DE102008040573A1 - Aptamer beschichtetes Implantat, Herstellverfahren und Verwendungen - Google Patents

Aptamer beschichtetes Implantat, Herstellverfahren und Verwendungen Download PDF

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DE102008040573A1
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Alexander Borck
Matthias Dr. Gratz
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Implantat, umfassend oder bestehend aus einem Implantatgrundkörper, einer oder mehreren, gleichen oder verschiedenen Ankergruppen auf der Oberfläche des Implantatgrundkörpers, einem oder mehreren, gleichen oder verschiedenen Aptameren, die an das oder die Ankergruppen gebunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankergruppen gleich oder verschieden ausgewählt werden aus der Gruppe der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) (R2O)2(O)P-L-(CH2)x-M-R1, wobei R1 für -COOH, -OH, -SH, -NH2, Benzophenon oder Benzophenon-Derivate steht, R2 für Wasserstoff, -CH2CH3 oder -CH3 steht, L für eine Einfach-Bindung oder -O- steht, M für eine Einfach-Bindung oder -(CH2-CH2-O)y steht, x für eine Zahl, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 1 bis 25, steht und y für eine Zahl, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 1 bis 25, steht, sowie deren Salze und Hydrate und die Aptamere so ausgerichtet sind, dass sie i) ein oder mehrere physiologische Verbindungen eines menschlichen oder tierischen Organismus und/oder ii) ein oder mehrere systemisch verabreichte Wirkstoffe unter physiologischen Bedingungen in einem menschlichen oder tierischen Organismus binden sowie ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Implantats sowie die Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel (I) (R2O)2(O)P-L(CH2)x-M-R1 (I) als Ankergruppen für Biomoleküle aus ...

Description

  • Technisches Gebiet:
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Implantat, insbesondere einen Stent, für den Einsatz im menschlichen oder tierischen Körpern.
  • Hintergrund der Erfindung:
  • Implantate sind Stoffe oder Teile, die zur Erfüllung bestimmter Ersatzfunktionen für einen begrenzten Zeitraum oder auf Lebenszeit in den menschlichen oder tierischen Körper eingebracht werden. Im Gegensatz zu Transplantaten bestehen Implantate aus künstlichem Material (Alloplastik). Es wird häufig nach medizinischen, plastischen oder funktionellen Implantaten unterschieden.
  • Medizinische Implantate haben die Aufgabe, Körperfunktionen zu unterstützen oder zu ersetzen. Je nach Funktion werden sie auch als implantierbare Prothese bezeichnet. Bekannte Vertreter sind z. B. Herzschrittmacher, Hirnschrittmacher bei Parkinson, Herzimplantate, Cochleaimplantate, Implantate in der Zahnmedizin, Stents und Implantate, die dazu dienen, ein Depot eines Arzneistoffes zu bilden sowie verschiedene Formen des Gelenkersatzes.
  • Stents im Allgemeinen sind endovaskuläre Prothesen beziehungsweise Implantate, die beispielsweise zur Behandlung von Stenosen verwendet werden. Stents sind außerdem bekannt für die Behandlung von Aneurysmen. Stents weisen grundsätzlich eine Tragstruktur auf, die geeignet ist, die Wand eines Gefäßes in geeigneter Weise abzustützen, um so das Gefäß zu weiten beziehungsweise ein Aneurysma zu überbrücken. Stents werden dazu in einem komprimierten Zustand in das Gefäß eingeführt und dann an dem zu behandelnden Ort aufgeweitet und gegen die Gefäßwand gedrückt. Dieses Aufweiten kann beispielsweise mit Hilfe eines Ballonkatheters erfolgen. Alternativ sind auch selbst expandierende Stents bekannt. Diese sind beispielsweise aus einem superelastischen Metall, wie Nitinol, aufgebaut.
  • Stents werden derzeit in zwei Grundtypen eingeteilt, die dauerhaften Stents und die biodegradierbaren Stents. Dauerhafte Stents sind so ausgestaltet, dass sie im Gefäß für einen unbestimmten Zeitraum verbleiben können. Biodegradierbare Stents hingegen werden über einen vorbestimmten Zeitraum hinweg in einem Gefäß abgebaut. Vorzugsweise werden biodegradierbare Stents erst abgebaut, wenn das traumatisierte Gewebe des Gefäßes verheilt ist und somit der Stent nicht weiter im Gefäßlumen verbleiben muss.
  • Plastische Implantate werden in der plastischen Chirurgie, z. B. zum Ersatz von zerstörten Körperteilen oder auch zur Veränderung von bestehenden Körperteilen verwendet.
  • Funktionelle Implantate dienen zur Überwachung von menschlichen oder tierischen Funktionen, indem z. B. RFID(radio frequency identicifaction)-Chips unter die Haut verpflanzt werden.
  • Anhand der Vielzahl der vorhandenen Implantattypen kann man erkennen, dass Implantate und deren Anwendung in der Medizin einen großen Stellenwert erlangt haben.
  • Da bei klassischen Behandlungsprinzipien, wie beispielsweise bei der systemischen Applikation von ein oder mehreren Wirkstoffen, zum Teil erhebliche Nebenwirkungen, wie beispielsweise bei der Tumorbehandlung, zu erwarten sind, gewinnt eine lokale, kontrollierte Wirkstofffreisetzung am Zielort oder in der Nähe davon zunehmende Bedeutung (Local-Drug-Delivery-Konzept; LDD-Konzept). Um diese lokale Applikation von Wirkstoffen durchführen zu können, werden insbesondere Implantatgrundkörper mit ein oder mehreren Wirkstoffen beschichtet, die entweder am Zielort oder in dessen Nähe in einen menschlichen oder tierischen Organismus implantiert werden und so lokal Wirkstoffe freisetzen. Diese klinisch etablierte Methode wird jährlich weltweit millionenfach angewendet und es ist zu erwarten, dass bei Berücksichtigung der demoskopischen Verschiebung innerhalb der Alterspyramide der Bedarf an neuen Werkstoffen sowie neuen Darreichungsformen wächst.
  • Im orthopädischen Bereich sind im Zusammenhang mit endoprothetischen Implantaten implantat-assoziierte Infektionen und thromboembolische Komplikationen bekannt. Thromboembolie ist ein akuter venöser oder arterieller Gefäßverschluss, der durch einen verschleppten Thrombus, der durch das Anhaften von Thrombozyten an die Oberfläche des Implantates entstehen kann, hervorgerufen wird. Die häufigsten Formen der Thromboembolie sind die Embolie, insbesondere die Lungenembolie.
  • Im Bereich der Herz-Kreislauf-Erkrankungen bieten minimalinvasive Therapieformen zur Aufweitung und Stabilisierung stenosierter Koronargefäße durch die Perkutane Transluminale Coronarangioplastie (PTCA) und die Stentimplantation eine sich immer weiter etablierende Behandlungsmethode. Als Spätkomplikation ist hier neben der Wiederverengung des Gefäßes nach PTCA oder Stent-Implantation (sogenannte In-Stent-Restenose, (ISR)) und der Gewebeinflammation vor allem das Risiko einer Thromboembolie zu nennen. Vor diesem Hintergrund werden insbesondere Stents im Stand der Technik bereitgestellt, die mit Wirkstoffen beschichtet sind, die einer oder mehreren Spätkomplikationen entgegenwirken sollen.
  • Die wirkstofffreisetzenden Implantate des Standes der Technik sind demnach mit ein oder mehreren Wirkstoffen in einer vorgegebenen Konzentration beschichtet und setzen diese gegebenenfalls nach einem definierten Freisetzungsregime in physiologischer Umgebung eines menschlichen oder tierischen Körper frei. Diese wirkstoffbeschichteten Implantate des Standes der Technik ermöglichen jedoch keine flexible, auf eine Situation (Auftreten einer Spätkomplikation) bedarfsgerecht abgestimmte Freisetzung von Wirkstoffen bzw. Hemmung von physiologischen Reaktionen als Antwort auf die Implantation des Implantats, beispielsweise inadäquate Proliferation glatter Muskelzellen, überschießende Bildung und Sekretion von Bestandteilen der extrazellulären Matrix, etc.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Implantat bereitzustellen, dass unter physiologischen Bedingungen in einem menschlichen oder tierischen Organismus ein oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweist:
    • – Vermindertes Nebenwirkungsprofil, bevorzugt vermindertes Restenoserisiko und/oder Thromboserisiko bei Stentimplantationen,
    • – Verbesserte Endothelialisierung und/oder
    • – Individuelle, flexibel auf eine Situation (Auftreten einer Spätkomplikation) bedarfsgerecht abgestimmte Behandlung und/oder
    • – einfach herstellbar ist.
  • Zusammenfassung der Erfindung:
  • Diese Aufgabe wird teilweise oder vollständig durch die erfindungsgemäßen Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen werden in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.
  • Die Erfindung betrifft demzufolge ein Implantat zur Implantation in einen menschlichen oder tierischen Organismus umfassend oder bestehend aus
    • a) einem Implanatgrundkörper
    • b) einer oder mehreren, gleichen oder verschiedenen Ankergruppen auf der Oberfläche des Implanatgrundkörpers
    • c) ein oder mehreren, gleichen oder verschiedenen Aptameren, die an die Ankergruppen gebunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankergruppen gleich oder verschieden ausgewählt werden aus der Gruppe der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) (R2O)2(O)P-L-(CH2)x-M-R1 (I)wobei R1 für -COOH, -OH, -SH, -NH2, Benzophenon oder Benzophenon-Derivate steht, bevorzugt für -COOH oder -NH2, R2 für Wasserstoff, -CH2CH3 oder -CH3 steht, bevorzugt für Wasserstoff, L für eine Einfach-Bindung oder -O- steht, bevorzugt für eine Einfach-Bindung, M für eine Einfach-Bindung oder -(CH2-CH2-O)y steht, bevorzugt für -(CH2-CH2-O)y, steht, x für eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 25 steht, bevorzugt für 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12 steht und y für eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 25 steht, bevorzugt für 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 10, 11 oder 12 steht sowie deren Salze und Hydrate und die Aptamere so ausgerichtet sind, dass sie i) ein oder mehrere physiologische Verbindungen eines menschlichen oder tierischen Organismus und/oder ii) ein oder mehrere systemisch verabreichte Wirkstoffe unter physiologischen Bedingungen in einem menschlichen oder tierischen Organismus binden.
  • Ebenso betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemäßen Implantaten umfassend oder bestehend aus den folgenden Schritten:
    • a) Bereitstellen von ein oder mehreren Implantatgrundkörper,
    • b) Reinigung des oder der Implantatgrundkörper,
    • c) Bereitstellen von ein oder mehreren, gleichen oder verschiedenen Ankergruppen ausgewählt aus der Gruppe an Verbindungen der allgemeinen Formel (I) (R2O)2(O)P-L-(CH2)x-M-R1 (I)wobei R1 für -COOH, -OH, -SH, -NH2, Benzophenon oder Benzophenon-Derivate steht, R2 für Wasserstoff, -CH2CH3 oder -CH3 steht, L für eine Einfach-Bindung oder -O- steht, M für eine Einfach-Bindung oder -(CH2-CH2-O)y steht, x für eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 25 steht, bevorzugt für 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12 steht und y für eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 25 steht, bevorzugt für 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12 steht,
    • d) Funktionalisieren des oder der gereinigten Implantatgrundkörper aus Schritt b) mit der oder den Ankergruppen der allgemeinen Formel (I) aus Schritt c),
    • e) Bereitstellen von ein oder mehreren, gleichen oder verschiedenen Aptameren, die so ausgerichtet sind, dass sie i) ein oder mehrere physiologische Verbindungen eines menschlichen oder tierischen Organismus und/oder ii) ein oder mehrere systemisch verabreichte Wirkstoffe unter physiologischen Bedingungen in einem menschlichen oder tierischen Organismus binden und
    • f) Bindung des oder der Aptamere aus Schritt e) an den oder die funktionalisierten Implantatgrundkörper aus Schritt d).
  • Ebenso betrifft die Erfindung die Verwendung von ein oder mehreren Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der allgemeinen Formel (I) (R2O)2(O)P-L-(CH2)x-M-R1 (I)wobei
    R1 für -COOH, -OH, -SH, -NH2, Benzophenon oder Benzophenon-Derivate steht, bevorzugt für -COOH oder -NH2,
    R2 für Wasserstoff, -CH2CH3 oder -CH3 steht, bevorzugt für Wasserstoff,
    L für eine Einfach-Bindung oder -O- steht, bevorzugt für eine Einfach-Bindung,
    M für eine Einfach-Bindung oder -(CH2-CH2-O)y steht, bevorzugt für -(CH2-CH2-O)y,
    x für eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 25 steht, bevorzugt für 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12 steht und
    y für eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 25 steht, bevorzugt für 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 10, 11 oder 12 steht
    sowie deren Salze und Hydrate
    als Ankergruppen für Aptamere auf Implantatgrundkörpern.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel (I) (R2O)2(O)P-L-(CH2)x-M-R1 (I)wobei
    R1 für -COOH, -OH, -SH, -NH2, Benzophenon oder Benzophenon-Derivate steht, bevorzugt für -COOH oder -NH2,
    R2 für Wasserstoff, -CH2CH3 oder -CH3 steht, bevorzugt für Wasserstoff,
    L für eine Einfach-Bindung oder -O- steht, bevorzugt für eine Einfach-Bindung,
    M für eine Einfach-Bindung oder -(CH2-CH2-O)y steht, bevorzugt für -(CH2-CH2-O)y,
    x für eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 25 steht, bevorzugt für 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12 steht und
    y für eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 25 steht, bevorzugt für 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 10, 11 oder 12 steht
    sowie deren Salze und Hydrate
    als Ankergruppen zur Herstellung eines oder mehrerer erfindungsgemäßer Implantate.
  • Bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden in den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden detaillierten Beschreibung dargestellt und sind, sofern sinnvoll, untereinander kombinierbar.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung:
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass durch die erfindungsgemäße Beschichtung der Implantate mit Aptameren i) ein oder mehrere physiologische Verbindungen eines menschlichen oder tierischen Organismus und/oder ii) ein oder mehrere systemisch verabreichte Wirkstoffe unter physiologischen Bedingungen in einem menschlichen oder tierischen Organismus an die Oberfläche des Implantats gebunden werden und somit unter Ausnutzung körpereigener Mechanismen
    • – Wachstumsfaktoren zur Verbesserung der Endothelialisierung, insbesondere im Gefäßsystem bei Stenosen, Enzyme zur Modifikation/Reduktion extrazellulärer Matrix, Enzyme zur Fibrinlösung und/oder Enzyme zur Spaltung von systemisch verabreichten Prodrugs angereichert werden,
    • – Rezeptoren für Wachstumsfaktoren zur Proliferationskontrolle oder Rezeptoren der Zellaktivierung zur Manipulation von Immunzellen gehemmt werden und/oder
    • – Systemisch verabreichte Wirkstoffe an die Implantatoberfläche gebunden werden, was
    • – eine nachträglich und damit bedarfsgerechte Wirkstoffbeladung des Implantats und damit auch Wirkstofffreisetzung (beispielsweise notwendig bei Vorliegen weiterer Krankheitsbilder, insbesondere Diabetes mellitus) ermöglicht,
    • – den Erhalt einer Wirkstoffkonzentration über einen vordefinierten Zeitraum und damit Wiederholungsapplikationen ermöglicht,
    • – einen Wechsel von Wirkstoffen von beispielsweise von betont proliferationshemmend (z. B. Paclitaxel) zu betont endothelfördernd oder antithrombogen wirkend ermöglicht,
    • – eine parallele lokale Vasodilationstherapie ermöglicht und/oder ein Einwirken auf Effekte einer lokalen pH-Wert-Verschiebung insbesondere beim Abbau von degradierbaren Metallstents, vorzugsweise Magnesiumstents ermöglicht.
  • Überraschenderweise wurde ebenfalls erkannt, dass durch die Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel (I), wobei die Substituenten oben beschrieben wurden, als Ankergruppen auf den Implantatgrundkörpern das Entzündungsrisiko und/oder das Thromboserisiko im Vergleich zu Polymerbeschichtungen vermindert werden kann. Es wird angenommen, dass Entzündungen und/oder Thrombosen durch den Abbau der Polymere in Polymerbeschichtungen, z. B. von Polyurethanen oder einigen Polyestern, hervorgerufen werden können. Im Gegensatz hierzu werden die erfindungsgemäßen Ankerverbindungen – ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) – unter physiologischen Bedingungen nicht entzündungs- und/oder thrombosefördernd abgebaut.
  • Durch ein erfindungsgemäßes Implantat können demzufolge natürliche Mechanismen des menschlichen oder tierischen Organismus genutzt werden, um situationsgerecht auf Nebenwirkungen und insbesondere Spätkomplikationen, wie beispielsweise Thrombose oder Restenose, zu reagieren. Insbesondere kann durch die Anlagerung von endothelialen Vorläuferzellen ein schnelles und/oder gezieltes Wachstum eines (durch die Implantation) geschädigten Endothels bewirkt werden. Durch die entsprechend früher geschlossene Zellschicht des Endothels werden weniger Signalmoleküle wie Entzündungsmediatoren freigesetzt, was zu einer weiteren Reduktion der Nebenwirkungen führt.
  • Des Weiteren ermöglicht eine erfindungsgemäße Kopplung des oder der erfindungsgemäß einzusetzenden Aptamere eine einfache Herstellung der erfindungsgemäßen Implantate, da zum einen die Aptamere selbst mittels kombinatorischer Chemie einfach in großem Maße herstellbar sind und auf Grund der erfindungsgemäß einzusetzenden Ankergruppen, den Verbindungen der Formel (I), gerade im Gegensatz zur nicht erfindungsgemäßen Silanisierungen keine Aktivierung insbesondere der Hydroxy-Gruppen vorgenommen werden muss. Zudem wurde beobachtet, dass erfindungsgemäß einzusetzende Aptamere über Verbindungen der Formel (I) im Gegensatz zu nicht erfindungsgemäßen Silanisierungen von Aptameren fester an die Implantatoberfläche gebunden werden. Des Weiteren haben die Erfinder beobachtet, dass eine erfindungsgemäße Anbindung von Aptameren über Verbindungen der Formel (I) eine im Gegensatz zu nicht erfindungsgemäßen Silanisierungen von Aptameren geringere Oberflächenfunktionalisierung ergibt, was für größere erfindungsgemäß zu bindende Moleküle von Vorteil ist.
  • Implantate bzw. Implantatgrundkörper im Sinne der vorliegenden Erfindung können alle medizinischen, plastischen und/oder funktionellen Implantate bzw. Implantatgrundkörper darstellen und werden beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Herzschrittmacher; Hirnschrittmacher; Herzimplantate; Schrittmacherelektroden; Defibrillationselektroden; Cochleaimplantate; Implantate für Zahnmedizin; Endoprothesen, bevorzugt für Kniegelenke und/Hüftgelenke; Depotimplantate, die dazu dienen, ein Depot eines Wirkstoffs zu bilden; degradierbare oder dauerhafte, koronare oder periphere Stents; degradierbare oder dauerhafte Stents für andere Hohlräume, vorzugsweise die Speiseröhre, den Gallengang, die Harnröhre, die Prostata oder die Luftröhre; und local drug delivery(LDD)-Implantate, die vorzugsweise endovaskulär im Blut oder anderen Hohlräumen implantiert werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden erfindungsgemäße Implantate ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Herzschrittmacher; Herzimplantate; Schrittmacherelektroden; Defibrillationselektroden; degradierbare oder dauerhafte, koronare oder periphere Stents; und local drug delivery(LDD)-Implantate, die vorzugsweise endovaskulär im Blut oder anderen Hohlräumen implantiert werden.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden erfindungsgemäße Implantate ausgewählt aus der Gruppe der dauerhaften oder degradierbaren koronaren Stents (Koronarstents), wobei das Stentgrundkörpermaterial Metall und/oder Polymer umfassen kann.
  • Die ursprünglichen mechanischen Funktionen eines Koronarstents, beispielsweise die Dilatierbarkeit, der geringe Recoil, die Stabilität über eine gewünschte Zeitdauer (im Falle degradierbarer Stents, beispielsweise bestehend aus Magnesium und seinen Legierungen) sowie die Flexibilität sollen in erfindungsgemäßen Stents als erfindungsgemäße Implantate bevorzugt vorhanden sein.
  • Im Folgenden werden erfindungsgemäß zu verwendende Implantat-Materialien, bevorzugt Stentgrundkörper-Materialien sowie bevorzugte Ausgestaltungen hiervon beschrieben:
  • Degradierbarer Implantatgrundkörper, vorzugsweise degradierbarer Stentgrundkörper:
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet „degradierbarer Implantat(grundkörper)”, bevorzugt „degradierbarer Stent(grundkörper)”, dass der Grundkörper in physiologischer Umgebung, insbesondere im Gefäßsystem eines menschlichen oder tierischen Organismus degradiert, d. h., so abgebaut wird, dass der Stent seine Integrität verliert. Vorzugsweise degradieren erfindungsgemäß degradierbare Grundkörper erst dann, wenn die Funktion des Implantats nicht mehr physiologisch sinnvoll bzw. notwendig ist. Bei degradierbaren Stents bedeutet das, dass der Stent vorzugsweise erst dann degradiert oder seine Integrität verliert, wenn das traumatisierte Gewebe des Gefäßes verheilt ist und der Stent somit nicht länger seine Stützwirkung in der Gefäßwand aufrecht erhalten muss.
  • Metallischer Grundkörper:
  • In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausgestaltung umfasst oder besteht der degradierbare Werkstoff bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff, der eine biokorrodierbare Legierung darstellt, wobei die Hauptkomponente der Legierung ausgewählt wird aus der Gruppe Magnesium, Eisen, Zink und/oder Wolfram; insbesondere wird für einen degradierbaren metallischen Werkstoff eine Magnesiumlegierung bevorzugt.
  • Die Legierung, insbesondere umfassend Magnesium, Eisen, Zink und/oder Wolfram, ist so in ihrer Zusammensetzung zu wählen, dass sie biokorrodierbar ist. Als biokorrodierbar im Sinne der vorliegenden Erfindung werden Legierungen bezeichnet, bei denen in physiologischer Umgebung ein Abbau (Degradierung) stattfindet, der letztendlich dazu führt, dass der gesamte Stent oder der aus dem Werkstoff gebildete Teil des Stents seine mechanische Integrität verliert. Unter Legierung wird vorliegend ein metallisches Gefüge verstanden, dessen Hauptkomponente Magnesium, Eisen, Zink und/oder Wolfram ist. Hauptkomponente ist die Legierungskomponente, deren Gewichtsanteil an der Legierung am höchsten ist. Ein Anteil der Hauptkomponente beträgt vorzugsweise mehr als 50 Gew.-%, weiter bevorzugt mehr als 70 Gew.-%. Eine Magnesium-Legierung ist hiervon besonders bevorzugt.
  • Ist der erfindungsgemäße Werkstoff eine Magnesium-Legierung, so enthält diese vorzugsweise Yttrium und weitere Seltenerdmetalle, da sich eine derartige Legierung aufgrund ihrer physiko-chemischen Eigenschaften und ihrer hohen Biokompatibilität, insbesondere auch ihrer Abbauprodukte, auszeichnet.
  • Besonders bevorzugt werde die in EP 1 419 793 B1 beschriebenen Yttrium (W) und Seltene Erden (E) enthaltenden biokorrodierbaren Magnesiumlegierungen (WE43 & WE54 von Magnesium Elektron) mit einem Anteil von Magnesium > 90 Gew., Yttrium 3,7–5,5 Gew.-%, Seltenerdmetallen 1,5–4,4 Gew.-% und Rest < 1 Gew.-%, zur Herstellung von Implantaten (Stents) eingesetzt.
  • Diese Magnesiumlegierungen bestätigen bereits experimentell und in ersten klinischen Versuchen ihre besondere Eignung, d. h. sie zeigen eine hohe Biokompatibilität, günstige Verarbeitungseigenschaften, gute mechanische Kennwerte und ein für die Einsatzzwecke adäquates Korrosionsverhalten.
  • Unter der Sammelbezeichnung „Seltene Erden” SE werden in der vorliegenden Anmeldung Scandium (21) und Yttrium (39) sowie die ”Leichten Seltenen Erden” LSE Lanthan (57), Cer (58), Neodym (60), und Promethium (61) und die ”Schweren Seltenen Erden” SSE Samarium (62), Europium (63), Gadolinium (64), Terbium (65), Dysprosium (66), Holmium (67), Erbium (68), Thulium (69), Ytterbium (70) und Lutetium (71) verstanden.
  • Polymer-Grundkörper:
  • Erfindungsgemäße Implantatgrundkörper, bevorzugt Stentgrundkörper, können gemäß einer weiteren alternativen erfindungsgemäßen Ausgestaltung degradierbares Polymer umfassen oder daraus bestehen, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polydioxanon; Polyglycolid; Polycaprolacton; Polyhydroxyvaleriansäure; Polyhydroxybuttersäure; Polylactide, vorzugsweise Poly(L-lactid), Poly(D-lactid), Poly(D,L-lactid) und Elends sowie Copoylmere, und vorzugsweise Poly(L-lactid-co-glycolid), Poly(D,L-lactid-co-glycolid), Poly(L-lactid-co-D-L-lactid), Poly(L-lactid-co-trimethylencarbonat) und Triblockcopolymere; Polysaccharide, vorzugsweise Chitosan, Levan, Hyaluronsäure, Heparin, Dextran und Cellulose.
  • Dauerhafter Implantatgrundkörper, vorzugsweise dauerhafter Stentgrundkörper:
  • Im Gegensatz zum degradierbaren Grundkörper wird der „dauerhafte Implantatgrundkörper”, vorzugsweise der „dauerhafte Stentgrundkörper” in physiologischer Umgebung im menschlichen oder tierischen Organismus im Wesentlichen nicht abgebaut, so dass er seine Integrität nicht verliert.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen bevorzugten Ausgestaltung umfasst oder besteht der Grundkörper eines dauerhaften Implantats, vorzugsweise eines dauerhaften Stents, aus einem Formgedächtnis-Material, vorzugsweise aus einem oder mehreren Materialien ausgewählt aus der Gruppe der Nickel-Titan-Legierungen und Kupfer-Zink-Aluminium-Legierungen, weiter bevorzugt Nitinol.
  • In einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausgestaltung umfasst oder besteht der Grundkörper eines dauerhaften Implantats, vorzugsweise eines dauerhaften Stents aus Edelstahl, vorzugsweise aus Cr-Ni-Fe-Stahl, hier bevorzugt die Legierung 316L, oder einem Co-Cr-Stahl.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann der Implantatgrundkörper, vorzugsweise Stentgrundkörper zusätzlich Kunststoff, vorzugsweise Polyetherurethan, und/oder Keramik und/oder weitere Polymerbeschichtungen umfassen.
  • Werden im Sinne der vorliegenden Erfindung endovaskulär implantierbare Stents, vorzugsweise Koronarstents als implantierbare Grundkörper verwendet, so können alle üblichen Stentgeometrien für die vorliegende Erfindung verwendet werden. Insbesondere bevorzugt sind Stentgeometrien, die insbesondere in US 6,896,695 , US 2006/241742 , US 5,968,083 (Tenax), EP 1 430 854 (Helix-Design), US 6,197,047 und EP 0 884 985 beschrieben werden.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind degradierbare und dauerhafte Metallgrundkörper der Implantate, bevorzugt Stents, gegenüber degradierbaren Polymerstents bevorzugt, da diese durch ihre Abbauprodukte entzündungs- und thrombosefördernd wirken können und so das Spätkomplikationsrisiko erhöhen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein oder mehrere, gleiche oder verschiedene Ankergruppen für ein erfindungsgemäßes Implantat, bevorzugt ein erfindungsgemäßen Stent ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der allgemeinen Formel (I)
    R1 für -COOH, -OH, -SH, -NH2, Benzophenon oder Benzophenon-Derivate steht, bevorzugt für -COOH oder -NH2,
    R2 für Wasserstoff, -CH2CH3 oder -CH3 steht, bevorzugt für Wasserstoff,
    L für eine Einfach-Bindung oder -O- steht, bevorzugt für eine Einfach-Bindung,
    M für eine Einfach-Bindung oder -(CH2-CH2-O)y, steht, bevorzugt für eine Einfach-Bindung,
    x für eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 25 steht, bevorzugt für 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12 steht und
    y für eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 25 steht, bevorzugt für 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 10, 11 oder 12 steht
    sowie deren Salze und Hydrate.+
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind unter dem Begriff „Benzophenon-Derivat” alle üblichen Derivate zu fassen. Bevorzugt werden die Derivate ausgewählt aus der Gruppe der Oxybenzophenone.
  • Demzufolge fallen unter Verbindungen der allgemeinen Formel (I) Phosphonsäuren der allgemeinen Formel (II) (HO)2(O)P-O(CH2)xM-R1 (II)und
    deren Ester der allgemeinen Formel (III) (R2O2(O)P-CH2)x-M-R1 (III)sowie Verbindungen der phosphorigen Säure der allgemeinen Formel (IV) (HO)2(O)P-O-(CH2)x-M-R1 (IV)und/oder deren Ester der allgemeinen Formel (V) (R2O)2(O)P-O(CH2)x-M-R1 (V),wobei die (bevorzugten) Reste R1, R2, M, und x gemäß der allgemeinen Formel (I) definiert sind und die bevorzugten Reste alle zusammen, teilweise – in beliebiger Kombination – und einzeln vorhanden sein können.
  • Besonders bevorzugt werden Verbindungen der allgemeinen Formel (I) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hydroxyundecylphosphonsäure, 3-(4-Oxybenzophenon)propylphosphonsäure und Carboxydodecylphosphonsäure.
  • Verbindungen der allgemeinen Formeln (I), (II), (III), (IV) und (V), wobei M für einen Oligoethylenglykol-Linker -((CH2)CH2O)y- steht, sind insbesondere bevorzugt, da hierdurch weiterhin eine unspezifische Proteinanlagerung an diese Ankergruppen im Gegensatz zu Ankergruppen, in denen M für eine Einfach-Bindung steht, vermindert wird.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind unter Aptameren kurze einzelsträngige DNA- oder RNA-Oligonukleotide (25–70 Basen) zu verstehen, die erfindungsgemäß i) ein oder mehrere physiologische Verbindungen eines menschlichen oder tierischen Organismus und/oder ii) ein oder mehrere systemisch verabreichte Wirkstoffe unter physiologischen Bedingungen in einem menschlichen oder tierischen Organismus über ihre 3D-Struktur binden. Aptamere können gezielt in vitro hergestellt werden und zeichnen sich durch hohe Spezifität und Affinität, hohe thermische Stabilität, niedrige Immunogenizität und die Fähigkeit der gezielten Beeinflussung von Protein-Protein-Interaktionen aus. Aptamere und bevorzugt Spiegelmere sind durch ihre Konformation von DNAasen (Enzyme, die DNA abbauen) geschützt und besitzen eine ausreichend hohe Halbwertszeit im menschlichen oder tierischen Organismus.
  • Bevorzugte Herstellung von erfindungsgemäß einzusetzenden Aptameren mit gewünschtem Eigenschaftsprofil:
    Durch in vitro Selektion von Nukleinsäuren nach dem SELEX-Verfahren (Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment) lassen sich hochaffine Aptamere aus einer kombinatorischen Bibliothek mit bis zu 1015 verschiedenen Molekülen isolieren. Dabei werden wiederholt Zyklen von Selektion und Amplifikation durchlaufen, bis das gestellte Selektionskriterium von einer angereicherten Population in ausreichendem Maße erfüllt wird. Bei den Aptameren handelt es sich dabei um ein Bindungsereignis an eine vorgegebene Zielstruktur. Nach Vereinzelung und Sequenzierung können die erhaltenen Aptamere strukturell analysiert und weiter optimiert werden. So können Aptamere mit Bindungskonstanten im subnano- bis picomolaren Bereich generiert werden. Die Zielmoleküle für bindende Nukleinsäuren können dabei sehr vielfältig sein. So gibt es Aptamere, die kleine organische Moleküle, Zucker, Peptide oder auch hoch komplexe Strukturen wie ganze Zellen oder Organismen binden können. Die geringe Größe, ihre einfache und kostengünstige Herstellung durch automatisierte Synthese, als auch ihre hohe Spezifität zeichnen Aptamere daher als vielseitige Werkzeuge zur Target-Erkennung und -Fixierung aus.
  • Durch die Spiegelmer-Technologie können die positiven Eigenschaften der Aptamere auf spiegelbildliche Nukleinsäuren übertragen werden, die aus L-Nukleotiden bestehen und daher von Nukleinsäure-abbauenden Enzymen, z. B. ubiquitäre RNasen, nicht erkannt werden. Diese Spiegelmere beweisen auch im Blutserum eine hohe Stabilität. Neben den Spiegelmeren ist es aber auch möglich, selektierte funktionelle Nukleinsäuren durch Modifikation des Zucker-Phosphat-Rückgrates gegen Nukleaseabbau zu stabilisieren. Dabei können beispielsweise Methylierungen und Fluorierungen durchgeführt oder auch so genannte Locked Nucleic Acids (LNA) in die Aptamere zur Stabilisierung eingebaut werden.
  • In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind die Aptamere bevorzugt gerichtet auf i) eine oder mehrere physiologische Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wachstumsfaktoren, Enzymen zur Modifikation oder Reduktion extrazellulärer Matrix, Enzymen zur Fibrinlösung wie, aber nicht ausschließlich, dem Plasmin, Enzymen zur Aktivierung von systemisch verabreichten Prodrugs, Enzyme aus der Reihe der Hydrolasen insbesondere der Lipasen und Proteasen, Enzyme aus der Reihe der Isomerasen, Rezeptoren für Wachstumsfaktoren und Rezeptoren für Zellaktivierung.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet „Wirkstoff” eine Substanz oder eine Verbindung, die in einem menschlichen oder tierischen Organismus nicht physiologisch vorhanden ist und im menschlichen oder tierischen Organismus eine biologische Reaktion hervorruft.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet „Prodrug”, dass eine Verbindung erst unter physiologischen Bedingungen in einem menschlichen oder tierischen Körper in den aktiven „Wirkstoff” gespalten wird.
  • In einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind Aptamere bevorzugt gerichtet auf ii) ein oder mehrere systemisch verabreichte Wirkstoffe, welche eine Kontrolle der Bildung extrazellulärer Matrix bzw. Intima-Proliferation ermöglichen, d. h. proliferationshemmend wirken, beispielsweise Paclitaxel oder Rapamycin und seine Derivate, endothelfördernd wirken, beispielsweise Statine, antithrombogen wirken, beispielsweise Dipyridamol oder Clopidogrel, vasodilatierend wirken, beispielsweise Bosentan, Dipyridamol oder NO und/oder dem biologischen Effekt einer lokalen pH-Wert-Verschiebung in den basischen Bereich bei degradierbaren Metallstents, vorzugsweise Magnesium-Stents entgegenwirken kann. Biologische Effekte, die bei einer lokalen pH-Wert-Verschiebung in den basischen Bereich nach der Implantation von Metallstents, vorzugsweise Magnesium-Stents auftreten, sowie Wirkstoffe, die diesen biologischen Effekten entgegenwirken, werden in DE 10 2006 038 235 A1 beschrieben und werden in soweit durch Referenz auf DE 10 2006 038 235 A1 hierein inkorporiert.
  • Für das erfindungsgemäße Verfahren können, sofern sinnvoll, auch alle bevorzugten Ausgestaltungen zum Erfindungsgegenstand angewendet werden.
  • Unter Bereitstellung eines Implantatgrundkörpers, bevorzugt Stentgrundkörpers gemäß Schritt a) des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist üblicherweise die Bereitstellung eines nicht derivatisierten und/oder funktionalisierten Implantatgrundkörpers, bevorzugt Stentgrundkörpers zu verstehen. Solche erfindungsgemäß einzusetzenden Implantatgrundkörper, bevorzugt Stentgrundkörper werden vorstehend zum Erfindungsgegenstand beschrieben.
  • Unter dem erfindungsgemäßen Reinigungsschritt von Implantatgrundkörpern, bevorzugt Stentgrundkörpern gemäß Schritt b) des zweiten Erfindungsgegenstandes ist üblicherweise eine Behandlung des Implantatgrundkörpers, bevorzugt Stentgrundkörpers zu verstehen, die den Implantatgrundkörper, bevorzugt Stentgrundkörper so aktiviert, dass im anschließenden Schritt die Ankermoleküle an den Implantatgrundkörper, bevorzugt Stentgrundkörper gebunden werden. Bevorzugt ist unter dem erfindungsgemäßen Reinigungsschritt die Reinigung des Implantatgrundkörpers, bevorzugt Stentgrundkörpers in einem Sauerstoffplasma und/oder durch Spülen mit Lösungsmittel, bevorzugt der Lösungsmittelreihe Dichlormethan, Aceton, Methanol und Millipore Wasser zu verstehen. Gegebenenfalls sich kann an den Reinigungsschritt ein Trocknungsschritt anschließen.
  • Unter Bereitstellung von Ankergruppen, ausgewählt aus Verbindungen der allgemeinen Formel (I) gemäß Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens, ist eine Bereitstellung dieser Verbindungen gelöst, suspendiert oder emulgiert in einem Lösungsmittel, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methanol, Ethanol, Aceton, Tetrahydrofuran, Dimethylformamid, Chloroform, Dimethylsulfoxid, Dichlormethan etc. weiter bevorzugt trockenes, Tetrahydrofuran zu verstehen.
  • Unter dem erfindungsgemäßen Funktionalisieren der gereinigten Implantatgrundkörper, bevorzugt Stentgrundkörper mit einer oder mehreren, gleichen oder verschiedenen Ankergruppen gemäß Schritt d) des zweiten Erfindungsgegenstandes ist üblicherweise das vollständige oder teilweise In-Kontakt-Bringen des gereinigten Implantatgrundkörpers, bevorzugt Stentgrundkörpers mit einer oder mehreren Lösungen gleicher und/oder verschiedener Ankergruppen der Verbindungen der Formel (I) zu verstehen, wobei das oder die Lösungsmittel anschließend ganz oder teilweise abgedampft werden. Weiter bevorzugt wird das oder die Lösungsmittel innerhalb von einer Stunde so abgedampft, dass der Meniskus der Lösung über die Implantatoberfläche, bevorzugt Stentoberfläche wandert. Unter „In-Kontakt-Bringen” ist erfindungsgemäß üblicherweise ein Besprühen des gereinigten Stentgrundkörpers mit einer oder mehreren Lösungen, gleicher und/oder unterschiedlicher Ankergruppen oder ein Eintauchen des gereinigten Stentgrundkörpers in eine oder mehrere Lösungen, gleicher und/oder verschiedener Ankergruppen zu verstehen.
  • Anschließend kann hieran gegebenenfalls das mit einer oder mehreren Ankergruppen funktionalisierte Implantat, bevorzugt der funktionalisierte Stent thermisch behandelt werden (getempert werden), um die Anbindung der Ankergruppen an den Implantatgrundkörper, bevorzugt Stentgrundkörper zu erhöhen. Bevorzugt wird über einen Zeitraum von 1 bis 124 Stunden und in einem Temperaturbereich von 60 bis 220°C, weiter bevorzugt für 18 bis 74 Stunden bei 100 bis 140°C getempert.
  • Gegebenenfalls wird das funktionalisierte Implantat, bevorzugt der funktionalisierte Stent, thermisch behandelt oder nicht, anschließend mit Lösungsmittel gespült.
  • Anschließend kann das so vorbehandelte funktionalisierte Implantat, bevorzugt der so vorbehandelte funktionalisierte Stent vorzugsweise über einen Zeitraum von 1 bis 24 Stunden in eine Carbonyldiimidazol-Lösung (CDI) in trockenem Dioxan gelegt werden, bevorzugt über 15 Stunden in eine 0,3 M Lösung von Carbonyldiimidazol in trockenem Dioxan. Gegebenenfalls schließt hieran eine Spülung des funktionalisierten Implantats, bevorzugt Stents mit trockenem Dioxan an.
  • Anschließend kann zusätzlich bevorzugt ein Trockenschritt im Stickstoffstrom folgen.
  • Unter Bereitstellung erfindungsgemäß einzusetzender Aptamere gemäß Schritt e) des Erfindungsverfahrens ist üblicherweise eine Bereitstellung als Lösung, Suspension sowie Emulsion, bevorzugt in einer Puffer-Lösung, die aminosäurefrei ist, zu verstehen. Als Puffer kommen Phosphat-Puffer, PBS-Puffer (phosphate buffered saline), MES-Puffer (2-Morpholinoethanesulfonic acid), Borat-Puffer etc. in Frage. Bevorzugt ist der PBS-Puffer.
  • Der oder die funktionalisierten Implantate, bevorzugt Stents gemäß Schritt c) des zweiten Erfindungsgegenstandes werden gemäß Schritt f) des zweiten Erfindungsgegenstandes ganz oder teilweise mit der Lösung, Suspension oder Emulsion der Aptamere aus Schritt c) in Kontakt gebracht und gegebenenfalls gespült. Unter „In-Kontakt-Bringen” ist üblicherweise ein Besprühen des funktionalisierten Implantatgrundkörpers, bevorzugt Stentgrundkörpers mit einer oder mehreren Puffer-Lösungen, gleicher und/oder verschiedener erfindungsgemäß einzusetzender Aptamere oder ein Eintauchen des gereinigten Implantatgrundkörpers, bevorzugt Stentgrundkörpers in eine oder mehrere Puffer-Lösungen, gleicher und/oder verschiedener Aptamere zu verstehen.
  • Anschließend kann bevorzugt ein Trocknungsschritt mit Stickstoff folgen.
  • Zur Ausbildung der Bindung der erfindungsgemäß einzusetzenden Aptamere an Benzophenon-Ankergruppen folgt bevorzugt ein Belichtungsschritt, zum Beispiel bei 260 nm mit 100 mW/cm2.
  • Zur Ausbildung der Bindung der Biomoleküle an Carbonyl-Ankergruppen folgt bevorzugt zuerst eine Aktivierung der Carbonyl-Ankergruppen mit N,N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethyl-carbodiimid hydrochloride (EDC) und/oder N-hydroxysuccinimid (NHS) und daran anschließend eine Kopplung des erfindungsgemäß einzusetzenden Aptamers.
  • Für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung und die Verwendung können ebenfalls, sofern sinnvoll, die bevorzugten Ausgestaltungen der erläuterten Erfindungen angewendet werden.
  • Ausführungsbeispiele:
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden durch Ausführungsbeispiele beschrieben, wobei sich insbesondere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung hieraus ergeben. Die vorliegende Erfindung wird allerdings nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • Beispiel 1:
  • Ein im Sauerstoffplasma (Gerät der Fa. Diener; Modell Terta; 200 W; 0,2 mBar; 2–30 Min.) oder durch Spülen mit der Lösungsmittelreihe Dichlormethan, Aceton, Methanol und Millipore-Wasser gereinigter Stent wird im Folgenden weiterbehandelt:
    Es wird eine 1 mM Lösung von Hydroxyundecylphosphonsäure in trockenem Tetrahydrofuran hergestellt. In diese wird der Stent gehängt und das Lösungsmittel wird innerhalb von einer Stunde abgedampft, wobei der Meniskus der Lösung über die Stentoberfläche abwandert.
  • Anschließend wird der Stent 18 h bei 120°C getempert und daraufhin im Lösungsmittel gespült. Der so vorbehandelte Stent wird 15 h in eine 0.3 M Lösung von Carbonyldiimidazol (CDI) in trockenem Dioxan gelegt. Anschließend wird er 2 × 10 Minuten mit trockenem Dioxan gespült und im Stickstoffstrom getrocknet.
  • Auf die so behandelten Stents wird eine Lösung zu koppelnden Reagenzien, wie den oben beschriebenen erfindungsgemäß einzusetzenden Aptameren (ca. 50 μg/ml), in PBS-Puffer (aminosäurefrei, RNAse-frei) gegeben und über Nacht bei 4°C geschüttelt. Anschließend wurden die Stents mit Puffer gespült.
  • Beispiel 2:
  • Ein im Sauerstoffplasma (Gerät der Fa. Diener; Modell Terta; 200 W; 0,2 mBar; 2–30 Min.) oder durch Spülen mit der Lösungsmittelreihe Dichlormethan, Aceton, Methanol und Millipore-Wasser gereinigter Stent wird im Folgenden weiterbehandelt:
    Es wird eine 3 mM Lösung von 3-(4-Oxybenzophenon)propylphosphonsäure in trockenem Tetrahydrofuran hergestellt. Mit dieser wird der Stent 3× besprüht. Anschließend wird der Stent 12 h bei 120°C getempert und daraufhin im Lösungsmittel gespült.
  • Diese Stents werden in eine Lösung zu koppelnder Reagenzien, wie den oben beschriebenen erfindungsgemäß einzusetzenden Aptameren (ca. 50 μg/ml) in Puffer gegeben und über Nacht bei 4°C geschüttelt.
  • Am nächsten Tag werden die Stents aus dem Lösungsmittel entfernt, getrocknet und bei 260 nm mit 100 mW/cm2 belichtet.
  • Nicht gebundene RNA wird abgewaschen.
  • Beispiel 3:
  • Ein im Sauerstoffplasma (Gerät der Fa. Diener; Modell Terta; 200 W; 0,2 mBar; 2–30 Min.) oder durch Spülen mit der Lösungsmittelreihe Dichlormethan, Aceton, Methanol und Millipore-Wasser gereinigter Stent wird im Folgenden weiterbehandelt:
    Es wird eine 1 mM Lösung von Carboxydodecylphosphonsäure in trockenem Tetrahydrofuran hergestellt. In diese wird der Stent gehängt und das Lösungsmittel wird innerhalb von einer Stunde abgedampft, wobei der Meniskus der Lösung über die Stentoberfläche abwandert. Anschließend wird der Stent 74 h bei 120°C getempert und daraufhin im Lösungsmittel gespült.
  • Der so vorbehandelte Stent wird 45 min in eine 1:1 Mischung von 0.4 M EDC und 0.1 M NHS in Millipore Wasser gelegt. Anschließend wird er kurz mit Millipore Wasser gespült und im Stickstoffstrom getrocknet.
  • Auf die so behandelten Stents wird eine Lösung zu koppelnden Reagenzien, wie den oben beschriebenen erfindungsgemäß einzusetzenden Aptameren (ca. 50 μg/ml), in PBS-Puffer (aminosäurefrei, RNAse-frei) gegeben und über Nacht bei 4°C geschüttelt. Anschließend wurden die Stents mit Puffer gespült.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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    • - DE 102006038235 A1 [0054, 0054]

Claims (9)

  1. Implantat zur Implantation in einen menschlichen oder tierischen Organismus umfassend oder bestehend aus a) einem Implantatgrundkörper, b) einer oder mehreren, gleichen oder verschiedenen Ankergruppen auf der Oberfläche des Implantatgrundkörpers, c) ein oder mehreren, gleichen oder verschiedenen Aptameren, die an die Ankergruppen gebunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankergruppen gleich oder verschieden ausgewählt werden aus der Gruppe der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) (R2O)2(O)P-L-(CH2)x-M-R1 (I)wobei R1 für -COOH, -OH, -SH, -NH2, Benzophenon oder Benzophenon-Derivate steht, R2 für Wasserstoff, -CH2CH3 oder -CH3 steht, L für eine Einfach-Bindung oder -O- steht, M für eine Einfach-Bindung oder -(CH2-CH2-O)y steht, x für eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 25 steht und y für eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 25 steht sowie deren Salze und Hydrate und die Aptamere so ausgerichtet sind, dass sie i) ein oder mehrere physiologische Verbindungen eines menschlichen oder tierischen Organismus und/oder ii) ein oder mehrere systemisch verabreichte Wirkstoffe unter physiologischen Bedingungen in einem menschlichen oder tierischen Organismus binden.
  2. Implantat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankergruppen gleich oder verschieden ausgewählt werden aus der Gruppe der Verbindungen der allgemeinen Formel (I), wobei M für -(CH2-CH2-O)y steht.
  3. Implantat gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Herzschrittmacher; Hirnschrittmacher; Herzimplantate; Schrittmacherelektroden; Defibrillationselektroden; Cochleaimplantate; Implantate für die Zahnmedizin; Endoprothesen; Depotimplantate, die dazu dienen, ein Depot eines Wirkstoffs zu bilden; degradierbare oder dauerhafte, koronare oder periphere Stents; degradierbare oder dauerhafte Stents für andere Hohlräume; und local drug delivery(LDD)-Implantate.
  4. Verfahren zum Herstellen eines mit Aptameren beschichteten Implantats gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst oder daraus besteht: a) Bereitstellen von ein oder mehreren Implantatgrundkörpern, b) Reinigung des oder der Implantatgrundkörper, c) Bereitstellen von ein oder mehreren, gleichen oder verschiedenen Ankergruppen ausgewählt aus der Gruppe an Verbindungen der allgemeinen Formel (I) (R2O)2(O)P-L-(CH2)x-M-R1 (I)wobei R1 für -COOH, -OH, -SH, -NH2, Benzophenon oder Benzophenon-Derivate steht, R2 für Wasserstoff, -CH2CH3 oder -CH3 steht, L für eine Einfach-Bindung oder -O- steht, M für eine Einfach-Bindung oder -(CH2-CH2-O)y steht, x für eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 25 steht und y für eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 25 steht, d) Funktionalisieren des oder der gereinigten Implantatgrundkörper aus Schritt b) mit der oder den Ankergruppen der allgemeinen Formel (I) aus Schritt c), e) Bereitstellen von ein oder mehreren, gleichen oder verschiedenen Aptameren, die so ausgerichtet sind, dass sie i) ein oder mehrere physiologische Verbindungen eines menschlichen oder tierischen Organismus und/oder ii) ein oder mehrere systemisch verabreichte Wirkstoffe unter physiologischen Bedingungen in einem menschlichen oder tierischen Organismus binden und f) Bindung des oder der Aptamere aus Schritt e) an den oder die funktionalisierten Implantatgrundkörper aus Schritt d).
  5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Implantatgrundkörper aus Schritt b) in einem Sauerstoffplasma und/oder durch Spülen mit Lösungsmittel, bevorzugt der Lösungsmittelreihe Dichlormethan, Aceton, Methanol und Millipore Wasser gereinigt und gegebenenfalls getrocknet werden.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Ankergruppen aus Schritt c) in einem oder mehreren Lösungsmitteln, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methanol, Ethanol, Aceton, Tetrahydrofuran, Dimethylfonuamid, Chloroforum, Dimethylsulfoxid und Dichlormethan gelöst, suspendiert oder emulgiert werden.
  7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Aptamere aus Schritt e) in einem oder mehreren Puffern, die aminosäurefrei sind, bereitgestellt werden.
  8. Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel (I) (R2O)2(O)P-L-(CH2)x-M-R1 (I)wobei R1 für -COOH, -OH, -SH, -NH2, Benzophenon oder Benzophenon-Derivate steht, R2 für Wasserstoff, -CH2CH3 oder -CH3 steht, L für eine Einfach-Bindung oder -O- steht, M für eine Einfach-Bindung oder -(CH2-CH2-O)y steht, x für eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 25 steht und y für eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 25 steht als Ankergruppen für Aptamere auf Implantatgrundkörpern.
  9. Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel (I) (R2O)2(O)P-L-(CH2)x-M-R1 (I)wobei R1 für -COOH, -OH, -SH, -NH2, Benzophenon oder Benzophenon-Derivate steht, R2 für Wasserstoff, -CH2CH3 oder -CH3 steht, L für eine Einfach-Bindung oder -O- steht, M für eine Einfach-Bindung oder -(CH2-CH2-O)y steht, x für eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 25 steht und y für eine Zahl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1 bis 25 steht als Ankergruppen zur Herstellung eines oder mehrerer Implantate gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3.
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