ES2339667T3

ES2339667T3 - Estructuras de material compuesto que contienen acido hialuronico y derivados del mismo como nuevos sustitutos e injertos oseos.

Info

Publication number: ES2339667T3
Application number: ES04804587T
Authority: ES
Inventors: Andrea Pastorello; Daniele Pressato
Original assignee: Fidia Advanced Biopolymers SRL
Current assignee: Anika Therapeutics SRL
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2004-11-26
Publication date: 2010-05-24
Anticipated expiration: 2024-11-26
Also published as: EP1715900B1; CA2547461A1; US20070110819A1; EP1715900A1; CA2547461C; DE602004025145D1; DK1715900T3; WO2005051446A1; ATE454910T1; US7709018B2; ITPD20030286A1

Abstract

Un material compuesto multicapa que comprende como la matriz interna un material compuesto que comprende: (i) ácido hialurónico y/o derivados del ácido hialurónico, (ii) una matriz de hueso desmineralizado y/o cerámicos biocompatibles y biodegradables y/o hueso de origen autólogo o alogénico o animal en asociación con al menos una capa que comprende un derivado del ácido hialurónico, en el que dicha al menos una capa se fija en o por medio del borde externo.

Description

Estructuras de material compuesto que contienen ácido hialurónico y derivados del mismo como nuevos sustitutos e injertos óseos.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un material compuesto para uso en la preparación de sustitutos o injertos óseos para la regeneración o formación de tejido óseo en cirugía oncológica, ortopédica y vertebral.

Antecedentes de la invención

"El dolor de espalda" afecta aproximadamente al 60% de la población con una edad superior a 65/70 años y aproximadamente un tercio de los que lo padecen tienen que someterse a cirugía vertebral.

Aunque la etiología del dolor de espalda sigue parcialmente inexplicada, datos clínicos fiables indican que la causa es un proceso degenerativo lento en los discos intervertebrales.

Un proceso de este tipo puede ser debido a diversas causas:

\ding{111}: actividad metabólica alterada;

\ding{111}: suministro reducido de nutrientes;

\ding{111}: viabilidad celular disminuida;

\ding{111}: principalmente envejecimiento celular relacionado con la edad.

Para el tratamiento quirúrgico de dicha patología actualmente se usan dos procedimientos: extracción del disco (discectomía) y fusión de dos vértebras adyacentes (fusión vertebral).

Las vértebras se pueden fusionar entre sí mediante una técnica quirúrgica especial que evita cualquier movimiento entre las mismas.

Este tipo de fusión intervertebral también se realiza en otras patologías, concretamente:

\ding{111}: rotura de una o más vértebras;

\ding{111}: para corregir malformaciones vertebrales tales como la escoliosis;

\ding{111}: después de la extracción de un disco intervertebral;

\ding{111}: infecciones y/o tumores que pueden producir degradación del cuerpo vertebral;

\ding{111}: para tratar la inestabilidad vertebral cuando las vértebras son propensas a deslizarse una sobre otra. Esta afección se denomina espondilolistesis y puede producir la compresión de las raíces nerviosas, de forma que, además del dolor, puede haber problemas de movimiento de las extremidades superiores e inferiores.

Hay diversas técnicas y procedimientos quirúrgicos de fusión de dos vértebras adyacentes, pero todos ellos implican la introducción/aplicación de un injerto óseo, generalmente entre dos vértebras, o sustitutos óseos de diversos tipos de formas y tamaños diferentes, tales como pernos, tapones o pequeñas placas que encajan en los espacios intervertebrales para evitar el colapso y ayudar a la fusión.

Dichas medidas tienen como objetivo:

\ding{111}: mantener el correcto alineamiento entre las dos vértebras;

\ding{111}: mantener y reconstruir el espacio intervertebral;

\ding{111}: consolidar la fusión;

\ding{111}: eliminar el dolor provocado por la compresión de la raíz nerviosa debido al deslizamiento o herniación del disco.

Es conocido que la fusión vertebral puede requerir también una fijación adicional en la parte posterior de las dos vértebras, usando instrumentos metálicos rígidos de diversos tipos y tamaños, tales como tornillos, tapones, pernos, placas, conectores intervertebrales de diversos materiales, con o sin una rosca roscable (por ejemplo, titanio), para evitar que las vértebras se deslicen una sobre otra con la consiguiente compresión y pérdida de alineamiento, mientras se establece la fusión.

Con estos dispositivos no se produce resorción, de forma que, generalmente, permanecen en el lugar de implantación hasta que se retiran quirúrgicamente cuando la fusión es completa.

Durante muchos años el material usado para los injertos óseos ha sido de origen bovino o estaba constituido por fragmentos de la tibia, peroné, fémur o cresta ilíaca de origen autólogo o heterólogo, con un porcentaje de éxito de fusión que varía entre 63 y 95%.

El proceso de fusión es similar al que se produce después de una fractura ósea y no es visible con rayos X hasta seis semanas después de la cirugía.

Las vértebras se pueden fusionar en el espacio intervertebral y/o hasta la parte frontal entre los cuerpos vertebrales adyacentes y/o hasta la parte posterior entre apófisis transversas, láminas o entre otros elementos posteriores de las vértebras, según la patología en cuestión que pretenda tratar la cirugía.

Como ya se ha mencionado, la fusión sólida generalmente se logra mediante injerto de hueso autólogo o alogénico, teniendo ambos ventajas y desventajas específicas.

De hecho, en el caso de hueso autógeno, puede ser difícil encontrar una cantidad que sea suficiente para el propósito del injerto. El hueso alogénico, por otro lado, es seguro que tiene menor actividad osteoinductora.

Estas dificultades han conducido al estudio y desarrollo de sustitutos óseos de origen sintético, semisintético y bioingenieril, es decir, a la construcción de matrices osteoconductoras bi- y tridimensionales capaces de inducir la migración de células dentro de su estructura para la posterior formación de hueso.

La investigación se centró entonces en el estudio de los mecanismos fisiológicos involucrados en la reparación y regeneración óseas.

El hueso está constituido por células sumergidas en una matriz extracelular, el 30-35% de cuyo peso en seco está representado por la matriz orgánica (formada por fibras de colágeno y glicosaminoglicanos, incluyendo ácido hialurónico) y sustancias inorgánicas (incluyendo fosfato de calcio, calcio y fluoruro de magnesio) depositadas entre las fibrillas de colágeno durante la fase de mineralización.

El metabolismo óseo está regulado por hormonas y factores de crecimiento principalmente liberados por plaquetas, macrófagos, fibroblastos u otros tipos de células y principalmente incluyen, por ejemplo, proteínas tales como BMP, TGF, PDGF, FGF, EGF, IGF y VEGF que pueden tener un efecto tanto osteoinductor como angiogénico sobre las células mesenquimales de la médula ósea.

Se han diseñado y desarrollado matrices tridimensionales especiales con diversas formas de diferentes tipos de polímeros, tales como ácido poli-L-láctico, ácido poli-glicólico y ácido poli-láctico-coglicólico, para la formación de matrices tisulares soporte (que posiblemente contienen también factores tróficos y/o osteoinductores) que pueden favorecer la migración de células progenitoras de hueso dentro de su estructura para la regeneración/formación de nuevo tejido óseo (Boyan BD y col., Clin Plast Surg. 1999, 26(4):629-645; Ishaug SL y col., J Biomed Mater Res, 1997, 36(1):17-28).

Sin embargo, se sabe que estos polímeros pueden ser, en realidad, tóxicos, debido a que liberan ácido láctico a medida que se degradan y, además, pueden inducir una respuesta inflamatoria, inhibiendo así el proceso de regeneración ósea.

También se han usado mucho los cerámicos, como hidroxiapatita, fosfato de calcio tribásico y sulfato de calcio en la regeneración ósea, porque son biocompatibles y tienen potencial osteoinductor.

Del mismo modo es conocido el uso de proteínas (y otras moléculas) de la matriz extracelular para la formación de estructuras porosas y/o fibrosas (tales como colágeno, laminina, fibronectina y ácido hialurónico) que potencian la migración y diferenciación de osteoblastos debido a que se pueden cargar con factores tróficos osteoinductores.

Como ya se ha mencionado, los principales factores osteoinductores tróficos son BMP y TGF, y son capaces de dirigir células madre para que se diferencien en osteoblastos y, posteriormente, en osteocitos.

La BMP se aisló primero a partir de muestras de hueso desmineralizado. De hecho, ya en 1965 se demostró que tales matrices desmineralizadas (MD) inducían la formación de nuevas estructuras óseas (Urist MR, Science 150:893, 1965).

Estudios adicionales aclararon posteriormente el papel de la BMP en la reparación/formación de tejido óseo.

\newpage

En 1990, los ensayos clínicos sobre la fusión de vértebras usando diversos tipos de vehículos que contenían BMP, en comparación con injertos de hueso autólogo (Boden SD y col., Spine, 2000, 25(3):376-381), mostraron que la proteína determinaba un elevado porcentaje de fusión, con el consiguiente aumento en la estabilidad mecánica de las vértebras fusionadas.

El proceso de producción de MD consiste en pulverizar muestras óseas hasta lograr partículas con un diámetro de 70-450 \mum antes de desmineralizarlas parcial o totalmente con HCl 0,5 N.

Este proceso permite el mantenimiento total o parcial del componente orgánico del tejido óseo, garantizando también la integridad de las proteínas (y, por tanto, de los factores de crecimiento) contenidas en el mismo.

La capacidad del hueso de regenerarse cuando está dañado es debida a determinadas características exclusivas:

\ding{111}: capacidad osteogénica;

\ding{111}: capacidad osteoinductora;

\ding{111}: capacidad osteoconductora;

En la cirugía vertebral, ésta última propiedad está relacionada con la presencia de una matriz tisular soporte fijada a las estructuras que se van a fusionar, permitiendo la migración y distribución de las células tanto progenitoras de hueso como vasculares dentro de su estructura.

Se sabe que los mejores ejemplos de matrices tisulares soporte son injertos óseos autólogos y/o alogénicos, matrices de hueso desmineralizado, cerámicos, sustitutos óseos constituidos por moléculas de la matriz extracelular (tales como colágeno y glicosaminoglicanos), aunque es obvio que sólo los injertos óseos y la MD se pueden definir como osteoinductores, debido a la presencia intrínseca de factores de diferenciación.

El potencial osteogénico y osteoconductor de las matrices tisulares soporte enumeradas anteriormente puede aumentar considerablemente introduciendo células progenitoras de hueso, posiblemente derivadas de:

\ding{111}: médula ósea intacta;

\ding{111}: médula ósea tratada para la preparación de células mesenquimales purificadas (posiblemente también expandidas in vitro);

\ding{111}: médula ósea tratada para la preparación de células mesenquimales expandidas in vitro y también parcialmente diferenciadas para la inducción de osteoblastos usando factores osteoinductores tales como TGF \beta1 y BMP. Diversos experimentos científicos ya han demostrado la validez del uso de células mesenquimales autólogas y/o alogénicas en diferentes vehículos/matrices tisulares soporte o en matrices constituidas por moléculas de la matriz extracelular, o en polímeros sintéticos y/o semisintéticos o en cerámicos, posiblemente asociados con factores de diferenciación, en la regeneración/formación de nuevo tejido óseo (Horwitz EM y col., Nat Med, 1999, 5(3):309-313; Gregory AH y col., Neurosurg Focus, 2001, 10(4):1-5; Pilitsis JG y col., Neurosurg Focus, 2002, 13(6):1-6).

Por los motivos anteriores, hay muchos tipos conocidos de injertos óseos para uso en cirugía ortopédica vertebral, neuromaxilofacial y odontológica, en cirugía ortopédica de hombro, mano y pie, en cirugía oncológica y en todas aquellas patologías que requieren la regeneración/formación de nuevo tejido óseo (por tanto, también en patologías en las que la fusión de dos huesos adyacentes es indispensable), tales como en los ejemplos siguien-
tes:

\ding{111}: polvo óseo desmineralizado y secado por congelación en una mezcla simple con glicerol (US5.073.373);

\ding{111}: hidrogeles constituidos por ácido hialurónico o chitosán, reticulados y con un elevado peso molecular, que contienen partículas de hueso desmineralizado y posiblemente, también BMP (US 6.326.018);

\ding{111}: matrices tridimensionales porosas biodegradables que contienen una malla de fibras constituida por polímeros mineralizados tales como colágeno sumergido en otros polímeros (tales como celulosa, ácido hialurónico, chitosán y otros de origen sintético) y, posiblemente, que contienen también células medulares (US5.776.193);

\ding{111}: injertos constituidos por matrices tisulares soporte de material compuesto y porosas que contienen materiales hidrófilos tales como colágeno, glicosaminoglicanos y otros polímeros sintéticos y/o semi-sintéticos, como vehículos para proteínas tales como BMP (EP0784985);

\ding{111}: sustitutos óseos constituidos por una matriz orgánica de hueso desmineralizado, tratados posteriormente con glicosaminoglicanos, que contienen factores osteoinductores para la regeneración ósea (US6.165.487);

\ding{111}: sustitutos de hueso artificial principalmente formados por colágeno en matrices de sulfato de calcio (US5.425.769);

\ding{111}: sustitutos óseos compuestos por matrices de hueso desmineralizado y poloxamer como vehículo;

\ding{111}: matrices sintéticas porosas que contienen polímeros tales como colágeno y glicosaminoglicanos reticulados ex vivo, que contienen también proteínas osteogénicas y agentes estabilizadores tales como metilcelulosa (US6.468.308);

\ding{111}: injertos óseos constituidos por partículas de hueso desmineralizado, en un vehículo que contiene ácido hialurónico junto con material celular y, posiblemente, también factores tróficos (US2002/0197242);

\ding{111}: dispositivos constituidos por macroestructuras tridimensionales de ácido D,D,L,L-poliláctico con microestructuras de ácido polihialurónico como vehículo para las BMP (J. Biomed. Matter. Res. 1999, Spring 48(1):95);

\ding{111}: injertos óseos formados por matrices tridimensionales porosas similares en estructura a esponjas, constituidas por partículas de hueso desmineralizado (WO02/05750). El documento WO02/07003 desvela un material compuesto bi-capa tridimensional que comprende derivados de ácido hialurónico con una matriz cerámica que también puede comprender ingredientes activos que se usarán como injertos osteocondrales.

El documento WO93/20858 desvela una pasta de material compuesto para la sustitución ósea.

Bakos D y col, en el documento "Hydroxy apatite collagen hayluronic acid composite" January 1999, BIOMATERIALS Elsevier Science Publishers, desvelan un biomaterial compuesto hecho de hidroxiapatita y colágeno conjugados con ácido hialurónico.

El documento WO95/01181 desvela un material compuesto que es una matriz monocapa que comprende derivados de ácido hialurónico y materiales de matriz, por ejemplo, hidroxiapatita.

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Resumen de la presente invención

El solicitante ha descubierto un material compuesto que comprende:

(i): ácido hialurónico y/o derivados del ácido hialurónico,

(ii): una matriz de hueso desmineralizado y/o cerámicos biocompatibles y biodegradables y/o hueso de origen autólogo o alogénico o animal.

Este material se puede usar en la preparación de un material compuesto multi-capa que contiene, como la matriz interna, el anteriormente mencionado material compuesto, que se asocia con al menos una capa que comprende un derivado del ácido hialurónico.

En concreto, el material compuesto anteriormente mencionado y el material compuesto multicapa derivado se pueden usar en la preparación de sustitutos o injertos óseos para la regeneración o formación de tejido óseo en cirugía.

Por tanto, la presente invención se refiere a injertos óseos o sustitutos óseos constituidos por el material compuesto o el material compuesto derivado multicapa anteriormente mencionados.

La presente invención se refiere además a un procedimiento para la preparación del material compuesto multicapa anteriormente mencionado que comprende las siguientes etapas:

a): formación de la matriz interna mediante asociación de ácido hialurónico (HA) o un derivado del ácido hialurónico (HA) con una matriz de hueso desmineralizado y/o cerámicos biocompatibles y biodegradables y/o hueso de origen autólogo o alogénico o animal.

b): acoplamiento de dicha matriz interna con al menos una capa que comprende un derivado de ácido hialurónico (HA),

c): fijación de la matriz interna a la(s) capa(s) en o mediante el borde externo de la misma.

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Descripción detallada de la invención

Los sustitutos/injertos de tejido óseo según la presente invención son absolutamente innovadores debido a que son tanto osteoconductores como osteoinductores, capaces por tanto de inducir el proceso de osteogénesis celular.

Los nuevos sustitutos/injertos óseos tienen, de hecho, las siguientes propiedades:

\ding{111}: son biodegradables y no producen ninguna sustancia que sea potencialmente tóxica o que pueda provocar una respuesta inflamatoria del organismo huésped;

\ding{111}: son osteoconductores porque constituyen estructuras bi- y/o tridimensionales capaces de favorecer la migración celular dentro de las mimas con la consiguiente rápida fibrovascularización mediante el tejido circundante;

\ding{111}: se pueden cargar con componentes celulares de la médula ósea o con células mesenquimales purificadas (posiblemente expandidas in vitro), sin diferenciar o parcial o completamente diferenciadas, in vitro, en osteoblastos y/o osteocitos;

\ding{111}: pueden contener ingredientes farmacológica y/o biológicamente activos tales como antibióticos, fármacos anti-inflamatorios esteroideos y no esteroideos, agentes antineoplásicos, agentes citotóxicos y/o citostáticos, agentes antivíricos, citoquinas y vitaminas.

\ding{111}: han demostrado ser osteoinductores gracias tanto a sus características intrínsecas como debido a que se pueden cargar con hormonas y factores de crecimiento que estimulan la proliferación celular y/o con factores que favorecen la diferenciación celular, o ambos.

\ding{111}: se pueden fabricar en cualquier forma o tamaño, de forma que se pueden aplicar quirúrgicamente siempre que sea necesario un injerto;

\ding{111}: se pueden fijar con una sutura quirúrgica y/o pegar con fibrina u otros pegamentos naturales o sintéticos, o usando polímeros tales como ácido hialurónico y los derivados del mismo.

Estos sustitutos/injertos óseos también se pueden aplicar quirúrgicamente en campos diferentes a la ortopedia, tales como los enumerados a continuación:

\ding{111}: en cirugía vertebral;

\ding{111}: en cirugía maxilofacial;

\ding{111}: en cirugía del hombro, mano y pie;

\ding{111}: en cirugía odontológica;

\ding{111}: en cirugía oncológica (en el caso de resección y/o vaciado de tejido óseo);

\ding{111}: en todos los tipos de cirugía ortopédica que requiera la formación de nuevo tejido óseo para regenerar tejido óseo dañado o quirúrgicamente extraído;

\ding{111}: en todo tipo de cirugía ortopédica que requiera la fusión de huesos adyacentes y, a continuación, la formación de nuevo tejido óseo.

La cirugía ortopédica de la columna vertebral que puede requerir la aplicación del injerto óseo que es el objeto de la presente invención incluye:

\ding{111}: fusión de dos cuerpos vertebrales adyacentes después de la fractura/rotura de uno de ellos;

\ding{111}: fusión de dos cuerpos vertebrales adyacentes para corregir malformaciones vertebrales;

\ding{111}: fusión de dos cuerpos vertebrales después de una discectomía;

\ding{111}: fusión de dos cuerpos vertebrales adyacentes como solución quirúrgica al proceso de deslizamiento de una vértebra sobre la siguiente, con la consiguiente compresión de las raíces nerviosas;

\ding{111}: rellenado de uno ó más cuerpos vertebrales previamente vaciados después de una infección y/o cáncer (lo que puede causar la degeneración del hueso vertebral) y posterior fusión de los dos cuerpos vertebrales adyacentes.

Todos los tipos anteriormente enumerados de injerto/fusión óseos se pueden realizar introduciendo el injerto entre las dos vértebras adyacentes o frente a y/o detrás de las mismas, según la patología que se vaya a tratar quirúrgicamente, como se describió anteriormente.

Los componentes principales presentes en el material compuesto o en la matriz interna de los materiales compuestos derivados multicapa que forman los nuevos sustitutos/injertos óseos según la presente invención son ácido hialurónico (HA) y/o los derivados del mismo, en asociación con MD o hidroxiapatita y/o sales de fosfato de calcio tribásico o, posiblemente, con gránulos y/o polvos de hueso autólogo y/o alogénico y/o hueso de origen
animal.

El HA es un hetero-polisacárido compuesto por restos alternos de ácido D-glucurónico y N-acetil-D-glucosamina. Es un polímero de cadena lineal con un peso molecular que puede variar entre 50.000 y 13x10^{6} Da, según la fuente de que se obtenga y los procedimientos usados para preparar el mismo. Está presente en la naturaleza en los geles pericelulares, en la sustancia fundamental del tejido conectivo de los organismos vertebrados (de los cuales es uno de los principales componentes), en el fluido sinovial de las articulaciones, en el humor vítreo y en el cordón
umbilical.

El HA juega un papel importante en el organismo biológico, como un soporte mecánico para las células en muchos tejidos tales como la piel, los tendones, los músculos y el cartílago. El HA usado en la presente invención puede derivar de cualquier fuente, por ejemplo, se puede extraer de crestas de gallo (patente europea nº 0138572B1) o se puede obtener mediante fermentación (solicitud de patente europea nº 0716688) o por medios tecnológicos (solicitud de patente italiana nº PD94A000042) y su peso molecular puede variar entre 400 y 3x10^{6} Da, en concreto entre 1x10^{5} Da y 1x10^{6} Da y, más concretamente, entre 200.000 y 750.000 Da.

Los derivados del HA que se pueden usar en la formación de los sustitutos/injertos óseos que son el objeto de la presente invención se enumeran a continuación:

1): HA salinizado con bases orgánicas y/o inorgánicas;

2): Hyaff®: ésteres de HA con alcoholes de la serie alifática, aralifática, cicloalifática, aromática, cíclica y heterocíclica, con un porcentaje de esterificación que puede variar según el tipo y la longitud del alcohol usado, preferiblemente entre el 50 y el 100%, a la vez que el porcentaje restante de HA no esterificado se puede salinizar con bases orgánicas y/o inorgánicas (patente europea nº 0216453B1);

3): Hyadd^{TM}: amidas de HA con aminas de la serie alifática, aralifática, cicloalifática, aromática, cíclica y heterocíclica, con un porcentaje de amidación de entre el 0,1 y el 15%, mientras que el porcentaje restante de HA que no ha sido sometido a amidación se puede salinizar con bases orgánicas y/o inorgánicas (publicación de solicitud de patente europea nº 1095064);

4): derivados del HA O-sulfatados hasta el 4º grado de sulfatación (patente europea nº 0702699B1);

5): ACP®: ésteres internos de HA con un porcentaje de esterificación inferior o igual al 20%, preferiblemente entre el 0,05 y el 5%, mientras que el porcentaje restante de HA no esterificado se puede salinizar con bases orgánicas y/o inorgánicas (patente europea nº 0341745B1);

6): Productos de desacetilación del HA: éstos derivan de la desacetilación de la fracción de N-acetil-glucosamina con un porcentaje de desacetilación que varía preferiblemente entre el 0,1 y el 30%, mientras que los grupos carboxi del HA se pueden salinizar con bases orgánicas y/o inorgánicas (solicitud de patente internacional PCT nº WO02/18450);

7): Hyoxx^{TM}: derivados percarboxilados del HA obtenidos por la oxidación del hidroxilo primario de la fracción de N-acetil-glucosamina con un grado de percarboxilación de entre el 0,1 y el 100% y, preferiblemente, entre el 25 y el 75%. Todos los grupos carboxi del HA se pueden salinizar con bases orgánicas y/o inorgánicas (solicitud de patente internacional PCT nº WO02/18448).

Los derivados del HA anteriormente enumerados que han demostrado ser particularmente importantes en la formación de los nuevos injertos óseos son los ésteres de ácido hialurónico, preferiblemente el benciléster (Hyaff® 11), esterificado hasta un porcentaje de entre el 50 y el 100% y, preferiblemente, entre el 75 y el 100%.

Se sabe que el HA, principal ingrediente de la matriz extracelular, modula muchos procesos diferentes tales como proliferación, migración, diferenciación celular y angiogénesis a través del receptor de membrana CD44, y que también tiene otras funciones, tales como la hidratación tisular y la lubricación de articulaciones.

Además, se sabe que las fracciones de HA de bajo peso molecular tienen un fuerte potencial osteoinductor con respecto a las células mesenquimales (patente europea nº 0637245B1) y que el HA, por tanto, se usa a menudo para fabricar formulaciones farmacéuticas (tales como pastas de relleno) posiblemente también en asociación con ingredientes farmacéuticamente activos y gránulos de hueso natural y artificial para favorecer el crecimiento y la regeneración de tejido óseo dañado (patente europea nº 637254).

También es conocido el uso de derivados del HA en la formación de fibras (patente europea nº 0618817B1) que, cuando se fabrican como un material textil no tejido, constituyen una matriz tridimensional que se puede usar sobre todo en el campo de la dermatología (en el proceso de curación de heridas) gracias a la gran capacidad del HA de quemotaxis, favoreciendo el reclutamiento de células en el lugar de la aplicación.

Estos materiales textiles no tejidos basados en derivados del ácido hialurónico se pueden, por tanto, definir como osteoinductores en los casos en los que las células reclutadas estén destinadas posteriormente a diferenciarse en osteoblastos.

Las estructuras tridimensionales anteriormente mencionadas se pueden cargar con células mesenquimales y mantener in vitro tanto tiempo como sea necesario para favorecer la proliferación y/o diferenciación celulares (patente europea nº 0863776B1).

Los nuevos sustitutos/injertos óseos objeto adicional de la presente invención son estructura de material compuesto multicapa principalmente constituidas por ácido hialurónico y los derivados del mismo en asociación con hidroxiapatita y/o fosfato de calcio tribásico y/o con MD y/o con gránulos de hueso de origen autólogo, alogénico o animal.

Se denominan multicapa porque están compuestas por al menos 2, y preferiblemente 3, capas con la matriz interna constituida por el material compuesto según la presente invención que contiene los componentes (i) y (ii) anteriormente mencionados, ensamblados y procesados de diversas formas, intercalados entre los mismos.

El componente principal de las capas anteriormente descritas es un derivado del ácido hialurónico (enumerados anteriormente), preferiblemente un derivado tipo éster y, más específicamente, el benciléster con un porcentaje de esterificación que varía entre el 50 y el 100%, preferiblemente entre el 75 y el 100%, más preferiblemente en las formas que se enumeran a continuación:

-: un material no tejido, como se describe en la patente europea nº 0618817B1, que contiene fibras del éster del ácido hialurónico, posiblemente asociadas con otros polímeros naturales tales como colágeno y celulosa o derivados de los mismos, o polímeros sintéticos tales como el ácido poli-láctico, ácido poli-glicólico y ácido de poli-caprolactona;

-: un material tejido que contiene fibras constituidas por el éster del ácido hialurónico, posiblemente posteriormente sumergidas en una disolución de HA según la patente europea nº 0625056B1;

-: ésteres fabricados en forma de membranas y películas compactas, porosas, microporosas o perforadas (patente europea nº 0462426B1).

Las películas anteriormente mencionadas también pueden ser de otro derivado de HA, tales como los enumerados anteriormente.

La matriz dentro de la estructura reivindicada por el presente solicitante puede estar constituida por 2 o más componentes y puede, por tanto, estar en forma de asociación compuesta de materiales que se enumeran y describen a continuación:

-: sal de sodio del HA, con un peso molecular de entre 30 KDs y 1, 5x10^{3} KDs, preferiblemente de 200 KDs a 750 KDs;

-: derivados del HA tales como ésteres (Hyaff), ésteres internos (ACP), derivados percarboxilados (Hyoxx), amidas (Hyadd) y derivados sulfatados y desacetilados del HA. Dichos derivados se pueden fabricar en forma de fibras, polvos, microesferas, esponjas, pastas, geles y gránulos;

-: matriz ósea, total o parcialmente desmineralizada (MD);

-: materiales biodegradables, biocompatibles y bioabsorbibles tales como hidroxiapatita, fosfato de calcio tribásico y sulfato de calcio;

-: gránulos y/o polvos de hueso de origen autólogo, alogénico o animal, de diversas formas y tamaños.

Los materiales anteriormente mencionados se pueden asociar entre sí de muchas formas diferentes:

1): esponjas preferiblemente constituidas por el benciléster de ácido hialurónico (patente europea nº 0216453B1) con un porcentaje de esterificación que varía entre el 70 y el 100%, que contienen dentro de las mismas gránulos o polvos óseos que son de origen autólogo y/o alogénico y/o animal o gránulos u otras estructuras bi- o tridimensionales constituidos por cerámicos biodegradables o, por último, esponjas que contienen MD.

2): esponjas según el punto 1, recubiertas posteriormente con HA y/o los derivados del mismo en forma de una fina película y/o esponja, para favorecer la entrada, distribución y adhesión de las células que migrarán cuando se hayan cargado dentro de las mismas.

3): esponjas formadas por los ésteres internos de HA (ACP) que contienen entre las mimas gránulos y/o polvos de hueso autólogo y/o alogénico y/o de origen animal, o constituidas por cerámicos biodegradables o, por último, esponjas de ACP que contienen MD.

4): gránulos, esferas, polvos y/o estructuras bi- y tridimensionales de diversos tamaños y formas constituidas por cerámicos biodegradables que recubren/se incorporan a una capa de HA posteriormente reticulada para formar su éster interno (ACP) que, por tanto, cubre todas las estructuras de cerámicos anteriormente descritas.

5): pastas y/o geles constituidos por derivados de HA que encierran polvos y/o gránulos óseos que son autólogos y/o alogénicos y/o de origen animal, o gránulos u otras estructuras bi- o tridimensionales constituidas por cerámicos biodegradables o, por último, pastas y/o geles que contienen MD;

6): fibras constituidas por el benciléster de HA (Hyaff 11) (posiblemente también asociadas con otros polímeros naturales y con los derivados de los mismos, tales como colágeno y celulosa, o polímeros sintéticos tales como el ácido poli-láctico, poli-glicólico y de poli-caprolactona) con un porcentaje de esterificación que varía entre el 50 y el 100%, preferiblemente el 75% (Hyaff 11 p75), en asociación con MD y ácido hialurónico, preferiblemente sal de sodio, para la formación de una pasta compacta como una matriz para insertar entre dos capas, como se describió anteriormente. La matriz se puede mojar con una disolución de Hyaff para hacerla más compacta con las capas entre las cuales se intercala. El porcentaje de dicha matriz compuesta por fibras de Hyaff 11 p75 puede variar entre el 10 y el 50%, pero preferiblemente está entre el 14 y el 24%. El porcentaje de MD en la composición de la matriz puede variar entre el 50 y el 90%, preferiblemente entre el 60 y el 80%. El ácido hialurónico presente en la composición final puede tener un peso molecular que varía de 200 a 750 KDs, preferiblemente de 500 a 700 KDs, y puede estar presente en un porcentaje que varía entre el 0,1 y el 40%, preferiblemente entre el 5 y el 10%.

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Todas las matrices anteriores se pueden sumergir entonces en polímeros de diversos tipos para hacer la matriz final más compacta y para fijar las mismas a la(s) capa(s).

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Los polímeros elegidos por sus cualidades de empapado y fijación son los siguientes:

-: Hyaff 11 con un porcentaje de esterificación de entre el 55 y el 100%;

-: pegamento de fibrina,

-: polímeros foto-reticulables (solicitud internacional de patente nº WO03/076475),

-: colágeno y derivados.

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Cuando se usan polímeros termoplásticos tales como ácido poli-láctico y poli-glicólico o ácido de/VER TODAS poli-caprolactona, todas las matrices anteriores se puede fijar a la(s) capa(s) anteriormente descrita(s) mediante un procedimiento de tratamiento térmico de los bordes externos para evitar que el "sándwich" se separe.

Por el contrario, cuando se usan materiales diferentes a polímeros termoplásticos, las matrices se pueden someter a un procedimiento de punzonado con aguja, junto con las capas entre las cuales se van a intercalar (patente europea nº 0618817 B1). Dicho procedimiento se puede realizar sólo en los bordes externos del "sándwich" o en toda la estructura multicapa. El procedimiento de punzonado con aguja también es posible cuando se usan polímeros termoplásticos, en cuyo caso se puede realizar a alta temperatura para crear puntos de fusión entre las diferentes
fibras.

Por último, las estructuras también se pueden coser con hilo de sutura basado en Hyaff u otro polímero biocompatible y biosabsorbible.

Las estructuras multicapa de material compuesto que son el objeto de la presente invención también pueden adoptar la forma de estructuras tridimensionales con forma de bolsa previstas como rellenos para cuerpos vertebrales que se han vaciado quirúrgicamente después de infecciones o cáncer, o para uso en todo tipo de cirugía ortopédica que requiera la formación de nuevo tejido óseo para la regeneración de tejido que se haya dañado o extraído quirúrgicamente.

Todos los materiales compuestos según la presente invención se pueden cargar con células de médula ósea extraídas del paciente directamente en el quirófano mientras se realiza el tipo de cirugía ortopédica que requiere su aplicación, o unos días antes de la programación de la realización del injerto, para permitir la purificación y expansión in vitro de las células mesenquimales de la médula, de forma que éstas se puedan cargar en la estructura que es el objeto de la presente invención no diferenciadas y/o parcial o completamente diferenciadas en osteoblastos/osteo-
citos.

Alternativamente, dichas estructuras nuevas de material compuesto se pueden cargar también con células de médula ósea alogénicas, posiblemente purificadas, expandidas y diferenciadas in vitro.

Con fines exclusivamente descriptivos, indicamos a continuación algunos ejemplos de la preparación de las estructuras multicapa de material compuesto que son el objeto de la presente invención:

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Ejemplo 1

Preparación de películas compactas constituidas por Hyaff 11 como la(s) capa(s) externa(s) de las nuevas estructuras multicapa de material compuesto

Se prepara un litro de una disolución de Hyaff 11 en DMSO (patente europea nº 0216453B1) con una concentración de 15 0 mg/ml.

Usando una bomba dosificadora de engranajes, la disolución se hace pasar a través de una extrusora con una ranura de 2 0 cm de largo y 200 \mum de ancho; la extrusora se sumerge en un baño coagulante constituido por 10 litros de etanol-agua en una proporción de 90:10.

La película sólida que se forma se hace pasar entonces por dos baños posteriores llenados con, respectivamente, etanol-agua en una proporción de 80:20 y etanol solo.

Por último, la película se seca y se corta al tamaño adecuado.

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Ejemplo 2

Preparación de esponjas de Hyaff 11 que contienen gránulos de hidroxiapatita y/o MD y/u otros cerámicos biocompatibles y biodegradables diferentes

Se mezclan 230 g de cristales de cloruro de sodio con un tamaño de gránulo de entre 200 y 350 \mum con 6,6 g de ácido cítrico con un tamaño de gránulo inferior a 200 \mum y con 8,5 g de bicarbonato de sodio con un tamaño de gránulo de entre 140 y 400 \mum.

La mezcla se complementa entonces con 20 g de hidroxiapatita reabsorbible en gránulos con un tamaño de 200-250 \mum (o más) y/o MD y/o fosfato de calcio tribásico y/o sulfato de calcio.

Dicha mezcla de sales se complementa adicionalmente entonces con 60 ml de una disolución de Hyaff 11 en DMSO con una concentración de 180 mg/ml y los componentes se mezclan durante al menos 1 hora.

La pasta así obtenida se extiende en formas planas que midan, por ejemplo, 5x15 cm, con un espesor, por ejemplo, de entre 2 y 5 mm, preferiblemente de 3 mm. Dichas formas se rocían entonces con una mezcla de sales constituida por:

-: 100 g de NaCl particulado con un tamaño de gránulo inferior a 200 \mum,

-: 30-40 g de ácido cítrico particulado con un tamaño de gránulo inferior a 200 \mum,

-: 50-55 g de bicarbonato de sodio particulado con un tamaño de gránulo inferior a 200 \mum.

El producto así obtenido se sumerge a continuación durante al menos 1 hora en una disolución constituida por agua-etanol en una proporción de 70:30.

El producto se lava entonces repetidamente en agua para eliminar completamente el cloruro de sodio (NaCl). Las esponjas así obtenidas se secan por congelación posteriormente.

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Ejemplo 3

Preparación de esponjas de Hyaff 11 que contienen gránulos de hidroxiapatita que se recubren/a las que se incorpora posteriormente Hyaff 11

Una vez que las esponjas se han preparado como se describe en el ejemplo 2, y antes de que se sequen por congelación, el producto se sumerge en 1 litro de disolución constituida por Hyaff 11 esterificado hasta un grado del 50% (Hyaff 11 p50) en agua con una concentración de 9 g/l. Posteriormente, dicha disolución se despresuriza con una bomba al vacío ajustada a una presión inferior a 800 mbar durante al menos 0,5 minutos y, a continuación, se vuelve a presión atmosférica.

Este ciclo se repite al menos 5 veces.

El material así obtenido se seca por congelación.

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Ejemplo 4

Preparación de matrices de material compuesto de estructuras de hidroxiapatita y/o de hueso que contienen/incor- poran ácido hialurónico reticulado (ACP)

Se disuelven 1,9-2 g de ácido hialurónico salinizado con feniltrimetilamonio en 27-30 ml de agua.

Se coloca un número variable (entre 12 y 18) de estructuras de hidroxiapatita y/o hueso reabsorbibles y porosas (que midan, por ejemplo, 10x10x10 mm) juntas en una bandeja con los lados suficientemente altos como para contener una disolución de ácido hialurónico, preparada como se ha descrito anteriormente, que se vierte sobre la hidroxiapatita hasta que queda totalmente sumergida.

Dicha disolución que contiene derivados de tejido óseo y/o hidroxiapatita se despresuriza con una bomba a vacío ajustada a una presión inferior a 600 mbar durante al menos 0,5 minutos.

El ciclo anteriormente descrito se repite al menos 5 veces.

Posteriormente se lleva a cabo el secado por congelación como se expone a continuación:

-: el producto obtenido se lleva hasta una temperatura de -4ºC

-: la temperatura se hace descender adicionalmente hasta al menos 25ºC

-: la cámara de secado por congelación se despresuriza hasta una presión inferior a 10 mbar y, a continuación, el producto obtenido se calienta hasta una temperatura de 30ºC para eliminar completamente su contenido inicial de agua.

El producto secado por congelación se coloca en un reactor de vidrio con un sistema de refrigeración al cual se han añadido 150 ml de acetona y 1 g de CMPI (yoduro de cloro-metil-piridinio).

Se calienta a 62ºC durante 12 horas para obtener un producto constituido por trozos de hidroxiapatita incorporados en/recubiertos por una esponja de ácido hialurónico reticulado (ACP) que se debe lavar inmediatamente en acetato de amonio al 3%, etanol, en cloruro de sodio al 3% y, por último, en etanol/agua de nuevo para eliminar todas las trazas del cloruro de sodio.

El producto se seca entonces en un flujo de nitrógeno durante al menos 8 horas y, a continuación, se coloca al vacío durante al menos 8 horas.

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Ejemplo 5

Preparación de matrices de material compuesto que contienen ácido hialurónico asociado con MD y/o hidroxiapatita y/o un cerámico biocompatible y biodegradable

Se prepara una disolución que está constituida por 375 mg de ácido hialurónico en 25 ml de tampón fosfato con un pH de 7,2.

La disolución se mezcla con 8 g de MD y/o hidroxiapatita y/u otros cerámicos biocompatibles y biodegradables en forma de gránulos con un tamaño de gránulo de 2 mm.

La matriz así formada se vierte en un recipiente que mida 10x10 cm y está lista para ser secada por congelación.

La estructura esponjosa así obtenida se coloca entre dos capas de material textil no tejido constituido por Hyaff 11 p80.

La estructura multicapa se somete entonces a un procedimiento de punzonado con aguja (como se describe en la patente europea nº 0618817B1) para permitir y favorecer la unión de las dos capas de material textil no tejido y la matriz entre las mismas.

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Ejemplo 6

Preparación de estructuras multicapa de material compuesto en la etapa final de ensamblado y fijación de la matriz interna con la capa externa

Habiendo preparado la matriz como se ha descrito en los ejemplos 2, 3 y 4, se moja con etanol y se extiende sobre las superficies una fina capa de Hyaff 11 en DMSO con una concentración de 50 mg/ml.

Las superficies así preparadas se recubren entonces con el material de elección (material textil no tejido o tela o película, preferiblemente de Hyaff 11), ejerciendo una ligera presión sobre el mismo.

El producto se sumerge entonces en un baño de etanol-agua 80:20 durante 1 hora y se lava repetidamente con etanol puro.

El producto final de material compuesto se lava en agua y se seca por congelación.

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Ejemplo 7

Preparación de estructuras multicapa de material compuesto tipo "sándwich", cuya matriz interna contiene Hyaff, ácido hialurónico y MD

Se mezclan 3,6 g de fibra de Hyaff 11 p75 durante al menos 10 minutos con 84 cc de una disolución constituida por ácido hialurónico en una disolución acuosa con una concentración de 18-19 mg/ml.

Dicha mezcla se complementa con 20 g de gránulos de MD y se amasa durante al menos 15 minutos.

La pasta así obtenida se extiende a continuación en forma de cuadrados que midan, por ejemplo, 10x10 cm, con un espesor de 2-3 mm.

La matriz interna así formada se coloca entre 2 capas de Hyaff 11, fabricadas en forma de un material textil tejido o no tejido, teniendo iguales dimensiones, y el producto multicapa de material compuesto obtenido se calandra y, finalmente, se seca por congelación.

Los trozos secados por congelación se pueden cortar al tamaño adecuado.

En este momento, los trozos se pueden tratar mediante uno u otro de los procedimientos siguientes:

1): ambos se pueden sumergir en una disolución de Hyaff 11 p75 en DMS0 con una concentración de 20-25 mg/ml durante varios minutos.

2): Los bordes de cada trozo se pueden mojar con una disolución de Hyaff 11 en DMS0 (con una concentración de 30-40 mg/ml) y, posteriormente, sumergir en un baño de etanol durante al menos 10 minutos.

Los trozos tratados como se describe en el punto 1 y aquellos tratados como se describe en el punto 2 se lavan dos veces durante al menos 1 hora (con agitación mecánica) con 1 litro de una disolución formada por etanol y agua en una proporción de 80:20, a continuación con etanol puro y, finalmente, se seca.

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Ejemplo 8

Preparación de estructuras multicapa "con forma de bolsa" de material compuesto

Se mezclan 3,6 g de fibras de Hyaff 11 p75 durante al menos 10 minutos con 84 cc de una disolución constituida por ácido hialurónico en una disolución acuosa con una concentración de 18-19 mg/ml.

La pasta así obtenida se inserta en una estructura tubular tejida, preferiblemente hecha de Hyaff 11, y se seca por congelación.

Los bordes se mojan entonces con una disolución de Hyaff 11 en DMS0 con una concentración igual a 35 mg/ml y, a continuación, se sumergen en un baño de etanol durante al menos 10 minutos.

El producto así obtenido se lava en etanol-agua en una proporción de 80:20 durante al menos 1 hora, a continuación de nuevo en etanol puro y, por último, se seca.

Habiendo descrito así la invención, está claro que estos procedimientos se pueden modificar de diversas formas. Tales modificaciones no se deben considerar como divergencias del espíritu y propósito de la invención y cualquier modificación que pudiera ser obvia para un experto en la materia está dentro del ámbito de las reivindicaciones siguientes.

Claims

1. Un material compuesto multicapa que comprende como la matriz interna un material compuesto que comprende:

(i): ácido hialurónico y/o derivados del ácido hialurónico,

(ii): una matriz de hueso desmineralizado y/o cerámicos biocompatibles y biodegradables y/o hueso de origen autólogo o alogénico o animal en asociación con al menos una capa que comprende un derivado del ácido hialurónico, en el que dicha al menos una capa se fija en o por medio del borde externo.

2. El material compuesto multicapa según la reivindicación 1, en el que el ácido hialurónico en (i) se saliniza con bases orgánicas o inorgánicas.

3. El material compuesto multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que dicho derivado del ácido hialurónico en (i) se selecciona del grupo constituido por:

A): ésteres de ácido hialurónico,

B): ésteres internos de ácido hialurónico con un porcentaje de esterificación inferior o igual al 20%,

C): amidas de ácido hialurónico,

D): derivados 0-sulfatados de ácido hialurónico,

E): derivados desacetilados de ácido hialurónico,

F): derivados percarboxilados de ácido hialurónico.

4. El material compuesto multicapa según la reivindicación 3, en el que dicho éster del ácido hialurónico es el benciléster.

5. El material compuesto multicapa según la reivindicación 4, en el que el benciléster tiene un grado de esterificación del 50 al 100%.

6. El material compuesto multicapa según la reivindicación 5, en el que el benciléster tiene un grado de esterificación del 75 al 100%.

7. El material compuesto multicapa según la reivindicación 3, en el que los ésteres internos del ácido hialurónico tienen un grado de esterificación inferior al 20%.

8. El material compuesto multicapa según la reivindicación 7, en el que los ésteres internos del ácido hialurónico tienen un grado de esterificación comprendido entre el 0,05 y el 5%.

9. El material compuesto multicapa según la reivindicación 3, en el que el grado de amidación de las amidas (C) del ácido hialurónico es inferior o igual al 15%.

10. El material compuesto multicapa según la reivindicación 9, en el que el grado de amidación está comprendido entre el 0,1 y el 15%.

11. El material compuesto multicapa según la reivindicación 3, en el que el ácido hialurónico desacetilado tiene un porcentaje de desacetilación inferior o igual al 30%.

12. El material compuesto multicapa según la reivindicación 3, en el que el ácido hialurónico (F) percarboxilado tiene un grado de percarboxilación de entre el 0,1 y el 100%.

13. El material compuesto multicapa según la reivindicación 12, en el que dicho grado de percarboxilación está comprendido entre el 25 y el 75%.

14. El material compuesto multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1-13, en el que los cerámicos biocompatibles y biodegradables se seleccionan del grupo constituido por hidroxiapatita y/o fosfato de calcio tribásico y/o sulfato de calcio.

15. El material compuesto multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1-13, en el que la matriz ósea está parcial o completamente desmineralizada.

16. El material compuesto multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1-15, en el que el derivado del ácido hialurónico tiene un peso molecular de entre 200 y 750 kDs.

17. El material compuesto multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1-16, en el que el derivado del ácido hialurónico está en una forma que se selecciona del grupo constituido por una tela no tejida, una esponja, una pasta, gránulos y polvos.

18. El material compuesto multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1-17, en el que las capas son 2.

19. El material compuesto multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1-18, en el que las capas son 3.

20. El material compuesto multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1-19, en el que dicho derivado del ácido hialurónico contenido en la(s) capa(s) se seleccionan del grupo constituido por:

A): ésteres de ácido hialurónico,

C): amidas de ácido hialurónico,

D): derivados O-sulfatados de ácido hialurónico,

E): derivados desacetilados de ácido hialurónico,

F): derivados percarboxilados de ácido hialurónico.

21. El material compuesto multicapa según la reivindicación 20, en el que dicho éster del ácido hialurónico es el benciléster.

22. El material compuesto multicapa según la reivindicación 21, en el que el benciléster tiene un grado de esterificación del 50 al 100%.

23. El material compuesto multicapa según la reivindicación 22, en el que el benciléster tiene un grado de esterificación del 75 al 100%.

24. El material compuesto multicapa según la reivindicación 20, en el que los ésteres internos del ácido hialurónico tienen un grado de esterificación inferior al 20%.

25. El material compuesto multicapa según la reivindicación 24, en el que los ésteres internos del ácido hialurónico tienen un comprendido entre el 0,05 y el 5%.

26. El material compuesto multicapa según la reivindicación 20, en el que el grado de amidación de las amidas (C) del ácido hialurónico es inferior o igual al 15%.

27. El material compuesto multicapa según la reivindicación 26, en el que el grado de amidación está comprendido entre el 0,1 y el 15%.

28. El material compuesto multicapa según la reivindicación 20, en el que el ácido hialurónico desacetilado tiene un porcentaje de desacetilación inferior o igual al 30%.

29. El material compuesto multicapa según la reivindicación 20, en el que el ácido hialurónico (F) percarboxilado tiene un grado de percarboxilación de entre el 0,1 y el 100%.

30. El material compuesto multicapa según la reivindicación 29, en el que dicha percarboxilación está comprendida entre el 25 y el 75%.

31. El material compuesto multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1-30, en el que los derivados del ácido hialurónico comprendidos en la(s) capa(s) están en una forma seleccionada del grupo constituido por: material no tejido, material tejido, y membranas y películas compactas, perforadas, porosas o microporosas.

32. El material compuesto multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1-31, en el que la matriz interna está en forma de esponja constituida por el benciléster del ácido hialurónico con un porcentaje de esterificación que varía entre el 70 y el 100%, conteniendo dentro dicha esponja:

\ding{111}: gránulos o polvos de hueso que son autólogos y/o alogénicos y/o

\ding{111}: de origen animal, o

\ding{111}: gránulos u otras estructuras bi- o tridimensionales constituidas por cerámicos biodegradables o, por último,

\ding{111}: matriz ósea parcial o completamente desmineralizada.

33. El material compuesto multicapa según la reivindicación 1, recubierto posteriormente con HA y/o los derivados del mismo en forma de una fina película y/o esponja, para favorecer la entrada, distribución y adhesión de las células que migrarán cuando se hayan cargado dentro del mimo.

34. Los materiales compuestos multicapa según la reivindicación 1, en los que la matriz interna está en forma de esponjas formadas por los ésteres internos de HA que contienen dentro de las mismas:

\ding{111}: gránulos y/o polvos de hueso de tipo autólogo y/o alogénico y/o de origen animal,

\ding{111}: cerámicos biodegradables, o

\ding{111}: matriz ósea parcial o completamente desmineralizada.

35. Los materiales compuestos multicapa según la reivindicación 1, en los que la matriz interna está en forma de gránulos, esferas, polvos y/o estructuras bi- y tridimensionales de diversos tamaños y formas constituidas por cerámicos biodegradables que recubren/se incorporan a una capa de HA posteriormente reticulado para formar su éster interno (ACP) que, por tanto, cubre todas las estructuras de cerámicos.

36. Los materiales compuestos multicapa según la reivindicación 1, en los que la matriz interna está en forma de pastas y/o geles constituidos por derivados de HA que encierran polvos y/o gránulos óseos que son autólogos y/o alogénicos y/o de origen animal, o gránulos u otras estructuras bi- o tridimensionales constituidas por cerámicos biodegradables o, por último, pastas y/o geles que contienen matriz ósea desmineralizada.

37. Los materiales compuestos multicapa según la reivindicación 1, en los que la matriz interna está en forma de fibras que comprenden el benciléster de HA con un porcentaje de esterificación que varía entre el 50 y el 100%, posiblemente asociado con otros polímeros naturales seleccionados de colágeno y celulosa y los derivados de los mismos, o polímeros sintéticos seleccionados de ácido poli-láctico, poli-glicólico y de poli-caprolactona, en asociación con matriz ósea desmineralizada y ácido hialurónico.

38. Los materiales compuestos multicapa según la reivindicación 37, en los que la matriz se puede mojar con una disolución de éster del ácido hialurónico para hacerla más compacta con las capas entre las cuales se intercala.

39. Los materiales compuestos multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 37 y 38, en los que dicha matriz consiste en fibras de benciléster del ácido hialurónico que tiene un grado de esterificación del 75% en cantidades que varían del 10 al 50% y matriz ósea desmineralizada en cantidades que varían del 50 al 90% y ácido hialurónico que tiene un peso molecular medio que varía de 200 a 750 KDs en cantidades que varían del 0,1 al 40%.

40. El material compuesto multicapa según la reivindicación 39, en el que dicha matriz consiste en fibras de benciléster del ácido hialurónico que tiene un grado de esterificación del 75% en cantidades que varían del 14 al 24%, matriz ósea desmineralizada en cantidades que varían entre el 60 y el 80%, ácido hialurónico que tiene un peso molecular medio que varía de 500 a 700 KDs en cantidades comprendidas entre el 5 y el 10%.

41. El material compuesto multicapa según la reivindicación 1, en el que dicha matriz interna se sumerge en un polímero para hacer la matriz final más compacta y fijable a la(s) capa(s).

42. El material compuesto multicapa según la reivindicación 41, en el que dicho polímero se selecciona de:

-: benciléster de ácido hialurónico con un porcentaje de esterificación de entre el 55 y el 100%,

-: pegamento de fibrina,

-: polímeros foto-reticulables,

-: colágeno y derivados del mismo.

43. El material compuesto multicapa según la reivindicación 1, en el que dicha(s) capa(s) comprende(n) un éster del ácido hialurónico.

44. Los materiales compuestos multicapa según la reivindicación 43, en los que dicho ácido hialurónico es el benciléster con un porcentaje de esterificación que varía entre el 50 y el 100%.

45. El material compuesto multicapa según la reivindicación 44, en el que dicho grado en porcentaje está comprendido entre el 75 y el 100%.

46. El material compuesto multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 43-45, en el que las capas están en forma de: un material no tejido que contiene fibras del éster del ácido hialurónico, posiblemente asociado con polímeros naturales seleccionados de colágeno y celulosa y los derivados de los mismos, o polímeros sintéticos seleccionados de ácido poli-láctico, ácido poli-glicólico y ácido de poli-caprolactona.

47. El material compuesto multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 43-45, en el que las capas están en forma de un material tejido que contiene fibras del éster del ácido hialurónico, posiblemente posteriormente sumergido en una disolución de ácido hialurónico.

48. El material compuesto multicapa según la reivindicación 1, en el que las capas están en forma de membranas y películas compactas, perforadas, porosas o microporosas.

49. Los materiales compuestos multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1-48, que contienen además ingredientes farmacológica y/o biológicamente activos.

50. Los materiales compuestos multicapa según la reivindicación 49, en los que los ingredientes farmacológicamente activos se seleccionan del grupo constituido por antibióticos, antineoplásicos, anti-inflamatorios, citoquinas, vitaminas y agentes citotóxicos, citostáticos y antivíricos.

51. Los materiales compuestos multicapa según la reivindicación 49, en los que los ingredientes biológicamente activos contienen factores tróficos, osteoinductores y angiogenéticos.

52. El material compuesto multicapa según la reivindicación 51, en el que los factores tróficos, osteoinductores y angiogenéticos contienen BMP, TGF, PDGF, FGF, EGF, IGF y VEGF.

53. El material compuesto multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1-52, cargado con células de médula ósea.

54. El material compuesto multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1-51, cargado con células mesenquimales autólogas y/o alogénicas bien no diferenciadas o bien parcialmente diferenciadas en osteoblastos.

55. Los materiales compuestos multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1-51, cargados con células mesenquimales autólogas y/o alogénicas que están completamente diferenciadas en osteoblastos.

56. Un procedimiento para preparar el material compuesto multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1-55, que comprende las siguientes etapas:

a): formación de la matriz interna mediante asociación de ácido hialurónico y/o un éster del ácido hialurónico y matriz ósea desmineralizada y/o cerámicos biocompatibles y biodegradables y/o hueso de tipo autólogo o alogénico o de origen animal,

b): acoplamiento de la matriz con la(s) capa(s),

c): fijación de la matriz interna a la(s) capa(s) en o por medio del borde externo.

57. El procedimiento según la reivindicación 56, en el que la etapa (c) se lleva a cabo mediante tratamiento térmico.

58. El procedimiento según la reivindicación 56, en el que la etapa (c) se lleva a cabo mediante exposición del material que proviene de la etapa (b) a un procedimiento de punzonado con aguja.

59. El procedimiento según la reivindicación 58, en el que la etapa (c) se lleva a cabo cosiendo el material que proviene de la etapa (b) con hilo hecho de ácido hialurónico y/o de derivados del mismo u otro polímero biocompatible y bioreabsorbible.

60. Un sustituto o injerto óseo constituido por el material compuesto multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1-55.

61. El sustituto o injerto óseo según la reivindicación 60, en forma de sándwich o bolsa.

62. El sustituto o injerto óseo según una cualquiera de las reivindicaciones 60-61 para uso en la regeneración o formación de tejido óseo.

63. El sustituto o injerto óseo según una cualquiera de las reivindicaciones 60-62 para uso en cirugía.

64. El sustituto o injerto óseo según la reivindicación 63 para uso en cirugía vertebral.

65. El sustituto o injerto óseo según la reivindicación 63 para uso en cirugía maxilofacial.

66. El sustituto o injerto óseo según la reivindicación 63 para uso en cirugía del hombro, mano y pie.

67. El sustituto o injerto óseo según la reivindicación 63 para uso en cirugía odontológica.

68. El sustituto o injerto óseo según la reivindicación 63 para uso en cirugía oncológica.

69. El sustituto o injerto óseo según la reivindicación 63 para uso en todo tipo de cirugía ortopédica que requiera la fusión de huesos adyacentes y, a continuación, la formación de nuevo tejido óseo.

70. El sustituto o injerto óseo según la reivindicación 64 para uso en la fusión de dos cuerpos vertebrales adyacentes.

71. El sustituto o injerto óseo según la reivindicación 64 para uso en el llenado de uno o más cuerpos vertebrales previamente vaciados.