ES2230627T3 - Injertos tubulares a partir de submucosa purificada. - Google Patents

Abstract

SE HA DESARROLLADO UN TUBO FACIL DE PRODUCIR Y MECANICAMENTE FUERTE DE UNA PROTESIS DE INJERTO IMPLANTABLE QUE SE FABRICA EN CUALQUIER LONGITUD DESEADA, CON CUALQUIER GROSOR Y DIAMETRO. LA CONSTRUCCION PRODUCIDA MEDIANTE EL PROCEDIMIENTO DE LA INVENCION PUEDE UTILIZARSE COMO INJERTO PARA ARTERIAS, VENAS, URETERES, URETRAS, DESVIACIONES O CUALQUIER APLICACION EN LA QUE SE NECESITE UN TUBO ADAPTABLE, COMPATIBLE CON EL TEJIDO. LA MANUFACTURA DE LA PROTESIS DE INJERTO GENERALMENTE COMPRENDE EL ENROLLADO DE LAMINAS MULTIPLES DE UNA ESTRUCTURA DE MATRIZ PURIFICADA, BASADA EN COLAGENO ALREDEDOR DE UN MANDRIL, LA COMPRESION Y EL SECADO DEL TEJIDO SOBRE EL MANDRIL ANTES DE SEPARAR LA CONSTRUCCION PARA SU EVENTUAL UTILIZACION.

Description

Injertos tubulares a partir de submucosa purificada.

Campo técnico

Esta invención se refiere a elementos para injertos implantables para diversas aplicaciones médicas y al procedimiento para la producción de tales elementos para injertos. Más específicamente, se emplea submucosa purificada a fin de formar elementos multilaminares tubulares de diversos diámetros. Los elementos para injertos tienen aplicaciones como injertos arteriales y venosos, elementos de reemplazo de los uréteres y de la uretra y como diversos conductos y derivaciones.

Antecedentes de la invención

Los investigadores de las técnicas quirúrgicas han estado trabajando durante muchos años a fin de desarrollar nuevas técnicas y materiales para uso como injertos para reemplazar o reparar las estructuras tisulares dañadas o enfermas, en particular los huesos y el tejido conectivo, tales como ligamentos y tendones, y para acelerar la curación de las fracturas. En la actualidad, es muy habitual, por ejemplo, que un cirujano ortopédico extraiga un tendón patelar de origen autógeno o alógeno para su uso como elemento de reemplazo para un ligamento cruzado roto. Los procedimientos quirúrgicos para tales técnicas son bien conocidos. Además, los cirujanos se han habituado al uso de prótesis implantables formadas a partir de materiales plásticos, metálicos y/o cerámicos para la reconstrucción o reemplazo de estructuras fisiológicas. No obstante, a pesar de su uso generalizado, las prótesis implantadas por medios quirúrgicos disponibles en la actualidad presentan numerosos riesgos asociados para el paciente. Por consiguiente, los cirujanos necesitan un material para injertos no inmunogénico que posea una elevada resistencia a la tensión que se pueda emplear para la reparación quirúrgica de huesos, tendones, ligamentos y demás estructuras tisulares funcionales.

Más recientemente, los investigadores han estado trabajando con el objetivo de desarrollar tejidos biológicos para su uso como implantes y para su uso en la reparación de tejidos dañados o enfermos, dado que los materiales plásticos y poliméricos presentan inconvenientes en estas aplicaciones médicas. Mientras que los plásticos y los polímeros presentan algunas propiedades médicas deseables (p.ej. resistencia a la tensión), se ha descubierto que los plásticos se infectan y en las aplicaciones vasculares se ha documentado que los plásticos inducen la trombogénesis.

En los últimos años se han empleado de forma generalizada las prótesis tubulares preparadas a partir de tejidos naturales para realizar reparaciones quirúrgicas y reemplazos de vasos sanguíneos enfermos o dañados en pacientes humanos. Las prótesis de tejido natural se incluyen en las siguientes clases generales: prótesis autógenas, homólogas y heterólogas. Las prótesis tisulares de material autólogo se preparan partiendo de tejidos extraídos del cuerpo del propio paciente (p.ej., injertos de la vena safena). El uso de tales prótesis elimina la posibilidad de rechazo de las prótesis implantadas, pero requiere una intervención quirúrgica de mayor magnitud y duración, que presenta riesgos asociados para el paciente. Las prótesis de tejido natural homólogo se preparan a partir de tejido extraído de otro humano, mientras que las prótesis de tejido natural heterólogo se preparan a partir de tejido extraído de una especie diferente. En las Patentes de EE.UU. n^{os} 3,894,530; 3,974,526; y 3,988,782 se describe el uso de vasos del cordón umbilical homólogos y heterólogos como, p.ej., prótesis vasculares y uretrales.

Además, se han descrito prótesis vasculares autógenas preparadas a partir de láminas de tejido pericárdico en los documentos de Yoshio Sako, "Prevention of Dilation in Autogenous Venous and Pericardial Grafts in the Thoracic Aorta", Surgery, 30, pp. 148-160 (1951) y de Robert G. Allen y Francis H. Cole, Jr., "Modified Blalock Shunts Utilizing Pericardial Tube Grafts", Jour. Pediatr. Surg., 12(3), pp. 287-294 (1977). En el documento de Ornvold K. y col., "Structural Changes of Stabilized Porcine Pericardium after Experimental and Clinical Implantation", en Proc. Eur. Soc. for Artif. Organs, Vol. YI, Ginebra, Suiza (1979) se han descrito prótesis vasculares heterólogas preparadas a partir de láminas de tejido pericárdico porcino.

Las características necesarias de una prótesis vascular tubular son la compatibilidad biológica, resistencia adecuada, resistencia a la infección, resistencia a la degradación biológica, no trombogenicidad y ausencia de formación de aneurismas. Tal y como se emplea en esta solicitud, el térmico compatibilidad biológica significa que la prótesis es no tóxica en el entorno in vivo de su uso previsto y que no sufre rechazo por parte del sistema fisiológico del paciente (es decir, es no antigénica). Además, resulta deseable disponer de la capacidad de fabricar la prótesis con un coste económico en una amplia variedad de longitudes, diámetros y formas (por ejemplo, rectas, curvas, bifurcadas), que se anastomose con facilidad al cuerpo del paciente y a otras prótesis tubulares del mismo o distinto tipo, y que muestre una estabilidad dimensional durante su uso.

Tal y como se describe en la Patente de EE.UU. nº 4,902,508 y en la Patente de EE.UU. 5,100,429, se han descrito y utilizado previamente elementos para injertos vasculares compuestos por submucosa intestinal para reemplazar tejidos vasculares dañados o enfermos. Más específicamente, se han descrito y utilizado previamente elementos para injertos vasculares compuestos por tela submucosa purificada para reemplazar tejidos vasculares dañados o enfermos. Los elementos para injertos vasculares se prepararon insertando una varilla de vidrio del diámetro apropiado en el lumen de la submucosa purificada y suturando a mano toda la unión de la submucosa purificada. Los injertos vasculares de submucosa purificada se fabrican de forma aséptica durante la cirugía y generalmente un cirujano tarda cerca de media hora en prepararlos. Por consiguiente, a fin de evitar perder tiempo preparando los elementos para injertos durante la cirugía, es deseable emplear injertos prefabricados y preesterilizados de distintos diámetros.

La preparación de una prótesis tubular de la longitud y forma correcta aumenta la sencillez de implantación y potencia la funcionalidad del implante. Por ejemplo, es posible que una prótesis tubular que sea demasiado larga para la aplicación prevista se retuerza tras su implante, mientras que el implante de una prótesis tubular que sea demasiado corta produce una tensión excesiva sobre los elementos anastomosados en sus extremos, lo que produce un trauma en los mismos. Por consiguiente, sería muy deseable proporcionar una matriz de prótesis tubulares de diámetros variables que se pueda cortar transversalmente hasta conseguir la longitud deseada en cualquier punto entre sus extremos, sin dañar de otro modo sustancialmente la prótesis.

La presente invención se dirige a una prótesis tubular compuesta por submucosa purificada y a los procedimientos para la preparación de tal prótesis. La submucosa purificada, preparada con arreglo a la presente invención, se ha descrito previamente como un material para injertos biocompatible y no trombogénico que potencia la reparación de los tejidos huésped dañados o enfermos. Numerosos estudios han mostrado que la submucosa de vertebrados de sangre caliente es capaz de inducir la proliferación del tejido huésped, la remodelación y la regeneración de estructuras tisulares tras la implantación en varios microentornos in vivo, incluyendo el tracto urinario inferior, pared corporal, los tendones, ligamentos, huesos, tejidos cardiovasculares y sistema nervioso central. Tras la implantación, se observa una infiltración celular y una rápida neovascularización, y el material de la submucosa se remodela adoptando la forma del tejido huésped de reemplazo, adquiriendo las propiedades estructurales y funcionales específicas del lugar de implantación.

Es posible obtener submucosa purificada a partir de diversas fuentes tisulares, extrayéndose de animales criados para la producción de carne, incluyendo, por ejemplo, cerdos, ganado vacuno y ovino, o de otros vertebrados de sangre caliente. Más particularmente, la submucosa purificada se aísla de tejidos de sangre caliente, incluyendo los tractos alimentario, respiratorio, urinario o genital de los vertebrados de sangre caliente. En general, la submucosa purificada se prepara a partir de estas fuentes tisulares deslaminando la submucosa purificada tanto de las capas de los músculos lisos como de las capas mucosas. En la patente de EE.UU. nº 4,902,508 se describe y se reivindica la preparación de submucosa intestinal. La invención consiste en una prótesis para injertos de múltiples capas según la reivindicación 1 y un procedimiento para la preparación de una prótesis tubular según la reivindicación independiente 15.

La invención se describirá adicionalmente en conexión con las figuras adjuntas, en las que se muestran las realizaciones preferidas de la invención, que incluyen partes y disposiciones de partes específicas. Se pretende que los dibujos incluidos como parte de esta memoria descriptiva sean ilustrativos de las realizaciones preferidas de la presente invención, y no deben considerarse en modo alguno como limitación del alcance de la invención.

La figura 1 es una vista transversal de una cámara de compresión con un mandril cubierto por una submucosa purificada insertado en el lumen de la cámara de compresión.

La figura 2 es una vista en perspectiva de la cámara de compresión de la reivindicación 1.

La figura 3 es una vista en perspectiva de una tira única de submucosa purificada enrollada de forma helicoidal alrededor del mandril.

La figura 4 es una vista transversal de un mandril cubierto por una submucosa purificada en donde un extremo del mandril se ha sellado y se aplica vacío en el extremo abierto.

La figura 5 es una vista en perspectiva de una tira única de material permeable al agua enrollada alrededor del mandril.

La figura 6 es una vista en perspectiva de un mandril con múltiples orificios sobre el que se ha enrollado una tira única de material permeable al agua, y una primera lámina de submucosa purificada.

La figura 7 es una vista en perspectiva de un mandril con múltiples orificios sobre el que se ha enrollado una tira única de material permeable al agua, una primera lámina de submucosa purificada y una segunda lámina de submucosa purificada.

Descripción detallada

En muchas aplicaciones médicas, resulta deseable una prótesis tubular biocompatible implantable. En general, la presente invención proporciona un elemento para injertos de múltiples capas de longitud arbitraria y de diámetro arbitrario. El producto se puede manipular a fin de adaptarse a diversas aplicaciones médicas en las que se desee disponer de un elemento o conducto tubular.

Los ejemplos de posibles aplicaciones son los injertos arteriales y venosos, los elementos de reemplazo de los uréteres y la uretra 5 y diversos conductos y derivaciones. El procedimiento de fabricación de los elementos tubulares de la presente invención implica la preparación de una lámina de submucosa purificada y la superposición de la estructura de matriz alrededor del mandril del diámetro apropiado a fin de formar un tubo de submucosa purificada. La lámina de submucosa purificada se puede envolver alrededor del mandril varias veces, a fin de formar un tubo de múltiples capas de submucosa purificada. A continuación, se envuelve una segunda lámina de submucosa purificada alrededor de la circunferencia del tubo formado por submucosa purificada y el extremo de la segunda lámina de submucosa purificada se sutura al elemento para injertos a fin de formar una unión impermeable que se extiende longitudinalmente a lo largo de la longitud del tubo. Seguidamente, la submucosa purificada se comprime en condiciones deshidratantes, y opcionalmente se calienta, a fin de producir la prótesis tubular unitaria de la presente invención.

Con el propósito de exponer y entender los principios de la invención, a continuación se hará referencia a ciertas realizaciones preferidas de la misma y al lenguaje específico utilizado para describirla. No obstante, se entenderá que con esto no se pretende limitar el alcance de la invención, estado contempladas tales alteraciones, modificaciones posteriores y aplicaciones de los principios de la invención según se describen en el presente documento del modo que las consideraría un experto en la materia, al que se dirige esta invención.

En las discusiones incluidas en el presente documento, se emplean varios términos. Con el objeto de proporcionar un entendimiento claro y consistente de la memoria descriptiva y de las reivindicaciones, se proporcionan las siguientes definiciones.

Carga biológica: se refiere al número de microorganismos vivos, registrado en unidades formadoras de colonias (UFC), que se encuentran sobre y/o en una cantidad dada de material. Los microorganismos ilustrativos incluyen bacterias, hongos y sus esporas.

Desinfección: se refiere a una reducción de la carga biológica del material.

Estéril: se refiere a una condición en la que un material presenta una carga biológica tal que la probabilidad de tener un microorganismo vivo (UFC) sobre y/o en una sección dada de material es de una entre un millón o menor.

Pirógeno: se refiere a una sustancia que produce una respuesta febril tras su introducción en un huésped.

Endotoxina: se refiere a un pirógeno particular que forma parte de la pared celular de las bacterias gram-negativas. Las endotoxinas son continuamente exudadas por las bacterias y contaminan los materiales.

Purificación: se refiere al tratamiento de un material destinado a eliminar uno o más contaminantes presentes en el material, por ejemplo contaminantes presentes en el material en la naturaleza, y/o microorganismos o componentes de los mismos presentes en el material. De forma ilustrativa, los contaminantes pueden ser aquéllos conocidos por causar toxicidad, infectividad, pirogenicidad, potencial de irritación, reactividad, actividad hemolítica, carcinogenicidad y/o inmunogenicidad.

Biocompatibilidad: se refiere a la capacidad de un material para superar las pruebas de biocompatibilidad establecidas en la Norma nº 10993 de la Organización Internacional de Normalización (International Standards Organization, ISO) y/o en la Farmacopea de EE.UU. (USP) 23 y/o el memorando de libro azul nº G95-1 de la Administración de alimentos y fármacos de EE.UU. (Food and Drug Administration, FDA), titulado "Use of International Standard ISO-10993, Biological Evaluation of Medical Devices Part-1: Evaluation and Testing". Típicamente, estas pruebas evalúan la toxicidad, infectividad, pirogenicidad, potencial de irritación, reactividad, actividad hemolítica, carcinogenicidad y/o inmunogenicidad de un material. Cuando se introduce en la mayor parte de los pacientes, una estructura o material biocompatible no causará una reacción o respuesta adversa. Además, se contempla que la biocompatibilidad puede verse afectada por otros contaminantes, tales como priones, tensioactivos, oligonucleótidos y otros agentes o contaminantes que afecten a la biocompatibilidad.

Contaminante: se refiere a una sustancia no deseada que se encuentra sobre, unida a, o dentro de un material. Esto incluye, pero no se limita a: carga biológica, endotoxinas, agentes de procesamiento tales como agentes antimicrobianos, sangre, componentes sanguíneos, virus, ADN, ARN, esporas, fragmentos de capas de tejido no deseadas, desechos celulares y mucosa.

Tela submucosa: se refiere a una capa de tejido conectivo que contiene colágeno que aparece bajo la mucosa en la mayor parte de los tractos alimentario, respiratorio, urinario y genital de los animales.

Tal y como se ha descrito anteriormente, en general la presente invención proporciona prótesis y materiales para injertos que incluyen una estructura de matriz basada en colágeno purificada, y los procedimientos para obtenerlos. Las ventajosas prótesis para injertos de la invención se obtienen a partir de una fuente tisular de submucosa, que incluye, por ejemplo, tejidos animales tales como tejidos de humanos o de otros mamíferos, p.ej., tejidos porcinos, bovinos u ovinos.

La tela submucosa, al igual que ocurre con muchos tejidos animales, generalmente es aséptica en su estado natural, siempre y cuando el humano o animal no presente una infección o enfermedad. Este es particularmente el caso, dado que la tela submucosa es una capa interna que se encuentra dentro de los tractos alimentario, respiratorio, urinario y genital de los animales. Por consiguiente, en general no se encuentra expuesta a ninguna bacteria u otros desechos celulares tales como el epitelio del tracto intestinal. Una característica de la presente invención consiste en el descubrimiento de que al desinfectar el tejido de origen de la tela submucosa antes de la deslaminación, es posible preservar o preservar notablemente el estado aséptico de la capa de tela submucosa, en particular si el procedimiento de deslaminación ocurre en condiciones estériles.

En particular, se ha descubierto que la desinfección de la fuente de tela submucosa, seguida de la extracción de una matriz purificada que incluye la tela submucosa, p.ej. deslaminando la tela submucosa de la túnica muscular y de la túnica mucosa, minimiza la exposición de la tela submucosa a bacterias y otros contaminantes. A su vez, esto permite, si así se desea, minimizar la exposición de la matriz de tela submucosa aislada a desinfectantes o esterilizantes, preservando de este modo notablemente la bioquímica inherente de la tela submucosa y muchos de los efectos beneficiosos de la tela submucosa.

Se puede obtener una matriz de colágeno de tela submucosa implantable según la presente invención, según se indicó anteriormente, a partir de los tractos alimentario, respiratorio, urinario y genital de los animales. Preferiblemente, los tejidos de tela submucosa, que están basados en colágeno y por tanto son predominantemente colágeno, se derivan del tracto alimentario de mamíferos, y más preferiblemente del tracto intestinal del cerdo. La fuente más preferida de intestino delgado entero se extrae de cerdos adultos maduros con un peso superior a aproximadamente 204 kg. Los intestinos extraídos de animales sanos sin enfermedades contendrá vasos sanguíneos y suministro sanguíneo dentro del tracto intestinal, así como diversos microbios tales como E. coli contenidos dentro del lumen de los intestinos. Por consiguiente, la desinfección del intestino completo antes de la deslaminación de la tela submucosa elimina sustancialmente estos contaminantes y proporciona un tejido implantable de tela submucosa preferido que está prácticamente libre de sangre y de componentes sanguíneos, así como de cualquier otro microorganismo, pirógenos u otros patógenos que puedan estar presentes. En efecto, se cree que este procedimiento preserva sustancialmente el estado aséptico inherente de la tela submucosa, aunque debe entenderse que no se pretende limitar la presente invención mediante ninguna teoría.

También es deseable que la matriz de colágeno según la presente invención esté sustancialmente libre de cualquier antibiótico, agente antiviral o cualquier agente de tipo antimicrobiano que pueda afectar a la bioquímica inherente de la matriz y a su eficacia tras la implantación. En el pasado, un procedimiento para el tratamiento de tal estructura de matriz consistió en lavar la matriz deslaminada en una solución salina y empaparla en un agente antimicrobiano, tal y como se describe, por ejemplo, en la Patente de EE.UU. nº 4,956,178. Mientras que tales técnicas se pueden poner en práctica opcionalmente con la submucosa aislada de la presente invención, los procesos preferidos según la presente invención evitan el uso de agentes antimicrobianos y similares que no sólo afectan a la bioquímica de la matriz de colágeno, sino que también se pueden introducir innecesariamente en los tejidos del paciente.

Según se ha abordado anteriormente, se ha descubierto que es posible obtener una forma altamente pura de una matriz de colágeno de tela submucosa procediendo en primer lugar a la desinfección de una fuente de tela submucosa antes de retirar una matriz de colágeno purificada, que incluye la capa de tela submucosa, p.ej., deslaminando la fuente de tela submucosa. También se ha descubierto que mediante este procedimiento se obtienen ciertas ventajas de procesamiento, así como unas mejores propiedades de la capa de tela submucosa resultante, incluyendo una mayor simplicidad a la hora de retirar los tejidos unidos a la tela submucosa, y un perfil característico de bajo contenido de contaminantes.

La submucosa purificada adecuada para su uso en la formación de los presentes elementos para injertos comprenden proteínas de la matriz extracelular, glicoproteínas y otros factores, asociados de forma natural a este tejido. Las submucosas purificadas para uso con arreglo a esta invención incluyen submucosa intestinal purificada, submucosa estomacal purificada, submucosa de vejiga urinaria purificada y submucosa uterina purificada. La submucosa intestinal purificada es un material preferido, y más particularmente la submucosa del intestino delgado purificada.

En la patente de EE.UU. nº 4,902,508 se describe la preparación de la submucosa. Como injerto tisular, la submucosa purificada sufre una remodelación e induce el crecimiento de tejidos endógenos tras la implantación en un huésped. Se ha utilizado con éxito en injertos vasculares, reparación de la vejiga urinaria y de hernia, reemplazo y reparación de tendones y ligamentos, e injertos dérmicos. Cuando se utilizan en tales aplicaciones, los elementos para injertos resultan servir no sólo como matriz para el nuevo crecimiento de los tejidos reemplazados por los elementos para injertos, sino que también promueven o inducen tal nuevo crecimiento de tejido endógeno. Los acontecimientos comunes a este proceso de remodelación incluyen: neovascularización extensa y muy rápida, proliferación de células mesenquimales de granulación, biodegradación/resorción de material de submucosa intestinal purificada implantado y ausencia de rechazo inmune.

Los elementos para implantes de submucosa purificada tubular de la presente invención pueden esterilizarse empleando técnicas de esterilización convencional, incluyendo curtido con glutaraldehído, curtido con formaldehído a pH ácido, tratamiento con óxido de propileno o con óxido de etileno, esterilización con plasma gaseoso, esterilización mediante radiación gamma, haz de electrones y ácido peracético. Se prefieren las técnicas de esterilización que no afecten de forma adversa a la resistencia mecánica, estructura y propiedades biotrópicas de la submucosa purificada. Por ejemplo, la radiación gamma intense puede provocar la pérdida de resistencia de las láminas de submucosa purificada. Las técnicas de esterilización preferidas incluyen la exposición del injerto al ácido peracético, radiación gamma de 1-4 Mrads (más preferiblemente 1-2,5 Mrads de radiación gamma), tratamiento con óxido de etileno o esterilización mediante plasma gaseoso; la esterilización mediante ácido peracético es el procedimiento de esterilización más preferido. Típicamente, la submucosa purificada se somete a dos o más procesos de esterilización. Una vez esterilizada la submucosa purificada, por ejemplo mediante tratamiento químico, la estructura de matriz puede envolverse en un plástico u hoja de aluminio y esterilizarse de nuevo empleando técnicas de esterilización mediante haz de electrones o radiación gamma.

La submucosa purificada se puede conservar en estado hidratado o deshidratado. La submucosa purificada liofilizada o secada al aire se puede rehidratar y utilizar con arreglo a esta invención sin pérdida significativa de sus propiedades biotrópicas y mecánicas.

Las láminas de submucosa purificada se pueden acondicionar a fin de alterar las propiedades viscoelásticas de la submucosa purificada. Con arreglo a una realización de submucosa purificada deslaminada de la túnica muscular y la porción luminar de la túnica mucosa se acondicionan a fin de conseguir una tensión de rotura no superior al 20%. La submucosa purificada se acondiciona mediante estiramiento, tratamiento químico, tratamiento enzimático o exponiendo la estructura de matriz a otros factores ambientales. En una realización, las tiras de tela submucosa purificada se acondicionan estirándolas en dirección longitudinal o lateral, de forma que las tiras de tela submucosa purificada presenten una tensión de rotura no superior al 20%.

En una realización, la submucosa purificada se acondiciona estirando el material para injertos longitudinalmente hasta una longitud superior a la de la submucosa purificada a partir de la que se formó elelemento para injertos. Un procedimiento de acondicionamiento de la matriz por estiramiento implica la aplicación de una carga dada a la submucosa purificada durante entre tres y cinco ciclos. Cada ciclo consiste en la aplicación de una carga al material para injertos durante cinco segundos, seguido de una fase de relajación de diez segundos. Tras entre tres y cinco ciclos se obtiene un material para injertos acondicionado mediante estiramiento con una tensión de rotura reducida. El material para injertos no retorna inmediatamente a su tamaño original; permanece en una dimensión "estirada". Opcionalmente, el material para injertos se puede preacondicionar estirándolo en la dimensión lateral.

En una realización, la submucosa purificada se estira usando el 50% de la carga final prevista. La "carga final" es la carga máxima que se puede aplicar a la submucosa purificada sin producir un fallo de la estructura de matriz (es decir, el punto de rotura del tejido). Es posible predecir la carga máxima para una tira de submucosa purificada dada, basándose en la fuente y espesor del material. Por consiguiente, un procedimiento de acondicionamiento de la estructura de matriz por estiramiento implica la aplicación del 50% de la carga final prevista a la submucosa purificada durante entre tres y diez ciclos. Cada ciclo consiste en la aplicación de una carga del material para injertos durante cinco segundos, seguido de una fase de relajación de diez segundos. La submucosa purificada acondicionada resultante tiene una tensión de rotura inferior al 30%, más típicamente una tensión de rotura entre aproximadamente el 20% y aproximadamente el 28%. En una realización preferida, la submucosa purificada acondicionada presenta una tensión de rotura no superior al 20%. El término tensión de rotura, según se utiliza en el presente documento, se refiere a la cantidad máxima de alargamiento de la matriz antes de que ésta falle, al estirar la matriz bajo una carga aplicada. Se expresa como porcentaje de la longitud de la matriz antes de someterla a la carga. Las tiras de submucosa purificada acondicionadas se pueden utilizar para formar el elemento para injertos o, de forma alternativa, se puede acondicionar el elemento para injertos tras su formación.

Los elementos para injertos tubulares de la presente invención se forman como un elemento multilaminar en el que la primera lámina de submucosa purificada se conforma en forma de un tubo de submucosa purificada y, opcionalmente, se superpone una segunda lámina sobre el tubo de submucosa purificada. Las dimensiones de las láminas individuales de submucosa purificada utilizadas no son críticas y el término "lámina de submucosa purificada" se define en la presente invención de modo que incluya submucosa purificada de una o más fuentes u órganos de vertebrados en una amplia variedad de tamaños y formas. Tras colocar la segunda lámina de submucosa purificada sobre el mandril, se aplica presión sobre las porciones superpuestas a fin de comprimir la submucosa purificada contra el mandril. En las realizaciones preferidas, las superficies del mandril son permeables al agua. El término "superficie permeable al agua", según se utiliza en el presente documento, incluye superficies que son absorbentes al agua, microporosas o macroporosas. Los materiales macroporosos incluyen placas perforadas o tamices fabricados de plástico, metal, cerámica o madera.

En una realización preferida, las múltiples capas de submucosa purificada se comprimen bajo condiciones de deshidratación. El término "condiciones deshidratantes" se define de modo que incluya cualquier condición mecánica o medioambiental que promueva o induzca la eliminación de agua de la submucosa purificada. A fin de promover la deshidratación de la submucosa purificada comprimida, al menos una de las dos superficies que comprimen la estructura de matriz es permeable al agua. Opcionalmente, la deshidratación de la estructura de matriz se puede potenciar adicionalmente aplicando un material de transferencia, calentando la estructura de matriz o soplando aire a través del exterior de las superficies de compresión.

Típicamente, la submucosa purificada presenta una superficie abluminal y una luminal. La superficie luminal es la superficie de submucosa purificada dirigida hacia el lumen de la fuente de órgano y típicamente adyacente a una capa de mucosa interna in vivo, mientras que la superficie abluminal es la superficie de la submucosa purificada dirigida al lado contrario del lumen de la fuente de órgano y típicamente en contacto con tejido de músculo liso in vivo. En una realización, una o más láminas de submucosa purificada están envueltas sobre el mandril con la superficie luminal de la submucosa purificada en contacto con la superficie del mandril. Así pues, la superficie luminal de la lámina de submucosa purificada está dirigida al lumen del tubo formado por submucosa purificada. No obstante, el tubo de submucosa purificada también puede estar formado por una o más láminas de submucosa purificada con la superficie abluminal dirigida hacia el lumen del elemento para injertos tubular formado.

De acuerdo con una realización, se fabrica una prótesis tubular que comprende una primera lámina de submucosa purificada conformada en forma de un tubo de submucosa purificada, y una segunda lámina de submucosa purificada envuelta circunferencialmente alrededor del tubo de submucosa purificada, donde el extremo libre de una segunda lámina de submucosa purificada se sutura a la submucosa purificada envuelta. El tubo de submucosa purificada comprende una primera lámina de submucosa purificada, que presenta un primer borde y un segundo borde opuesto, conformada en forma de un tubo, donde el segundo borde opuesto de la primera lámina se extiende sobre el primer borde de la primera lámina definiendo una región superpuesta de múltiples capas de submucosa purificada. Según se utiliza en el presente documento, el término "región superpuesta" se refiere a la porción del tubo de múltiples capas definida por un ángulo de superposición (\theta) que se extiende entre el primer y el segundo bordes de la primera lámina de submucosa purificada formada como un tubo (consulte la figura 6). Las láminas de submucosa purificada en la región superpuesta se fijan entre sí empleando técnicas estándar conocidas para los expertos en la materia.

En una realización, las múltiples capas de submucosa purificada en la región superpuesta se fijan entre sí mediante tratamiento con un agente de entrecruzamiento, por ejemplo un aldehído tal como formaldehído o más preferiblemente glutaraldehído. En una realización, la unión del tubo envuelto de la submucosa purificada puede someterse a "soldadura puntual" a fin de garantizar que la capa final no se desprende. De acuerdo con esta realización, se frota una Q-tip, humedecida con glutaraldehído al X% (u otro agente de entrecruzamiento o adhesivo), a lo largo de la región superpuesta que forma la unión. El valor de X varía entre aproximadamente el 0,1 y aproximadamente el 1,0%, más probablemente aproximadamente el 0,5%, pero existe una relación entre la anchura de la unión, la concentración de glutaraldehído y el número de vueltas que determina la presión de explosión. En una realización, se puede sumergir todo el elemento para injertos en una solución de glutaraldehído para fijar entre sí las múltiples capas del tubo de submucosa purificada. Además, las múltiples capas de submucosa purificada en la región superpuesta se pueden suturar entre sí, y en una realización las capas de la región superpuesta se fijan con suturas en ausencia de tratamiento con un agente de entrecruzamiento.

En una realización preferida, el tubo de submucosa purificada formado por la primera lámina de submucosa purificada está formado de tal modo que el primer y el segundo bordes opuestos de la primera lámina de submucosa purificada son prácticamente paralelos entre sí, según se muestra en la figura 6. En esta realización, la lámina de submucosa purificada se enrolla en forma de un tubo con múltiples capas. Típicamente, el tubo de submucosa purificada comprende dos capas de submucosa purificada y la región superpuesta múltiple comprende tres capas de submucosa purificada.

Los elementos para injertos de la presente invención pueden comprender adicionalmente una segunda lámina de submucosa purificada en donde la segunda lámina se encuentra adherida a la superficie exterior del tubo de submucosa purificada. En una realización, el primer y el segundo bordes opuestos de la segunda lámina de submucosa purificada se suturan entre sí a lo largo de la longitud del tubo de submucosa purificada sin perforar el tubo subyacente de submucosa purificada. En una realización alternativa, el segundo borde opuesto de la segunda lámina se extiende sobre el primer borde de la segunda lámina y se sutura a la segunda lámina de submucosa purificada sin perforar el tubo subyacente de submucosa purificada.

En las realizaciones preferidas, la región superpuesta del tubo de submucosa purificada está desplazada respecto a las suturas formadas en la segunda lámina de submucosa purificada. En una realización, las suturas formadas en la segunda lámina de submucosa purificada están situadas a 90-180º a lo largo de la circunferencia del tubo de submucosa purificada en relación con la región superpuesta, y en una realización las suturas están localizadas a 180º a lo largo de la circunferencia del tubo de submucosa purificada en relación con la región superpuesta (consulte la figura 7).

De acuerdo con una realización, la prótesis tubular comprende una primera lámina de submucosa purificada, con un primer y segundo bordes prácticamente paralelos entre sí, enrollada en forma de un tubo con múltiples capas con una región superpuesta en la que el primer y el segundo bordes permanecen prácticamente paralelos entre sí en el tubo formado y las capas de la región superpuesta están fijados entre sí con suturas o mediante exposición a un agente de entrecruzamiento. El elemento para injertos comprende adicionalmente una segunda lámina de submucosa purificada adherida a la superficie exterior del tubo formado de submucosa purificada, donde la segunda lámina, con un primer y segundo bordes prácticamente paralelos entre sí, está envuelta circunferencialmente alrededor del tubo de submucosa purificada y el primer y el segundo bordes están fijados entre sí con suturas.

De acuerdo con una realización, la prótesis tubular de la presente invención se forma mediante los pasos siguientes: se selecciona un mandril con un diámetro igual al diámetro preferido del elemento final. Típicamente, el mandril tiene forma cilíndrica y en las realizaciones preferidas comprende un tubo hueco que es permeable al agua. A continuación se superpone sobre el mandril una primera lámina de submucosa purificada, que presenta un primer borde y un segundo borde opuesto, a fin de formar un tubo de submucosa purificada, donde el segundo borde opuesto de la primera lámina de submucosa purificada se extiende sobre el primer borde de la primera lámina de submucosa purificada definiendo una región superpuesta de múltiples capas de submucosa purificada. Seguidamente, las láminas de submucosa purificada en la región superpuesta se fijan entre sí a fin de formar una unión que se extiende longitudinalmente sobre toda la longitud del tubo formado. Posteriormente se superpone sobre el tubo de submucosa purificada una segunda lámina de submucosa purificada, que presenta un primer borde y un segundo borde opuesto, y el segundo borde opuesto de la segunda lámina de submucosa purificada se sutura a la segunda lámina superpuesta de submucosa purificada sobre toda la longitud del tubo de submucosa purificada sin perforarlo. En una realización, el primer y el segundo bordes de la segunda lámina de submucosa purificada se suturan entre sí a fin de formar un segundo tubo de una sola capa que encierra al primer tubo de submucosa purificada. Después de esto, las capas de submucosa purificada se comprimen contra el mandril en condiciones de deshidratación.

En una realización preferida de preparación de los elementos tubulares de la presente invención (consulte la figura 5), el mandril 50 se cubre en primer lugar con una tira extraíble de material permeable al agua 52 antes de superponer la primera lámina de submucosa purificada sobre el mandril. Tras la formación de la prótesis tubular, la tira de material permeable al agua se retira del mandril con objeto de ayudar a liberar la prótesis tubular del mandril.

De acuerdo con una realización, según se muestra en la figura 5-figura 7, el procedimiento de formación del elemento consiste en seleccionar el mandril hueco permeable al agua 50 de diámetro apropiado, y envolver el mandril en forma de espiral con una tira de material permeable al agua 52, por ejemplo cinta umbilical. Posteriormente se aplica el número deseado de envolturas de una primera capa de submucosa purificada 60, donde se define la "envoltura de submucosa purificada" como una capa de submucosa purificada envuelta 360º alrededor del mandril. Típicamente, 1 ó 2 envolturas proporcionan una resistencia a la explosión de aproximadamente 133322 a 266644 Pa (aproximadamente 1000-2000 mmHg) tras la fabricación, según se describe a continuación. La submucosa purificada se aplica sobre el mandril 50 con un movimiento de enrollado con el número de capas deseado (típicamente dos) y una región superpuesta 62 (definida por un ángulo de superposición (e) de aproximadamente 30º que se extiende entre el primer borde 64 y el segundo borde 66 de la submucosa purificada) a fin de formar un tubo de submucosa purificada 72 con una unión 68 que se extiende longitudinalmente, según se muestra en la figura 6.

En una realización, la unión de la submucosa purificada envuelta puede someterse a "soldadura puntual" a fin de garantizar que la capa final no se desprende. De acuerdo con esta realización, se frota una Q-tip, humedecida con glutaraldehído al X% (u otro agente de entrecruzamiento o adhesivo), a lo largo de la superposición que forma la unión. El valor de X varía entre aproximadamente el 0,1 y aproximadamente el 1,0%, más probablemente aproximadamente el 0,5%, pero existe una relación entre la anchura de la unión, la concentración de glutaraldehído y el número de vueltas que determina la presión de explosión. La unión también se puede entrecruzar a fin de garantizar que la capa final no se desprende al sumergir todo el tubo de submucosa purificada en una solución de agente de entrecruzamiento tal como glutaraldehído. El tubo tratado con glutaraldehído de submucosa purificada se puede comprimir opcionalmente bajo condiciones deshidratantes antes de superponer la segunda capa de submucosa purificada sobre el tubo de submucosa purificada, incluyendo el uso de presión por vacío, a fin de unir aún más las capas de submucosa purificada entre sí.

En otra realización, la unión del tubo de submucosa purificada puede someterse a soldadura puntual con un láser para sellar adicionalmente la unión y unir la estructura de matriz formando un tubo unitario de submucosa purificada.

Alternativamente, la unión del tubo de submucosa purificada se puede fijar suturando las múltiples capas del tubo de submucosa purificada a lo largo de la región superpuesta. El uso de suturas elimina la necesidad de entrecruzar la unión de la submucosa purificada. En una realización preferida, el procedimiento para la preparación de una prótesis tubular compuesta por submucosa purificada consiste en superponer una primera tira de material permeable al agua alrededor de la circunferencia de un mandril, y a continuación superponer una segunda tira de material permeable al agua sobre la primera tira de material permeable al agua. A continuación se superpone sobre el material envuelto en forma de espiral una primera lámina de submucosa purificada, que presenta un primer borde y un segundo borde opuesto, a fin de formar un tubo de submucosa purificada, donde el segundo borde opuesto se extiende sobre el primer borde definiendo una región superpuesta de múltiples capas de submucosa purificada. Después de esto, el tubo de submucosa purificada se comprime contra la superficie del mandril en condiciones de deshidratación a fin de formar un elemento con forma de tubo. Seguidamente se retira del mandril la segunda tira del material permeable al agua a fin de liberar del mismo el segundo elemento con forma de tubo. La región superpuesta del tubo liberado de submucosa purificada se sutura, empleando una sutura continua a fin de garantizar que el tubo no se desenrolle. Después se vuelve a colocar el elemento con forma de tubo sobre el mandril y se desliza sobre la primera tira de material permeable al agua que cubre el mandril. En este momento, se superpone sobre la primera lámina de submucosa purificada una segunda lámina de submucosa purificada, con un primer borde y un segundo borde opuesto. El primer y el segundo bordes opuestos de la segunda lámina de submucosa purificada se suturan entre sí a lo largo de la longitud del tubo de submucosa purificada sin perforarlo, y la primera tira de material permeable al agua se retira del mandril para liberar la prótesis tubular del mismo. En las realizaciones preferidas, las suturas de la segunda lámina de submucosa purificada no se superpone sobre las suturas formadas en el tubo de submucosa purificada.

Tras la formación del tubo de submucosa purificada, se envuelve una segunda lámina de submucosa purificada 70 circunferencialmente alrededor de la superficie exterior del tubo formado de submucosa purificada 72. En una realización, la segunda lámina de submucosa purificada 70 se superpone sobre el tubo de submucosa purificada 72, se envuelve una vez alrededor del tubo, y se suturan entre sí el primer borde 74 y el segundo borde opuesto 76 de la segunda lámina de submucosa purificada a lo largo de la longitud del tubo de submucosa purificada sin perforarlo (consulte la figura 7). Alternativamente, la segunda lámina de submucosa purificada se superpone sobre el tubo de submucosa purificada, se envuelve al menos una vez alrededor del tubo, donde el segundo borde opuesto de la segunda lámina se extiende sobre el primer borde de la segunda lámina de submucosa purificada y el citado segundo borde opuesto de la segunda lámina se sutura a lo largo de la longitud del tubo de submucosa purificada sin perforarlo.

Una vez envuelto el mandril con la segunda lámina de submucosa purificada, la submucosa purificada se comprimeen condiciones deshidratantes. En una realización, la estructura de matriz se prensa con vacío, proceso durante el que se cierra un extremo del mandril y se conecta el interior del mandril cubierto con submucosa purificada a una bomba de vacío. El vacío hace que la presión atmosférica comprima las capas de submucosa purificada, y en las realizaciones que emplean un agente de entrecruzamiento para entrecruzar las capas de submucosa purificada entre sí, el procedimiento de presión con vacío hace que el agente de entrecruzamiento penetre en todo el espesor de la unión. Típicamente, el proceso de sellado/secado con vacío se completa en unas cuatro horas.

Tras el tratamiento de secado/sellado, se sujetan los extremos de la cinta umbilical y se tira de ellos longitudinalmente. La cinta se desenrolla fácilmente bajo el tubo de submucosa purificada, que tras esto se desliza del mandril de forma simple. El resultado es un tubo sin uniones que parece una pajita para refrescos.

De acuerdo con la presente invención, la submucosa purificada se puede envolver sobre el mandril en orientaciones muy diversas. En una realización, las láminas tienen una anchura igual a la longitud del mandril, de modo que una única hoja cubre completamente el mandril cuando se envuelve 360º alrededor del mismo (consulte la figura 4).

Se pueden emplear otras técnicas de envoltura para formar la primera lámina de submucosa purificada sobre el tubo de submucosa purificada, siempre que no existan espacios entre las uniones de las capas superpuestas. En una realización, la lámina de submucosa purificada puede tener una anchura inferior a la longitud del mandril. En esta realización alternativa, la lámina de submucosa purificada 80 debe enrollarse alrededor del mandril 82 varias veces, donde la lámina se superpone al menos parcialmente, sin dejar expuesta ninguna parte del mandril subyacente (consulte la figura 3). La cantidad de superposición en tales láminas parcialmente superpuestas de submucosa purificada varía entre el 10-60% de la anchura de la lámina individual, y más preferiblemente la parte superpuesta es una superposición del 50%. En una realización, se pueden superponer múltiples capas de submucosa purificada sobre el mandril, siempre que al menos una parte de cada capa de submucosa purificada se superponga sobre una parte de otra capa de submucosa purificada envuelta sobre el mandril. En una realización adicional, se puede envolver en forma de espiral sobre el mandril una lámina larga y estrecha de submucosa purificada con una superposición, seguido de una envoltura en forma de espiral en la dirección opuesta. Con esto se obtendrán 4 capas de submucosa purificada que soporten la presión interna. En esta realización, las uniones formadas por las lámina superpuestas de submucosa purificada deben superponerse entre 0,5 y 3 cm, y más preferiblemente entre 1 y 2 cm. En las realizaciones en las que la primera lámina de submucosa purificada utilizada para formar el tubo de submucosa purificada tiene una anchura inferior a la longitud del mandril, las uniones del tubo se fijarán mediante exposición a un agente de entrecruzamiento.

Además, cuando se superpone la segunda capa de submucosa purificada sobre el tubo de submucosa purificada formado a partir de la primera lámina de submucosa purificada, la segunda lámina se puede superponer con su superficie abluminal o su superficie luminal en contacto con el tubo de submucosa purificada. Cada una de estas combinaciones de superposición de las lámina de submucosa purificada procedentes de la misma o de distinta fuente de vertebrados o de órganos producirá un elemento para injertos unitario de submucosa purificada con forma tubular tras la compresión de al menos las partes superpuestas en condiciones que permitan la deshidratación de la estructura de matriz.

La invención se describirá adicionalmente con respecto a las realizaciones preferidas, según se ilustran en las figuras. Con referencia a la figura 1, se ilustra una realización preferida de un mandril 10 para envolver láminas de estructura de matriz. El mandril 10 es un tubo hueco metálico o plástico que presenta orificios 12 en la pared del tubo a lo largo de una porción o, alternativamente, en toda la longitud del tubo metálico. El tamaño de los orificios del mandril 10 no resulta crítico, siempre y cuando el mandril sea suficientemente poroso para permitir la deshidratación de la submucosa purificada al comprimir la estructura de matriz 14. En una realización preferida, el mandril es un tubo metálico, y más preferiblemente, el tubo metálico está compuesto de aluminio. Se superpone la submucosa purificada 14 sobre el mandril 10 a fin de formar un tubo con múltiples capas de submucosa purificada. A continuación, el mandril cubierto por submucosa purificada se inserta en el espacio luminar de una cámara de compresión 20 que se utiliza en una realización con objeto de preparar el elemento tubular de la presente invención. La cámara de compresión 20 comprende la carcasa exterior 22, una vejiga 24 y el puerto de presión 26. La vejiga 24 se puede unir o adherir a la pared interior de la carcasa exterior 22 mediante diversas técnicas, p.ej., con un adhesivo o por termounión. Según se muestra en la figura 2, el mandril envuelto 10 se inserta en la cámara de compresión 20 en la que la membrana interna 24 se pone en contacto y comprime la submucosa purificada 14 al administrar un fluido por el puerto de presión 26 a fin de inflar la membrana 24. La vejiga 24 se infla hasta la presión deseada y se mantiene esta presión hasta que se ha deshidratado suficientemente la submucosa purificada.

Opcionalmente, se puede potenciar el proceso de compresión y secado con un calentamiento a baja temperatura (p.ej. inferior a aproximadamente 50ºC) del elemento para injertos. Además, se puede pasar aire o un gas inerte (p.ej. N_{2}) a través del lumen del mandril como medio alternativo o adicional para potenciar el proceso de secado. Opcionalmente, se puede calentar el aire/gas impulsado a través del lumen a fin de acelerar adicionalmente el proceso de deshidratación. Los orificios 12 formados en las paredes del mandril 10 ayudan al proceso de secado de las láminas de estructura de matriz 14 y, por consiguiente, esta estructura representa meramente una realización preferida de la presente invención (consulte la figura 1). Por consiguiente, el mandril puede tener forma de cilindro sólido. En una realización, el mandril comprende un tubo hueco 10 con orificios formados en las paredes del mandril, y se aplica un vacío en el lumen del mandril durante el procedimiento de compresión.

De forma alternativa, la compresión de la submucosa purificada se puede conseguir enrollando de forma continua el mandril que contiene las láminas de estructura de matriz envueltas en contacto directo con otra superficie a fin de proporcionar una fuerza de compresión directa. Además, en una realización preferida, según se muestra en la figura 4, la aplicación de un vacío puede proporcionar toda la fuerza de compresión necesaria para comprimir las porciones superpuestas de las múltiples tiras de submucosa purificada (presión por vacío). En esta realización, se cubre un mandril 30, formado como un tubo hueco con numerosos orificios 32 formados en la pared del mandril 30, con múltiples capas de submucosa purificada 34. El mandril 30 dispone de un tapón 36 con el que se sella el primer extremo del mandril 38 y de un puerto terminal 40 para retirar aire del lumen del mandril. El puerto terminal 40 está conectado a una fuente generadora de vacío y se aplica un vacío sobre el lumen del mandril pasando aire a través de las múltiples capas de submucosa purificada mientras se comprimen las capas unas contra otras. Es posible envolver una capa no permeable alrededor de las múltiples capas de submucosa purificada (por ejemplo, se puede colocar el mandril dentro de una bolsa de plástico 44 que se sella con una pinza 46 situada en el puerto de vacío) a fin de proporcionar una segunda superficie que actúa conjuntamente con el mandril con objeto de comprimir las múltiples capas de submucosa purificada entre la segunda superficie y el mandril. Se aplica un vacío, comprendido generalmente entre 47409 y 237049 Pa, y más preferiblemente el vacío aplicado es de aproximadamente 172705 Pa. De forma opcional, se puede colocar una manta térmica en la parte superior del aparato destinada a calentar la submucosa purificada durante la compresión.

Típicamente, las múltiples tiras de submucosa purificada se comprimen durante 12-48 horas a temperatura ambiente, aunque también se puede aplicar calentamiento. Por ejemplo, se puede aplicar una manta térmica al exterior de las superficies de compresión a fin de aumentar la temperatura de la matriz comprimida hasta entre aproximadamente 40ºC y aproximadamente 50ºC. Generalmente, las porciones superpuestas se comprimen durante un período de tiempo determinado por el grado de deshidratación de la matriz. El empleo de calor aumenta la velocidad de deshidratación, disminuyendo por tanto el tiempo de compresión necesario de las porciones superpuestas de submucosa purificada. Típicamente, las capas se comprimen durante un período de tiempo suficiente para producir un material resistente a la par que flexible. La suficiente deshidratación de las capas también viene indicada por un aumento de la impedancia de la corriente eléctrica que fluye a través de la estructura de matriz. Cuando la impedancia a aumentado 100-200 ohmios, la submucosa purificada se ha deshidratado suficientemente y se puede liberar la presión.

La submucosa purificada comprimida se puede retirar del mandril como un elemento de matriz adecuado unitario. En una realización preferida mostrada en la figura 5, el mandril 50 se envuelve en primer lugar con un material poroso extraíble de envoltura 52 antes de superponer las láminas de submucosa purificada sobre el mandril. Preferiblemente, la cinta extraíble comprende un material permeable al agua que es resistente al desgarro, incluyendo un plástico poroso u otro material que no se adhiera a la submucosa purificada o al mandril. En una realización, el material de envoltura está compuesto por cinta umbilical. Posteriormente las capas de submucosa purificada se colocan directamente sobre el material de envoltura y se secan a fin de formar un elemento tubular unitario. Tras el secado de la submucosa purificada, se retira del mandril 50 la envoltura de material permeable al agua 52 tirando del primer extremo 54 y del segundo extremo 56 del material permeable al agua 52 (consulte la figura 5). Al retirar la envoltura de material permeable al agua 52, se obtiene un espacio entre el elemento de submucosa purificada y el mandril, lo que permite retirar el elemento del mandril.

Los elementos para injertos multilaminares se pueden preparar de modo que presenten unas propiedades sustancialmente isótropas. Estos injertos sustancialmente isótropos (pseudoisótropos) se preparar partiendo de al menos dos láminas de submucosa purificada intestinal deslaminada tanto de la túnica muscular como de la porción luminar de la túnica mucosa de un vertebrado de sangre caliente. Cada una de las láminas de submucosa purificada se caracterizan por tener un eje longitudinal correspondiente a la orientación predominante de las fibras de colágeno de las hojas de submucosa purificadas. El procedimiento para la formación de elementos para injertos consiste en colocar una primera lámina de submucosa purificada sobre el mandril, superponer dicha primera lámina con al menos una lámina adicional de submucosa purificada, de modo que los ejes longitudinales de cada lámina individual de submucosa purificada formen un ángulo de aproximadamente 90ºC, donde su eje longitudinal de la lámina exterior de la submucosa purificada forma el injerto heterolaminar.

Los implantes o elementos de submucosa purificada producidos según la presente invención solventan el problema de las fugas de líquidos alrededor de los orificios de las suturas de las estructuras de matriz tejidas. La construcción de dos tubos concéntricos de submucosa purificada en las que las uniones suturadas de los dos tubos se encuentran desplazadas una en relación a la otra, seguido de la posterior adhesión de los dos tubos de submucosa purificada entre sí, garantiza que los orificios de la sutura de la prótesis formada no presentarán fugas. Además, las realizaciones que emplean un tratamiento de entrecruzamiento para sellar la unión del primer tubo, claramente no presentan forma de perforación alguna en la pared del tubo, por lo que no tendrán fugas. Los elementos tubulares producidos según la presente invención muestran un tubo prácticamente sin uniones que no tendrá fugas de líquidos ni precisará precauciones adicionales asociadas con el flujo de líquidos. Esta propiedad resulta particularmente importante en los casos en los que el elemento se va a utilizar como injerto vascular, elemento de reemplazo de los uréteres o como derivación. Es posible manipular adicionalmente el elemento (es decir, cortarlo, doblarlo, suturarlo, etc.) a fin de amoldarlo a diversas aplicaciones médicas en las que se requiere el material de submucosa purificada de la presente invención.

Los expertos en la material apreciarán otras características y aspectos de esta invención al leer y entender esta memoria descriptiva. Tales características, aspectos y variaciones y modificaciones esperadas se encuentran claramente dentro del alcance de esta invención.

Ejemplo 1 Preparación de elementos para injertos tubulares de submucosa purificada

En una realización, el procedimiento de formación del elemento consiste en seleccionar un mandril hueco permeable al agua de diámetro apropiado y envolver en forma de espiral el mandril con cinta umbilical. A continuación, se aplica el número deseado de envolturas de submucosa purificada, donde una "envoltura de submucosa purificada" se define como una capa de submucosa purificada envuelta 360º alrededor del mandril. Típicamente 1 ó 2 envolturas proporcionan una resistencia a la explosión de aproximadamente 133322-266644 Pa (aproximadamente 1000-2000 mmHg) tras la fabricación según se describe a continuación.

Se coloca una lámina de submucosa purificada sobre una superficie plana lisa con la cara mucosa hacia arriba. Seguidamente, se superpone sobre la lámina el mandril envuelto con cinta, con el eje largo paralelo al eje largo de la submucosa purificada. Después, se utiliza una cuchilla de afeitar para cortar la submucosa purificada de forma paralela al eje del mandril, a fin de formar un borde lineal para la submucosa purificada. La submucosa purificada se aplica al mandril mediante un movimiento de enrollamiento con el número deseado de capas (típicamente dos) y una región de superposición (definida por un ángulo de solapamiento (\theta) de aproximadamente 30 grados que se extiende entre los dos bordes laterales de la submucosa purificada) forma un tubo de submucosa purificada con una unión que se extiende longitudinalmente.

Una vez que el mandril se ha envuelto completamente, se cierra un extremo del mandril y se conecta el interior del mandril cubierto con submucosa purificada a una bomba de vacío. El vacío hace que la presión atmosférica comprima las capas de submucosa purificada y hace que el glutaraldehído penetre en todo el espesor de la unión. Típicamente, el proceso de sellado/secado con vacío se completa en unas cuatro horas.

Tras el tratamiento de secado/sellado, se sujetan los extremos de la cinta umbilical y se tira de ellos longitudinalmente. La cinta se desenrolla fácilmente bajo el tubo de submucosa purificada, que tras esto se desliza del mandril de forma simple. El resultado es un tubo sin uniones que parece una pajita para refrescos.

Cabe la posibilidad de utilizar otros tipos de sellantes, otras concentraciones u otras técnicas de envoltura. Por ejemplo, una opción consiste en envolver en forma de espiral sobre el mandril una lámina larga y estrecha de submucosa purificada con una superposición, seguido de una envoltura en la dirección opuesta como otra opción. Con esto se obtendrán 4 capas de submucosa purificada que soporten la presión interna. Esta doble hélice se puede combinar con la técnica de envoltura mostrada en las figuras 3 y 5. De acuerdo con la presente invención, la submucosa purificada se puede envolver sobre el mandril en orientaciones muy diversas. La única limitación es que no deben existir espacios entre las uniones de las tiras superpuestas. En las realizaciones preferidas, las uniones formadas por las tiras superpuestas de submucosa purificada deben superponerse entre 0,5 y 3 cm, y más preferiblemente entre 1 y 2 cm.

Ejemplo 2 Soldadura puntual de las uniones de submucosa purificada

En una realización, la unión de la estructura de matriz pueden someterse a "soldadura puntual" a fin de garantizar que la capa final no se suelta. De acuerdo con una realización, la unión se suelda puntualmente con un agente de entrecruzamiento tal como un glutaraldehído. Se frota una Q-tip, humedecida con glutaraldehído al X% (u otro agente de entrecruzamiento o adhesivo), a lo largo de la superposición que forma la unión. El valor de X varía entre aproximadamente el 0,1 y aproximadamente el 1,0%, más probablemente aproximadamente el 0,5%, pero existe una relación entre la anchura de la unión, la concentración de glutaraldehído y el número de vueltas que determina la presión de explosión.

En otra realización, la unión de submucosa purificada se puede soldar puntualmente con aporte térmico a fin de sellar adicionalmente la unión y unir la estructura de matriz creando un tubo unitario de submucosa purificada. Existen cuatro factores que controlan la calidad de una soldadura puntual térmica aplicada a la submucosa purificada: 1) temperatura, 2) fuerza, 3) tiempo de aplicación de fuerza, y 4) forma de la herramienta de soldadura térmica. Una herramienta afilada realiza una soldadura con un orificio. Una punta plana no hace orificios y una punta redondeada puede realizar un pequeño orificio.

Usando un pequeño hierro de soldadura con una punta calibrada térmicamente, es posible fundir la submucosa purificada en lugares discretos a fin de formar un punto de "soldadura" entre dos capas de submucosa purificada. Al colocar una probeta de submucosa purificada en una placa de vidrio (para evitar el alabeo térmico), se aplica la punta calentada sobre la submucosa purificada a fin de determinar la temperatura y tiempo de aplicación necesarios para fundir la matriz. Se han llevado a cabo estudios en tiras de 1 cm de anchura de submucosa purificada superpuestas 1 cm a fin de determinar el número de puntos de soldadura térmica necesarios para mantener unidas dos capas de submucosa purificada. Empleando 5 puntos de soldadura en el área de superposición de lx1 cm se obtiene una soldadura más resistente que la fuerza necesaria para romper una tira de 1 cm de anchura de espesor simple. Una punta afilada produce una pequeña soldadura con un orificio; por consiguiente, el reto consiste en identificar los parámetros que producen la soldadura más resistente con el orificio más pequeño.

Con objeto de optimizar las condiciones de la soldadura puntual, se llevan a cabo los siguientes experimentos. Se utilizan capas de un cm de anchura por 10 cm de longitud, y se fabricarán cincuenta probetas que se evaluarán manteniendo constantes tres de las cuatro variables (temperatura, tiempo, fuerza y forma de la punta) y variando la otra. En estos primeros estudios, se empleará la punta afilada. Los estudios se repetirán con la punta de 0,5 mm de radio, y posteriormente con una punta plana de 1 mm de diámetro. El resultado constituirá la fórmula para conseguir la soldadura más resistente con el orificio más pequeño, midiéndose éste con un microscopio. Asimismo, determinaremos la resistencia a la rotura de las probetas seleccionadas con ayuda de la máquina MTS.

b) Modelo animal

Se utilizará el modelo de rata destetada a fin de investigar la respuesta del huésped a las tiras de submucosa purificada soldadas puntualmente. Se inducirá y mantendrá la anestesia con metafane administrado mediante una mascarilla. Se colocará una pinza en el abdomen ventral y se preparará para realizar una operación aséptica. Se realizarán incisiones longitudinales en la piel en cada cuadrante abdominal. A continuación, se crearán bolsillos subcutáneos bilaterales en el subcutis de cada rata mediante disección contusa. Se colocará una probeta de 1 cm^{2} subcutáneamente dentro de cada bolsillo y se fijará a la fascia subyacente mediante una sutura de polipropileno 5-0. Las incisiones en la piel se cerrarán con un patrón de sutura interrumpida simple con polipropileno 5-0. En este estudio se emplearán veinticuatro ratas.

Una vez cumplido el tiempo previsto, se realizará la eutanasia con cloruro potásico intracardiaco (1, 2, 4 y 8 semanas tras la implantación).

c) Análisis morfológicos

Las muestras retiradas para realizar la evaluación morfológica se fijarán en fijador de Trump durante 24 horas, y seguidamente se colocarán en un tampón de fosfato.

Las probetas destinadas a microscopía óptica se incluirán en parafina y se cortarán hasta 2-3 \mum. Los cortes se teñirán con hematoxilina y eosina (H+E) para evaluar la morfología global y con tintura de VonKossa para evaluar la calcificación.

Ejemplo 3 Fabricación y evaluación de tubos de submucosa purificada

El objetivo de este estudio consiste en producir injertos con un diámetro exterior de 5,0 mm. Se envuelve en forma de espiral un mandril hueco de 4 mm de diámetro con múltiples orificios con cinta umbilical superpuesta.

Después de esto, se aplican las dos y media envolturas de submucosa purificada a fin de formar un tubo de submucosa purificada, y la porción superpuesta se fijará con glutaraldehído en un grupo, y con suturas en otro grupo. Seguidamente se envolverá una segunda lámina de submucosa purificada alrededor del tubo de submucosa purificada y se suturarán entre sí los extremos opuestos de la segunda lámina de submucosa purificada. Una vez envuelto, se conecta un extremo del mandril a una bomba de vacío y se cierra el otro extremo del mandril. El vacío resultante en el mandril hace que la presión atmosférica comprima firmemente las capas de submucosa purificada y elimina la humedad de la submucosa purificada, proceso que requiere aproximadamente 24 horas.

Tras secar las capas de submucosa purificada, se sujetan los extremos de la cinta umbilical y se tira de ellos longitudinalmente. La cinta se desenrolla uniformemente bajo el tubo de submucosa purificada, que tras esto se desliza del mandril de forma simple.

e) Pruebas estáticas

Antes de las pruebas de explosión, se emparará cada injerto de submucosa purificada en solución salina al 0,9% a 37ºC durante 24 horas. El objetivo de este procedimiento consiste en determinar la durabilidad de las uniones.

A fin de determinar la resistencia a la explosión, se monta un extremo del injerto de submucosa purificada tubular en un acople que se utilizará para aplicar presión por aire. El otro extremo del injerto de submucosa purificada tubular se cierra con una sutura y se aplica una presión por aire creciente. Un registro continuo de la presión en función del tiempo permite la identificación exacta de la presión de explosión. Nuestro objetivo es conseguir una presión de 133322 Pa (1000 mmHg) o superior. Una técnica de fabricación satisfactoria es aquella que produce una explosión (a cualquier presión) sin deslaminación. Los injertos de submucosa purificada tubular que superen esta prueba estática se someterán a una prueba pulsátil.

f) Prueba pulsátil

El período crítico para un injerto de submucosa purificada tubular es las primeras pocas semanas tras la implantación, en las que se encuentra en la etapa inicial de remodelación y está expuesto a sangre caliente con una presión estática (diastólica) y pulsátil. Durante este tiempo, resulta fundamental conocer si el injerto retendrá su resistencia durante la remodelación temprana. Por consiguiente, realizaremos pruebas de presión pulsátil con los elementos para injertos en solución salina a 37ºC. Se empleará una presión pulsátil de 26664/19998 Pa (200/150 mmHg) con una frecuencia de 1/s. Las pruebas durarán 2 semanas, tras las cuales el injerto se someterá a una prueba de explosión estática.

Ejemplo 4 Aplicación de un injerto tubular como uréter

Se prepara un elemento multilaminar envolviendo un mandril perforado con 2 1/2 vueltas de submucosa purificada y secando con vacío el elemento durante 8 horas. El elemento se retira del mandril, se rehidratan durante 20 minutos y se implanta quirúrgicamente como prótesis de uréter en un perro. La prótesis conduce la orina sin pérdidas, y se adapta a su lugar hasta formar un nuevo uréter.

Claims (18)

1. Una prótesis de múltiples capas unitaria que comprende una primera lámina (60) de una estructura de matriz basada en colágeno purificada extraída de una fuente tisular de submucosa, que presenta un nivel de contaminantes que hace que dicha estructura purificada sea biocompatible, donde la primera lámina (60), conformada en forma de un tubo (72), presenta un primer borde (64) y un segundo borde opuesto (66), extendiéndose el segundo borde opuesto (66) de la primera lámina (60) desde el primer borde (64) de la primera lámina (60) definiendo una región superpuesta de múltiples capas (62), donde las capas de la región superpuesta están fijas entre sí, caracterizada porque la prótesis para injertos comprende adicionalmente una segunda lámina (70) de una estructura de matriz basada en colágeno purificada extraída de una fuente tisular de submucosa, que presenta un nivel de contaminantes que hace que dicha estructura purificada sea biocompatible, donde la segunda lámina (70) se encuentra adherida al tubo (72) de dicha primera lámina (60), y presenta un primer borde (74) y un segundo borde opuesto (76) unidos entre sí a lo largo de la longitud del tubo (72) por medios que no perforen el tubo subyacente de la primera lámina (60).

2. La prótesis de la reivindicación 1, en la que el primer y el segundo bordes opuestos (64, 66) de la primera lámina son prácticamente paralelos entre sí.

3. La prótesis de la reivindicación 1 ó 2, en la que el tubo (72) comprende dos capas y la región superpuesta múltiple (62) comprende tres capas.

4. La prótesis de la reivindicación 1, 2 ó 3, en la que las múltiples capas de dicha estructura de matriz de la región superpuesta (62) se fijan entre sí mediante tratamiento con un agente de entrecruzamiento.

5. La prótesis de la reivindicación 4, en la que el agente de entrecruzamiento es glutaraldehído.

6. La prótesis de la reivindicación 1, 2 ó 3, en la que las múltiples capas de la estructura de matriz en la región superpuesta (62) se fijan entre sí mediante suturas, donde el primer borde (74) y el segundo borde opuesto (76) de la segunda lámina (70) están unidas mediante suturas, y donde la región superpuesta (62) está desplazada respecto a las suturas formadas en la segunda lámina (70) de la estructura de matriz.

7. La prótesis de una cualquiera de las reivindicación 1 a 6, en la que el tubo (72) de la primera estructura de matriz y la segunda lámina (70) se fusionan entre sí comprimiendo las estructuras de matriz en condiciones conducentes a la deshidratación del tejido.

8. La prótesis de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la estructura de matriz comprende tela submucosa purificada extraída de una fuente de submucosa porcina, bovina u ovina.

9. La prótesis de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el tubo (72) está formado de modo que tenga el lado abluminal de la lámina de la estructura de matriz en el exterior del tubo.

10. La prótesis de las reivindicaciones 1, 2 6 3, en la que el primer borde (74) y el segundo borde opuesto (76) de la segunda lámina (70) están unidos por suturas.

11. La prótesis de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la estructura de matriz presenta un nivel de endotoxinas inferior a 12 unidades de endotoxina por gramo.

12. La prótesis de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la estructura de matriz presenta una carga biológica inferior a 2 unidades formadoras de colonia por gramo.

13. La prótesis de la reivindicación 11, en la que la estructura de matriz comprende tela submucosa extraída de intestino delgado porcino.

14. La prótesis de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la primera lámina (60) tiene un primer eje longitudinal correspondiente a la orientación predominante de sus fibras de colágeno y la segunda lámina (70) tiene un segundo eje longitudinal correspondiente a la orientación predominante de sus fibras de colágeno, donde el primer eje longitudinal forma un ángulo de aproximadamente 90 grados con el segundo eje longitudinal.

15. Un procedimiento para la preparación de una prótesis tubular a partir de láminas de una estructura de matriz basada en colágeno extraída de una fuente tisular de submucosa, comprendiendo dicho procedimiento:

seleccionar un mandril (50) con un diámetro predeterminado;

superponer una primera lámina (60) de una estructura de matriz basada en colágeno purificada extraída de una fuente tisular de submucosa y purificada de mofo que presente un nivel de contaminantes que hace que dicha estructura purificada sea biocompatible, donde la primera lámina (60) presenta un primer borde (64) y un segundo borde opuesto (66), sobre el mandril (50) para formar un tubo (72), extendiéndose el segundo borde opuesto (66) de la primera lámina (60) desde el primer borde (64) de la primera lámina (60) definiendo una región superpuesta de múltiples capas (62);

fijar las capas de la región superpuesta (62) entre sí;

superponer una segunda lámina (70) de una estructura de matriz basada en colágeno purificada extraída de una fuente tisular de submucosa y purificada de modo que presente un nivel de contaminantes que hace que dicha estructura purificada sea biocompatible, donde la segunda lámina (70) presenta un primer borde (74) y un segundo borde opuesto (76) sobre el tubo (72);

unir el segundo borde opuesto (76) de la segunda lámina al primer borde (74) de la segunda lámina superpuesta a lo largo de la longitud del tubo (72) sin perforar el tubo (72); y

comprimir el tubo (71) contra el mandril en condiciones deshidratantes.

16. El procedimiento de la reivindicación 15, que comprende adicionalmente el paso de superponer una tira de material permeable al agua (52) en el mandril (50) antes de superponer la primera lámina (60) sobre el mandril (50), donde tras la formación de la prótesis tubular, la tira de material permeable al agua (52) se retira del mandril (50) con objeto de ayudar a liberar la prótesis tubular del mandril.

17. El procedimiento de la reivindicación 16, en el que primer y el segundo bordes opuestos (74, 76) de la segunda lámina (70) están unidos entre sí a lo largo de la longitud del tubo (72) sin perforar el tubo (72).

18. El procedimiento de la reivindicación 16, en el que el segundo borde opuesto (76) de la segunda lámina (70) se extiende sobre el primer borde (74) de la segunda lámina (70), y dichos primer y segundo bordes (74, 76) de la segunda lámina (70) están unidos entre sí a lo largo de la longitud del tubo (72) sin perforar el tubo (72).