ES2303852T3 - Membrana para camara de encapsulacion de celulas que producen por lo menos una sustancia biologicamente activa y organo bioartificial que comprende dicha membrana. - Google Patents
Membrana para camara de encapsulacion de celulas que producen por lo menos una sustancia biologicamente activa y organo bioartificial que comprende dicha membrana. Download PDFInfo
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Abstract
Membrana semipermeable para cámara de encapsulación de células que producen por lo menos una sustancia biológicamente activa de interés, caracterizada porque dicha membrana semipermeable consiste en una película biocompatible de policarbonato porosa modificada en superficie mediante la creación de sitios polares y recubierta sin ningún injerto químico por una capa de por lo menos un polímero hidrófilo.
Description
Membrana para cámara de encapsulación de células
que producen por lo menos una sustancia biológicamente activa y
órgano bioartificial que comprende dicha membrana.
La presente invención se refiere a una membrana
para cámara de encapsulación de células que producen por lo menos
una sustancia biológicamente activa de interés que presenta unas
características de permeabilidad y de biocompatibilidad mejoradas.
La invención se refiere asimismo a una cámara de encapsulación de
células que contiene por lo menos una membrana de este tipo, así
como a un órgano bioartificial que comprende por lo menos una
cámara de encapsulación de células.
El tratamiento de patologías que necesitan una
aportación continua al organismo de sustancias biológicamente
activas ha hecho necesario la realización de dispositivos capaces de
liberar estas sustancias biológicamente activas de manera eficaz y
que se puedan implantar en el paciente, a veces durante largos
periodos de tiempo. Dichos dispositivos son, por ejemplo, unos
órganos bioartificiales que contienen unas células que producen una
o varias sustancias biológicamente activas de interés. Las células
contenidas en un órgano bioartificial están confinadas en unos
espacios internos o cámaras de encapsulación delimitadas por lo
menos por una membrana semipermeable. Dicha membrana semipermeable
debe dejar pasar las sustancias biológicamente activas de interés
que deben ser accesibles a las células diana en el cuerpo del
paciente, siendo al mismo tiempo impermeable a las células del
paciente, más particularmente a las células del sistema inmunitario,
así como a los anticuerpos y otras sustancias tóxicas.
Dichos órganos bioartificiales que comprenden
una membrana semipermeable se describen, por ejemplo, en la
solicitud PCT nº WO 94/18.906 publicada el 1 de septiembre de 1994,
o también en las patentes US nº 4.323.457 expedida el 6 de abril de
1982 y US nº 6.023.009 expedida el 8 de febrero de 2000.
Se han descrito en el estado de la técnica
diferentes tipos de membranas semipermeables para órganos
bioartificiales, tales como por ejemplo unas membranas de
poliacrilonitrilo, de polietersulfona, de resina acrílica, de
acetato de celulosa, de nitrato de celulosa, de poliamida, o
también de hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC).
También se ha considerado el uso de una membrana
de policarbonato, entre otros numerosos tipos de membranas, en la
solicitud PCT nº WO 94/18.906. Sin embargo, el modo de realización
preferido descrito en esta solicitud PCT consiste en el uso de una
membrana porosa de un copolímero acrílico de porosidad de 50.000 a
80.000 daltons, tal como la membrana XM fabricada por la Division
Amicon de la compañía GRACE & Cie.
Las membranas semipermeables para órganos
bioartificiales consideradas en el estado de la técnica adolecen de
ciertos inconvenientes.
Así, las membranas semipermeables de
poliacrilonitrilo, por ejemplo las membranas de tipo "AN69",
presentan naturalmente unos poros que tienen un umbral de corte de
aproximadamente 60.000 daltons, y se usan generalmente en unos
dispositivos de ultrafiltración. Las membranas "AN69" son unas
membranas de poliacrilonitrilometalilsulfonato de sodio,
comercializadas por la compañía HOSPAL.
Estas membranas se deterioran rápidamente si no
se manipulan imperativamente en agua o en una disolución acuosa.
Las dificultades de manipulación de las
membranas de poliacrilonitrilo anteriores se encuentran generalmente
para todas las membranas semipermeables a base de hidrogel.
Según le consta al solicitante, no se ha
descrito en el estado de la técnica ninguna membrana semipermeable
que combine las siguientes propiedades:
- -
- una buena resistencia a la manipulación sin ningún deterioro cuando se manipulan fuera de una disolución acuosa, por ejemplo al aire;
- -
- excelentes propiedades de permeabilidad a las sustancias biológicamente activas producidas en el interior de los órganos bioartificiales, así como una buena permeabilidad a los diversos compuestos nutrientes del organismo necesarios para la viabilidad de las células contenidas en el órgano bioartificial;
- -
- una impermeabilidad a las moléculas de gran tamaño producidas por el organismo, más particularmente las inmunoglobulinas, así como a las células del sistema inmunitario, con el fin de proteger las células del órgano bioartificial de una reacción inmunitaria del organismo hospedante que puede llevar al rechazo del implante;
- -
- una capacidad reducida para adsorber en su superficie las proteínas presentes en el organismo en el lugar de implantación del órgano bioartificial;
- -
- una baja adhesión de las células en su superficie;
- -
- rapidez de los intercambios de moléculas que pasan a través de la membrana, asegurando una biodisponibilidad rápida de las sustancias biológicamente activas de interés producidas por el órgano bioartificial, así como una buena accesibilidad de los nutrientes del organismo a las células contenidas en este órgano artificial, incluyendo unas moléculas producidas por el hospedante que pueden constituir unas señales necesarias para la regulación de la síntesis de las sustancias biológicamente activas mediante las células contenidas en el órgano bioartificial.
Según la invención, se proporciona una membrana
semipermeable para un órgano bioartificial que presenta el conjunto
de las propiedades buscadas enumeradas anteriormente.
Por lo tanto, la invención tiene por objeto una
membrana semipermeable para una cámara de encapsulación de células
que producen por lo menos una sustancia biológicamente activa de
interés, caracterizada porque consiste en una película
biocompatible de policarbonato porosa modificada en superficie
mediante la creación de sitios polares y recubierta sin injerto
químico por una capa de por lo menos un polímero hidrófilo.
En efecto, se ha demostrado según la invención
que una membrana de policarbonato porosa cuya energía de superficie
ha sido aumentada mediante la creación de sitios polares y
recubierta sin injerto químico por una capa de por lo menos un
polímero hidrófilo poseía unas excelentes propiedades de resistencia
mecánica. Estas excelentes propiedades mecánicas hacen que la
membrana semipermeable de la invención resulte fácilmente
manipulable, sin ninguna precaución particular. Además, estas
propiedades de resistencia mecánica confieren a la membrana
semipermeable unas características de resistencia a las diversas
tensiones sufridas por un implante de órgano bioartificial, cuando
este último se introduce durante un largo periodo de tiempo en el
cuerpo de un organismo hospedante.
La membrana semipermeable según la invención,
debido a que presenta en su superficie una capa de por lo menos un
polímero hidrófilo, tiene una capacidad reducida de adsorción de las
proteínas presentes en el entorno, así como una capacidad reducida
de adhesión a las células del organismo hospedante presentes en el
lugar de la implantación. En particular, los inventores han
demostrado, mediante unas mediciones de espectroscopia
fotoelectrónica de rayos X (XPS por "X-ray
photoelectron spectroscopy") y de TOF-SIMS
("Time of Flight Secondary ion Mass Spectroscopy") que unas
proteínas como la albúmina y la insulina son débilmente adsorbidas
en la superficie de la membrana semipermeable de la invención por
una parte y que, por otra parte, estas proteínas no eran adsorbidas
de forma estable y podían por consiguiente desorberse
espontáneamente de la superficie de la membrana. Además, el
solicitante ha demostrado que un valor meseta de adsorción de estas
proteínas se alcanzaba para un valor bajo de concentración
proteico, del orden del mg/ml, lo que parece indicar que las
proteínas son adsorbidas como máximo en forma de una monocapa.
La baja adhesividad de las proteínas en la
superficie de la membrana semipermeable de la invención permite
reducir considerablemente el deterioro de las propiedades de
permeabilidad debido a la ausencia de obstrucción de los poros de
esta membrana, a diferencia de lo que se observa con unas membranas
semipermeables del estado de la técnica.
Además, resulta evidente que las características
de biocompatibilidad que dependen principalmente de las
interacciones entre las proteínas del entorno y la superficie de la
membrana semipermeable han mejorado considerablemente.
En particular, una membrana semipermeable de
policarbonato porosa no recubierta de polímero hidrófilo no presenta
las propiedades de biocompatibilidad ni de mantenimiento de las
características de permeabilidad a largo plazo de la membrana según
la invención.
Además, la membrana semipermeable según la
invención está caracterizada porque la capa de por lo menos un
polímero hidrófilo se mantiene de forma duradera en la superficie de
la película de policarbonato gracias a la creación de sitios
polares que aumentan la energía de superficie de la película de
policarbonato, y permiten así la adherencia de la capa de por lo
menos un polímero hidrófilo por medio de numerosas uniones débiles,
tales como las uniones hidrógeno, unas uniones iónicas o también
mediante fuerzas de Van der Waals.
La capa de por lo menos un polímero hidrófilo se
adhiere sin injerto químico en la superficie de la película
biocompatible de policarbonato mediante la formación de uniones no
covalentes entre los sitios polares creados en la superficie de la
película de policarbonato y los grupos hidrófilos del polímero, sin
ninguna unión covalente entre el polímero hidrófilo y la película
de policarbonato.
Generalmente, el injerto de compuestos monómeros
o polímeros hidrófilos en la superficie de un soporte nunca es
completo y por consiguiente puede conducir a la obtención de
productos terminados que comprenden unos monómeros libres no
injertados, los cuales, en el caso por ejemplo de compuestos
monómeros halogenados, pueden provocar unas reacciones de
irritación después de la implantación en el cuerpo de un organismo
huésped Por lo tanto, dichos inconvenientes no se encuentran con la
membrana semipermeable de la invención.
Los documentos
WO-A-98/28026 y
WO-A-90/04609 describen unos
revestimientos obtenidos mediante injerto químico.
La presencia de la capa de por lo menos un
polímero hidrófilo en la superficie de la membrana semipermeable
según la invención permite la obtención de una velocidad óptima de
intercambios de moléculas que atraviesan la membrana debido a que
estas moléculas no son adsorbidas, incluso de manera transitoria,
sobre la superficie de la membrana semipermeable. Las sustancias
biológicamente activas producidas por las células del órgano
bioartificial son rápidamente accesibles a las células diana del
organismo hospedante. Además, la activación del flujo de los
intercambios entre el exterior y el interior del órgano
bioartificial permite asimismo un acceso aumentado de los
nutrientes a las células contenidas en el implante, favoreciendo su
supervivencia a largo plazo, y por lo tanto el funcionamiento a
largo plazo del órgano bioartificial. La presencia de la capa de
por lo menos un polímero hidrófilo en la superficie de una membrana
semipermeable confiere por lo tanto a esta membrana excelentes
propiedades hidrodinámicas todavía nunca alcanzadas con las
membranas del estado de la técnica.
La creación de sitios polares en la superficie
de la película biocompatible de policarbonato corresponde
principalmente al aumento de la proporción de grupos carbonilo,
hidroxi o amina, y de los radicales libres. Los radicales libres se
recombinan entre sí, o con el oxígeno del aire, creando así unos
sitios polares.
Preferentemente, los sitios polares presentes en
la superficie de la película biocompatible de policarbonato
constitutiva de la membrana semipermeable de la invención comprenden
los siguientes sitios:
- CH_{3}O, C_{2}H_{3}O, C_{3}H_{3}, C_{3}H_{7}O, O, OH, C_{2}OH, C_{8}H_{5}O, NH_{4}^{+}, C_{2}H_{8}N^{+}, R-OH (alcohol), (R)_{3}-NH (amina) y R-CO-NH (amida), en los que el sustituyente R representa un radical constitutivo del polímero de policarbonato de la película de policarbonato porosa.
De manera muy preferida, la membrana
semipermeable según la invención está caracterizada porque el tamaño
de los poros de la película de policarbonato está comprendido entre
5 y 30 nanómetros, preferentemente entre 5 y 15 nanómetros.
La membrana semipermeable según la invención
está caracterizada asimismo porque presenta un umbral de corte
comprendido entre 10.000 y 50.000 daltons, preferentemente entre
10.000 y 30.000 daltons, y de manera muy preferida entre 10.000 y
15.000 daltons.
Según todavía otra característica, la membrana
semipermeable según la invención presenta una densidad de poros
comprendida entre 10^{9} y 10^{11} poros/cm^{2}.
Las características al mismo tiempo del tamaño
de los poros y de su densidad implican que el porcentaje de
superficie abierta de la membrana semipermeable según la invención
es muy bajo y no provoca ninguna disminución significativa de las
propiedades mecánicas de resistencia que se observan para una
película de policarbonato no porosa.
Ventajosamente, la membrana semipermeable de la
invención presenta un espesor comprendido entre 5 \mum y 25
\mum, preferentemente entre 10 \mum y 20 \mum.
Según otra característica ventajosa de la
membrana semipermeable de la invención, la capa de por lo menos un
polímero hidrófilo presenta un espesor comprendido entre 10 y 100
nanómetros, preferentemente entre 10 y 50 nanómetros, y de manera
muy preferida entre 10 y 30 nanómetros.
Según un primer modo de realización, la capa de
por lo menos un polímero hidrófilo puede recubrir las dos caras de
la película biocompatible de policarbonato.
En un segundo modo particular de realización, la
capa de por lo menos un polímero hidrófilo recubre únicamente una
sola de las dos caras de la película biocompatible de policarbonato,
preferentemente la cara de la película de policarbonato que está
situada por el lado externo del órgano bioartificial y que está en
contacto con el entorno del lugar de implantación de este
órgano.
La película biocompatible de policarbonato
constitutiva de una membrana semipermeable de la invención puede,
por ejemplo, estar fabricada de acuerdo con las enseñanzas de la
patente US nº 4.956.219 expedida el 11 de septiembre de 1990.
Esta patente estadounidense describe una
película de policarbonato cuyos poros han sido formados mediante
bombardeo electrónico o mediante bombardeo de iones pesados, antes
de una etapa química de erosión. La densidad de los iones pesados
bombardeados en la superficie de la película de policarbonato
determina la densidad de los poros mientras que el tiempo de
tratamiento de erosión química determina el tamaño de los poros
creados. La realización de dicha técnica permite la obtención de
una película de policarbonato biocompatible porosa que presenta una
gran homogeneidad en la distribución de los poros así como una gran
homogeneidad en el tamaño de los poros. Estas características
confieren a la membrana semipermeable de la invención una excelente
reproducibilidad en el valor del umbral de corte, así como en el
volumen de los intercambios de fluidos a través de la membrana.
Constituye un polímero hidrófilo en el sentido
de la invención, un polímero que, después de la aplicación sobre
una película de policarbonato porosa, presenta un valor de ángulo
inferior a 25º, preferentemente inferior a 22º después de la
medición según el ensayo de la "gota sésil" descrito en el
ejemplo 2.
Preferentemente, el polímero hidrófilo es
soluble en agua. En efecto, debido a la implantación del órgano
bioartificial en el cuerpo de un organismo hospedante, el uso de
disolventes orgánicos está excluido porque su eliminación total es
difícil, y su presencia, incluso en bajas cantidades, no es
compatible con un uso terapéutico o quirúrgico en el ser humano o
en el animal.
Preferentemente, el material polímero hidrófilo
se selecciona de entre los polímeros hidrófilos siguientes:
- -
- las celulosas y sus derivados, tales como la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), por ejemplo la HPMC E4M comercializada por la compañía DOW CHEMICALS, o la denominada Aqualon comercializada por la compañía Herculès, o también la carboximetilcelulosa comercializada por la compañía DOW CHEMICALS;
- -
- las poliacrilamidas y sus copolímeros, tales como los comercializados por la compañía SIGMA (UPSALA, Suecia);
- -
- la polivinilpirrolidona (PVP) y sus copolímeros, tales como los comercializados por la compañía BASF/ Laserson, como el Kollidon;
- -
- los copolímeros del acetato de vinilo, tal como el copolímero de poliacetato de vinilo y de alcohol polivinílico comercializado con el nombre de Mowiol por la compañía HOECHST/CLARIANT;
- -
- los polietilenglicoles, tales como los comercializados por la compañía SIGMA;
- -
- los propilenglicoles;
- -
- los poli(met)acrilatos hidrófilos, tales como los comercializados por las compañías DEGALAN o DEGUSSA;
- -
- los poliósidos;
- -
- los chitosanos, tales como los comercializados por la compañía SIGMA.
Se entiende por polímero hidrófilo según la
invención, tanto un material polímero constituido por uno de los
polímeros hidrófilos tales como se han definido anteriormente, como
una mezcla de varios de los polímeros hidrófilos anteriores, en
general una mezcla de dos o de tres de los polímeros hidrófilos
anteriores.
La invención tiene asimismo por objeto una
cámara de encapsulación de células que producen por lo menos una
sustancia biológicamente activa de interés, caracterizada porque
comprende por lo menos una membrana semipermeable tal como se ha
definido anteriormente.
Una cámara de encapsulación según la invención
puede presentar las características de cualquier cámara de
encapsulación de células conocida en el estado de la técnica, y más
particularmente de las cámaras de encapsulación de células que son
constitutivas de órganos bioartificiales descritos en el estado de
la técnica.
A título ilustrativo, pero no limitativo, de un
modo de realización de una cámara de encapsulación de células según
la invención, dicha cámara de encapsulación es tal como se ilustra
en la figura 1A.
Según este modo de realización particular, la
cámara de encapsulación es de forma cilíndrica y comprende un
soporte (4) sobre el cual se solidariza el borde externo de una
membrana semipermeable tal como se ha definido anteriormente. La
cámara de encapsulación comprende por lo menos dos membranas
semipermeables, respectivamente una membrana semipermeable superior
(1) y una membrana semipermeable inferior (2), las cuales, en
combinación con los bordes del soporte externo (4) delimitan el
recinto de la cámara de encapsulación en la que están contenidas
unas células que producen por lo menos una sustancia biológicamente
activa de interés.
La cámara de encapsulación según la invención
puede comprender asimismo una tercera membrana semipermeable (3) de
acuerdo con la invención de tal manera que dicha cámara de
encapsulación comprenda dos recintos cerrados distintos que
contiene cada uno unas células que producen una sustancia
biológicamente activa de interés.
Por lo tanto, la invención tiene asimismo por
objeto una cámara de encapsulación de células que producen por lo
menos una sustancia biológicamente activa de interés, caracterizada
porque comprende dos membranas semipermeables de acuerdo con la
invención, respectivamente inferiores y superiores, cuyos bordes
externos son solidarios de un soporte, delimitando las dos
membranas un espacio susceptible de contener las células que
producen por lo menos una sustancia biológicamente activa de
interés.
La cámara de encapsulación según la invención
puede ser de forma circular.
Las células que producen por lo menos una
sustancia biológicamente activa de interés pueden ser, por ejemplo,
unas células de los islotes de Langherans, que producen insulina
cuando la cámara de encapsulación está destinada a la fabricación
de un páncreas bioartificial.
Las células pueden ser asimismo unas células
hepáticas cuando la cámara de encapsulación está destinada a la
fabricación de un hígado bioartificial.
En un modo de realización particular, las
células se transfectan o se transforman mediante por lo menos un
ácido nucleico que permite la expresión de una sustancia
biológicamente activa de interés. Entre las sustancias
biológicamente activas de interés, se pueden citar, a título
ilustrativo, la insulina, las citoquinas, las hormonas peptídicas,
la hormona de crecimiento y la calcitonina.
De manera general, mediante la expresión
"sustancia biológicamente activa" se entiende, en el sentido de
la invención, una sustancia que es liberada o segregada por la
célula que la produce, y ejerce su efecto sobre una célula diana o
sobre una molécula diana en el organismo hospedante, como por
ejemplo un neurotransmisor, una hormona, un factor de crecimiento o
una citoquina.
Se puede usar una gran diversidad de células,
incluyendo unas líneas celulares inmortalizadas como unos cultivos
primarios de células en división.
Las células pueden ser, por ejemplo, unos
mioblastos, que son unas células precursoras de las células
musculares derivadas de las poblaciones de células cepa del
mesodermo, y que se pueden transformar fácilmente mediante un ácido
nucleico que permite la expresión de la sustancia biológicamente
activa de interés. El experto en la materia podrá referirse
ventajosamente por ejemplo a las solicitudes PCT publicadas con los
números WO 94/02129, WO 93/03768 y WO 90/15863.
Las células también pueden ser unas células beta
de los islotes de Langherans del páncreas o también unos
hepatocitos, preferentemente de origen humano.
Preferentemente, las células contenidas en una
cámara de encapsulación según la invención están incluidas en una
matriz, tal como una matriz de colágeno de tipo IV, si fuese
necesario en asociación con laminina, entactina y sulfato de
heparano como la matriz comercializada con el nombre de
Matrigel.
Las células contenidas en una cámara de
encapsulación según la invención pueden, de manera general, estar
incluidas en una matriz compuesta por cualquier producto o
combinación de productos que permiten la inmovilización de estas
células en forma viable.
Las células que producen por lo menos una
sustancia biológicamente activa de interés pueden ser encapsuladas
asimismo en una matriz de alginato.
Según otro aspecto, la invención se refiere
asimismo a un órgano bioartificial caracterizado porque comprende
una cámara de encapsulación o una pluralidad de cámaras de
encapsulación tales como se han definido anteriormente.
Las características de un órgano bioartificial
según la invención pueden ser de cualquier naturaleza conocida en
sí en el estado de la técnica.
Para la realización de un órgano bioartificial
de la invención, cuya característica esencial es comprender por lo
menos una cámara de encapsulación de células dotadas de una membrana
semipermeable tal como se define en la presente descripción, el
experto en la materia podrá referirse ventajosamente a las patentes
US nº 5.981.211 expedida el 9 de noviembre de 1999, US nº 4.578.191
expedida el 25 de marzo de 1986, US nº 5.837.234 expedida el 17 de
noviembre de 1998, US nº 6.023.009 expedida el 8 de febrero de 2000,
US nº 5.605.835 expedida el 25 de febrero de 1997 y US nº 4.323.457
expedida el 6 de abril de 1982.
En un modo de realización particular del órgano
bioartificial según la invención, este órgano bioartificial
comprende una pluralidad de cámaras de encapsulación de células, tal
como se ilustra en la figura 1B. Dicho órgano bioartificial
comprende un soporte (4) que comprende una pluralidad de cámaras de
encapsulación (6). El soporte (4) puede estar realizado por ejemplo
en silicona.
Según un modo de realización particular de la
invención, el órgano bioartificial es un páncreas bioartificial que
contiene unas células de los islotes de Langherans, preferentemente
encapsuladas en el seno de una matriz.
Según un segundo modo particular de realización
de la invención, el órgano bioartificial es un hígado artificial
que contiene unas células hepáticas.
A título ilustrativo, un órgano bioartificial
según la invención se puede implantar de manera intraperitoneal o
también por encima de la cápsula renal.
Otro objeto de la invención consiste en un
procedimiento de obtención de una membrana semipermeable para
cámaras de encapsulación de células que producen por lo menos una
sustancia biológicamente activa de interés, caracterizado porque
comprende las siguientes etapas:
- a)
- crear unos sitios polares en la superficie de una película biocompatible de policarbonato porosa;
- b)
- remojar una película de policarbonato así tratada en una disolución acuosa de por lo menos un polímero hidrófilo sin ningún injerto químico; y
- c)
- secar.
De manera preferida, la creación de sitios
polares en la superficie de la película biocompatible de
policarbonato se realiza mediante un tratamiento por plasma, por
descarga corona o también por descarga electromagnética a presión
atmosférica o al vacío.
De manera preferida, el soporte se trata
mediante un plasma radiofrecuencia de argón. Puede ser tratado con
una potencia de emisión del reactor de plasma comprendida entre 3 y
10 vatios por litro de capacidad del reactor, que dura entre
aproximadamente 1 y 20 minutos. El tratamiento también se puede
efectuar mediante un plasma microondas, con la misma potencia, pero
que dura entre 5 segundos y 20 minutos.
Preferentemente, el tratamiento por plasma se
efectúa al vacío.
Para la realización de un procedimiento de
tratamiento por plasma, el experto en la materia podrá referirse
ventajosamente a la obra de André Ricard titulada "Plasmas
réactifs" y publicada en las ediciones SVF en 1995.
El tratamiento también se puede efectuar
mediante descarga corona. La tensión de tratamiento está comprendida
ventajosamente entre 50 y 500 voltios, siendo la intensidad
variable según el dispositivo de tratamiento y los soportes
tratados. La duración del tratamiento es del orden de algunas
décimas de segundo, preferentemente comprendida entre 0,1 y 1
segundo. En el caso de un tratamiento en continuo, la duración de
exposición es tal que el material a tratar pasa a través del
dispositivo de tratamiento a una velocidad de algunos centímetros
hasta varios decímetros por segundo.
Además, la película biocompatible de
policarbonato se puede tratar varias veces con el fin de aumentar la
eficacia del tratamiento.
El tratamiento mediante descarga corona se puede
efectuar con la ayuda de dispositivos con electrodos paralelos
enfrentados, con electrodos paralelos uno al lado del otro (arco del
electrodo de aproximadamente 5 mm de altura), o con arco soplado
(electrodos paralelos uno al lado del otro con una corriente gaseosa
entre ellos, creando así un arco eléctrico de aproximadamente 10 cm
de altura).
Para la realización de un procedimiento de
tratamiento mediante descarga corona o mediante descarga
electromagnética, el experto en la materia podrá referirse
ventajosamente a la obra de André RICHARD (1995) citada
anteriormente.
De manera muy preferida, la creación de sitios
polares se realiza mediante una etapa de tratamiento por plasma de
argón efectuada con la potencia de 50 vatios durante diez minutos.
En este modo de realización particular, se ha observado en la
superficie de la película biocompatible de policarbonato, mediante
medición de espectrometría de masas de los iones secundarios, la
siguiente composición, en sitios polares cuantificada por la
intensidad de los iones secundarios detectados con las relaciones
masa/carga (m/z) siguientes:
- -
- en modo positivo: 31 (CH_{3}O), 43 (C_{2}H_{3}O), 55 (C_{3}H_{3}O), 59 (C_{3}H_{7}O), 18 (NH_{4}^{+}) y 46 (C_{2}H_{8}N^{+}); y
- -
- en el modo negativo: 16 (O), 17 (OH), 41 (C_{2}OH), 117 (C_{8}H_{5}O); Gracias al tratamiento mediante plasma de la película biocompatible de policarbonato, se obtiene una oxidación estable en el tiempo, en particular mediante la creación de grupos oxidantes tales como unos grupos alcohol, ácido o carbonilo, lo que aumenta la hidrofilicidad de la superficie de la película de policarbonato, y por lo tanto también su energía de superficie. Por ejemplo, el índice de remojo que corresponde al valor del ángulo (theta) tomado en el punto de unión de una gota de líquido con la superficie de la película de policarbonato sobre la cual se deposita pasa de 74º aproximadamente antes del tratamiento mediante plasma (Es = 41 mJ.m^{-2}) a 29º.
Según la invención, se ha demostrado que el
recubrimiento de la película biocompatible de policarbonato, después
de la creación de sitios polares, mediante una capa de por lo menos
un polímero hidrófilo aumentaba considerablemente estas propiedades
de hidrofilicidad, debido a que el índice de remojo observado
después del recubrimiento mediante la PVP es de aproximadamente
22º, en comparación con el valor de índice de remojo de 74º
observado para la película de policarbonato antes del
tratamiento.
La etapa b) de recubrimiento de la película de
policarbonato después de la creación de los sitios polares mediante
una capa de por lo menos un polímero hidrófilo se puede realizar
mediante remojo.
Sea cual sea el tipo de polímero hidrófilo
usado, la cantidad de este polímero, en peso total de la disolución,
se ajusta preferentemente de manera que se obtenga una disolución
acuosa de polímero hidrófilo que tiene una viscosidad comprendida
entre 1 y 10 centipoises.
Por ejemplo, un valor de viscosidad del orden de
5 a 10 centipoises (cP) se obtiene para una concentración de 1% en
peso de PVP (Kollidon K90 comercializado por la compañía BASF) para
una concentración de 0,2% en peso de HPMC (E4M comercializada por
DOW CHEMICALS). Las mediciones de viscosidad se realizaron con la
ayuda de una aguja de tipo DIN 30D, a temperatura ambiente y para
una velocidad de rotación de 300 a 500 rpm.
A título ilustrativo, cuando el polímero
hidrófilo es hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), polivinilpirrolidona
(PVP) o también una mezcla de estos dos polímeros, el porcentaje en
peso del polímero hidrófilo, con relación al peso total de la
disolución acuosa de polímero, está comprendido ventajosamente entre
0,1% a 1%. La duración de la etapa de remojo de la película de
policarbonato en una disolución de polímero hidrófilo se ajusta de
tal manera que se obtenga una capa de polímero de un espesor
comprendido entre 10 y 100 nanómetros.
De manera muy preferida, la duración de la etapa
de remojo está comprendida entre 5 segundos y 10 minutos.
Ventajosamente, la etapa de remojo tiene lugar
en una disolución acuosa de polímero hidrófilo a una temperatura
comprendida entre 15ºC y 25ºC, preferentemente a temperatura del
laboratorio.
La etapa de secado c) se puede realizar mediante
cualquier medio conocido en el estado de la técnica.
Preferentemente, el conjunto de las etapas del
procedimiento de obtención de una membrana semipermeable según la
invención se realiza en unas condiciones de asepsia y usando unos
materiales estériles y si es posible apirógenos.
Ventajosamente, el procedimiento según la
invención comprende una etapa suplementaria de esterilización de la
membrana semipermeable, que se puede realizar indiferentemente en
frío o en caliente según unas técnicas bien conocidas por el
experto en la materia.
A título ilustrativo, la etapa de esterilización
se puede realizar con la ayuda de una autoclave, por ejemplo a la
temperatura de 121ºC durante 20 minutos sin provocar ninguna
alteración significativa de las características ventajosas de la
membrana semipermeable.
La membrana semipermeable se puede conservar
estérilmente antes de su uso, por ejemplo en una disolución salina
fisiológica tal como una disolución al 0,9% en peso de cloruro de
sodio.
Según otro aspecto, la membrana semipermeable de
la invención se puede conservar en seco, preferentemente a una
temperatura de aproximadamente 4ºC.
Además, la invención se ilustra, sin estar por
ello limitada, mediante las figuras y los ejemplos siguientes.
La figura 1 ilustra una cámara de encapsulación
de células que producen una sustancia biológicamente activa según
la invención, así como un órgano bioartificial que comprende una
pluralidad de cámaras de encapsulación.
La figura 1A ilustra una sección transversal de
una cámara de encapsulación.
La figura 1B ilustra una vista por arriba de un
órgano bioartificial que comprende 20 cámaras de encapsulación
según la invención.
Para la fabricación de una membrana
semipermeable según la invención, se han usado unas películas
biocompatibles de policarbonato de diferentes características:
- -
- espesor de 10, 16 y 20 \mum;
- -
- densidad de poros de 2.10^{6}, 4,5 10^{8}, 2.10^{9}, 4.10^{9} y 8 10^{9} poros/cm^{2};
- -
- diámetro de poro de 20 a 2.000 nanómetros.
La película biocompatible de policarbonato se ha
tratado mediante plasma de argón en un recinto de 20 litros de
volumen con la potencia de 50 vatios durante 10 minutos a la presión
de aproximadamente 1 mbar y a temperatura próxima a la temperatura
ambiente. La descarga es de tipo capacitiva, con la frecuencia de
13,65 Mhz.
Después de la creación de sitios polares en la
superficie de la película de policarbonato mediante el tratamiento
por plasma, la película de policarbonato se somete a un remojo
durante 1 minuto en una disolución acuosa al 1% en peso de
polivinilpirrolidona de grado farmacéutico (Kollidon K90) y después
se seca en una estufa ventilada durante 1 hora a una temperatura
comprendida entre 40ºC y 60ºC.
El índice de remojo lo proporciona el valor del
ángulo (theta) tomado en el punto de unión de una gota de líquido
con la superficie del soporte sobre el cual se deposita. La cifra
que corresponde a este ángulo determinado por un lado por la recta
que corresponde a la superficie del objeto, y por otro lado por la
tangente de la gota en el punto de unión gota/superficie del
soporte.
Para una superficie hidrófila: la gota es plana:
el ángulo es bajo;
Para una superficie hidrófoba: la gota se parece
a una perla: el ángulo es elevado.
Origen del agua
El agua usada para la medición es:
- -
- o bien desmineralizada mediante unas resinas intercambiadores de iones;
- -
- o bien destilada recientemente;
- -
- o bien de origen comercial: preparación inyectable (ppi), agua pura.
Este agua se debe conservar en unos recipientes
cerrados de cuarzo y protegida de la luz y del calor.
El volumen de la gota es de algunos microlitros.
En estas condiciones, el peso de la gota es bajo, de manera que la
gota no se deforme de manera importante bajo el efecto de gravedad.
Esta gota se puede producir con una micropipeta (tipo Pasteur) o
bien con una microjeringa.
El tamaño de la gota no permite medir
directamente el ángulo de contacto. Es necesario usar un aparato
óptico. Se proponen:
- -
- un aparato fotográfico con objetivo macro;
- -
- un sistema de proyección sobre una pantalla que dispone de un sistema de graduación de los ángulos;
- -
- un goniómetro con lente de aumento: se encuentran en el mercado unos equipos tales como los comercializados por la compañía Ramé-Hart en los Estados Unidos, por la compañía Kruss en Alemania o por la compañía Kyowa en Japón;
- -
- un goniómetro con cámara y programa informático comercializado por la compañía Kruss o por la compañía GBX Instruments en Francia (Digidrop).
Es deseable que el equipo esté localizado en un
local con una temperatura constante, próxima a 20ºC.
Las mediciones presentadas en los ejemplos
siguientes se realizan con el equipo Digidrop, según la técnica
detallada a continuación.
La gota se forma en el extremo de la jeringa (o
de la micropipeta), y después el soporte se acerca lentamente a la
gota (gota sésil). La imagen de la gota y de la superficie aparece
inmediatamente en la pantalla: el trabajo de medición del ángulo se
realiza sobre esta imagen.
La medición se realiza automáticamente, o bien
manualmente apuntando con el ratón del ordenador los dos puntos de
unión gota/superficie, así como la parte más alta de la gota: el
ordenador calcula automáticamente el valor del ángulo de contacto.
Se prefiere realizar la medición manualmente, al aparecer a veces
unos problemas de reflejos que perturban completamente la lectura
de la imagen por la cámara cuando ésta trabaja en modo
automático.
La medición se efectúa aproximadamente 5
segundos después del depósito de la gota. En efecto, en el caso de
ciertas superficies hidrófilas, se puede observar un esparcimiento
progresivo a lo largo del tiempo. Por otra parte, aparece una
evaporación del agua, lo que no es, sin embargo, perceptible en los
5 segundos después del depósito.
Para cada superficie, se realiza un mínimo de
tres mediciones, y se calcula el valor medio así como el valor de
la desviación estándar.
Las imágenes y los valores de los ángulos son
registrados por el ordenador.
Los índices de remojo, representados por los
valores del ángulo theta tomado en el punto de unión de una gota de
líquido con la superficie del material ensayado se han medido
comparando la película de policarbonato antes o después del
tratamiento mediante plasma, y después del tratamiento mediante
plasma y recubrimiento mediante el polímero hidrófilo.
Como material de partida, se ha usado una
película de policarbonato de 20 \mum de espesor, que tiene un
tamaño de poro de 30 nm y una densidad de poros de 8 X
10^{9}/cm^{2}.
El tratamiento mediante plasma y el
recubrimiento mediante una capa de polímero se han realizado como se
describe en el ejemplo 1.
Antes de cualquier tratamiento, se ha medido un
valor de ángulo de aproximadamente 74º para la película de
policarbonato, lo que refleja una hidrofobicidad de la superficie de
esta película.
Después del tratamiento mediante plasma de
argón, el valor de ángulo es de aproximadamente 29º. La creación de
sitios polares en la superficie de la película de policarbonato, por
lo tanto, ha aumentado mucho la energía de superficie y el carácter
hidrófilo de esta película.
Después del recubrimiento de la película de
policarbonato pretratada por plasma de argón mediante una capa de
polímero hidrófilo, en este caso la PVP, se puede medir un valor de
ángulo de aproximadamente 22º.
Así, la capa de polímero hidrófilo aumenta
significativamente las propiedades de hidrofilicidad de la película
de policarbonato.
Por lo tanto, se ha demostrado que la superficie
de una membrana semipermeable de acuerdo con la invención tenía
unas características de hidrofilicidad significativamente aumentadas
con relación a la película de policarbonato no tratada.
Además, la retención del polímero hidrófilo en
la superficie de la película de policarbonato gracias a la creación
de sitios polares permite un mantenimiento de las características de
hidrofilicidad durante un largo periodo.
La permeabilidad a la glucosa, a la insulina, a
las inmunoglobulinas de las membranas de policarbonato tratadas o
no se evalúa mediante una cámara de difusión. Esta cámara está
compuesta por dos compartimentos de 3 ml cada uno, separados por la
membrana a ensayar de una superficie de 3,8 cm^{2}. Los ensayos se
realizan a 37ºC con una concentración inicial de glucosa de 4 g/l,
de insulina humana de 4 mUl/ml y de IgG bovina con una
concentración de 1 mg/ml. En los tiempos 0, 0,5, 1, 4, 8, 12 y 24
horas, se efectúan unas extracciones de muestras en los dos
compartimientos para la medición de la glucosa según un método
enzimático de la insulina mediante RIA y de las inmunoglobulinas
mediante colorimetría (Bradford).
La permeabilidad activa a las IgG se realiza a
temperatura ambiente con la ayuda de una cámara de ultrafiltración
de un volumen de 12 ml equipada con la membrana a ensayar. La
permeabilidad a las inmunoglobulinas se evalúa a una presión de 1
bar. La concentración de proteína se dosifica en el ultrafiltrado
después de una hora mediante el método de Bradford.
La permeabilidad de una membrana semipermeable
realizada a partir de una película de policarbonato que tiene un
tamaño de poro de 30 nanómetros y una densidad de poro de 8.10^{9}
poro/cm^{2} comercializada por la compañía Wathman Group se ha
estudiado a 20ºC durante 1 hora, 8 horas y 24 horas.
\newpage
Los resultados se representan en la tabla 1
siguiente.
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados de la tabla 1 muestran que la
membrana semipermeable según la invención tiene unas propiedades de
permeabilidad a la glucosa aproximadamente ocho veces superiores a
la película de policarbonato después de 1 hora, y aproximadamente 3
veces superiores a la película de policarbonato después del
tratamiento mediante plasma de argón durante el mismo periodo de
tiempo.
Estos resultados demuestran que la membrana
semipermeable de la invención permite unos intercambios rápidos de
pequeñas moléculas a ambos lados de la membrana.
La rapidez del flujo de los intercambios de las
sustancias biológicamente activas de interés es susceptible de
permitir una aportación rápida del organismo de sustancias
biológicamente activas de interés producidas por un órgano
bioartificial provisto de una membrana semipermeable según la
invención.
La capacidad del flujo de intercambio de
pequeñas moléculas a través de la membrana semipermeable de la
invención todavía es significativa al cabo de 24 horas (véase la
tabla 1).
Los resultados de permeabilidad a la glucosa
medidos a 37ºC se representan en la tabla 2 siguiente.
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados de la tabla 2 muestran que a 37ºC
el flujo de los intercambios de pequeñas moléculas a ambos lados de
una membrana semipermeable de acuerdo con la invención es 50%
superior con relación a la película de policarbonato porosa no
tratada, después de 1 hora.
Se han realizado unos ensayos de permeabilidad a
las inmunoglobulinas (IgG) de una membrana semipermeable según la
invención a la temperatura de 37ºC.
Los resultados muestran que al cabo de 8 horas
de ensayo, la permeabilidad a las IgG es del orden de 1%.
El conjunto de los resultados anteriores
demuestra que la membrana semipermeable según la invención permite
un paso rápido de las pequeñas moléculas, pero es impermeable a las
moléculas de peso molecular de varias centenas de kilodaltons tales
como las IgG.
Por consiguiente, un órgano bioartificial
provisto de una membrana semipermeable de la invención permite un
acceso rápido de las sustancias biológicamente activas producidas
por este órgano bioartificial a las dianas del organismo hospedante
permaneciendo al mismo tiempo inaccesible a los anticuerpos y a las
células del sistema inmunitario de este organismo hospedante.
Además, el paso rápido de pequeñas moléculas es
susceptible de permitir una gran accesibilidad de los diferentes
nutrientes necesarios para una buena viabilidad de las células
contenidas en el órgano bioartificial así como, llegado el caso, de
moléculas señal producidas por el organismo hospedante y que pueden
desempeñar una función en la regulación de la producción de las
sustancias biológicamente activas producidas por el órgano
bioartificial, como por ejemplo el glucagón que regula la síntesis
de la insulina mediante las células de los islotes de
Langherans.
Los soportes sobre los cuales las proteínas han
sido adsorbidas consistían por una parte en una película de
policarbonato de bisfenol A (PC), de 15 micrómetros de espesor, que
procede de la compañía GENERAL ELECTRIC (Lexan 8800) y, por otra
parte, de membranas hidrófilas de 10 micrómetros de espesor, que
proceden de la S.A. WATHMAN
(Louvain-la-Neuve, Bélgica), que
presentan unos poros de 400 nm de diámetro con una densidad de
6.10^{8} poros/cm^{2}. Ciertas membranas habían sido tratadas
mediante plasma de argón (50 V, 10 min.) y después puestas en
remojo en una disolución de polivinilpirrolidona.
Las adsorciones se han realizado incubando a
37ºC durante 2 horas las muestras (disco de 13 mm de diámetro) en 2
ml de disoluciones de albúmina bovina (Bovine serum albumin, Sigma -
St Louis Ml) y de insulina humana (Novo Nordisk, Dinamarca) de
concentración variable (0\leqc\leq10 mg/ml para la albúmina y
0\leqc\leq10 \mul/ml para la insulina). Después, las muestran
se han aclarado 3 veces con PBS (Tampón fosfato salino, ajustado a
un pH de 7,4) y 3 veces con agua ultrapura. Después, se han secado
bajo flujo de nitrógeno y almacenado antes del análisis en un
deshidratador que contiene P_{2}O_{5}.
La adsorción de albúmina sobre una membrana
semipermeable según la invención se ha estudiado mediante la
correlación entre los resultados de análisis de espectroscopia XPS
("X-ray photoelectron spectroscopy") y
Tof-Sims ("Time of flight secondary ion mass
spectroscopy") según la técnica descrita por Rouxhet L. y
Bertrand P. ("Secondary ion mass spectrometry, Sims XII", ed.
A. Benninghoven, Bertrand P. H. - N. Migeon y W. Werner (editores),
Elsevier Science B.V. Publ., 2000, 907-910).
Los resultados demuestran que la adsorción de
albúmina o de insulina alcanza rápidamente un límite para unas
concentraciones de estas proteínas del orden del miligramo por
mililitro, indicando que estas proteínas cubren la superficie de la
membrana semipermeable en forma de una monocapa o también de una
monocapa parcial.
Los resultados obtenidos demuestran que la
membrana semipermeable según la invención, debido a la presencia de
la capa de por lo menos un polímero hidrófilo, tiene una capacidad
reducida de adsorción de las proteínas en su superficie, lo cual es
susceptible de mantener estas capacidades de permeabilidad durante
un largo periodo de
tiempo.
tiempo.
El análisis de los sitios polares en la
superficie de las diferentes membranas se ha realizado mediante la
correlación entre los resultados del análisis de espectroscopia XPS
y Tof-Sims, como para el ejemplo 4.
Se ha analizado una película de policarbonato
comercializada por la compañía Whatman Group y que tiene un espesor
de 16 \mum, un tamaño de poro de 30 nanómetros y una densidad de
poros de 2.10^{9} poros/cm^{2} mediante XPS y
TOF-SIMS antes y después del tratamiento mediante
plasma de argón.
Antes del tratamiento mediante plasma de argón,
el análisis ToF-SIMS ha mostrado los picos
característicos del policarbonato (en modo negativo a m/z = 60, 93,
117, 133, 149, 211, 227, 255 y en modo positivo a m/z = 135, 213,
329, 71, 91, 105, 128, 141, 152, 165, 178, 193). Se detecta asimismo
la presencia de PVP mediante sus picos característicos (en modo
positivo a m/z = 41, 69, 86, 98, 112, 124, 138, 207, 233 y en modo
negativo a m/z = 26 (CN), 42 (CNO), 84, 108). Esto es el resultado
de un tratamiento inicial mediante remojo realizado por el
fabricante de la membrana.
Después del tratamiento mediante plasma de
argón, se han observado los siguientes picos:
- -
- en modo positivo (m/z): 31 (CH_{3}O), 43 (C_{2}H_{3}O), 55 (C_{3}H_{3}O), 59 (C_{3}H_{7}O), 18 (NH_{4}^{+}) y 46 (C_{2}H_{8}N^{+}); y
- -
- en modo negativo (m/z): 16 (O), 17 (OH), 41 (C_{2}OH), 117 (C_{8}H_{5}O).
Los resultados anteriores demuestran que el
tratamiento mediante plasma de argón ha permitido la creación de
numerosos sitios polares en la superficie de la película de
policarbonato que permiten, a través de la creación de uniones
débiles, una buena adhesión de la capa de por lo menos un polímero
hidrófilo y su mantenimiento duradero en la superficie de la
película de policarbonato.
Se ha construido un páncreas bioartificial que
comprende varias membranas semipermeables de acuerdo con la
invención como se ilustra en la figura 1.
La estructura del páncreas bioartificial que
comprende un soporte de silicona está comercializada por la compañía
STATICE.
Se ha realizado un páncreas bioartificial que
contiene 20.000 islotes de Langherans pancreático para su
implantación en el cerdo.
El páncreas bioartificial está compuesto por 20
cámaras de encapsulación comprendiendo cada una tres membranas
semipermeables de la invención, siendo cada una de las cámaras de
encapsulación solidaria de un soporte flexible de silicona.
El páncreas bioartificial se ha implantado en la
cavidad peritoneal de cerdos miniatura bajo anestesia mediante una
laparotomía.
Después de un mes de implantación, el páncreas
bioartificial se retiró con el fin de analizar su resistencia
mecánica así como el estado de su superficie mediante microscopía
electrónica de barrido.
Los resultados muestran que el páncreas
bioartificial no ha sufrido ninguna alteración mecánica: no se ha
desolidarizado ninguna cámara de encapsulación del sistema o se ha
abierto bajo el efecto de las fuerzas mecánicas.
Además, el resultado del análisis de las
imágenes de microscopía fotónica, después del lavado de las
membranas y de la coloración histológica, ha mostrado que no se
había adherido ninguna célula sobre el implante, ya se tratase del
soporte de silicona o de la membrana semipermeable de la
invención.
Por comparación, un soporte de fibras de
poliéster implantado paralelamente en el cerdo miniatura estaba
cubierto de fibroblastos y de depósitos de fibrina.
Claims (21)
1. Membrana semipermeable para cámara de
encapsulación de células que producen por lo menos una sustancia
biológicamente activa de interés, caracterizada porque dicha
membrana semipermeable consiste en una película biocompatible de
policarbonato porosa modificada en superficie mediante la creación
de sitios polares y recubierta sin ningún injerto químico por una
capa de por lo menos un polímero hidrófilo.
2. Membrana según la reivindicación 1,
caracterizada porque presenta un umbral de corte comprendido
entre 10.000 y 50.000 daltons, preferentemente entre 10.000 y
30.000 daltons.
3. Membrana según una de las reivindicaciones 1
y 2, caracterizada porque el tamaño de los poros de la
película de policarbonato está comprendido entre 5 y 30 nanómetros,
preferentemente entre 5 y 15 nanómetros.
4. Membrana según una de las reivindicaciones 1
a 3, caracterizada porque presenta una densidad de poros
comprendida entre 10^{9} y 10^{11} poros/cm^{2}.
5. Membrana según una de las reivindicaciones 1
a 4, caracterizada porque la capa de por lo menos un polímero
hidrófilo presenta un espesor comprendido entre 10 y 100
nanómetros.
6. Membrana según la reivindicación 1,
caracterizada porque presenta un espesor comprendido entre 5
\mum y 25 \mum.
7. Membrana según una de las reivindicaciones 1
a 6, caracterizada porque el polímero hidrófilo se selecciona
de entre las celulosas y sus derivados, las poliacrilamidas y sus
copolímeros, la polivinilpirrolidona (PVP) y sus copolímeros, los
copolímeros del acetato de vinilo y del alcohol vinílico, los
polietilenglicoles, los propilenglicoles, los
poli(met)acrilatos hidrófilos, los poliósidos y los
chitosanos.
8. Cámara de encapsulación de células que
producen por lo menos una sustancia biológicamente activa de
interés, caracterizada porque comprende por lo menos una
membrana según una de las reivindicaciones 1 a 7.
9. Cámara de encapsulación según la
reivindicación 8, caracterizada porque comprende dos
membranas, respectivamente inferiores (2) y superiores (1), según
una de las reivindicaciones 1 a 6, cuyos bordes son solidarios de un
soporte (4), delimitando las dos membranas un espacio susceptible
de contener las células que producen por lo menos una sustancia
biológicamente activa de interés.
10. Cámara de encapsulación según la
reivindicación 9, caracterizada porque cada una de las
membranas es de forma circular.
11. Cámara de encapsulación según una de las
reivindicaciones 8 a 10, caracterizada porque contiene unas
células que producen por lo menos una sustancia biológicamente
activa de interés.
12. Cámara de encapsulación según la
reivindicación 11, caracterizada porque las células se
seleccionan de entre las células hepáticas y las células de los
islotes de Langherans.
13. Cámara de encapsulación según la
reivindicación 11, caracterizada porque las células se
transforman mediante por lo menos un ácido nucleico que permite la
expresión de una sustancia biológicamente activa de interés.
14. Cámara de encapsulación según la
reivindicación 11, caracterizada porque la sustancia
biológicamente activa de interés se selecciona de entre la
insulina, las citoquinas, las hormonas peptídicas, la hormona de
crecimiento y la calcitonina.
15. Órgano bioartificial, caracterizado
porque comprende una cámara de encapsulación o una pluralidad de
cámaras de encapsulación según cualquiera de las reivindicaciones 8
a 14.
16. Órgano bioartificial según la reivindicación
15, caracterizado porque se trata de un páncreas artificial
que contiene unas células de los islotes de Langherans.
17. Órgano bioartificial según la reivindicación
14, caracterizado porque se trata de un páncreas artificial
en el que la cámara de encapsulación o la pluralidad de cámaras de
encapsulación comprende unas células de los islotes de Langherans,
estando las células preferentemente incluidas en una matriz de
colágeno.
18. Procedimiento de obtención de una membrana
semipermeable para cámara de encapsulación de células que producen
por lo menos una sustancia biológicamente activa de interés,
caracterizado porque comprende las siguientes etapas:
- a)
- crear unos sitios polares en la superficie de una película biocompatible de policarbonato porosa;
- b)
- recubrir la película de policarbonato así tratada mediante una capa de por lo menos un polímero hidrófilo sin ningún injerto químico; y
- c)
- secar.
19. Procedimiento según la reivindicación 18,
caracterizado porque la etapa a) se realiza mediante un
tratamiento por plasma, mediante descarga corona o también mediante
descarga electromagnética a presión atmosférica o al vacío.
20. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 18 ó 19, caracterizado porque en la etapa
b), el polímero hidrófilo se selecciona de entre las celulosas y
sus derivados, las poliacrilamidas y sus copolímeros, la
polivinilpirrolidona (PVP) y sus copolímeros, los copolímeros del
acetato de vinilo y del alcohol vinílico, los polietilenglicoles,
los propilenglicoles, los poli(met)acrilatos
hidrófilos, los poliósidos y los chitosanos.
21. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 18 a 20, caracterizado porque la etapa b) se
realiza con una disolución acuosa de por lo menos un polímero
hidrófilo que presenta una viscosidad comprendida entre 1 y 10
centipoises.
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