissue. Line 21, which cuts one end of the stent graft, represents a cut in the overlapping tissue 20 so that overlapping tissue 19 is also indicated in the figure.

O segundo e o terceiro método são utilizados principalmentequando o tecido é previamente confeccionado e está sobposto ao stent, ouainda quando há dois tecidos previamente confeccionados, sendo umsobreposto e outro sobposto.The second and third methods are mainly used when the tissue is previously made and is overlapping the stent, or even when there are two previously made tissues, one overlapping and the other overlapping.

A endoprótese que a invenção se refere pode ser dotada de umsistema de fixação constituído de vários stents de ligas metálicas oupoliméricos, podendo ser providos de meios adicionais de fixação, porexemplo, farpas (barbs) ou ganchos (hooks) que auxiliam na fixação do stentlivre às paredes da artéria, quando o dispositivo for utilizado no tratamento deaneurismas.The stent referred to in the invention may be provided with a fixation system consisting of various stents of metallic or polymeric alloys and may be provided with additional fixation means such as barbs or hooks which assist in the fixation of the free stent to the artery walls when the device is used for the treatment of aneurysms.

A aplicação da invenção diz respeito ao uso da endoprótese notratamento de enfraquecimentos de lúmenes do corpo. De uma maneira maisespecífica, a endoprótese da presente invenção é dirigida para o tratamento decondições de anormalidade dos vasos transportadores de fluidos biológicos,por exemplo, sangue, em um indivíduo, especialmente de um pacientehumano. Mais particularmente, a endoprótese é direcionada ao tratamento deaneurismas de aorta abdominal e torácica.The application of the invention relates to the use of the stent graft for the treatment of body lumen weakening. More specifically, the stent of the present invention is directed to the treatment of abnormal conditions of biological fluid carrier vessels, for example blood, in an individual, especially a human patient. More particularly, the stent graft is directed to the treatment of abdominal and thoracic aortic aneurysms.

A endoprótese pode também ser utilizada no tratamento deobstrução de lúmenes do corpo, por exemplo, em artérias (carótida, coronárias,renais, periféricas, etc.), veias ou pontes de safenas e órgãos tubulares dosistema digestivo e respiratório. Acrescentando, para os casos em que aendoprótese for utilizada no tratamento de estenose em vasos sangüíneos, otecido de nanofibras pode ser constituído de um material biodegradávelrecoberto com fármaco, por exemplo, um imunossupressor. Este tecido, alémde melhorar a distribuição da liberação dos fármacos na região do vaso a sertratado, evita que placas se soltem após a expansão do stent, sendo assim,principalmente recomendados para o tratamento de estenose em pontes desafena. Ainda, para os casos em que a endoprótese for utilizada no tratamentode estenose ou obstrução de órgãos tubulares de sistema digestivo ourespiratório, o stent pode ter uma arquitetura de forma que o mesmo possa serremovível caso haja desconforto ao paciente.The stent graft may also be used in the treatment of obstruction of body lumens, for example in arteries (carotid, coronary, renal, peripheral, etc.), saphenous veins or bridges, and tubular organs of the digestive and respiratory system. In addition, where the prosthesis is used for the treatment of blood vessel stenosis, the nanofiber fabric may be a drug-coated biodegradable material, such as an immunosuppressant. This tissue, in addition to improving the distribution of drug release in the region of the vessel to be treated, prevents plaque from loosening after stent expansion, and is therefore mainly recommended for the treatment of stenosis in bypass grafts. Also, in cases where the stent graft is used in the treatment of stenosis or obstruction of tubular organs of our respiratory tract, the stent may have an architecture so that it can be removed if there is discomfort to the patient.

O fato do dispositivo da invenção ser percutâneo possibilita a suaimplantação no paciente através de puncionamento, ou seja, sem que haja anecessidade de dissecação dos vasos, por exemplo, das artérias ilíacas, paradar acesso ao sistema de entrega (delivery system) que é um sistemaconstituído de cateteres responsável pelo posicionamento e liberação doimplante (endoprótese). Sem dúvida alguma, trata-se de um sistema menosagressivo ao paciente, evitando os riscos inerentes ao tratamentoconvencional, diminuindo, portanto, o tempo de recuperação.The fact that the device of the invention is percutaneous allows its implantation in the patient through puncture, that is, without the need for dissection of vessels, for example, of the iliac arteries, to access the delivery system which is a constituted system. catheters responsible for implant positioning and release (stent graft). Undoubtedly, it is a less aggressive system to the patient, avoiding the risks inherent to conventional treatment, thus reducing the recovery time.

Todas as publicações mencionadas na descrição são indicativasdo nível daqueles especialistas na técnica à qual a invenção se refere. Todasas publicações são aqui incorporadas a título de referência na mesma extensãocomo se cada publicação individual fosse especificamente e individualmenteindicada para ser incorporado a título de referência.All publications mentioned in the description are indicative of the level of those skilled in the art to which the invention relates. All publications are incorporated herein by reference to the same extent as if each individual publication were specifically and individually indicated to be incorporated by reference.

Apesar de a invenção precedente ter sido descrita por meio deilustrações e exemplos para finalidade de clareza e entendimento, os avançostecnológicos na área de fibras confeccionadas por "electrospinning" e demateriais biodegradáveis, indicam claramente o aspecto de inovação dodispositivo proposto, e deixam claro que os tais tecnologias são úteis parasolucionar os problemas dos dispositivos disponíveis atualmente, dentro doescopo das reivindicações que acompanham esta descrição.Although the foregoing invention has been described by way of illustrations and examples for the sake of clarity and understanding, technological advances in the field of electrospinning fibers and biodegradable materials clearly indicate the aspect of proposed device innovation, and make it clear that such These technologies are useful for solving the problems of currently available devices within the scope of the claims accompanying this description.

Claims

1. - PROCESS FOR OBTAINING NANOFIBER COATINGS AND THEREOF ENDOPROSTHESIS, a Stent stent graft comprising: (a) a polymeric, biodegradable, resilient, flexible, biocompatible and self-expanding stent; (b) synthetic or natural, resistant, flexible, biocompatible, tubular-shaped, non-biodegradable polymer nanofiber coating fabric produced by the technique known as electrospinning; where it is a percutaneous endoprosthesis, made of plastic and / or metallic material, resistant to fatigue fracture, and to degrade after the prosthesis support; where the tissue covering the stent is made by electrospinning procedures, the tissue covering the stent consisting of nanofibers of randomly organized polymeric materials or organized.

2. Stent stent graft according to Claim 1, characterized in that the tissue covering the stent may have different densities of the stent body using long-term nanotechnology. to reduce tissue thickness and the final size of the stent graft.

3. Stent stent graft according to claims 1 and 2, characterized in that the nanofiber coating tissue pellets have micropores that allow cell growth and endothelialization in place, as well as the stent stent graft. allow the sealing of the upper end of the stent graft, through which the biological fluids enter.

4. The process of obtaining stents from nanofibers and thus obtained endometriosis, the Stent 1 stent graft according to any of claims 1 to 3, characterized in that the nanofiber lining tissues can be coated with drugs to promote cell growth more efficiently or to solve any problems. that may cause discomfort or harm to the patient.

5. The process of obtaining stents from the nanofibers and the endometriosis coat as obtained, Stent stent graft according to any of claims 1 to 4, characterized in that the coating tissue is coated with drugs by mixing them with the polymer solution in the electrospinning procedure. ", or after complete stent grafting.

6. - PROCESS OF OBTAINING NANOFIBER COATINGS AND THEREFORE OBDESTOTHESIS, a process for obtaining a Stent stent graft, characterized by the fact that it obtains a polymeric, biodegradable, resistant, flexible, biocompatible stent coated with a nanofiber fabric. resistant, flexible, biocompatible, tubular shaped, non-biodegradable polymer, synthetic or natural, produced by the technique known as electrospinning; where its disposition is comprised by: (a) a previously reconfected tissue superimposed on the stent; (b) a pre-made tissue and superposed to the stent; (c) two previously made tissues, one overlapping and one overlapping the stent; (d) a fabric made directly over the stent.

7. - PROCESS FOR OBTAINING NANOFIBER COATINGS AND THEREFORE ENDOSTOPTHESIS, a process for obtaining a Stent stent graft, according to claim 6, characterized by the fact that its stenting methodology is comprised of: (a) fixation directly to the apply the nanofibers over ostent; (b) fixing by means of seams; (c) fixation by compression held on the stent; and / or may have a fastening system consisting of various metal alloy stents provided with splinters or hooks.