BRPI0817962B1 - método de formar um revestimento - Google Patents

Abstract

MÉTODO. São descritos uma composição e um método para revestimentos (120) aplicados a artigos (100). Uma composição pode ser aplicada sobre uma superfície de um objeto, a composição compreendendo um polímero e um precursor de alcóxido de metal. Um óxido de metal é formado a partir do precursor de óxido de metal por um processo que compreende hidrolisar o precursor de óxido de metal seguido por aquecimento do artigo revestido. Os artigos revestidos compreendem dispositivos médicos incluindo implantes médicos.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA AO PEDIDO RELACIONADO

[0001] Este pedido é relacionado a e reivindica prioridade do pedido de patente provisório depositado antes do No de Série 60/981.263, depositado em 19 de Outubro de 2007, e incorporado aqui por referência.

DECLARAÇÃO COM REFERÊNCIA À PESQUISA FEDERALMENTE PATROCINADA

[0002] Esta invenção foi feita com suporte governamental sob as concessões V00241P-00445 e V650P-3955 outorgadas pelo Departamento de Veterans Affairs. O governo tem certos direitos sobre a invenção.

CAMPO TÉCNICO

[0003] Esta descrição refere-se a novas composições, assim como métodos, revestimentos, e artigos relacionados.

FUNDAMENTOS

[0004] Óxido de titânio é um semicondutor de óxido metálico que, em iluminação com energia de fóton mais alta do que seu intervalo de energia, produz elétrons e falhas na banda de condução e banda de valência, respectivamente. Estes elétrons fotogerados e falhas podem combinar com espécies absorvidas na superfície (por exemplo, água e oxigênio) para formar espécies de radical altamente reativas tais como radical hidroxila (*OH) e ânion superóxido (O2-). Estas espécies reativas têm forte poder oxidante e podem oxidar a maioria dos compostos orgânicos. Como um resultado, a presença destas espécies reativas fornece atividades fotocatalíticas à superfície das partículas de óxido de titânio. Espécies reativas são tipicamente produzidas apenas quando o óxido de titânio é iluminado com luz UV (por exemplo, tendo um comprimento de onda menor do que 380 nm).

SUMÁRIO

[0005] Esta descrição refere-se a novas composições, assim como métodos, revestimentos, e artigos relacionados.

[0006] Em um aspecto, esta descrição caracteriza métodos que incluem aplicar uma composição contendo um polímero e um precursor de óxido metálico sobre uma superfície de um objeto, e depois de aplicar a composição sobre a superfície do objeto, formando um óxido metálico a partir do precursor de óxido metálico.

[0007] Em um outro aspecto, esta descrição caracteriza métodos que incluem formar um óxido metálico a partir de um precursor de óxido metálico em uma composição contendo um polímero e o precursor de óxido metálico expondo-se o precursor de óxido metálico a um gás tendo um nível de umidade de cerca de 40 % a cerca de 70 % durante pelo menos cerca de uma hora.

[0008] Em um outro aspecto, esta descrição caracteriza métodos que incluem formar um óxido metálico a partir de um precursor de óxido metálico em uma composição contendo um polímero e o precursor de óxido metálico expondo-se o precursor de óxido metálico a um gás tendo um nível de umidade de cerca de 40 % a cerca de 70 % e contactando o precursor de óxido metálico sem substancialmente nenhuma água, ácido, ou base exceto água, ácido, e base presentes no gás.

[0009] Em um outro aspecto, esta descrição caracteriza artigos preparados pelos métodos acima.

[0010] Em um outro aspecto, esta descrição caracteriza composições que incluem um polímero e um óxido metálico, em que as composições têm um pico de absorção máximo em um comprimento de onda de cerca de 380 nm a cerca de 1.200 nm.

[0011] Em um outro aspecto, esta descrição caracteriza composições que incluem um polímero e um óxido metálico, em que as composições reduzem a densidade óptica em 664 nm de uma solução de azul de metileno em pelo menos cerca de 20 % na irradiação das composições com luz tendo um comprimento de onda de cerca de 380 nm a cerca de 1.200 nm durante cerca de uma hora.

[0012] Ainda em um outro aspecto, esta descrição caracteriza artigos que incluem um objetivo e um revestimento suportado por uma superfície do objeto. O revestimento inclui um polímero e um precursor de óxido metálico. O precursor de óxido metálico é cerca de 50 % a cerca de 99 % do volume total do precursor de óxido metálico e do polímero.

[0013] As formas de realização podem incluir uma ou mais das características seguintes.

[0014] Em algumas formas de realização, a formação do óxido metálico a partir do precursor de óxido metálico inclui hidrolisar o precursor de óxido metálico.

[0015] Em algumas formas de realização, a formação do óxido metálico a partir do precursor de óxido metálico é realizada em uma temperatura não mais alta do que cerca de 45°C (por exemplo, não mais alta do que cerca de 30°C).

[0016] Em algumas formas de realização, a formação do óxido metálico a partir do precursor de óxido metálico é realizada durante pelo menos cerca de uma hora.

[0017] Em algumas formas de realização, a formação do óxido metálico a partir do precursor de óxido metálico inclui expor a composição a um gás tendo um nível de umidade de cerca de 40 % a cerca de 70 % e/ou contactar o precursor de óxido metálico sem substancialmente nenhuma água, ácido, ou base exceto água, ácido, e base presentes no gás.

[0018] Em algumas formas de realização, o gás inclui ar.

[0019] Em algumas formas de realização, o precursor de óxido metálico inclui um alcóxido metálico, um dicetonato metálico, ou um sal metálico. Por exemplo, o precursor de óxido metálico pode incluir um alcóxido de titânio, um alcóxido de vanádio, um alcóxido de zinco, um alcóxido de zircônio, um alcóxido de prata, ou um alcóxido de tântalo.

[0020] Em algumas formas de realização, o precursor de óxido metálico inclui tetraisopropóxido de titânio ou oxitripropóxido de vanádio.

[0021] Em algumas formas de realização, o óxido metálico inclui um óxido de titânio, um óxido de vanádio, um óxido de zinco, um óxido de zircônio, um óxido de prata, ou um óxido de tântalo.

[0022] Em algumas formas de realização, o polímero inclui um polissiloxano, um poliuretano, um poli(óxido de etileno), uma poliacrilamida, um polipeptídeo, um polissacarídeo, ou uma combinação ou um copolímero destes. Por exemplo, o polímero pode incluir um poli(dimetilsiloxano), tal como um poli(dimetilsiloxano) funcionalizado. Em certas formas de realização, pelo menos uma porção do poli(dimetilsiloxano) funcionalizado é reticulada enquanto formando o óxido metálico a partir do precursor de óxido metálico.

[0023] Em algumas formas de realização, o precursor de óxido metálico é cerca de 50 % a cerca de 99 % (por exemplo, cerca de 60 % a cerca de 97 %) do volume total do precursor de óxido metálico e do polímero.

[0024] Em algumas formas de realização, as composições podem incluir ainda um solvente. Em certas formas de realização, os métodos descritos acima podem incluir ainda remover o solvente depois de aplicar a composição sobre a superfície do objeto ou antes de formar o óxido metálico a partir do precursor de óxido metálico.

[0025] Em algumas formas de realização, as composições têm um pico de absorção máximo em um comprimento de onda de cerca de 500 nm a cerca de 1.100 nm (por exemplo, de cerca de 600 nm a cerca de 1.000 nm).

[0026] Em algumas formas de realização, as composições estão na forma de um revestimento sobre uma superfície de um objeto. Em certas formas de realização, o objeto é um dispositivo médico, tal como um implante médico.

[0027] Em algumas formas de realização, os artigos podem ser um dispositivo médico, tal como um implante médico.

[0028] As formas de realização podem incluir uma ou mais das vantagens seguintes.

[0029] Em algumas formas de realização, um revestimento descrito acima inesperadamente exibe atividades fotocatalíticas na irradiação de luz visível e infravermelha (IR) (por exemplo, tendo um comprimento de onda de cerca de 380 nm a cerca de 1.200 nm) e raio X (por exemplo, tendo um comprimento de onda de cerca de 0,01 nm a cerca de 10 nm) além de luz ultravioleta (UV) (por exemplo, tendo um comprimento de onda de cerca de 10 nm a cerca de 380 nm). Em certas formas de realização, um revestimento descrito acima exibe atividades fotocatalíticas na irradiação de luz tendo um comprimento de onda de cerca de 600 nm a cerca de 1.000 nm, uma faixa ideal de comprimentos de onda para a penetração da luz de corpos humanos. Como um resultado, um tal revestimento pode fornecer tratamento terapêutico eficaz (por exemplo, atividades antiinflamatórias ou antimicrobianas) para osso, pele, músculo, e outros tecidos moles quando um dispositivo médico tendo o revestimento é implantado em corpos humanos. Em certas formas de realização, um revestimento descrito acima exibe atividades fotocatalíticas na irradiação de raio X tendo um comprimento de onda de cerca de 0,01 nm a cerca de 10 nm em uma dosagem que não é prejudicial a corpos humanos, tal como uma dosagem usada em um scanner CT típico. Como um resultado, um tal revestimento pode fornecer tratamento terapêutico eficaz (por exemplo, atividades antiinflamatórias ou antimicrobianas) para osso, pele, músculo, e outros tecidos moles quando um paciente tendo um implante médico contendo o revestimento é escaneado por um scanner CT típico. Em certas formas de realização, um revestimento descrito acima exibe baixas atividades fotocatalíticas na irradiação de luz UV, mas mantém altas atividades fotocatalíticas em irradiação de luz visível ou IR. Como um resultado, um tal revestimento pode fornecer tratamento terapêutico eficaz (por exemplo, atividades antiinflamatórias ou antimicrobianas) quando a irradiação de luz UV é indesejável e é removida por filtração.

[0030] Em algumas formas de realização, um revestimento descrito acima melhora significativamente o perfil de dispensação do óxido de vanádio do revestimento. Por exemplo, quando o óxido de vanádio é carregado em um revestimento que inclui um óxido de titânio e um poli(dimetilsiloxano), uma porcentagem inesperadamente alta de óxido de vanádio é liberada do revestimento sob condições fisiológicas. A porcentagem de óxido de vanádio liberado do revestimento é, por exemplo, muito maior do que a porcentagem de óxido de vanádio liberado dos revestimentos que contêm óxido de titânio sem o poli(dimetilsiloxano). Como um resultado, quando um tal revestimento é disposto (por exemplo, implantado em um corpo humano), óxido de vanádio pode ser dispensado no corpo humano em quantidades suficientes para obter seus efeitos terapêuticos.

[0031] Em algumas formas de realização, um revestimento descrito acima significativamente melhora o perfil de dispensação de óxido de prata do revestimento. Por exemplo, quando pequenas quantidades de óxido de prata (de neodecanoato de prata) são carregadas em um revestimento que inclui um óxido de titânio e um poli(dimetilsiloxano), a prata é liberada para fornecer ação antimicrobiana mais alta do que esperado do revestimento sob condições fisiológicas. Por exemplo, quantidades mais altas de carga de prata são necessárias para atividade antimicrobiana fornecida com revestimentos de óxido de titânio comparados aos revestimentos contendo uma mistura de óxido de titânio com o poli(dimetilsiloxano). Esta dose eficaz mais baixa de prata permite a criação de revestimentos que impedem o crescimento bacteriano, enquanto sustentando o crescimento de células humanas (por exemplo, fibroblastos). A carga de óxido de prata mais alta fornece capacidades antimicrobianas sustentadas mais longas a estes revestimentos. Como um resultado, quando um tal revestimento é disposto (por exemplo, implantado em um corpo humano), a prata pode ser dispensada no corpo humano em quantidades suficientes para obter efeitos terapêuticos antimicrobianos.

[0032] Outras características e vantagens estarão evidentes a partir da descrição, desenhos e reivindicações.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0033] A FIG. 1 é uma vista em seção transversal de uma forma de realização de um artigo revestido. A FIG. 2 é uma vista em seção transversal de uma forma de realização de um cateter revestido.

[0034] A FIG. 3 é um esquema que mostra os resultados obtidos do ensaio descrito no Exemplo 5.

[0035] Símbolos de referência semelhantes nos vários desenhos indicam elementos semelhantes.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0036] A FIG. 1 ilustra uma vista em seção transversal de um artigo revestido 100 que inclui um objeto 110 e um revestimento 120 suportado em uma superfície 111 do objeto 110.

[0037] Em geral, o revestimento 120 inclui um óxido metálico e um polímero.

[0038] Os óxidos metálicos que podem ser usados no revestimento 120 geralmente incluem óxidos que exibem um ou mais efeitos terapêuticos sob uma certa condição. Em algumas formas de realização, o óxido metálico no revestimento 120 é um óxido de metal de transição. Exemplos de óxido metálicos adequados para o uso no revestimento 120 incluem óxidos de titânio, óxidos de vanádio, óxidos de zinco, óxidos de zircônio, óxidos de prata, óxidos de tântalo, ou combinações destes.

[0039] Em algumas formas de realização, o revestimento 120 inclui um óxido de titânio. Sem desejar estar ligado pela teoria, acredita-se que o óxido de titânio possui atividades fotocatalíticas na irradiação com luz de um certo comprimento de onda, deste modo resultando em um revestimento com propriedades antimicrobianas e antiinflamatórias. Por exemplo, na irradiação com luz UV, óxido de titânio pode gerar cargas que produzem espécies de oxigênio reativas (tais como radicais hidroxila e radicais ânion superóxido) que podem decompor matérias orgânicas (tais como bactérias). A irradiação de fóton pode gerar cargas elétricas positivas e negativas que podem catalisar reações químicas para influenciar e estimular a atividade biológica e terapêutica (por exemplo, controlar a inflamação, atividade bacteriana e celular) e atraem ou repelem corpos carregados adjacentes (por exemplo, bactérias, células humanas, íons, proteínas, peptídeos, fatores de crescimento). Em algumas formas de realização, quando o revestimento 120 inclui uma certa quantidade de um óxido de titânio, ele inesperadamente exibe atividades fotocatalíticas na irradiação com luz visível e IR (por exemplo, tendo um comprimento de onda de cerca de 380 nm a cerca de 1.200 nm) e raio X (por exemplo, tendo um comprimento de onda de cerca de 0,01 nm a cerca de 10 nm, tal como de cerca de 0,06 nm a cerca de 0,2 nm) além de luz UV (por exemplo, tendo um comprimento de onda de cerca de 10 nm a cerca de 380 nm).

[0040] Em algumas formas de realização, o revestimento 120 inclui uma combinação de um óxido de vanádio e um óxido de titânio. Óxido de vanádio é um mímico de insulina conhecido e pode ser usado para tratar condições diabéticas locais e sistêmica, melhorar a diabete crônica, melhorar a cura do ferimento e tecido mole, e prevenir o dano celular da isquemia. Sem desejar estar ligado pela teoria, acredita- se que a presença de um polímero no revestimento 120 significativamente melhore o perfil de dispensação do óxido de vanádio do revestimento. Em algumas formas de realização, por exemplo, quando o óxido de vanádio é carregado no revestimento 120 que inclui um óxido de titânio e um poli(dimetilsiloxano), uma porcentagem muito mais alta de óxido de vanádio é inesperadamente liberada do revestimento 120 sob condições fisiológicas do que de um revestimento que contém o óxido de titânio sem o poli(dimetilsiloxano).

[0041] Em algumas formas de realização, o revestimento 120 inclui uma combinação de um óxido de prata (por exemplo, derivado de neodecanoato de prata) e um óxido de titânio. Prata é conhecida ter propriedades antimicrobianas, enquanto o óxido de titânio é verificado reduzir a resposta inflamatória do contato de tecidos comparado a outros materiais de implante (por exemplo, aços inoxidáveis e prata). Sem desejar estar ligado pela teoria, acredita-se que a presença de um polímero no revestimento 120 significativamente melhore o perfil de dispensação de óxido de prata do revestimento. Em algumas formas de realização, por exemplo, quando o óxido de prata é carregado no revestimento 120 que inclui um óxido de titânio e um poli(dimetilsiloxano), uma atividade antimicrobiana mais alta é obtida com o revestimento 120 sob condições fisiológicas do que de um revestimento que contém o óxido de titânio sem o poli(dimetilsiloxano). Combinações únicas de óxido de titânio e óxido de prata em poli(dimetilsiloxano) inesperadamente sustentam o crescimento celular humano, enquanto impedindo o crescimento bacteriano.

[0042] Em algumas formas de realização, a porcentagem em peso do óxido metálico (por exemplo, um óxido de titânio) no revestimento 120 pode ser pelo menos cerca de 0,11 % (por exemplo, pelo menos cerca de 22 %, pelo menos cerca de 30 %, pelo menos cerca de 41 %, pelo menos cerca de 91 %, ou pelo menos cerca de 99 %).

[0043] Os polímeros que pode ser usados no revestimento 120 geralmente incluem polímeros que podem facilitar a formação de revestimentos contendo óxido metálico no objeto 110. O termo "polímero" mencionado aqui refere-se a um composto tendo pelo menos 2 (por exemplo, pelo menos 3, pelo menos 5, pelo menos 10, pelo menos 50, pelo menos 100, pelo menos 500, pelo menos 1.000) unidades de repetição monoméricas.

[0044] Os polímeros no revestimento 120 podem ser polímeros inorgânicos ou polímeros orgânicos. Polímeros inorgânicos exemplares incluem polissiloxanos ou polissilanos. Polímeros orgânicos exemplares incluem poli(óxido de alquileno)s (por exemplo, óxidos de polietileno), policarbonatos, poliuretanos, poliacrilamidas, polipeptídeos (por exemplo, colágenos), ou polissacarídeos (por exemplo, agaroses ou alginatos).

[0045] Em algumas formas de realização, o revestimento 120 inclui um poli(dimetilsiloxano). Em certas formas de realização, o poli(dimetilsiloxano) pode ser um poli(dimetilsiloxano) não funcionalizado, isto é, sem conter um grupo funcional reativo. Grupos funcionais reativos são bem conhecidos na técnica e incluem, mas não são limitados a, grupos alquenila, alquinila, alcóxi, arila, heteroarila, hidroxila, tiol, halo, ciano, nitro, amino, amida, imida, éster, éter, e carbonila. Um exemplo de um poli(dimetilsiloxano) não funcionalizado comercialmente disponível é DOW CORNING 200 FLUID 20 CST. Em outras formas de realização, o poli(dimetilsiloxano) pode ser um poli(dimetilsiloxano) funcionalizado (isto é, contendo pelo menos um grupo funcional reativo, tal como um grupo amino, hidroxila, ou alcóxi). Um exemplo de um poli(dimetilsiloxano) funcionalizado comercialmente disponível é DOW CORNING MDX4-4159. Sem desejar estar ligado pela teoria, acredita-se que a inclusão de óxidos metálicos (por exemplo, um óxido de titânio, óxido de vanádio e óxido de prata) em um revestimento contendo um polímero (por exemplo, um polissiloxano ou um poliuretano) possa resultar em biocompatibilidade, proliferação celular, propriedades antimicrobianas e atividades fotocatalíticas melhoradas comparando a um revestimento contendo o polímero sozinho. Além disso, sem desejar estar ligado pela teoria, acredita-se que a inclusão de um polímero em um revestimento contendo um óxido metálico possa resultar em adesão e propriedades mecânicas melhoradas comparando a um revestimento contendo o óxido metálico sozinho.

[0046] Em geral, o polímero no revestimento 120 pode ser um homopolímero ou um copolímero (por exemplo, um copolímero de bloco, um copolímero aleatório, ou um copolímero alternativo). Um exemplo de um copolímero que pode ser usado no revestimento 120 é poli(óxido de etileno)-co-poli(dimetilsiloxano), tais como aqueles descritos em (1) J. H. Park et al., Biomaterials 2002, 23:1797-1808, (2) J. H. Park et al., J. Appl. Polym. Sci., 2003, 89:1505-1514, e (3) J. H. Park et al., J. Biomed. Mater Res., 2003, 64A:303-319, os conteúdos inteiros dos quais são incorporados aqui por referência. Sem desejar estar ligado pela teoria, acredita-se que a presença de poli(óxido de etileno) facilita a formação de hidrogéis, que retêm água e ajudam a dissolução de biomateriais solúveis em água no revestimento. Outros copolímeros exemplares incluem policarbonato-co-poliuretanos, poliacrílico-co-poliuretanos, e poliéter-co-poliuretanos.

[0047] Em algumas formas de realização, o revestimento 120 inclui uma combinação de dois ou mais polímeros, tal como uma combinação de um poliuretano e um polissiloxano. Em algumas formas de realização, quando a combinação inclui dois polímeros, a razão em peso dos dois polímeros pode variar de pelo menos cerca de 1:20 (por exemplo, pelo menos cerca de 1:15, pelo menos cerca de 1:10, pelo menos cerca de 1:5, pelo menos cerca de 1:2, pelo menos cerca de 1:1).

[0048] Em algumas formas de realização, o revestimento 120 tem um pico de absorção máximo em um comprimento de onda de cerca de 380 nm a cerca de 1.200 nm (por exemplo, de cerca de 500 nm a cerca de 1.100 nm ou de cerca de 600 nm a cerca de 1.000 nm). Em algumas formas de realização, o revestimento 120 tem um pico de absorção máximo em um comprimento de onda de cerca de 0,01 nm a cerca de 10 nm (por exemplo, de cerca de 0,03 nm a cerca de 1 nm ou de cerca de 0,06 nm a cerca de 0,2 nm).

[0049] Em algumas formas de realização, os materiais no revestimento 120 são amorfos. Sem desejar estar ligado pela teoria, acredita-se que, em tais formas de realização, o revestimento 120 não precise ser aquecido para formar materiais cristalinos para exibir atividades fotocatalíticas. Um tal revestimento pode ser aplicado para aquecer objetos sensíveis, tais como tecidos, sem aquecimento enquanto ainda mantendo suas atividades fotocatalíticas.

[0050] Em algumas formas de realização, o revestimento 120 contém fases separadas. Em certas formas de realização, as fases separadas têm um diâmetro médio de pelo menos cerca de 10 nm (por exemplo, pelo menos cerca de 30 nm, pelo menos cerca de 50 nm, pelo menos cerca de 80 nm, ou pelo menos cerca de 100 nm) e/ou no máximo cerca de 500 nm (por exemplo, no máximo cerca de 400 nm, no máximo cerca de 300 nm, no máximo cerca de 200 nm, ou no máximo cerca de 100 nm). Em algumas formas de realização, as fases separadas contêm domínios de tamanho nano. Em certas formas de realização, os domínios de tamanho nano têm um comprimento médio de pelo menos cerca de 0,5 nm (por exemplo, pelo menos cerca de 1 nm ou pelo menos cerca de 5 nm) e/ou no máximo cerca de 10 nm (por exemplo, no máximo cerca de 5 nm ou no máximo cerca de 1 nm). Em certas formas de realização, os domínios de tamanho nano têm uma largura média de pelo menos cerca de 0,1 nm (por exemplo, pelo menos cerca de 0,2 nm, pelo menos cerca de 0,5 nm, ou pelo menos cerca de 1 nm) e/ou no máximo cerca de 2 nm (por exemplo, no máximo cerca de 1 nm, no máximo cerca de 0,5 nm, ou no máximo cerca de 0,2 nm).

[0051] Em algumas formas de realização, o revestimento 120 pode incluir outros agentes terapêuticos. Exemplos de agentes terapêuticos incluem proteínas, peptídeos, fatores de crescimento, vitaminas, minerais, medicamentos, orgânicos metálicos, e sais metálicos. Em algumas formas de realização, tais agentes terapêuticos podem ser liberados do revestimento 120 e dispensados a um sítio alvo sob condições fisiológicas (por exemplo, em um fluido corporal, tal como sangue).

[0052] O revestimento 120 geralmente pode ser preparado por um processo de revestimento com base em líquido. O termo "processo de revestimento com base em líquido" mencionado aqui refere-se a um processo que usa uma composição de revestimento com base em líquido. Exemplos de composições de revestimento com base em líquido podem incluir uma solução, uma dispersão, e uma suspensão. Depois que a composição de revestimento é aplicada à superfície 111 do objeto 110, a composição é tipicamente seca e depois hidrolisada em ar para formar o revestimento 120.

[0053] Em geral, a composição de revestimento com base em líquido pode incluir um precursor de óxido metálico, um polímero, e um solvente.

[0054] O termo "precursor de óxido metálico" mencionado aqui refere-se a quaisquer compostos que podem formar um óxido metálico. Em algumas formas de realização, o precursor de óxido metálico é um alcóxido metálico. Alcóxidos metálicos exemplares incluem alcóxidos de titânio (por exemplo, tetraisopropóxido de titânio), alcóxidos de vanádio (por exemplo, oxitripropóxido de vanádio), alcóxidos de zinco, alcóxidos de zircônio, alcóxidos de prata, ou alcóxidos de tântalo. Em algumas formas de realização, o precursor de óxido metálico é um dicetonato metálico (por exemplo, bis(etil acetoacetato)diisopropóxido) de titânio ou um sal metálico (por exemplo, tetracloreto de titânio ou cloreto de prata).

[0055] Em geral, o polímero na composição de revestimento pode ser o mesmo como ou diferente do polímero em revestimento 120. Em algumas formas de realização, quando a molécula de polímero não contêm nenhum grupo funcional, o polímero no revestimento 120 é geralmente o mesmo como o polímero na composição de revestimento. Em algumas formas de realização, quando a molécula de polímero contém um grupo funcional (por exemplo, grupos amino, alcóxi, ou hidroxila), a molécula de polímero pode reagir com uma outra molécula de polímero ou uma molécula de precursor de óxido metálico durante as etapas de secagem e hidrólise para formar uma molécula de polímero com peso molecular mais alto ou uma molécula de polímero covalentemente ligada a uma molécula de óxido metálico. Em algumas formas de realização, quando a molécula de polímero contém dois ou mais grupos funcionais, moléculas de polímero reticuladas podem ser formadas além das espécies formadas acima.

[0056] A razão em volume do precursor de óxido metálico e do polímero pode variar conforme desejado. Quando o precursor de óxido metálico for um precursor de óxido de titânio e o polímero for poli(dimetilsiloxano), as composições de revestimento podem ser tipicamente divididas em quatro classes diferentes dependendo de suas propriedades físicas e biológicas.

[0057] Na primeira classe, a composição de revestimento contém um precursor de óxido de titânio que é cerca de 0,4 % (isto é, correspondendo a cerca de 0,11 % em peso de óxido de titânio no revestimento) a cerca de 50 % (isto é, correspondendo a cerca de 22 % em peso de óxido de titânio no revestimento) do volume total do precursor de óxido de titânio e poli(dimetilsiloxano). Revestimentos formados a partir desta classe de composições exibem fixação e proliferação de célula de fibroblasto melhoradas, e inflamação de tecido mole reduzida no contato dos revestimentos com tecidos vivos. Além disso, quando óxido de vanádio é carregado em tais revestimentos, uma porcentagem muito mais alta de óxido de vanádio pode ser eluída dos revestimentos do que dos revestimentos contendo óxido de titânio sem poli(dimetilsiloxano) sob as mesmas condições de eluição. Revestimentos formados a partir desta classe de composições geralmente exibem atividades fotocatalíticas similares (por exemplo, como medido por um ensaio de azul de metileno descrito no Exemplo 5 ou 6 abaixo) àquelas de revestimentos contendo óxido de titânio sem poli(dimetilsiloxano).

[0058] Na segunda classe, a composição de revestimento contém um precursor de óxido de titânio que é cerca de 50 % a cerca de 97,5 % (isto é, correspondendo a cerca de 91 % em peso de óxido de titânio no revestimento) do volume total do precursor de óxido de titânio e poli(dimetilsiloxano). Além de propriedades biológicas melhoradas dos revestimentos formados a partir da primeira classe de composições, os revestimentos formados a partir desta classe de composições inesperadamente exibem atividades fotocatalíticas (por exemplo, como medido por um ensaio de azul de metileno descrito no Exemplo 5 ou 6 abaixo) na irradiação de um espectro amplo de luz, tal como raio X (por exemplo, em cerca de 0,06 a cerca de 0,2 nm), luz UV (por exemplo, em cerca de 388 nm), luz visível (por exemplo, em cerca de 420 nm, cerca de 540 nm, ou cerca de 600 nm), e luz IR (por exemplo, em cerca de 720 nm ou cerca de 1.000 nm). Em particular, os revestimentos formados a partir das composições contendo um precursor de óxido de titânio que é cerca de 60 % (isto é, correspondendo a cerca de 30 % em peso de óxido de titânio no revestimento) a cerca de 97,5 % do volume total do precursor de óxido de titânio e poli(dimetilsiloxano) exibem atividades fotocatalíticas na irradiação com luz tendo um comprimento de onda de cerca de 600 nm a cerca de 1.000 nm, uma faixa ideal de comprimentos de onda para penetração de luz de corpos humanos. Como um resultado, um tal revestimento pode fornecer tratamento terapêutico eficaz (por exemplo, atividades antiinflamatórias ou antimicrobianas) ao osso, pele, músculo, e outros tecidos moles quando um dispositivo médico tendo o revestimento é implantado em corpos humanos. Tais revestimentos podem fornecer tratamento terapêutico eficaz quando a irradiação de luz UV é indesejável e é removida por filtração. Ao contrário, revestimentos formados a partir de óxido de titânio sem poli(dimetilsiloxano) exibem atividades fotocatalíticas apenas na irradiação de luz UV (por exemplo, tendo um comprimento de onda de menos do que cerca de 380 nm). Além disso, os revestimentos formados a partir de composições contendo um precursor de óxido de titânio que é cerca de 71 % (isto é, correspondendo a cerca de 41 % em peso de óxido de titânio no revestimento) a cerca de 97,5 % do volume total do precursor de óxido de titânio e poli(dimetilsiloxano) exibem atividades fotocatalíticas muito mais altas na irradiação com luz tendo um comprimento de onda de cerca de 600 nm a cerca de 1.000 nm do que luz UV, e portanto são particularmente úteis para este propósito.

[0059] Na terceira classe, a composição de revestimento contém um precursor de óxido de titânio que é cerca de 97,5 % a cerca de 99,7 % (isto é, correspondendo a cerca de 99 % em peso de óxido de titânio no revestimento) do volume total do precursor de óxido de titânio e poli(dimetilsiloxano). Os revestimentos formados a partir desta classe de composições exibem propriedades de proliferação e fixação de célula melhoradas similares àquelas dos revestimentos formados a partir da segunda classe de composições, mas exibem atividades fotocatalíticas reduzidas. Em particular, a redução em atividades fotocatalíticas na irradiação de luz UV é mais rápida do que a redução em atividades fotocatalíticas e irradiação de luz visível ou IR. Como um resultado, o revestimento formado a partir desta classe de composições exibe atividades fotocatalíticas mais baixas na irradiação de luz UV do que na irradiação de luz visível ou IR.

[0060] Na quarta classe, a composição de revestimento contém um precursor de óxido de titânio que é cerca de 99,7 % a cerca de 99,9 % (isto é, correspondendo a cerca de 99,6 % em peso de óxido de titânio no revestimento) do volume total do precursor de óxido de titânio e poli(dimetilsiloxano). Similares aos revestimentos formados a partir da primeira classe de composições, os revestimentos formados a partir desta classe de composições exibem fixação e proliferação de célula de fibroblasto melhoradas, e inflamação de tecido mole reduzida no contato dos revestimentos com tecidos vivos, mas exibem atividades fotocatalíticas similares àquelas dos revestimentos contendo óxido de titânio sem poli(dimetilsiloxano).

[0061] Os solventes que podem ser usados na composição de revestimento geralmente podem ser quaisquer solventes que podem dissolver ou dispersar o polímero e o precursor de óxido metálico. Em algumas formas de realização, o solvente na composição de revestimento é um solvente orgânico. Em algumas formas de realização, o solvente tem um baixo ponto de ebulição (por exemplo, no máximo cerca de 150°C, no máximo cerca de 120°C, no máximo cerca de 100°C, ou no máximo cerca de 80°C). Sem desejar estar ligado pela teoria, acredita-se que usando um solvente com um baixo ponto de ebulição facilita a remoção do solvente durante a etapa de secagem e facilita a formação do revestimento 120. Solventes exemplares incluem alcoóis (por exemplo, isopropanol) e hidrocarbonetos alifáticos (por exemplo, hexano ou álcool mineral). Em algumas formas de realização, o solvente na composição de revestimento inclui uma mistura de dois ou mais solventes.

[0062] Em geral, o revestimento 120 pode ser preparado por um processo de revestimento com base em líquido que tipicamente inclui as etapas seguintes: (1) misturar o precursor de óxido metálico e o polímero em um solvente para formar uma composição de revestimento (por exemplo, uma solução ou uma dispersão); (2) revestir a composição em uma superfície de um objeto; (3) secar a composição revestida; e (4) formar um óxido metálico a partir do precursor de óxido metálico (por exemplo, hidrolisando-se o precursor de óxido metálico).

[0063] Em algumas formas de realização, a etapa de mistura pode ser realizada adicionando-se o precursor de óxido metálico e o polímero diretamente a um solvente para formar uma composição de revestimento. Em algumas formas de realização, a etapa de mistura também pode ser realizada dissolvendo-se ou dispersando-se um precursor de óxido metálico em um solvente para formar uma primeira composição, dissolvendo-se ou dispersando-se um polímero em um solvente para formar uma segunda composição, misturando a primeira e segunda composições para formar a composição de revestimento. Na etapa de mistura, a composição de revestimento tipicamente não é tratada com água, ácido (isto é, ácidos inorgânicos ou orgânicos), ou base (isto é, bases inorgânicas ou orgânicas) para hidrolisar o precursor de óxido metálico. Assim, antes de aplicar a composição de revestimento em uma superfície de um objeto, substancialmente todo (por exemplo, pelo menos cerca de 80 % em peso, pelo menos cerca de 90 % em peso, pelo menos cerca de 95 % em peso, pelo menos cerca de 98 % em peso, ou pelo menos cerca de 99 % em peso) o precursor de óxido metálico na composição de revestimento está na forma de um precursor e não é hidrolisado para formar um óxido metálico.

[0064] A etapa de revestimento geralmente pode ser realizada por quaisquer métodos de revestimento adequados. Em algumas formas de realização, ela é realizada usando-se pelo menos um dos processos seguintes: revestimento por solução, impressão a jato de tinta, revestimento por rotação, revestimento por imersão, revestimento por faca, revestimento por barra, revestimento por pulverização, revestimento por rolo, revestimento com ranhura, revestimento com gravura, impressão flexográfica, ou impressão com tela. Em certos exemplos, a composição de revestimento é revestida sobre um objeto por intermédio de revestimento por imersão imergindo-se o objeto na composição de revestimento e depois retirando o objeto da composição.

[0065] Em geral, depois que a composição é revestida em uma superfície de um objeto, o solvente na composição é removida secando-se a composição. Em algumas formas de realização, a etapa de secagem é realizada em uma temperatura menor do que cerca de 45°C (por exemplo, menor do que cerca de 40°C, menor do que cerca de 35°C, ou menor do que cerca de 30°C). Em algumas formas de realização, a etapa de secagem é realizada na temperatura ambiente, tal como de cerca de 24°C a cerca de 26°C. Em algumas formas de realização, a etapa de secagem é realizada em temperatura fisiológica, tal como de cerca de 35°C a cerca de 40°C. Em certas formas de realização, a etapa de secagem é realizada durante o contato com tecidos biológicos, tais como a epiderme, derme, cartilagem e osso. Em certas formas de realização, a etapa de secagem é realizada em uma temperatura elevada (por exemplo, de cerca de 30°C a cerca de 100°C) para garantir a remoção do solvente residual e/ou para desinfetar o objeto revestido.

[0066] Um óxido metálico é tipicamente formado a partir do precursor de óxido metálico hidrolisando-se o precursor de óxido metálico. A etapa de hidrólise geralmente pode ser realizada expondo-se a composição revestida a um gás contendo umidade (por exemplo, ar) de modo que o precursor de óxido metálico contacta com a umidade no gás para formar um óxido metálico. Tipicamente, a composição revestida não é tratada com água, ácido (isto é, ácidos inorgânicos ou orgânicos), ou base (isto é, bases inorgânicas ou orgânicas) além daquela presente no gás para hidrolisar o precursor de óxido metálico. Em algumas formas de realização, o gás tem um nível de umidade de cerca de 40 % a cerca de 70 % (por exemplo, de cerca de 50 % a cerca de 60 %).

[0067] Em algumas formas de realização, a etapa de hidrólise é realizada sob as mesmas condições como a etapa de secagem. Em formas de realização onde a etapa de secagem é realizada na temperatura ambiente, pelo menos uma porção da etapa de hidrólise ocorre simultaneamente com a etapa de secagem. Em formas de realização onde a etapa de secagem é realizada em uma temperatura elevada, substancialmente a etapa de hidrólise inteira ocorre depois da etapa de secagem (isto é, depois que o solvente é removido).

[0068] Em algumas formas de realização, a etapa de hidrólise pode ser realizada durante pelo menos cerca de 1 hora (por exemplo, pelo menos cerca de 2 horas, pelo menos cerca de 4 horas, pelo menos cerca de 8 horas, pelo menos cerca de 12 horas, pelo menos cerca de 24 horas).

[0069] Em algumas formas de realização, o revestimento 120 é aquecido em uma temperatura elevada (por exemplo, de cerca de 90°C a cerca de 400°C, tal como 250°C) depois da etapa de hidrólise. O aquecimento pode ser realizado por quaisquer métodos adequados, tal como colocar o revestimento 120 em uma placa quente, em um forno ou em um vapor de alta temperatura em uma autoclave. Sem desejar estar ligado pela teoria, acredita-se que o aquecimento (por exemplo, por um vapor de alta temperatura) possa desinfetar o revestimento. Sem desejar estar ligado pela teoria, acredita-se que o aquecimento (por exemplo, em um forno a cerca de 400°C) possa reduzir o componente orgânico do polímero e mudar a morfologia da superfície do revestimento (por exemplo, de liso a reticulado e poroso), que pode melhorar a reação de tecidos biológicos aos revestimentos (por exemplo, melhorar o crescimento para dentro do tecido, crescimento e fixação celulares).

[0070] Voltando-se para outros componentes do artigo 100, o objeto 110 geralmente pode ser fabricado de qualquer material adequado. Exemplos de materiais adequados para preparar o objeto 110 incluem metais (por exemplo, ligas metálicas), vidros, cerâmicas, polímeros (por exemplo, plásticos ou elastômeros), materiais compósitos, géis (por exemplo, hidrogéis), proteínas (por exemplo, colágenos), e polissacarídeos (por exemplo, agaroses ou alginatos). Embora mostrado na FIG. 1 como tendo uma forma retangular, o objeto 110 geralmente pode ter qualquer forma desejado (por exemplo, quadrado, círculo, semicírculo, triângulo, losango, elipse, trapezóide, forma irregular). Em algumas formas de realização, diferentes regiões do objeto 110 podem ter diferentes formas.

[0071] Em algumas formas de realização, o artigo 100 pode ser um dispositivo médico. Em tais formas de realização, o revestimento 120 pode fornecer desinfecção ativada por fóton e dispensação controlada de compostos bioativos (por exemplo, óxido de prata e vanádio) ao dispositivo médico. Exemplos dos dispositivos médicos incluem implantes médicos, curativos ou bandagens para ferimentos, dispositivos para fechamento de ferimentos, lâminas, agulhas, fórceps, brocas, cortadores de osso, e equipamento cirúrgico. Implantes médicos exemplares incluem implantes transepiteliais, implantes dentais, implantes de reconstrução facial, implantes cosméticos/de cirurgia plástica, implantes subcutâneos, implantes percutâneos, implantes ósseos (por exemplo, parafusos para ossos, placas, ou dispositivos de fixação externa), articulações artificiais (por exemplo, articulações do joelho, articulações do quadril, ou articulações do tornozelo), cateteres (por exemplo, cateteres peritoneais, ou portas ou cateteres traqueais e gástricos), pilares (por exemplo, pilares para dispositivos transdérmicos, pilares de fixação protética, ou pilares ancorados ao osso), dispositivos de contato sanguíneo (por exemplo, grafias vasculares, dispositivos vasculares de diâmetro pequeno, componentes da válvula cardíaca, alojamentos e eletrodos de marcapasso, dispositivos PORT-A-CATH, dispositivos de sistema de acesso venoso totalmente implantáveis, ou selos de heparina), dispositivos intramedulares (por exemplo, bastões intramedulares ou fixações protéticas integradas ao osso), e tecidos engendrados (por exemplo, suportes de tecido, suportes de osso, suportes artificiais da pele ou derme, suportes de espuma formada in-situ, suportes de colágeno, ou suportes reabsorvíveis). Curativos ou bandagens para ferimentos exemplares incluem curativos para úlcera e ferimento crônicos ou diabéticos, coberturas para queimaduras, loções ou géis terapêuticos, e tratamento do ferimento. Dispositivos para fechamento de ferimentos exemplares incluem suturas (por exemplo, suturas reabsorvíveis) e grampos.

[0072] Um exemplo de um dispositivo médico tendo um ou mais revestimentos descritos acima é um cateter revestido. Especificamente, como mostrado na FIG. 2, o cateter 200 inclui um corpo de cateter 210, um revestimento 220 suportado pela superfície externa do corpo de cateter 210, e um revestimento 230 suportado pela superfície interna do corpo de cateter 210. Em algumas formas de realização, ambos os revestimentos 220 e 230 podem incluir um óxido metálico (por exemplo, um óxido de titânio) e um polímero. Em algumas formas de realização, os revestimentos 220 e 230 podem ter composições diferentes (por exemplo, óxidos metálicos diferentes e/ou polímeros diferentes).

[0073] Em algumas formas de realização, os revestimentos 220 e 230 podem fornecer efeitos terapêuticos (por exemplo, atividades antiinflamatórias e/ou antimicrobianas) ao cateter 200. Por exemplo, quando o revestimento 220 ou 230 for preparado a partir de uma composição contendo um precursor de óxido de titânio e um poli(dimetilsiloxano), em que o precursor de óxido de titânio é cerca de 50 % a cerca de 97,5 % do volume total dos dois componentes, ele pode fornecer propriedades antiinflamatórias ao cateter 200 quando o cateter 200 for implantado dentro de corpos humanos e fornecer propriedades antimicrobianas gerando-se espécies de oxigênio reativas na irradiação de luz próxima do IR ou IR (tal como luz tendo um comprimento de onda de 820 nm ou 920 nm, que podem penetrar facilmente os corpos humanos). Em tais formas de realização, por exemplo, o cateter implantado 200 pode ser exposto à luz próxima do IR ou IR rotineiramente (por exemplo, semanal ou mensalmente) para inibir o desenvolvimento de bactérias sobre e em torno do cateter 200. Consequentemente, o cateter 200 é particularmente vantajoso para aplicações que requerem durações longas do implante.

[0074] Em algumas formas de realização, os artigos descritos acima podem ser tecidos, máscaras para respiração e filtração, filtros (por exemplo, filtros de ar, filtros de água, ou seus componentes), ou estruturas de construção (por exemplo, superfícies de ambiente ou edificação interiores ou exteriores). Em algumas formas de realização, os artigos descritos acima podem ser filtros de transmitância de espectro amplo, filtros ópticos, componentes para dispositivos que convertem energia óptica para energia elétrica (por exemplo, componentes em uma célula solar), ou componentes para dispositivos para gerar hidrogênio (por exemplo, componentes em um gerador de hidrogênio solar).

[0075] Embora certas formas de realização tenham sido descritas, outras formas de realização também são possíveis.

[0076] Embora composições contendo um polímero e um óxido metálico na forma de um revestimento tenham sido descritas acima, em algumas formas de realização, as composições podem estar em uma outra forma. Em algumas formas de realização, uma tal composição pode ser uniformemente dispersa em um artigo (por exemplo, um gel ou um óleo). Por exemplo, a composição pode ser incorporada em uma loção ou um gel que podem ser aplicados diretamente à pele ou ferimentos ou incorporados em uma solução ou dispersão que podem ser usadas como uma pulverização de desinfecção. Como um outro exemplo, a composição pode ser incorporada em um carregador para a dispensação do medicamento (por exemplo, dispensação tópica do medicamento). Em algumas formas de realização, um artigo inteiro pode ser formado de uma ou mais das composições de óxido metálico e polímero descritas aqui por métodos tais como moldagem ou fundição.

[0077] Em algumas formas de realização, o revestimento 120 exibe atividades fotocatalíticas na irradiação com uma fonte de radiação com ionização exceto luz UV, visível, e IR. Exemplos de outras fontes de radiação com ionização incluem fontes de raio X, tais como raio X medial ou scanners CT. Em certas formas de realização, o revestimento 120 pode exibir atividades fotocatalíticas na irradiação com um campo magnético pulsado (por exemplo, a partir de um scanner MRI médico).

[0078] Os exemplos seguintes são ilustrativos e não são intencionados a serem limitantes.

Exemplo 1: Preparação de revestimentos contendo óxido de titânio

[0079] Alcóxidos metálicos usados nos procedimentos a seguir foram obtidos da Sigma-Aldrich Chemical Company, Allentown, PA.

[0080] Uma solução de carga de tetraisopropóxido de titânio foi preparada dispersando-se 1 ml de tetraisopropóxido de titânio em 10 ml de isopropanol. Uma solução de carga de tetra(n-butóxido) titânio foi preparada em uma maneira similar. Uma solução de carga de polímero foi preparada adicionando-se 1 ml de poli(dimetilsiloxano) (PDMS) (DOW CORNING MDX4-4159, dispersão de grau médico a 50 %, Dow Corning Corporation, Midland, MI) em 10 ml de 70 % de hexanos/30 % de isopropanol (vol/vol) e agitando-se brevemente a mistura na temperatura ambiente. Todas as soluções de carga foram deixadas envelhecer 15 minutos na temperatura ambiente e foram brevemente agitadas antes que elas fossem usadas para formar composições de revestimento contendo um precursor de óxido de titânio e PDMS em diferentes razões em volume.

[0081] Para medir o perfil de eluição de óxido de vanádio, uma solução de carga contendo óxido de vanádio foi preparada adicionando-se 0,2 ml de oxitripropóxido de vanádio à solução de carga de tetraisopropóxido de titânio acima. Esta solução de carga foi usada para preparar, por intermédio de diluições seriais, oito soluções com concentrações de oxitripropóxido de vanádio variando de 20 % a 0,156 % do volume de tetraisopropóxido de titânio. Para preparar uma composição de revestimento, um volume igual de uma solução de carga de precursor de óxido metálico mista foi adicionado à solução de carga de polímero. Isto resultou em uma composição contendo tetraisopropóxido de titânio, oxitripropóxido de vanádio, e PDMS, em que o tetraisopropóxido de titânio foi 66 % do volume total de tetraisopropóxido de titânio e PDMS.

[0082] Para ensaios de proliferação e fixação de célula e ensaios de azul de metileno, revestimentos formados no fundo de microplacas de 96 reservatórios foram preparados usando os procedimentos seguintes: microplacas de cultura de tecido de 96 reservatórios de Poliestireno (Corning Costar, Corning Incorporated, Life Sciences, Lowell, MA) foram colocada em uma coifa. Usando uma pipeta de oito canais, 25 μl de uma solução de revestimento foram adicionados em cada reservatório de uma coluna de microplaca. A placa depois foi invertida e brevemente agitada antes de aplicar uma solução de revestimento à coluna seguinte dos reservatórios. Cada coluna foi revestida com soluções de composições diferentes. Xerogel de óxido de titânio e poliestireno tratado com cultura de célula não revestido foram usados como controles em cada microplaca. As microplacas depois foram secas ao ar, viradas para cima e sem tampas, em uma capela durante 12 a 24 horas. Elas foram subsequentemente tratadas com calor em ar em uma placa quente (Dataplate, Barnstead/Thermolyte, Dubuque, IA) a 95°C durante uma hora com as tampas no lugar.

[0083] Para os ensaios de eluição em curto prazo, revestimentos em microplacas de 12 reservatórios foram preparados usando-se um total de 50 μl/reservat0rio de soluções de óxidos metálicos ou 100 μl/reservat0rio de soluções contendo tanto óxidos metálicos quanto PDMS. Isto resultou na mesma quantidade total de carga de óxido de vanádio entre os revestimentos contendo óxidos metálicos sozinhos e revestimentos contendo tanto óxidos metálicos quanto PDMS. Quatro reservatórios duplicados foram revestidos com soluções contendo 20, 10, 5, 1,25 e 0 % em vol de oxitripropóxido de vanádio em tetra(n-butóxido) de titânio, tetraisopropóxido de titânio, e 66 % tetraisopropóxido de titânio-PDMS. As soluções foram dispensadas em duas ou quatro doses de 25 μl por reservatório com um minuto de secagem ao ar entre as doses. As microplacas foram secas ao ar, viradas para cima e sem tampas, em uma capela durante 12 a 24 horas. Subsequentemente, elas foram tratadas com calor em ar em uma placa quente a 95°C durante uma hora com as tampas no lugar.

Exemplo 2: Ensaios de proliferação celular e viabilidade celular

[0084] Fibroblastos dérmicos humanos foram derivados de prepúcios neonatais e foram obtidos do Women & Infants Hospital of Rhode Island, Providence, RI, USA (aprovado pelo Institutional Review Board e em conformidade com Declaration of Helsinki Guidelines). Prepúcios foram cortados com tesouras para remover a gordura em excesso, enxaguados repetidamente com solução salina tamponada com fosfato (PBS) estéril (Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA), e cortados em fragmentos pequenos. Os fragmentos foram deixados aderir ao fundo de uma placa de cultura de tecido em uma atmosfera de CO2 a 10 % umedecida, a 37°C durante 1 hora, e foram cobertos com Meio de Eagle Modificado por Dulbecco (DMEM) (Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA) suplementado com 20 % de soro bovino fetal contendo 100U de penicilina e 100 μg/ml de estreptomicina. Durante um período de 14 dias, os fibroblastos migraram dos fragmentos de tecido e formaram uma camada confluente na placa de cultura. Fibroblastos foram colhidos com uma solução de 0,05 % de tripsina/0,53 mM de EDTA e subcultivados até perto da confluência em Meio de Fibroblasto Humano (HFM) consistindo em DMEM contendo alto teor de glicose, L- glutamina, piruvato e cloridreto de piridoxina (Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA) com adições de 10 % de soro bovino fetal e 1 % de penicilina-estreptomicina. As células foram separadas usando 0,05 % de tripsina/0,53 mM de EDTA durante 3 minutos e re-colocadas em suspensão em meio contendo soro. As células depois foram semeadas em microplacas de 96 reservatórios em uma densidade de 5.000 células por reservatório em 100 μl de HFM.

[0085] Para medir a proliferação celular, as microplacas foram primeiro incubadas a 37°C com CO2 a 10 % durante 48 horas. Depois que 10 μl de WST-1 (Roche Applied Science, Indianápolis, IN) foram adicionados em cada reservatório, as microplacas foram incubadas durante 3 horas adicionais a 37°C. A proliferação celular foi quantificada medindo-se a absorbância em cerca de 440 nm usando um leitor de microplaca (SPECTRAMAX PLUS 384 Microplate Spectrometer com o software SOFTMAX PRO, Molecular Devices Corporation, Sunnyvale, CA) e plotada. Cinco réplicas com três controles livres de célula foram usadas para cada tipo de revestimento e o fundo de placa de poliestireno. As placas também foram inspecionadas sob microscopia óptica quanto à difusão e morfologia celulares. Curvas de calibração foram previamente estabelecidas para número de célula versus densidade óptica no poliestireno. A densidade da semeadura quanto ao tipo de célula foi escolhida dentro da porção linear da curva de calibração.

[0086] Os revestimentos preparados a partir das composições seguintes foram testados no ensaio de proliferação celular acima: (1) composições contendo tetraisopropóxido de titânio e PDMS em que tetraisopropóxido de titânio foi 0 %, 6,06 %, 11,76 %, 22,22 %, 40 %, 66 %, e 100 % do volume total de tetraisopropóxido de titânio e PDMS, (2) composições contendo oxitripropóxido de vanádio e PDMS em que oxitripropóxido de vanádio foi 0 %, 3,07 %, 6,06 %, 11,76 %, 22,22 %, 40 %, 66 %, e 100 % do volume total de oxitripropóxido de vanádio e PDMS, e (3) composições contendo oxitripropóxido de vanádio, tetraisopropóxido de titânio, e PDMS, em que oxitripropóxido de vanádio foi 0 %, 0,15 %, 0,31 %, 0,62 %, 1,25 %, 2,5 %, 5 %, 10 %, e 20 % do volume total de oxitripropóxido de vanádio e tetraisopropóxido de titânio, e PDMS é 33 % do volume total dos três componentes. Os resultados mostraram que os revestimentos preparados a partir de todas as composições (1) exibiram proliferação celular melhorada comparando a um revestimento contendo PDMS apenas e que os revestimentos preparados a partir de composições em que tetraisopropóxido de titânio foi 11,76 %, 22,22 %, 40 %, e 66 % do volume total de tetraisopropóxido de titânio e PDMS exibiram proliferação celular melhorada comparando a um revestimento contendo óxido de titânio apenas. Os resultados também mostraram que, exceto os revestimentos preparados a partir de composições em que oxitripropóxido de vanádio foi 22,22 %, 40 %, e 66 % do volume total de oxitripropóxido de vanádio e PDMS, os revestimentos preparados a partir de todas as outras composições (2) exibiram proliferação celular melhorada comparando a um revestimento contendo PDMS apenas, e proliferação celular similar ou levemente melhorada comparando a um revestimento contendo óxido de titânio apenas. Finalmente, os resultados mostraram que os revestimentos preparados a partir de todas as composições (3) exibiram proliferação celular melhorada comparando a um revestimento contendo PDMS apenas, e proliferação celular similar ou levemente melhorada comparando a um revestimento contendo óxido de titânio apenas exceto aqueles em que oxitripropóxido de vanádio foi 5 %, 10 %, e 20 % do volume total de oxitripropóxido de vanádio e tetraisopropóxido de titânio.

Exemplo 3: Ensaio de fixação celular e adesão celular combinado

[0087] Para caracterizar a fixação celular inicial (eficiência da semeadura) e adesão celular, uma modificação de um método relatado anterior (ver, por exemplo, A.J. Garcia, J. Biomed. Mater. Res. 2003, 67A(1):328-333) foi usada. Fibroblastos humanos normais foram cultivados em uma solução de HFM em frascos triplos de 500 cm2 até perto da confluência. As células foram enxaguadas com PBS completa e incubadas em 45 ml de 1 μg/m1 de calceína-AM em PBS completa com 2 mM de dextrose durante 30 minutos a 37°C. As células foram separadas usando 0,05 % de tripsina e 0,53 mM de EDTA durante 3 minutos e re-colocadas em suspensão em um meio contendo soro. As células foram subsequentemente centrifugadas a 500 rpm durante 5 minutos e re-colocadas em suspensão em PBS dextrose, centrifugadas novamente, e re-colocadas em suspensão em PBS dextrose. As células depois foram semeadas em microplacas revestidas em uma densidade de 10.000 células por reservatório e deixadas fixar ao revestimento durante uma hora a 22°C. Curvas de calibração foram previamente estabelecidas para o número de célula versus fluorescência no poliestireno e usadas para selecionar uma densidade da semeadura dentro da porção linear da curva de calibração e para maximizar a resposta de sinal para ruído do leito de placa.

[0088] Os números de células aderidas aos reservatórios revestidos foram determinados como segue usando as microplacas obtidas acima: Cada reservatório foi completamente enchido com PBS-dextrose e a valor de referência da fluorescência foi registrado (usando 485 nm de excitação e 535 nm de emissão). Os reservatórios foram esvaziados por inversão para remover as células flutuantes e reenchidos com PBS-dextrose e o valor de referência da fluorescência foi registrado novamente. A microplaca foi coberta com fita de vedação (Corning Costar) e centrifugada de cabeça para baixo em uma Centrífuga Refrigerada Centra-GP8R (Thermo Electron Corporation, Waltham, MA) usando baldes de microplaca a 800 rpm durante 5 minutos. A microplaca foi novamente invertida para esvaziar e reenchida com PBS- dextrose e a fluorescência foi registrada uma terceira vez. A primeira e segunda leituras de fluorescência foram comparadas para determinar a fração de células que ligaram-se à microplaca 1 hora depois da semeadura. Isto corresponde à eficiência da semeadura de célula em uma hora. A leitura de fluorescência pós-centrífuga (terceira) foi comparada à leitura pré-centrífuga (segunda) para determinar a fração de células ligadas que permaneceram aderentes depois da exposição a forças normais da centrifugação.

[0089] Os ensaios acima podem ser usados para identificar como facilmente as células fixam a uma superfície (eficiência da semeadura) e quantificam a força da adesão (fração aderente). A taxa centrífuga foi selecionada para remover aproximadamente 50 % das células do reservatório de poliestireno tratado com cultura de tecido. Cinco réplicas com três controles livres de célula foram usadas para cada tipo de revestimento e o fundo da microplaca de poliestireno.

[0090] Revestimentos preparados a partir de composições contendo várias razões em volume de tetraisopropóxido de titânio e PDMS e composições contendo várias razões em volume de tetraisopropóxido de titânio e um poliuretano foram testados no ensaio de adesão celular acima. Os resultados mostraram que revestimentos preparados a partir de todas as composições contendo tetraisopropóxido de titânio e um polímero (isto é, PDMS ou um poliuretano) exibiram adesão celular similar ou melhorada comparando a um revestimento contendo o polímero apenas, mas menos adesão celular comparando a um revestimento contendo óxido de titânio apenas.

Exemplo 4: Ensaio de liberação de óxido de vanádio em curto prazo

[0091] Para caracterizar a dispensação em curto prazo de óxido de vanádio das matrizes de xerogel de óxido de titânio, placas de 12 reservatórios revestidas foram preparadas na mesma maneira como descrito no Exemplo 1 acima. As placas foram cheias com 1 ml de PBS por reservatório, cobertas com uma ou duas camadas de fita de vedação (Corning Costar), e colocadas em um agitador orbital aquecido (ThermoForma Modelo 420, Thermo Electron Corporation, Marrietta, Ohio) ajustado a 90 rpm e 37°C. Em 0,25, 1,3, 4, 7, 14 e 28 dias, a PBS foi removida de cada reservatório e adicionada a frascos de centrífuga de 15 ml separados e reenchidos com PBS fresca. A cada frasco foram adicionados 10 ml de água deionizada tripla para permitir a análise elementar de ICP para vanádio e titânio. Quatro réplicas de cada revestimento foram usadas. Reservatórios de poliestireno não revestidos e revestidos com óxido de titânio puro foram usados para os controles. Os resultados para a eluição de óxido de vanádio foram relatados como mg/L e convertidos à porcentagem de óxido de vanádio inicial total em revestimentos e microgramas de óxido de vanádio liberado com base na área de superfície do revestimento. Depois do ensaio de eluição, as superfícies foram inspecionadas usando SEM em combinação com espectroscopia dispersiva de energia (EDS).

[0092] Os revestimentos preparados a partir das composições descritas no Exemplo 1 foram testados. Os resultados mostraram que revestimentos preparados a partir das composições contendo 20, 10, 5, e 1,25 % em vol de oxitripropóxido de vanádio exibiram uma eluição de óxido de vanádio significativamente mais alta em termos da porcentagem de óxido de vanádio total no revestimento e da quantidade total de óxido de vanádio liberado com base na área de superfície dos revestimentos.

Exemplo 5: Ensaio de microplaca em azul de metileno

[0093] Para medir a depuração de cor em temperatura ambiente de azul de metileno (MB) por revestimentos contendo óxido de titânio e PDMS, um ensaio de triagem rápido foi desenvolvido usando microplacas de 96 reservatórios revestidas e um leitor de microplaca óptico. Azul de metileno é um indicador fotocatalítico comumente usado, cuja cor é depurada por reações redox ou mineralização durante a fotocatálise. Uma solução de carga de MB foi preparada usando-se 3 mg de MB por 100 ml de água deionizada e foi armazenada em um frasco enrolado com folha metálica. Uma micropipeta foi usada para dispensar 20 μl da solução de carga de MB e 180 μl de água deionizada em cada reservatório de uma coluna de microplaca, resultando em uma solução tendo uma densidade óptica (OD) de aproximadamente 0,5 em comprimento de onda de 664 nm. Com a tampa da microplaca removida, a absorbância da solução de MB em 664 nm foi pré-lida usando um leitor de placa óptico (SPECTRAMAX PLUS 384 Microplate Spectrometer com o software SOFTMAX PRO, Molecular Devices Corporation, Sunnyvale, CA). Os reservatórios foram subsequentemente expostos a 161 lampejos monocromáticos de um comprimento de onda selecionado (intervalos de 5 segundos entre os lampejos) usando o mesmo leitor de placa em um modo dinâmico. No final da foto-irradiação dinâmica, uma segunda leitura de absorbância foi tomada em 664 nm para quantificar a depuração catalítica monocromática da solução de MB.

[0094] Composições de revestimento contendo diferentes razões em peso de óxido de titânio e PDMS foram irradiadas em 388 nm, 420 nm, 540 nm, 720 nm, e 1.000 nm. Três a quatro réplicas foram conduzidas para cada revestimento. Mudanças em OD em comprimento de onda de 664 nm como uma função de comprimentos de onda de irradiação e composições de revestimento foram medidas e resumidas na FIG. 3.

[0095] Como mostrado na FIG. 3, em todos os 5 comprimentos de onda, ODs das soluções MB permaneceram substancialmente inalteradas quando elas contactaram os revestimentos preparados a partir das composições contendo tetraisopropóxido de titânio abaixo de cerca de 50 % do volume total de tetraisopropóxido de titânio e PDMS, indicando que tais revestimentos não exibiram atividades fotocatalíticas significantes sob estes comprimentos de onda. A FIG. 3 também mostra que, em todos os 5 comprimentos de onda, ODs das soluções de MB diminuíram significativamente quando elas contactaram os revestimentos preparados a partir de tetraisopropóxido de titânio que foi cerca de 60 % a cerca de 97,5 % do volume total de tetraisopropóxido de titânio e PDMS, enquanto as diminuições de OD chegaram ao ponto máximo quando a solução de MB contatou os revestimentos preparados a partir de tetraisopropóxido de titânio que foi cerca de 70 % a cerca de 95 % do volume total de tetraisopropóxido de titânio e PDMS. As diminuições de OD máximas foram obtidas na irradiação em 720 nm. Em outras palavras, estes revestimentos exibiram fortes atividades fotocatalíticas na irradiação nos comprimentos de onda acima de 5 e atividades fotocatalíticas máximas na irradiação a 720 nm. Estes resultados mostraram vantagens inesperadas destes revestimentos comparados aos revestimentos contendo óxido de titânio sem PDMS, que tipicamente exibiram atividades fotocatalíticas apenas na irradiação UV (em um comprimento de onda abaixo de 380 nm). Além disso, a FIG. 3 mostra que, em todos os 5 comprimentos de onda, a diminuição em ODs das soluções de MB caiu significativamente quando elas contactaram os revestimentos preparados a partir de tetraisopropóxido de titânio que foi cerca de 97,5 % a cerca de 99,7 % do volume total de tetraisopropóxido de titânio e PDMS, enquanto a diminuição em ODs caiu mais rapidamente quando irradiada em 388 nm do que irradiada em outros comprimentos de onda. Em outras palavras, os resultados mostraram redução nas atividades fotocatalíticas entre estes revestimentos e a redução é mais rápida na irradiação de luz UV do que na irradiação de luz visível ou IR. Como um resultado, estes revestimentos exibiram atividades fotocatalíticas mais baixas na irradiação de luz UV do que na irradiação de luz visível ou IR. Finalmente, a FIG. 3 mostra que as ODs da solução de MB permanecem substancialmente inalteradas quando contactadas com revestimentos preparados a partir de composições contendo tetraisopropóxido de titânio que foi acima cerca de 99,7 % do volume total de tetraisopropóxido de titânio e PDMS exceto que quando irradiados com 720 nm de luz, as soluções de MB ainda exibiram um baixo nível de redução de OD. Estes resultados indicaram que estes revestimentos não exibiram substancialmente nenhuma atividade fotocatalítica exceto quando irradiados com 720 nm de luz.

Exemplo 6: Ensaio de frasco de cintilação em azul de

[0096] Para confirmar os resultados do ensaio de microplaca de MB mostrado no Exemplo 5, um ensaio fotocatalítico comparativo foi desenvolvido como segue: frascos de cintilação de 20 ml foram revestidos com 300 μl de (1) uma composição de revestimento contendo tetraisopropóxido de titânio que foi cerca de 75 % do volume total de tetraisopropóxido de titânio e PDMS e (2) uma concentração de titânio atômica igual de dióxido titânio P25 Degussa (Degussa Corporation, Ridgefield, NJ) colocado em suspensão em isopropanol. Os frascos foram deixados secar ao ar na temperatura ambiente durante a noite. 10 ml de uma solução de carga de MB e 10 ml de água deionizada foram dispensados em cada um de dois frascos de cintilação similarmente revestidos junto com uma barra de agitação magnética pequena e colocados em uma placa de agitação ajustada para 350 rpm (Dataplate, Barnstead/Thermolyte, Dubuque, IA). Um frasco foi coberto com um béquer enrolado em folha de alumínio para servir como um controle isento de luz. O segundo frasco foi irradiado com uma luz UV e luz de espectro amplo usando uma fonte de luz visível de intensidade alta Fostec, com Lâmpada halógena de 150W 21V e fibras ópticas tipo pescoço de ganso duplo. A ponta de cada linha da fibra óptica foi colocada em contato direto com lados opostos do frasco para garantir que potência total fosse aplicada. Uma amostra de MB de 100 μl depois foi removida de cada frasco depois de um minuto de agitação, adicionada nos reservatórios de uma microplaca limpa por intermédio de uma pipeta, e colocada em um leitor de placa para obter uma medição de valor de referência de OD em 664 nm. Amostras em triplicada subsequentes foram removidas dos frascos depois de cada hora de irradiação até 8 horas para estabelecer pontos de dados para determinar a taxa de depuração de cor de MB.

[0097] Os resultados mostraram que o revestimento (1) exibiu cerca de 62 % de depuração de cor de MB depois de 1 hora de irradiação e cerca de 85 % de depuração de cor de MB depois de 3 horas de irradiação. Ao contrário, o revestimento (2) exibiu apenas cerca de 20 % de depuração de cor de MB depois de 3 horas de irradiação e apenas cerca de 57 % de depuração de cor de MB depois de 8 horas de irradiação.

Exemplo 7: Ensaio de azul de metileno por raio X

[0098] Um ensaio radiolítico foi desenvolvido para medir a influência do raio X sobre a geração de espécies de oxigênio reativas a partir de revestimentos contendo um polímero e um óxido metálico.

[0099] Os fundos dos reservatórios em microplacas de cultura celular foram revestidos com várias composições contendo tetraisopropóxido de titânio e PDMS e depois enchidos com 200 μl de uma solução de MB na mesma maneira como descrito no Exemplo 5. A densidade óptica da solução foi lida em um leitor de placa em um comprimento de onda de 664 nm. Três a quatro réplicas foram feitas para cada revestimento. Reservatórios de poliestireno não revestidos e reservatórios de poliestireno revestidos com dióxido de titânio P25 Degussa foram usados como controles. As microplacas foram submetidas a lampejos de radiação de uma unidade de raio X médica (veterinária) (Bennett X-ray Technologies, Copiague, NY) operando em 110 kVp, 150 miliamperes (mAs), e 0,40 exposições por segundo (isto é, 60,0 mAs/lampejo) e emitindo raio X tendo um comprimento de onda de pelo menos cerca de 0,11 nm. Para o primeiro conjunto de exposições ao lampejo, 69 kVp, 150 mAs e 0,045 exposições por segundo foram usados. A OD das microplacas foi lida em 664 nm depois de várias exposições repetidas. As mudanças na densidade óptica do MB foram plotadas como uma função da exposição à radiação em mAs. Uma única exposição ao raio X da pelve lateral canina com 6,8 mAs em 69 kVp foi usada como uma referência para este equipamento e fonte de raio X trabalhando à distância.

[0100] Revestimentos preparados a partir de composições contendo tetraisopropóxido de titânio e PDMS em que tetraisopropóxido de titânio foi cerca de 66,6 %, 94,7 %, ou 97,4 % do volume total de tetraisopropóxido de titânio e PDMS foram testados neste ensaio. Os resultados mostraram que a depuração de cor de MB por radiólise de lampejo aumentou enquanto os níveis de tetraisopropóxido de titânio aumentaram de 66,6 % em vol para 97,4 % em vol. Ao contrário, nenhuma depuração de MB notável foi observada para reservatórios de poliestireno não revestidos e reservatórios revestidos com dióxido de titânio P25 Degussa.

Exemplo 8: Ensaios de crescimento bacteriano e crescimento de fibroblasto e morfologia da superfície

[0101] Ensaios foram desenvolvidos para quantificar a influência da dopagem de prata de revestimentos de óxido de titânio com e sem cerca de 13 % de poli(dimetilsiloxano) adicional no crescimento de plâncton de bactérias. A influência do tratamento com calor sobre a morfologia da superfície de revestimentos aplicados aos implantes de liga de titânio foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura.

[0102] Os revestimentos foram formulados com e sem polidimetilsiloxano funcionalizado dopado com alcóxidos de titânio e 25 % de neodecanoato de prata em xileno e colocados em suspensão em uma mistura de solventes polares e não polares. Soluções a dez % foram usadas para revestir o fundo de microplacas de cultura celular de 96 reservatórios como descrito mais no início (J Biomed Mater Res A 2007;83A(3):853-860).

[0103] Ensaio de crescimento bacteriano: Para determinar as propriedades antimicrobianas dos revestimentos, a mudança na densidade óptica (OD) dentro das microplacas cheias com 200 μl de caldo Luria-Bertani inoculado com Staph. aureus (1,2 x 104 CFU/ml) foi medida a cada 15 minutos durante 20 h para estabelecer as curvas de crescimento. O tempo de início foi definido dentro da fase de crescimento exponencial como 0,2 OD em 578 nm. Revestimentos de poliestireno, óxido de titânio, prata pura e fotocatalisador de dióxido de titânio P25 Degussa foram usados como controles.

[0104] Ensaios de crescimento celular humano: Para medir a influência dos revestimentos sobre a proliferação de fibroblasto dérmico humano, as microplacas semeadas foram incubadas a 37°C com CO2 a 10 % durante 48 horas, depois do que 10 μl de WST-1 (Roche Applied Science, Indianápolis, IN) foram adicionados em cada reservatório e incubados durante 3 horas a 37°C. A densidade óptica dentro de cada reservatório, resultando do metabolismo celular do sal de tetrazólio, foi quantificada usando um leitor de microplaca para a absorbância em 440 nm e plotada.

[0105] Análise de superfície: Microplacas revestidas foram caracterizadas por microscopia óptica. Um revestimento otimizado (por exemplo, cerca de 0,2 % em peso de prata) foi selecionado dos resultados de biorresposta e usado para revestir por imersão a carga de bastão de liga de titânio de grau médico (ASTM F136 Ti6Al4V Eli Grade 5) e seco ao ar. Para produzir amostras com composição de superfície orgânica reduzida, implantes revestidos híbridos foram aquecidos em uma placa quente a 400°C em ar durante 2 horas. Microscopia eletrônica de varredura (SEM) foi usada para estabelecer a morfologia da superfície do revestimento e implantes.

[0106] O crescimento bacteriano planctônico foi interrompido com concentração de Ag acima de 0,05 % em peso para híbridos (Fig. 1). Nenhum crescimento bacteriano foi detectado com concentrações de Ag acima de 0,09 % por um período de 20 horas. Os revestimentos sem polímero requereram concentrações mais altas de Ag para impedir o crescimento bacteriano. O crescimento de fibroblasto não foi significativamente reduzido com uma concentração de Ag de cerca de 0,2 %, de modo que esta concentração foi selecionada como o híbrido otimizado para revestimentos de implante. O revestimento otimizado teve uma microestrutura separada de fase. Os implantes revestidos híbridos tiveram uma aparência lisa com textura microporosa, enquanto o aquecimento introduziu uma morfologia reticular em SEM, conforme grupos orgânicos foram decompostos.

[0107] Outras formas de realização estão nas reivindicações.

Claims (13)

1. Método de formar um revestimento, caracterizado pelo fato de que compreende: formação de um compósito a partir de um precursor de óxido de metal em uma composição compreendendo um polissiloxano ou um copolímero do mesmo e o precursor de óxido de metal que é realizado em uma temperatura não maior que 45°C; e exposição do precursor de óxido de metal a um gás tendo um nível de umidade de 40% a 70% por pelo menos uma hora.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a formação do compósito a partir do precursor de óxido de metal compreende hidrolisar o precursor de óxido de metal.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a formação do composito a partir do precursor de óxido de metal compreende contactar o precursor de óxido de metal com nenhuma água, ácido, ou base diferentes da água, ácido, e base presentes no gás.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o precursor de óxido de metal compreende um alcóxido de metal, um dicetonato de metal, ou um sal de metal.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o precursor de óxido de metal compreende um alcóxido de titânio, um alcóxido de vanádio, um alcóxido de zinco, um alcóxido de zircônio, um alcóxido de prata, ou um alcóxido de tântalo.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o precursor de óxido de metal compreende tetraisopropóxido de titânio ou oxitripropóxido de vanádio.

7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição compreende um poliuretano, um óxido de poli(etileno), uma poliacrilamida, um polipeptídeo, um polissacarídeo, ou uma combinação ou um copolímero dos mesmos.

8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polissiloxano compreende um poli(dimetilsiloxano).

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o poli(dimetilsiloxano) compreende um poli(dimetilsiloxano) funcionalizado.

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção do poli(dimetilsiloxano) funcionalizado é reticulada enquanto se forma o compósito a partir do precursor de óxido de metal.

11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o precursor de óxido de metal é 50% a 99% do volume total do precursor de óxido de metal e o polímero.

12. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição compreende ainda um solvente.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende remover o solvente antes da formação do compósito do precursor de óxido de metal.

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