ES2299916T3 - Dispositivo implantable. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo que comprende una cámara (100, 400, 500) y que está destinado a implantarse en un cuerpo de una persona, comprendiendo la cámara: células funcionales (120); y células fotosintéticas (135).
Description
Dispositivo implantable.
La presente invención pertenece al campo de
dispositivos implantables en el cuerpo y, más específicamente, a
dispositivos implantados que contienen células vivas.
Se conocen varios desordenes que aparecen por la
hiposecreción de una o más sustancias tales como hormonas. Entre
estos se encuentran la diabetes, enfermedades de Parkinson,
enfermedad Alzheimer, hipo e hipertensión, hipotiroidismo y
diversos desordenes del hígado. La hormona insulina, por ejemplo, es
producida por células \beta en las isletas de Langerhans del
páncreas. En individuos normales, la liberación de insulina es
regulada para mantener los niveles de glucosa en sangre en el
intervalo de aproximadamente 70 a 110 miligramos por decilitro. En
los diabéticos, la insulina o no se produce en absoluto (diabetes de
Tipo 1), o las células del cuerpo no responden adecuadamente a la
insulina que se produce (diabetes Tipo 2). El resultado es unos
niveles elevados de glucosa en la sangre.
Los desordenes que aparecen por la hiposecreción
de una hormona se tratan usualmente mediante la administración de
la hormona ausente. Sin embargo, a pesar de los avances en la
comprensión y tratamiento de estas enfermedades, a menudo no es
posible regular con precisión el metabolismo con hormonas exógenas.
Por ejemplo, es preciso que un diabético realice varias mediciones
diarias de los niveles de insulina y glucosa en sangre y que luego
se inyecte una cantidad adecuada de insulina para hacer que los
niveles de insulina y glucosa estén dentro del intervalo
acep-
table.
table.
El trasplante de órganos no es un tratamiento
viable hoy en día para estos desórdenes por varias razones que
incluyen el rechazo de un órgano trasplantado por el sistema inmune.
Se pueden implantar en el cuerpo células aisladas después de ser
tratadas para impedir el rechazo, por ejemplo, mediante
inmunosupresión, radiación o encapsulación. Los métodos de
inmunoprotección de materiales biológicos por encapsulación se
describen en las Patentes Norteamericanas números 4.352.883,
5.427.935, 5.879.709, 5.902.745 y 5.912.005. El material de
encapsulado se selecciona para que sea biocompatible y para permitir
la difusión de pequeñas células entre las células del ambiente al
tiempo que apantalla las células frente a la inmunoglobulina y a las
células del sistema inmune. Las células \beta encapsuladas pueden
inyectarse, por ejemplo, en una vena (en cuyo caso quedarán
alojadas finalmente en el hígado) o embutirse bajo la piel, en la
cavidad abdominal, o en otras localizaciones. Sin embargo, el
crecimiento fibrótico excesivo alrededor de las células implantadas
daña gradualmente el intercambio de sustancias entre las células y
su ambiente. La hipooxigenación de las células conduce finalmente a
la muerte de éstas.
La patente norteamericana número 5.855.613
describe la embutición de células en una lámina delgada de gel
alginoso que a continuación se implanta en el cuerpo.
La patente norteamericana número 5.834.005
describe el inmunoaislamiento de células colocándolas en una cámara
que se implanta dentro del cuerpo. En la cámara, las células son
apantalladas frente al sistema inmune por una membrana permeable a
pequeñas moléculas tales como glucosa, oxígeno y la hormona
secretada por las células, pero impermeable a células y
anticuerpos. Estas cámaras implantadas no tienen, sin embargo, una
relación de área superficial frente a volumen suficientemente alta
para un intercambio adecuada entre las células y la sangre. De este
modo, también en este caso, la hipooxigenación conduce finalmente a
la muerte celular.
La patente norteamericana número 5.855.613
describe la embutición de células en una lámina delgada de gel que
se implanta en un cuerpo.
La patente norteamericana número 5.834.005
describe el inmunoaislamiento de células colocándolas en una cámara
que se implanta dentro del cuerpo. En la cámara, las células se
apantallan frente al sistema inmune por medio de una membrana
permeable a pequeñas células tales como glucosa, oxígeno y la
hormona secretada por las células, pero impermeable a células y
anticuerpos. Sin embargo, estas cámaras implantadas, no tienen una
relación área superficial versus volumen suficientemente alta
para un intercambio adecuado entre las células y la sangre. De este
modo, también en este caso, la hipooxigenación conduce finalmente a
la muerte celular.
La presente invención proporciona, según se
reivindica, un dispositivo implantable que comprende una cámara
para albergar células funcionales y un generador de oxígeno para
proporcionar oxígeno a las células dentro de la cámara. Las
células, denominadas aquí "células funcionales", se
cargan dentro de la cámara del dispositivo que se implanta a
continuación en el cuerpo. El dispositivo comprende un generador de
oxígeno, es decir, un elemento que puede producir oxígeno y ponerlo
a disposición de las células, de modo que las células funcionales
no padecen hipooxigenación. El generador de oxígeno produce así
oxígeno y libera típicamente el oxígeno en las proximidades de la
célula.
La cámara tiene paredes, que son permeables a
los nutrientes requeridos por las células así como a sustancias
producidas o secretadas por las células, incluyendo tales
sustancias, por ejemplo, metabolitos, productos de desecho
producidos por las células y sustancias requeridas por el individuo
producidas por las células funcionales. En el cuerpo, las células
funcionales son inmunoaisladas de los constituyentes del cuerpo por
las paredes de la cámara, al tiempo que quedan continuamente
expuestas a concentraciones adecuadas de oxígeno, nutrientes y
hormonas que penetran las paredes de la cámara. El hecho de que el
oxígeno sea suministrado a las células por el generador de oxígeno
permite que las células funcionales mantengan una alta tasa
metabólica, de modo que un son necesarias un menor número de
células funcionales para un efecto dado en comparación con
dispositivos de la técnica anterior. El dispositivo que contiene las
células funcionales puede implantarse en diversas partes del
cuerpo, por ejemplo debajo de la piel o en el peritoneo. El
dispositivo puede tener cualquier forma que requiere una aplicación
particular. Según una realización de la invención, el dispositivo
está configurado como un elemento tubular delgado que contiene la
célula funcional dentro del paso del tubo. El dispositivo tiene
típicamente un tamaño tal que puede ser implantado mediante
inyección a través de un introductor tal como una jeringa.
Semejante procedimiento de implantación puede ser corto y durar
únicamente 10 minutos. Asimismo se contemplan otras formas del
dispositivo, por ejemplo una forma de barquillo, dentro del alcance
de la invención.
El generador de oxígeno comprende células
fotosintéticas que convierten el dióxido de carbono en oxígeno
cuando son iluminadas. Las células fotosintéticas son
preferiblemente algas unicelulares, por ejemplo, una cepa a alta
temperatura de Chlorella pyrenoidosa (número de catálogo
1230. UTEX) que tiene una temperatura óptima igual a la temperatura
corporal. Otras células fotosintéticas que pueden usarse con la
invención incluyen Chlorella vulgaris, Scenedesmus
obligus, Eugelna, Volvox y Spirolina. Las
células fotosintéticas pueden ser autotrópicas o mixotrópicas.
Pueden emplearse cloroplastos aislados en vez, o además, de células
intactas. En el caso en el que el generador de oxígeno es de células
fotosintéticas, la cámara incluye una fuente de luz con una fuente
de energía asociada, tal como una batería. Las células
fotosintéticas o cloroplastos pueden estar contenidos dentro de un
compartimiento separado en el interior del dispositivo, por ejemplo
en el caso de un dispositivo con forma de tubo pueden estar
contenidos dentro de una cámara delgada alargada contenida dentro
del tubo (en esencia un tubo de menor diámetro); o pueden estar
dispersos.
En un ejemplo de otro dispositivo, que no es
parte de la invención, el generador de oxígeno comprende un par de
electrodos. Cuando se aplica un potencial eléctrico a través de los
electrodos, el oxígeno es liberado por la electrolisis de las
moléculas de agua ambiente presentes dentro de la cámara. Los
electrodos están conectados a fuente de energía, típicamente una
batería recargable.
La cámara puede comprender además un sensor de
oxígeno que determina la concentración de oxígeno en las
proximidades de las células funcionales. Puede disponerse un
microprocesador para encender el generador de oxígeno cuando el
sensor detecta que la concentración de oxígeno está por debajo de un
mínimo predeterminado y desconectarlo cuando la concentración de
oxígeno está por encima de un máximo predeterminado.
Las células funcionales células isleta
pancreáticas (\alpha-células,
\beta-células), células hepáticas, células
neurales, células cortex renales, células endoteliales vasculares,
células tiroidales, células paratiroidales, células suprarenales,
células del timo, células ováricas, células testiculares. Según una
realización actualmente preferida, las células funcionales son
\beta-células pancreáticas, que son células
liberadoras de insulina. Un dispositivo de esta clase puede
configurarse para uso en el tratamiento de diabetes dependiente de
insulina o para vigilar los niveles de glucosa del cuerpo. Según
otro ejemplo, las células funcionales pueden ser células hepáticas,
con lo que el dispositivo puede servir como un "hígado
artificial".
La población de células funcionales del
dispositivo puede tener forma individual, de racimos de células o
de partes de un tejido extirpado. Estos tejidos o células incluyen,
sin limitación, tejido o células extraídas de un donante animal,
tejido o células obtenidas por incubación o cultivo de tejidos y
células de un donante, células obtenidas a partir de estirpes de
células viables, células obtenidas por ingeniería genética. Las
células pueden ser de origen humano o animal así como genéticamente
diseñadas o células clonadas o células germinales. Las células
pueden ser autólogas o heterólogas respecto de las células del
receptor. Los tejidos o células puede realizar una función útil
secretando una sustancia beneficiosa dentro del cuerpo, tal como
hormonas o neurotransmisores, o eliminando una sustancia dañina del
cuerpo absorbiéndola, tal como es el caso de células hepáticas que
tiene absorber diversas sustancias tóxicas. Las células, los racimos
de células o las partes de tejido pueden estar dispersos en un
medio líquido o matriz dentro de la cámara, o pueden estar fijados a
un sustrato, por ejemplo las paredes de la cámara.
En otra aplicación, que no es parte de la
invención, la cámara de la presente invención se usa para implantar
células en el cuerpo como para de un sistema para detectar o vigilar
el nivel de una sustancia en fluidos corporales. Un sistema de esta
clase comprende un dispositivo implantable de la invención que tiene
un detector destinado a vigilar una propiedad de las células
funcionales que se correlaciona con el nivel de la sustancia en e
medio que rodea a las células funcionales. Por ejemplo, la patente
norteamericana número 5.101.814 describe el uso de una cámara para
implantar células sensibles a la glucosa dentro del cuerpo y para
vigilar una propiedad óptica o eléctrica de las células que se
correlaciona con los niveles de glucosa. La presente invención puede
incorporar una disposición de detector del tipo descrito en el
documento US 5.101.814.
La fuente de energía del dispositivo de la
invención es típicamente una batería recargable. El dispositivo
comprende preferiblemente un circuito de recarga unido a dicha
batería, para recargar por inducción remota la batería según se
conoce de por sí. El dispositivo también comprende preferiblemente
una circuitería electrónica para vigilar los parámetros del
dispositivo o sus proximidades o para controlar los parámetros
operativos del dispositivo. Tales parámetros vigilados pueden ser
parámetros que influyen sobre la viabilidad de las células
funcionales o el nivel de producción de una sustancia requerida, por
ejemplo el nivel de oxígeno; el nivel de una sustancia requerida
producida; el nivel en los fluidos corporales de una sustancia que
se ha de producir o eliminar por el dispositivo, etc. Los
parámetros vigilados pueden usarse, por ejemplo, para controlar el
nivel de producción de oxígeno (controlando la corriente hacia los
electrodos o la luz generada por la fuente de luz, según sea el
caso). La circuitería de control puede comprender medios para
comunicación inalámbrica con un dispositivo externo, según se conoce
de por sí.
Con el fin de comprender la invención y ver cómo
puede realizarse en la práctica, se describirán ahora realizaciones
preferidas, únicamente a modo de ejemplos no limitativos, con
referencia a los dibujos anexos, en los que:
Las figuras 1a, 1b son un dispositivo según una
primera realización de la invención;
Las figuras 2a, 2b son un dispositivo según un
ejemplo que no forma parte de la invención;
Las figuras 3a, 3b son un dispositivo según una
segunda realización de la invención; y
Las figuras 4a, 4b son un dispositivo según una
tercera realización de la invención.
Primera
Realización
Haciendo referencia en primer lugar a la figura
1, se muestra en una vista en sección transversal (figura 1a) y en
una vista longitudinal (figura 1b) una realización del dispositivo
de la invención. El dispositivo tiene una cámara 100 que tiene la
forma global de un cilindro delgado. La cámara tiene así una
relación de área superficial frente a volumen extremadamente grande
que permite tanto un intercambio eficiente de nutrientes y desechos
como una inserción y recuperación sencillas dentro y fuera del
peritoneo o en cualquier otra área corporal. La cámara 100 es
flexible y puede fabricarse para adoptar cualquier configuración
deseada dentro del cuerpo.
Una membrana exterior 105 está formada a partir
de un material semipermeable, por ejemplo, un copolímero acrílico
de cloruro de polivinilo. Se selecciona el corte de peso molecular
de la membrana exterior 105 de modo que la membrana exterior 105
sea permeable a nutrientes y sustancias activas, tales como hormonas
secretadas por las células, pero es impermeable a inmunoglobulinas
y células. El corte de peso molecular de la membrana exterior 105
está preferiblemente entre 16570 x 10^{-24} g y 115990 x
10^{-24} g (10.000 y 70.000 Dalton). La membrana exterior 105
tiene un revestimiento antifibrina 145 que impide el crecimiento
fibrótico excesivo.
Una membrana interior 110 es permeable a
pequeñas moléculas inorgánicas tales como gases, agua y sales. El
corte de peso molecular de la membrana interior 110 se encuentran
entre preferiblemente 165,7 x 10^{-24} g y 331,4 x 10^{-24} g
(100 y 200 Dalton). La membrana interior 110 puede fabricarse a
partir de material usados comúnmente en membranas de pulmón
artificial, por ejemplo, tales materiales se describen en la patente
norteamericana número 5.614.378. El interior 130 de la membrana
interior 110 contiene células fotosintéticas 135. Los organismos
fotosintéticos pueden ser, por ejemplo, algas unicelulares tales
como Chlorella. Una fuente de luz 140 produce luz que tiene
preferiblemente una longitud de onda en el intervalo de 400 a 700
nm. La luz es guiada desde la fuente de luz 140 a lo largo de la
longitud de la cámara 100 por una fibra óptica 148. La cámara 100
contiene una fuente de energía 155, un microprocesador 150 que puede
ser, por ejemplo una batería recargable o cualquier otra clase de
fuente de energía, y un sensor de oxígeno 160. Las células
fotosintéticas 135 constituyen un generador de oxígeno.
Con anterioridad a la implantación de la cámara
100 dentro del cuerpo del receptor, se cargan unas células
funcionales 120 dentro del espacio anular 115 entre la membrana
exterior 105 y la membrana interior 110. Las células funcionales
120 pueden ser, por ejemplo, isletas pancreáticas, en cuyo caso son
suficientes aproximadamente 10^{6} isletas para producir
cantidades adecuadas de insulina para regular los niveles de glucosa
en el cuerpo del receptor. Las células funcionales 120 pueden
suspenderse en un medio líquido en el espacio anular 115 o
inmovilizarse en el espacio anular 115 embutiéndolas en una matriz
de gel formada, por ejemplo, a partir de alginato, polilisina,
chitosano, alcohol de polivinilo, glicol de polietileno, agarosa,
gelatina o k-carragenina.
Después de ser cargado con las células
funcionales 120, la cámara 100 es implantada dentro del cuerpo por
medio de un aplicador que puede ser, por ejemplo, una jeringa. El
procesador 150, la fuente de luz 140 y la fuente de energía 155
también pueden implantarse en el cuerpo o, en uso, pueden estar
fuera del cuerpo. Si la fuente de luz 140 en uso está fuera del
cuerpo, la fibra óptica 148 es configurada para atravesar la piel.
Si el procesador 150 en uso está fuera del cuerpo, el sensor 160 de
oxígeno está configurado para atravesar la piel.
Cuando el sensor 160 de oxígeno detecta que el
nivel de oxígeno en el espacio anular 115 está por debajo de un
mínimo predeterminado, se conecta la fuente de luz 140 mediante el
microprocesador 150 con el fin de inducir la fotosíntesis mediante
las células fotosintéticas 135. El oxígeno producido por
fotosíntesis en las células fotosintéticas 135 es liberado desde las
mismas y se propaga a través de la membrana interior 110 dentro del
espacio anular 115 y se pone así a disposición de las células
funcionales 120. Cuando el sensor 160 de oxígeno detecta que el
nivel de oxígeno en el espacio anular 115 está por encima de un
máximo predeterminado, la fuente de luz 140 es desconectada por el
microprocesador 150 para detener la fotosíntesis de las células
fotosintéticas 135 con la finalidad de conservar la fuente de
energía 155. Son suficientes aproximadamente 10^{9} - 10^{10}
células Chlorella para producir un suministro adecuado de
oxígeno para 10^{6} isletas funcionales.
La fuente de energía 155 puede recargarse
periódicamente cuando la cámara 100 está dentro del cuerpo. Por
ejemplo, unos contactos eléctricos (no mostrados) situados
normalmente fuera del cuerpo pueden conectarse a través de un cable
percutáneo a los terminales de la fuente de energía 155. Se aplica a
continuación una tensión a través de los contactos para recargar la
fuente de energía 155. Alternativamente, la fuente de energía 155
puede recargarse inductivamente aplicando externamente un campo
eléctrico sobre la piel en las proximidades de la cámara 100.
Haciendo referencia ahora a la figura 2, un
ejemplo que no forma parte de la invención, se muestra en una vista
en sección transversal (figura 2a) y longitudinal (figura 2b) una
segunda realización de la invención. Este ejemplo es similar a la
primera realización mostrada en la figura 1, y los componentes
idénticos se identifican con el mismo número. Un par de electrodos
flexibles 315a y 315b se extiende a lo largo de la longitud de la
cámara 300 en el interior 130 de la membrana interior 110. Los
electrodos están fabricados de un material biocompatible tal como
carbono o platino. La cámara 300 contiene una fuente de energía 355,
un microprocesador 350 y un sensor 160 de oxígeno. Los electrodos
315a y 315b constituyen un generador de oxígeno.
Con anterioridad a la inserción de la cámara 300
dentro del cuerpo del receptor, se cargan las células funcionales
120 dentro del espacio anular 115 entre la membrana exterior 105 y
la membrana interior 110. Las células funcionales pueden
suspenderse en un medio líquido en el espacio anular 115 o
inmovilizarse embutiéndolas en una matriz de gel formada, por
ejemplo, a partir de alginato, polilisina, chitosano, alcohol de
polivinilo, glicol de polietileno, agarosa, gelatina o
k-carragenina.
La cámara 300 es implantada entonces dentro del
cuerpo usando un aplicador que puede ser, por ejemplo, una jeringa.
El procesador 350 y la fuente de energía 355 también pueden
implantarse en el cuerpo o, en uso, pueden estar fuera del cuerpo.
Si el procesador 350 en uso está fuera del cuerpo, los electrodos
315a y 315b y el sensor 160 de oxígeno se configuran para atravesar
la piel.
Dentro del cuerpo, cuando el sensor 160 de
oxígeno detecta que el nivel de oxígeno en el espacio anular 115
está por debajo de un mínimo predeterminado, el microprocesador 350
provoca la generación de un potencial eléctrico entre los
electrodos 315a y 315b por medio de la fuente de energía 355. Esto
provoca la hidrólisis de las moléculas de agua en el interior 130
de la membrana interior 110, produciendo oxígeno. Las moléculas de
oxígeno se propagan a través de la membrana interior 110 hacia el
espacio anular 115 entre la membrana interior 110 y la membrana
exterior 105, y así se ponen a disposición de las células
funcionales 120. Cuando el sensor 160 de oxígeno detecta que el
nivel de oxígeno en el espacio anular 115 está por encima de un
máximo predeterminado, el potencial eléctrico a través de los
electrodos 315a y 315b es desconectado por el microprocesador 350
con la finalidad de conservar la fuente de energía 155. La fuente de
energía 155 puede recargarse cuando la cámara 300 está dentro del
cuerpo según se describe con referencia a la realización
anterior.
Segunda
Realización
Se muestra en la figura 3 otra realización de la
invención. Esta realización tiene componentes en común con la
realización de la figura 1 y los componentes similares están
identificados con el mismo número. Esta realización tiene una
cámara 400 que tiene una forma plana delgada o similar a un
barquillo que se implanta en el cuerpo cerca de la piel 402. La
superficie 405 de la cámara 400 más próxima a la piel 402 es
transparente a la luz. Las células fotosintéticas 135 y las células
funcionales 120 están cargadas en el interior 410 de la cámara 400.
Las células fotosintéticas 135 son radiadas con luz desde una fuente
de luz 415 situada fuera del cuerpo. La luz procedente de la fuente
de luz 415 penetra a través de la piel 402 y de la superficie 405
hacia el interior 410 de la cámara 400. El procesador 150 y la
fuente de energía 155 también pueden implantarse en el cuerpo o
pueden, en uso, situarse fuera del cuerpo. La fuente de luz 415
puede ser integral con el dispositivo según se muestra en la figura
3a. En este caso cuando el sensor 160 de oxígeno detecta que el
nivel de oxígeno en el interior 410 del dispositivo 400 está por
debajo de un mínimo predeterminado, el microprocesador 150 enciende
la fuente de luz 415 para inducir la fotosíntesis de las células
fotosintéticas 135. Cuando el sensor 160 de oxígeno detecta que el
nivel de oxígeno en el interior 410 está por encima de un máximo
predeterminado, el microprocesador 150 apaga la fuente de luz
415.
Las células fotosintéticas también pueden
iluminarse por una fuente de luz 415 que es independiente del
procesador 150 según se muestra en la figura 3b. En este caso
cuando el sensor 160 de oxígeno detecta que el nivel de oxígeno en
el interior 410 del dispositivo 400 está por debajo de un mínimo
predeterminado, el procesador 150 genera una señal sensible tal
como una señal audible producida por un altavoz 450. Esto indica a
la persona que debe radiar la piel 402 que reviste la cámara 400
con el fin de inducir la fotosíntesis de las células fotosintéticas
135. Cuando el sensor 160 de oxígeno detecta que el nivel de oxígeno
en el interior 410 está por encima de un máximo predeterminado, el
procesador 150 interrumpe la señal sensible informando así a la
persona de que debe detenerse la iluminación.
\newpage
Tercera
Realización
En la figura 4 se muestra aún otra realización
de la invención. Esta realización tiene componentes en común con la
realización de la figura 3 y los componentes similares están
identificados con el mismo número. Esta realización tiene una
cámara 500 que está formada a partir de un gel sólido tal como
alginato, polilisina, chitosano, alcohol de polivinilo, glicol de
polietileno, agarosa, gelatina o k-carragenina. El
gel es preferiblemente transparente a la luz. Las células
fotosintéticas 135 y las células funcionales 120 están embutidas en
el gel. Las células fotosintéticas 135 son radiadas con luz desde
una fuente de luz 415 situada fuera del cuerpo. La luz procedente
de la fuente de luz 415 penetra a través de la piel 402 y del gel de
las células fotosintéticas. El procesador 150 y la fuente de
energía 155 también pueden implantarse en el cuerpo o pueden, en
uso, situarse fuera del cuerpo. La fuente de luz 415 puede ser
integral con el dispositivo según se muestra en la figura 4a. En
este caso cuando el sensor 160 de oxígeno detecta que el nivel de
oxígeno en el interior 510 del dispositivo 400 está por debajo de
un mínimo predeterminado, el microprocesador 150 enciende la fuente
de luz 415 para inducir la fotosíntesis de las células
fotosintéticas 135. Cuando el sensor 160 de oxígeno detecta que el
nivel de oxígeno en el interior 510 está por encima de un máximo
predeterminado, el microprocesador 150 apaga la fuente de luz
415.
Las células fotosintéticas también pueden
iluminarse por una fuente de luz 415 que es independiente del
procesador 150 según se muestra en la figura 4b. En este caso
cuando el sensor 160 de oxígeno detecta que el nivel de oxígeno en
el interior 510 de la cámara 500 está por debajo de un mínimo
predeterminado, el procesador 150 genera una señal sensible tal
como una señal audible producida por un altavoz 450. Esto indica a
la persona que debe radiar la piel 402 que reviste la cámara 500
con el fin de inducir la fotosíntesis de las células fotosintéticas
135. Cuando el sensor 160 de oxígeno detecta que el nivel de oxígeno
en el interior 410 está por encima de un máximo predeterminado, el
procesador 150 interrumpe la señal sensible informando así a la
persona de que debe detenerse la iluminación.
Claims (23)
1. Un dispositivo que comprende una cámara (100,
400, 500) y que está destinado a implantarse en un cuerpo de una
persona, comprendiendo la cámara:
- células funcionales (120); y
- células fotosintéticas (135).
2. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
el que las células fotosintéticas (135) están posicionadas próximas
a las células funcionales (120) para proporcionar oxígeno a las
células funcionales (120).
3. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
el que las células funcionales (120) están mezcladas con las células
fotosintéticas (135).
4. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
el que las células funcionales (120) no están inmunoaisladas de las
células fotosintéticas (135).
5. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
el que la cámara (100) comprende una membrana (110) configurada para
separar las células funcionales (120) de las células fotosintéticas
(135).
6. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
el que la cámara (100) comprende una matriz, en la cual están
dispersas las células funcionales (120).
7. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
el que la cámara (100, 400, 500) comprende paredes destinadas a
inmunoaislar las células funcionales (120) respecto de
constituyentes del cuerpo.
8. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
el que la cámara (500) está formada por un gel sólido, en el que
están embutidas las células funcionales (120) y las células
fotosintéticas (135).
9. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
el que las células fotosintéticas (135) comprenden algas.
10. Un dispositivo según la reivindicación 1,
que comprende además una fuente luminosa (140, 415).
11. Un dispositivo según la reivindicación 10,
en el que la fuente luminosa (140, 415) está configurada para
implantarse en el cuerpo.
12. Un dispositivo según la reivindicación 10,
en el que la fuente luminosa (140, 415) está configurada para
colocarse fuera del cuerpo.
13. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
el que las células funcionales (120) pueden liberar una sustancia
necesaria, y la cámara (100, 400, 500) tiene paredes que son
permeables a dicha sustancia, pero no a dichas células, con lo cual
se libera dicha sustancia hacia el cuerpo.
14. Un dispositivo según la reivindicación 13,
en el que las células funcionales (120) se seleccionan del grupo que
consta de: células de isleta pancreáticas, hepatocitos, células
tiroidales, células paratiroidales, células neurales, células
ováricas, células adrenales, células del córtex renal, células
endoteliales vasculares, células del timo, células ováricas, células
testiculares, células creadas genéticamente, células clonadas y
células madre.
15. Un dispositivo según la reivindicación 13,
en el que las células funcionales (120) comprenden
\beta-células pancreáticas.
16. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
el que las células funcionales (120) pueden absorber o degradar una
sustancia del cuerpo, y la cámara (100, 400, 500) tiene paredes que
son permeables a dicha sustancia, pero no a dichas células, con lo
cual se drena dicha sustancia desde los alrededores del dispositivo
hacia de dicha cámara.
17. Un dispositivo según la reivindicación 16,
en el que las células funcionales (120) comprenden células
hepáticas.
18. Un dispositivo según la reivindicación 1,
que además comprende un sensor (160) de oxígeno para determinar la
concentración de oxígeno en las proximidades de las células
funcionales (120).
19. Un dispositivo según la reivindicación 18,
que comprende además un microprocesador (150) configurado para
activar las células fotosintéticas (135) cuando la concentración de
oxígeno en las proximidades de las células funcionales (120) está
por debajo de un primer umbral predeterminado, y para desactivar las
células fotosintéticas (135) cuando la concentración de oxígeno en
las proximidades de las células funcionales (120) está por encima de
un segundo umbral predeterminado.
20. Un dispositivo según la reivindicación 1,
que comprende circuitos electrónicos para supervisar unos parámetros
seleccionados de la lista que consta de: parámetros del dispositivo
y parámetros de los alrededores del dispositivo.
21. Un dispositivo según la reivindicación 20,
en el que los parámetros incluyen parámetros que influyen sobre la
viabilidad de las células funcionales, y en el que los circuitos
están destinados a controlar, en respuesta a los parámetros, un
nivel de oxígeno proporcionado por las células fotosintéticas.
22. Un dispositivo según la reivindicación 21,
que comprende una fuente luminosa (140, 415) y en el que los
circuitos están destinados a controlar el nivel del oxígeno
proporcionado controlando un nivel de luz generado por la fuente
luminosa (140, 415).
23. Un dispositivo que comprende una cámara y
que está destinado a implantarse en un cuerpo de una persona,
comprendiendo la cámara:
- células funcionales; y
- cloroplastos aislados.
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