ES2329329B1

ES2329329B1 - Pasta termoplastica para la reparacion tejidos vivos.

Info

Publication number: ES2329329B1
Application number: ES200801532A
Authority: ES
Inventors: Salvador Borros Gomez; David Horna Tomas
Original assignee: Institut Quimic de Sarria CETS Fundacio Privada; Universitat Ramon Llull
Current assignee: Institut Quimic de Sarria CETS Fundacio Privada; Universitat Ramon Llull
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2010-09-17
Anticipated expiration: 2028-05-23
Also published as: WO2009141478A1; US20110130290A1; CA2725282A1; EP2301593A1; JP5684111B2; US8703111B2; ES2329329A1; US20140155267A1; JP2011520543A; EP2301593A4; US9381251B2

Abstract

Pasta termoplástica para la reparación tejidos vivos.

Esta invención se refiere a una pasta termoplástica con una reología altamente tixotrópica cuyos componentes
son un biopolímero en bloque y una biocerámica. El material aquí descrito se puede utilizar en implantes óseos y regeneración de tejidos vivos tanto animales como vegetales.

Description

Pasta termoplástica para la reparación tejidos vivos.

Campo de la invención

La presente invención se encuadra dentro del campo de los materiales biocompatibles. En especial aquellos que se utilizan en ingeniería tisular para la reparación de tejidos vivos. En particular, la presente invención pertenece al campo de los biomateriales tixotrópicos, a sus procedimientos de obtención y a sus usos en el tratamiento de reparación, regeneración y acondicionamiento de tejidos vivos.

Antecedentes de la invención

Los materiales biocompatibles o biomateriales son compuestos inertes diseñados para ser implantados o incorporados dentro de un sistema vivo con el objeto de sustituir y/o regenerar tejidos vivos y sus funciones. En ingeniería tisular se han desarrollado diversos biomateriales que promueven la proliferación celular, soportan cargas fisiológicas y son fáciles de manipular y sintetizar. (Biomaterials 27 (2006) 1889-1898; Biomaterials 26 (2005) 3215-322). Entre estos materiales existen diversos tipos de polímeros biocompatibles que a menudo son además biodegradables. (Nature Biotechnology, Volume 20, June 2002 (602-606); Macromolecules 1997, 30, 2876-2882; Macromol. Biosci. 2001, 1, 91-99; Polymer Degradation and Stability 91 (2006) 733-739) Algunos materiales presentan baja viscosidad en condiciones de síntesis pero son capaces de polimerizar y formar geles en condiciones fisiológicas, lo que permite que sean inyectables y evita la necesidad de cirugía (Biomacromolecules 2006, 7, 288-296; Biomaterials 26 (2005) 3941-3951). La bibliografía científica es prolífica en ejemplos y combinaciones. A modo de muestra, Byeongmoon et al. (Macromolecules 33,8317-8322, 2000) describen la síntesis de un biopolímero en bloque que es biodegradable porque contiene ácidos orgánicos tales como el ácido láctico y el ácido glicólico y biopolímeros como el polietilenglicol capaces de gelificar en condiciones fisiológicas sin producir irritación del tejido y que además son biodegradables y reabsorbibles por el organismo. Sin embargo, los materiales de este tipo no pueden soportar cargas fisiológicas pues carecen de dureza por lo que resultan ineficaces mecánicamente cuando se utilizan en estructuras de carga como huesos en animales o ramas en vegetales. Además algunos polímeros experimentan deformaciones cuando son expuestos a altas temperaturas o a estrés por un periodo de tiempo prolongado y sufren un deterioro tan rápido que a veces no permite la completa reparación de la estructura antes de la degradación del polímero. Para solucionar este problema se han ingeniado en el campo de la técnica una serie de materiales compuestos utilizando biocerámicas. Las cerámicas aumentan la dureza y reducen la velocidad de degradación del polímero. En general es deseable que las partículas de biocerámica estén distribuidas de manera homogénea en el polímero biodegradable para que las propiedades del compuesto sean también homogéneas. En ocasiones, algunos implantes médicos de elementos estructurales del cuerpo, como por ejemplo los huesos, están fabricados con un material compuesto polímerolcerámica. La solicitud de patente internacional WO-2008036206-A1 describe un material implantable compuesto de biopolímero y biocerámica, lo cual facilita la resistencia y reduce el desgaste del implante. A diferencia de los polímeros inyectables, estos implantes se forman normalmente fuera del cuerpo y se colocan mediante cirugía. Lamentablemente, tales implantes presentan problemas de adap-
tación a las superficies de destino, que son normalmente irregulares, presentan grietas o una morfología no estándar.

En cierto tipo de lesiones, es posible una estrategia de tratamiento donde el implante constituye una plataforma para la reconstrucción del tejido. Se conocen en el estado de la técnica diversas solicitudes de patentes, que describen la preparación de plataformas con características muy diversas. Un problema crítico para el correcto funcionamiento de estas plataformas es que se ajusten correctamente a las diversas irregularidades de la estructura a tratar. Sin embargo, una vez moldeados, estos compuestos tampoco pueden volver a remodelarse para ajustarse con precisión a la superficie a reparar. La solicitud de patente internacional WO-2007092559-A1 describe un material compuesto de biocerámica y biopolímeros biodegradables adecuados para implantes óseos. La composición del material compuesto descrito en ella le
otorga una rigidez apropiada para cargas fisiológicas pero que impide la correcta adaptación a la superficie a reparar.

Los inventores de la presente solicitud han descubierto de manera sorprendente que un material compuesto por una biocerámica y un polímero en bloque formado por bloques rígidos alternados con bloques flexibles, como por ejemplo los polímeros de polietilenglicol, permite la remodelación tras el endurecimiento de la plataforma. De esta manera, se puede crear una plataforma con una morfología inicial que podrá ser remodelada mediante fuerzas mecánicas a la hora de implantarla para su perfecta adaptación a la superficie a reparar. Este material puede aplicarse además en campos diferentes de la biomedicina, por ejemplo en ingeniería tisular de plantas, como plataforma para injertos o como inductor de enraizamiento.

Breve descripción de las figuras

Figura 1: Gráfico que demuestra la reología de carácter altamente tixotrópico de la pasta termoplástica de la invención. El estudio que se muestra aquí se realizó a una temperatura de 36ºC. Como se puede observar, la viscosidad a esfuerzo 0 Pa es de 4,75 E+05 Pa\cdots.

Figura 2: Demostración de la adaptabilidad de la pasta de la invención a las superficies irregulares. Se puede apre-
ciar que, mediante fuerzas mecánicas, una bola de pasta termoplástica se adapta a la superficie irregular de la figura.

Figura 3: Etapas de síntesis del polímero en bloque del material de la invención.

Objeto de la invención

Un primer objeto de la presente invención se refiere a un material compuesto, de reología tixotrópica, que en estado inicial tiene consistencia de pasta y carácter termoplástico y que está constituido principalmente por un biopolímero de bloque y una biocerámica que constituye entre 10-70% del peso total del material. El biopolímero de bloque se corresponde con la fórmula general [(A-B-C)_{n}-D-E-D-(A-B-C)_{n}-]_{m} donde A y C son monómeros dihidroxilo o diamino, B y D son diácidos carboxílicos, E es un polímero con un índice hidroxilo \geq 10 y n y m son índices numéricos \geq 1. Este biopolímero de bloque comprende un bloque rígido (A-B-C)_{n} y un bloque flexible (-D-E-D-). El bloque rígido consiste en un polímero formado mayoritariamente por enlaces tipo éster y que incluye opcionalmente enlaces tipo amida, mientras que el bloque flexible consiste en un segundo polímero que comprende una cadena hidrocarbonada que contiene enlaces ester o eter.

Un segundo objeto de la presente invención es un procedimiento de preparación del material de la presente invención mediante microondas, que comprende una primera etapa de síntesis en microondas del bloque co-polímero (A-B-C)_{n} donde A es o un monómero lineal alifático dihidroxilo o una diamina, B es un diácido carboxílico y n es un índice numérico \geq1; una segunda etapa de síntesis en microondas del bloque copolímero -D-E-D- donde D es un diácido carboxílico y E es un polímero con un índice hidroxilo \geq 10; una tercera etapa de elongación en microondas del bloque copolímero (A-B-C)_{n} con el bloque copolímero -D-E-D-, para crear el polímero en bloque y una última etapa de mezcla del polímero en bloque con la biocerámica.

Un tercer objeto de la presente invención comprende el uso del material de la presente invención en el tratamiento de reparación de tejidos vivos. Tanto tejidos de origen animal como de origen vegetal como por ejemplo el hueso, piel, pelo uñas y pezuñas, cortes y heridas superficiales, acoplamiento de injertos agrícolas o estimulación del enraizamiento vegetal.

Para facilitar la comprensión de la memoria y las reivindicaciones se facilitan las siguientes definiciones:

Pasta termoplástica es una composición de un material compuesto, que es un sólido constituido por materias que tienen características físicas diferentes en el cual cada una de las materias retiene su propia identidad mientras proporciona ciertas propiedades al compuesto. En especial, pasta termoplástica se refiere aquí a un material deformable, capaz de endurecer a temperaturas de entre 20-50ºC y reblandecer por acción mecánica o por calor; que tiene un fuerte carácter tixotrópico y cuyos materiales constituyentes comprenden, de manera no limitante, partículas de cerámica y un polímero de bloque, con un bloque duro y otro flexible que incluye un polímero con un índice hidroxilo \geq 10, de alto peso molecular y constituido por cadenas capaces de asociarse por medio de fuerzas débiles.

Un polímero de bloque es un copolímero constituido por grupos o bloques diferenciables de macromoléculas con diferentes índices de repetición.

Un biopolímero es un polímero utilizado en biología aplicada, que es compatible con el organismo en el cual se aloja; especialmente, un polímero no alergogénico. Los biopolímeros comprenden macromoléculas poliméricas tanto naturales, bien aisladas de organismos, bien producidas mediante técnicas de biología molecular o ingeniería genética, como sintéticas que sean conocidas o diseñadas ad hoc. Ambas pueden comprender, bien homopolímeros, bien copolímeros o bien una mezcla de estos.

Una biocerámica es un material que se utiliza en biología aplicada. Es cristalino o amorfo, esencialmente inorgánico, no metálico, poroso y frágil; que se forma y madura por la acción del calor. Puede ser inerte o activo y tomar parte en procesos biológicos. Puede permanecer invariable, reabsorberse o disolverse.

La tixotropía es la propiedad de algunos fluidos que muestran un cambio en la viscosidad dependiente de fuerzas externas como el calor o la fricción de manera que en ausencia de dichas fuerzas externas, la viscosidad del fluido es baja o muy baja mientras que tras la aplicación de dichas fuerzas, la viscosidad del fluido aumenta temporalmente.

El índice hidroxilo se refiere a la cantidad de grupos OH que en un polímero son capaces de formar enlaces poliéster y polieter. Los oxígenos de este tipo de enlace son capaces de formar puentes de hidrógeno con una cerámica que forma parte del mismo material compuesto que dicho polímero. Así, cuanto menor el índice hidroxilo, mayor el número de posibles puentes de hidrógeno entre el polímero y la cerámica. El índice de hidroxilo es el número de mg de hidróxido potásico equivalente a los grupos hidroxilo en un gramo de material. Los grupos hidroxilo son acetilados con una cantidad conocida de anhídrido acético. El exceso de anhídrido se descompone posteriormente mediante la adición de agua y el ácido acético formado se valora con una solución etanólica de hidróxido potásico 0,5 N. Para calcular el índice de hidroxilo se procede con la metodología descrita en Fat and Science Technology, 1989. no. 9-1990, pag. 371-373. El índice hidroxilo se calcula según la fórmula:

1

Donde V_{1} es el volumen en ml de la disolución de hidróxido potásico necesario para la muestra; V_{2} es el volumen en ml de la disolución de hidróxido potásico necesario para el blanco; N es la normalidad de la disolución de hidróxido potásico; m es el peso del polímero en gramos y AV es el valor de acidez de la muestra.

El término "reabsorbible" en la presente invención se refiere a que el soporte desaparezca en el tiempo a medida que es sustituido por tejido regenerado. "Asimilable" se refiere en la presente invención a que los componentes de la pasta pueden integrarse a las estructuras normales del organismo sin necesidad de ser previamente degradados. "Degradable" se refiere en la presente invención a que el organismo puede descomponer mediante procesos enzimáticos los elementos que constituyen el material para incorporarlos a sus procesos bioquímicos normales.

Descripción de la invención

El objeto de la presente invención se refiere en un primer aspecto a un material compuesto cuya reología es característicamente tixotrópica por lo que tras endurecerse es capaz de recuperar cierta viscosidad en función de las fuerzas mecánicas y calóricas que se apliquen. Los elementos constituyentes del material compuesto, al que nos referiremos a partir de ahora como pasta termoplástica, consisten principalmente en un polímero de bloque y una biocerámica y opcionalmente otros componentes minoritarios. La composición del polímero en bloque es de particular importancia para la adaptabilidad de la pasta termoplástica ya que es la alternancia de bloques rígidos con bloques flexibles lo que permite la reología tixotrópica. Así, inicialmente los bloques flexibles establecen asociaciones por medio de fuerzas débiles con la biocerámica. En la pasta en reposo, al enfriarse suficientemente, se desacopla esta asociación quedando la pasta cohesionada por asociaciones entre el bloque rígido y la biocerámica así como mediante puentes de H entre las cadenas de polímero de manera que, al aplicar fuerzas mecánicas y una pequeña cantidad de calor sobre la pasta rígida (cuya dureza proviene de la biocerámica), el bloque flexible vuelve a establecer las fuerzas débiles con la biocerámica con el consiguiente aumento de la viscosidad y resultando en la reología tixotrópica descrita en la figura 1. El estudio de la figura 1 se realizó a 36ºC por lo que se demuestra que, en condiciones fisiológicas, la pasta termoplástica cumple los requisitos de dureza necesarios para sustituir y regenerar tejidos como el hueso cuya función se desarrolla a temperaturas similares.

Como se ha explicado anteriormente, la reología tixotrópica es la principal característica de la presente invención. Esta característica principal de la invención confiere la ventaja de permitir una perfecta adaptación a la superficie del tejido a tratar. Los elementos que confieren esta ventaja le dan al material el aspecto y la consistencia de una pasta moldeable por acción de fuerzas mecánicas y calóricas. La figura 2 demuestra la perfecta adaptabilidad de la pasta a superficies irregulares. Otra ventaja característica de la presente invención es su biocompatibilidad. La pasta termoplástica de la presente invención es biocompatible porque es bien tolerada por el organismo al cual se incorpora. Esta ventaja viene dada por la naturaleza de sus componentes: el biopolímero en bloque está compuesto por dos tipos de polímeros, rígido y flexible, ambos degradables, reabsorbibles y asimilables por los organismos vivos. Así mismo, la biocerámica es también reabsorbible, asimilable y biodegradable.

En una realización, el biopolímero que constituye el bloque rígido es un heteropolímero compuesto por ácido glutárico y un diol de no más de 10 carbonos, por ejemplo 1,8-octanodiol. En realizaciones alternativas, se pueden utilizar también monómeros de caprolactona, ácido láctico, ácido glicólico, ácido fumárico y sus mezclas. Se puede introducir en este bloque cualquier monómero que se considere apropiado para su función dentro del material compuesto. En una realización particular, el bloque rígido del biopolímero de bloque comprende enlaces tipo amida en un porcentaje inferior o igual al 5% del peso total de la pasta. De esta manera el resultado obtenido sería una mayor rigidez del material que experimenta cierta disminución de su carácter tixotrópico.

En otra realización particular, el polímero E se elige de entre el grupo de los óxidos de etileno, las poliamidoaminas, las poliaminas, los polioles y sus combinaciones. En una realización preferente, el bloque flexible está formado por polímeros de óxido de etileno, preferiblemente polietilenglicol (PEG) cuyo peso molecular no excede 20,000 kDa. Preferiblemente, el bloque flexible de la pasta de la presente invención es un polímero de óxido de etileno de peso molecular entre 500-20000 kDa. Más preferiblemente dicho polímero presenta un peso molecular entre 1500-10000 kDa y aun más preferiblemente, el peso molecular de dicho polímero está entre 2000-3000 kDa. En otra realización preferente, el polímero de óxido de etileno está ramificado, no excediendo de 50 ramificaciones. Preferiblemente, el biopolímero E presenta entre 3-50 ramificaciones.

La pasta termoplástica puede albergar cualquier biopolímero con un número suficiente de radicales hidroxilo libres, de manera que éstos sean capaces de formar puentes de hidrógeno con la cerámica. Por ejemplo, en otra realización, el bloque flexible es un biopolímero de la familia de los glucosaminglucanos (GAGs), como el ácido hialurónico. Cuando la pasta de la presente invención contiene ácido hialurónico, resulta altamente compatible con el tejido nervioso, epitelial y conectivo. Así, en otra realización particular, el polímero E es un glucosaminglucano seleccionado del grupo formado por condroitin sulfato, dermatan sulfato, keratan sulfato, heparina, heparan sulfato, ácido hialurónico y sus mezclas.

En la presente invención, es preferible que el componente de biocerámica sea particulado y esté distribuido de manera homogénea en la ultraestructura de la pasta. Cuanto más uniforme sea la distribución de las partículas de biocerámica, mas uniforme serán las propiedades del material y más predecible su comportamiento en cada aplicación práctica. En la presente invención, los materiales biocerámicos incluyen de manera no limitante las cerámicas del fosfato cálcico, óxido de aluminio, óxido de circonio, óxido de sílice, carbón pirolítico, bioglass, sales de cobre, hierro, cobalto, zinc, magnesio, manganeso, calcio, boro, bióxido de titanio y combinaciones de estos. En una realización preferida, la biocerámica es la hidroxiapatita. La hidroxiapatita es el componente mineral del hueso natural y se incluirá en la presente invención cuando esta se utilice en el tratamiento de reparación de estructuras de naturaleza ósea. En otra realización preferida, el componente biocerámico comprende el bioglass. El bioglass es una cerámica no cristalina altamente biocompatible. El bioglass se puede sustituir por otra cerámica amorfa de propiedades equivalentes o por otro sólido amorfo altamente biocompatible. Algunas de las realizaciones de la presente invención están concebidas para su uso en el campo de la agricultura y la jardinería industrial u ornamental. Una realización particular de la presente invención incorporaría en la biocerámica sales de cobre (II) como antifúngico para su aplicación en el ensamblaje de injertos vegetales.

Sin modificar los componentes esenciales de la presente invención, se pueden incluir en la pasta termoplástica elementos variados en porcentajes tales que, sin afectar significativamente a la reología del material, le otorguen propiedades específicas para su aplicación en diferentes usos prácticos. En una realización particular, la presente invención comprende además del biopolímero de bloque y la biocerámica, un tercer componente en un porcentaje en peso \leq 1% a elegir de entre antibióticos, factores de crecimiento animal o vegetal, factores celulares, de enraizamiento, promotores de floración, maduración de los frutos, inhibidores de la maduración, factores de senescencia, germinación etc. Entre ellos podrían encontrarse hormonas animales o vegetales, alcaloides, elementos nutritivos, aceites, acondicionadores cosméticos y sus combinaciones. Opcionalmente, la invención contempla también la siembra con células, procariotas o eucariotas, del material de la invención.

En un segundo aspecto, la presente invención se refiere a un proceso de síntesis mediante microondas que, frente a la síntesis convencional, confiere la ventaja de obtener una mayor velocidad de reacción otorgada por las fuerzas electromagnéticas que le confieren las microondas, además de evitar los desfases térmicos asociados con la conducción y/o la temperatura. Así se consiguen unos tiempos de reacción menores además de unas temperaturas más suaves. La síntesis de polímeros mediante microondas ocurre en el rango de minutos mientras que por métodos convencionales el proceso duraría horas. Para sintetizar el material compuesto de la invención, se hace reaccionar en una primera etapa el ácido carboxílico y el dial de manera que el ácido carboxílico se localice en los extremos de las cadenas ya que los grupos carboxílicos deben quedar en los extremos del bloque rígido para que puedan reaccionar con el bloque flexible. Una vez que se obtiene así el bloque rígido, se procede a la segunda etapa donde se hace reaccionar con el bloque flexible; una vez obtenido el polímero de base, se procede al mezclado con la cerámica de elección. Durante las etapas de síntesis, es conveniente la inyección de aire comprimido para ventilar, aumentar el efecto microondas y favorecer la polimerización. La síntesis de los polímeros puede realizarse asimismo mediante procedimientos convencionales. Ello requeriría temperaturas mas elevadas y además sería necesaria la elección de catalizadores adecuados y un sistema de extracción del agua producida en la policondensación. La figura 3 ilustra las reacciones que tienen lugar en la síntesis mediante microondas de la pasta termoplástica de la presente invención.

En un tercer aspecto, el objeto de la presente invención se refiere a la utilización de la pasta termoplástica en el tratamiento de reparación de tejidos vivos, tanto animales como vegetales. En una realización preferente, el tejido animal es el hueso de mamíferos, incluyendo el hueso humano. En este caso la pasta de la presente invención incluiría una biocerámica como por ejemplo la hidroxiapatita, que es el componente mineral del hueso natural, para estimular la regeneración del hueso. Otras biocerámicas con propiedades equivalentes o mejoradas podrían ser igualmente incluidas para este uso particular de la pasta termoplástica de la presente invención. En una realización más preferente, la pasta termoplástica así constituida se emplea en el tratamiento de roturas y enfermedades óseas.

En otra realización preferente, la pasta termoplástica se utiliza en el tratamiento y acondicionamiento de estructuras superficiales tales como la piel, el pelo, las uñas y las pezuñas así como en el tratamiento de cortes y heridas superficiales. En este caso, la pasta termoplástica de la presente invención incluye un polímero E promotor de la proliferación y la migración celular, como, por ejemplo, el ácido hialurónico. También, por ejemplo, efectores citotóxicos para el tratamiento de lesiones producidas por un crecimiento celular desproporcionado como son, por ejemplo, los tumores. Independientemente de cual sea el polímero de elección para el bloque flexible, se incluirán constituyentes minoritarios a la pasta para conseguir efectos terapéuticos o cosméticos apropiados para cada caso. Entre ellos se pueden encontrar, como se ha dicho anteriormente, compuestos citotóxicos, factores de crecimiento o diferenciación celular, compuestos antivirales, antibióticos y antifúngicos, partículas portadoras de ácidos nucleicos destinados a modificar la expresión celular de elementos genéticos intrínsecos o extrínsecos al tejido, elementos nutritivos y acondicionadores como aceites cosméticos y combinaciones de todos ellos.

En otra realización particular, la pasta termoplástica se utiliza en el tratamiento de reparación de tejidos vegetales, como por ejemplo los tejidos vegetales lignificados. En una realización preferente, la presente invención se utiliza en el acoplamiento de injertos agrícolas. En este caso, la pasta termoplástica de la presente invención incluye una biocerámica que comprende sales de cobre (II), que actúan como agente antifúngico. Además o alternativamente, la pasta termoplástica de la presente invención puede incluir otros componentes de características equivalentes o mejoradas para este mismo propósito, bien como componentes mayoritarios que formen parte de los componentes esenciales o bien como componentes minoritarios en una proporción no superior al 1%. Otra realización preferente de la presente invención comprende el uso de la pasta termoplástica descrita en la estimulación del enraizamiento vegetal de, por ejemplo, arbustos y árboles. En este caso, la pasta termoplástica de la presente invención incluye entre sus componentes minoritarios hormonas vegetales y opcionalmente células procariotas con el objeto de estimular los procesos fisiológicos normales de tales tejidos. Con el mismo objeto se pueden incluir en la pasta de la presente invención otros componentes de características equivalentes o mejoradas.

Ejemplos Ejemplo 1 Síntesis de la pasta termoplástica Reactivos

Se hacen reaccionar 12 g de ácido glutárico (0,09 moles) y 11'1 g de 1,8 octanodiol (0,08 moles) en un horno de microondas (Discorvery CEM) a una potencia de 100 W durante 1 hora. Se trabaja a vacío (100 mbar) y refrigerando el sistema con aire comprimido para mantener la temperatura constante a 120ºC. De esta manera se genera un bloque rígido.

Posteriormente el bloque rígido se hace reaccionar con polietilenglicol de 2000 (6,5 g 3 mM) en el mismo reactor de microondas durante 240 minutos y una potencia de 100 W a 120ºC. De nuevo se trabaja a vacío y con refrigeración de aire comprimido.

El polímero resultante (biopolímero en bloque) (10 g) se mezcla con 10 g de Hidroxiapatita de baja cristalinidad obtenida en nuestro laboratorio mediante un proceso de sol-gel (E. Garreta 2005, Tesis doctoral Institut Químic de Sarriá-Universitat Ramon Llull) mediante un mezclador planetario tipo Speed Mixer ®.

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Ejemplo 2 Utilización de la pasta con hidroxiapatita en la reparación ósea

Utilizando el polímero sintetizado por el método del ejemplo 1 se obtiene una pasta termoplástica al mezclar en proporciones 1:1 en peso con hidroxiapatita consiguiendo una pasta moldeable y adaptable.

Esta pasta es implantada en defectos calvarios en ratas. En las observaciones preliminares no se han observado síntomas de inflamación de los especímenes. Y el defecto después de tres meses se observa totalmente cubierto

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Ejemplo 3 Utilización de la pasta con sulfato de cobre en el acoplamiento de injertos vegetales

El polímero termoplástico de la invención y cuyo método de síntesis se explica en el ejemplo uno, se mezcla con una proporción 1:0,02 de sulfato de cobre, producto con una gran actividad fungicida. La pasta resultante de fácil aplicación se deposita sobre ramas de árboles frutales acabadas de podar. Después de la aplicación se observa un recubrimiento homogéneo sobre la herida que es mecánicamente estable. Al cabo de dos meses no se observa ningún residuo sobre la herida ya recuperada y tampoco la aparición de hongos y ninguna otra enfermedad relacionada con el proceso de poda.

Claims

1. Una pasta termoplástica de reología tixotrópica que comprende:

a): Un biopolímero de bloque, de fórmula [(A-B-C)_{n}-D-E-D-(A-B-C)_{n}-]_{m} que comprende un bloque rígido (A-B-C)_{n} y un bloque flexible (-D-E-D-).

Donde:

\quad: A y C son monómeros dihidroxilo o diamino

\quad: B y D son diácidos carboxílicos,

\quad: E es un polímero con un índice hidroxilo \geq 10.

\quad: n y m son índices numéricos \geq 1

Y donde:

\quad: El bloque rígido, (A-B-C)_{n}, consiste en un polímero que comprende enlaces tipo éster y opcionalmente enlaces tipo amida y,

\quad: donde el bloque flexible, (-D-E-D-), consiste en un segundo polímero que comprende una cadena hidrocarbonada que contiene enlaces tipo ester o eter.

b): Una biocerámica en una proporción de 10-70% del peso total de la pasta termoplástica.

2. Pasta termoplástica según la reivindicación 1 que comprende monómeros diamino en el polímero rígido en proporción \leq 5% del peso total de la pasta termoplástica.

3. Una pasta termoplástica según la reivindicación 1 donde E es un polímero a elegir de entre el grupo de polímeros de óxido de etileno, poliamidoaminas, poliaminas, polioles y combinaciones de ellos.

4. Una pasta termoplástica según la reivindicación 3 donde el biopolímero E es un polímero de óxido de etileno de peso molecular entre 500-20000 kDa.

5. Una pasta termoplástica según la reivindicación 4 donde el biopolímero E es un polímero de óxido de etileno de peso molecular entre 1500-10000 kDa.

6. Una pasta termoplástica según la reivindicación 5 donde el biopolímero E es un polímero de óxido de etileno de peso molecular entre 2000-3000 kDa.

7. Una pasta termoplástica según la reivindicación 3 donde el biopolímero E es un polímero de óxido de etileno que contiene entre 3-50 ramificaciones.

8. Una pasta termoplástica según la reivindicación 1 donde el biopolímero E es un glucosaminglucano seleccionado del grupo formado por condroitin sulfato, dermatan sulfato, keratan sulfato, heparina, heparan sulfato, ácido hialurónico y sus mezclas.

9. Una pasta termoplástica según la reivindicación 1 donde la biocerámica se selecciona de entre el grupo de las cerámicas de fosfato cálcico, óxido de aluminio, óxido de circonio, óxido de sílice, carbón pirolítico, bioglass, sales de cobre, hierro, cobalto, cinc, manganeso, magnesio, calcio, boro, bióxido de titanio y sus combinaciones.

10. Una pasta termoplástica según la reivindicación 9 donde la biocerámica es hidroxiapatita.

11. Una pasta termoplástica según la reivindicación 9 donde la biocerámica comprende sales de cobre (II).

12. Una pasta termoplástica según la reivindicación 9 donde la biocerámica comprende bioglass.

13. Pasta termoplástica según la reivindicación 1 que comprende además un tercer componente en un porcentaje en peso \leq 1% a elegir de entre antibióticos, factores de crecimiento, células procariotas o eucariotas, factores celulares, elementos nutritivos, aceites, acondicionadores cosméticos y sus combinaciones.

14. Procedimiento de preparación de la plasta termoplástica de la reivindicación 1 que comprende:

1): Síntesis en microondas del bloque copolímero (A-B-C)_{n} donde

: A es o un monómero lineal alifático dihidroxilo o una diamina,

: B es un diácido carboxílico,

: N es un indice numérico \geq 1

2): Síntesis en microondas del bloque copolímero -D-E-D- donde

: D es un diácido carboxílico,

: E es un polímero con un índice hidroxilo \geq 10.

3): Elongación en microondas del bloque copolímero (A-B-C)_{n} con el bloque copolímero -D-E-D-, para crear el polímero en bloque.

4): Mezclado del polímero en bloque con la cerámica.

15. Uso de una pasta termoplástica según la reivindicación 1-13 en la fabricación de una plataforma biocompatible para el tratamiento de reparación y acondicionamiento de tejidos vivos.

16. Uso según la reivindicación 15 donde el tejido vivo es de origen animal.

17. Uso, según la reivindicación 16, donde el tejido vivo es el hueso de mamíferos, incluyendo el hueso humano.

18. Uso según alguna de las reivindicaciones 15-17 donde el tratamiento de reparación está dirigido a roturas y enfermedades óseas.

19. Uso según alguna de las reivindicaciones 15-16 donde el tratamiento de reparación está dirigido a estructuras superficiales a elegir del grupo formado por la piel, el pelo, las uñas y las pezuñas. Incluyendo el tratamiento de cortes y heridas superficiales.

20. Uso según la reivindicación 15 donde el tejido vivo es de origen vegetal.

21. Uso según la reivindicación 20 donde el tejido vegetal es un tejido lignificado.

22. Uso según la reivindicación 21 en el acoplamiento de injertos agrícolas.

23. Uso según la reivindicación 20 en la estimulación del enraizamiento vegetal.