ES2821787T3

ES2821787T3 - Producción de materiales reticulados iónicamente novedosos

Info

Publication number: ES2821787T3
Application number: ES13843111T
Authority: ES
Inventors: Gregory J Pomrink; Cecilia A Cao; Joshua Clark; Zehra Tosun; David C Greenspan; Srinivas Katta
Original assignee: Novabone Products LLC
Current assignee: Novabone Products LLC
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2013-10-03
Publication date: 2021-04-27
Anticipated expiration: 2033-10-03
Also published as: EP2903657A4; WO2014055734A3; WO2014055734A2; AU2013327018A1; AU2013327018B2; EP2903657B1; CA2886865A1; EP2903657A2

Abstract

Un procedimiento para preparar un material compuesto de vidrio bioactivo y colágeno reticulado iónicamente, que comprende: (a) mezclar agua o una solución que contiene iones con fibras de colágeno y vidrio bioactivo para formar una pasta; (b) criodesecar la pasta para formar un material compuesto que comprende 60 % en peso a 90 % en peso de vidrio bioactivo; (c) sumergir el material compuesto en agua o una solución que contiene iones metálicos divalentes o polivalentes durante 3-24 horas; y (d) criodesecar el material compuesto; formando de ese modo un material compuesto de biovidrio y colágeno reticulado iónicamente, donde las fibras de colágeno están reticuladas por cationes metálicos divalentes de la solución que contiene iones o por cationes metálicos divalentes que se liberan del vidrio bioactivo en presencia de agua.

Description

DESCRIPCIÓN

Producción de materiales reticulados iónicamente novedosos

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

[0001] El colágeno es el principal componente del tejido conjuntivo y generalmente se encuentra en el cuerpo como una triple hélice. El colágeno también es prevalente en el hueso. Los procedimientos de reticulación conocidos incluyen introducir de enlaces disulfuro entre las moléculas de colágeno y las fibrillas individuales. El colágeno reticulado puede tener atributos mecánicos mejorados. La adición de colágeno reticulado a tejido lesionado o defectos óseos puede servir para proporcionar soporte estructural. Hay diversas maneras de reticular el colágeno, tales como mediante luz UV y mediante el uso de reticulantes químicos. En esta memoria se proporciona una manera novedosa de reticular el colágeno de una forma que mantiene la esterilidad del colágeno sin introducir toxinas que sean difíciles de retirar.

[0002] El vidrio bioactivo fue desarrollado originalmente en 1969 por L. Hench. Además, se desarrollaron vidrios bioactivos como materiales de sustitución ósea, con estudios que demuestran que el vidrio bioactivo puede inducir o ayudar a la osteogénesis. Hench y col., J. Biomed. Mater. Res. 5:117-141 (1971). El vidrio bioactivo puede formar enlaces fuertes y estables con el hueso. Piotrowski y col., J. Biomed. Mater. Res. 9:47-61(1975). Además, el vidrio bioactivo no se considera tóxico para el hueso o el tejido blando según estudios de modelos in vitro e in vivo. Wilson y col., J. Biomed. Mater. Res. 805-817 (1981). Los vidrios bioactivos ejemplares conocidos en la técnica incluyen 45S5, 45S5B1, 58S y S70C30. El vidrio bioactivo original, 45S5, se obtiene de masa fundida. Los vidrios obtenidos mediante el procedimiento sol-gel tienen nanoporos que permiten una superficie específica y bioactividad aumentadas.

[0003] La solicitud de patente de EE. UU. con n.° de publicación 2002/0055143 describe partículas de cemento reticuladas mediante UV con colágeno.

[0004] La patente de EE. UU. n.° 8252055 y el documento US 2011/0217388 A1 describen la reticulación de una composición que contiene mineral de colágeno que incluye biovidrio.

BREVE RESUMEN DE LA INVENCIÓN

[0005] La invención contempla un procedimiento para preparar un material compuesto de vidrio bioactivo y colágeno reticulado iónicamente que comprende: mezclar agua o una solución que contiene iones con fibras de colágeno y vidrio bioactivo para formar una pasta; criodesecar la pasta para formar un material compuesto que comprende 60 % en peso a 90 % en peso de vidrio bioactivo; sumergir el material compuesto en agua o soluciones que contienen iones metálicos divalentes o polivalentes durante 3-24 horas; y criodesecar el material compuesto; formando de ese modo un material compuesto de biovidrio y colágeno reticulado iónicamente, donde las fibras de colágeno están reticuladas por cationes metálicos divalentes en la solución que contiene iones o por cationes metálicos divalentes que se liberan del vidrio bioactivo en presencia de agua.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

[0006]

La figura 1 es una fotomicrografía de material compuesto de bandas de vidrio bioactivo y colágeno reticulado a un aumento de 29,9x. La figura 2 es una fotomicrografía de material compuesto de bandas de vidrio bioactivo y colágeno reticulado a un aumento de 300x.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

[0007] Una manera en la que se puede secar el material compuesto es mediante tratamiento de deshidratación térmica. La reticulación significativa del colágeno se puede producir sin realizar ninguna etapa de secado o etapa de tratamiento de deshidratación térmica. La adición de la etapa de secado o etapa de tratamiento de deshidratación térmica puede conducir a una reticulación mejorada.

[0008] El vidrio bioactivo usado en la invención se puede obtener de masa fundida o mediante un procedimiento de sol-gel. En función de su composición, los vidrios bioactivos de la invención se pueden unir a tejidos blandos, tejidos duros o tanto a tejidos blandos como duros. La composición del vidrio bioactivo se puede ajustar para modular el grado de bioactividad. Asimismo, se puede añadir borato al vidrio bioactivo para controlar la velocidad de degradación. Se pueden añadir elementos adicionales, tales como cobre, zinc y estroncio, al vidrio bioactivo para facilitar el crecimiento óseo saludable. El vidrio bioactivo que también puede ser adecuado incluye vidrios que tienen aproximadamente 40 a aproximadamente 60 % en peso de SiO2, aproximadamente 10 a aproximadamente 34 % en peso de Na2O, hasta aproximadamente 20% en peso de K2O, hasta aproximadamente 5% en peso de MgO, aproximadamente 10 a aproximadamente 35 % en peso de CaO, 0 a aproximadamente 35 % en peso de SrO, hasta aproximadamente 20 % en peso de B2O3 y/o aproximadamente 0,5 a aproximadamente 12 % en peso de P2O5. El vidrio bioactivo puede contener adicionalmente hasta 10 % en peso de CaF2. El vidrio bioactivo puede estar en forma de una partícula, una lámina de vidrio, una fibra, una malla o cualquier combinación de estas formas.

[0009] El vidrio bioactivo es capaz de unirse al hueso, lo que comienza con la exposición del vidrio bioactivo a soluciones acuosas. Los iones de sodio del vidrio pueden intercambiarse con iones de hidronio en los líquidos corporales, lo que aumenta el pH. Los iones de calcio y fósforo pueden migrar desde el vidrio para formar una capa superficial rica en calcio y fosfato. Los iones de boro también pueden migrar desde el vidrio para formar una capa superficial rica en boro. Los iones de estroncio también pueden migrar desde el vidrio para formar una capa superficial rica en estroncio. Debajo de esta capa superficial hay otra capa que se vuelve cada vez más rica en sílice debido a la pérdida de iones de sodio, calcio, estroncio, boro y/o fosfato (patente de EE. UU. n.° 4851 046). La hidrólisis puede romper a continuación los puentes Si-O-Si en la capa de sílice para formar grupos silanol, lo que puede romper la red de vidrio. Se cree que, a continuación, la red de vidrio forma un gel en el que se acumula fosfato de calcio de la capa superficial. A continuación, se puede producir la mineralización a medida que el fosfato de calcio se convierte en hidroxiapatita cristalina, que imita eficazmente la capa mineral de los huesos.

[0010] Las partículas, fibras, mallas o láminas de vidrio bioactivo se pueden preparar mediante un procedimiento sol-gel. Los procedimientos para preparar tales vidrios bioactivos se describen en Pereira, M. y col., “Bioactive glass and hybrid scaffolds prepared by sol- gel method for bone tissue engineering” Advances in Applied Ceramics, 2005, 104(1): 35-42 y en Chen, Q. y col., “A new sol-gel process for producing Na2O-containing bioactive glass ceramics” Acta Biomaterialia, 2010, 6(10):4143-4153.

[0011] Se puede permitir que la composición solidifique. En algunas realizaciones, las partículas de vidrio bioactivo se sinterizan para formar un vidrio poroso.

[0012] Se puede realizar el enfriamiento y recalentamiento repetitivo en el vidrio bioactivo solidificado o sinterizado, con o sin centrifugado, para estirar el vidrio bioactivo producido en forma de fibras. Se puede acoplar un aparato de estirado de vidrio al sistema de centrifugado y a la fuente de vidrio bioactivo fundido, tal como vidrio bioactivo fundido presente en un crisol, para la formación de fibras de vidrio bioactivo. Las fibras individuales se pueden juntar a continuación entre sí, tal como mediante el uso de un adhesivo, para formar una malla. Alternativamente, se puede colocar el vidrio bioactivo en forma fundida en un molde para formar una lámina u otra forma deseada.

[0013] Las partículas, fibras, mallas o láminas de vidrio bioactivo pueden comprender además uno o más adhesivos, tejido óseo injertado, tejido óseo generado in vitro, colágeno, fosfato de calcio, estabilizantes, antibióticos, agentes antibacterianos, antimicrobianos, fármacos, pigmentos, medios de contraste de rayos X, cargas y otros materiales que facilitan el injerto del vidrio bioactivo al hueso.

[0014] Un material cerámico de vidrio bioactivo adecuado para las presentes composiciones y procedimientos puede tener sílice, sodio, calcio, estroncio, fósforo y boro presentes, así como combinaciones de los mismos. En algunas realizaciones, puede estar presente sodio, boro, estroncio y calcio en las composiciones en una cantidad de aproximadamente 1 % a aproximadamente 99 %, con respecto al peso de la cerámica de vidrio bioactivo. En realizaciones adicionales, puede estar presente sodio, boro, estroncio y calcio en la composición en aproximadamente 1 %, aproximadamente 2 %, aproximadamente 3 %, aproximadamente 4 %, aproximadamente 5 %, aproximadamente 6 %, aproximadamente 7%, aproximadamente 8 %, aproximadamente 9% o aproximadamente 10%. En ciertas realizaciones, puede estar presente sílice, sodio, boro y calcio en la composición en aproximadamente 5 a aproximadamente 10 %, aproximadamente 10 a aproximadamente 15%, aproximadamente 15 a aproximadamente 20 %, aproximadamente 20 a aproximadamente 25 %, aproximadamente 25 a aproximadamente 30 %, aproximadamente 30 a aproximadamente 35 %, aproximadamente 35 a aproximadamente 40 %, aproximadamente 40 a aproximadamente 45 %, aproximadamente 45 a aproximadamente 50 %, aproximadamente 50 a aproximadamente 55 %, aproximadamente 55 a aproximadamente 60 %, aproximadamente 60 a aproximadamente 65 %, aproximadamente 65 a aproximadamente 70 %, aproximadamente 70 a aproximadamente 75 %, aproximadamente 75 a aproximadamente 80 %, aproximadamente 80 a aproximadamente 85 %, aproximadamente 85 a aproximadamente 90 %, aproximadamente 90 a aproximadamente 95 % o aproximadamente 95 a aproximadamente 99 %. Algunas realizaciones pueden contener sustancialmente uno o dos de sodio, calcio, estroncio y boro con solo trazas de uno o más de los otros. El término “aproximadamente”, en lo respecta a la cantidad de fosfato de calcio presente en la composición significa /-0,5 %. Por tanto, aproximadamente 5 % significa 5 /- 0,5 %. Los cationes o iones divalentes que pueden estar presentes en cualquiera de los vidrios bioactivos de este y otros aspectos de la invención incluyen uno o más de hierro II, hierro III, alúmina, cromato, cobalto, estaño, cobre, magnesio y zinc.

[0015] Los materiales de vidrio bioactivos pueden comprender además uno o más de un silicato, borosilicato, borato, estroncio o calcio, lo que incluye SrO, CaO, P2O5, SiO2 y B2O3. Un vidrio bioactivo ejemplar es 45S5, que incluye 46,1 % molar de SiO2, 26,9 % molar de CaO, 24,4 % molar de Na2O y 2,5 % molar de P2O5. Un vidrio bioactivo de borato ejemplar es 45S5B1, en el que el SiO2 del vidrio bioactivo 45S5 está sustituido por B2O3. Otros vidrios bioactivos ejemplares incluyen 58S, que incluye 60 % molar de SiO2, 36 % molar de CaO y 4 % molar de P2O5 y S70C30, que incluye 70 % molar de SiO2 y 30 % molar de CaO. En cualquiera de estos u otros materiales de vidrio bioactivo de la invención, el SrO puede estar sustituido por CaO.

[0016] La composición siguiente, que tiene un % en peso de cada elemento en forma de óxido en el intervalo indicado, proporcionará una de varias composiciones de vidrio bioactivo que se pueden usar para formar una cerámica de vidrio bioactivo:

[0017] En algunas realizaciones, las partículas se sinterizan para formar partículas porosas hechas de las partículas de vidrio bioactivo. En una realización, las partículas finas del vidrio bioactivo se mezclan con un polímero de sacrificio y un aglutinante para crear una construcción preformada (p. ej., un bloque o disco). La construcción se calienta a continuación en condiciones específicas que permiten una soldadura de las partículas entre sí sin fundirlas completamente. Este procedimiento usa una temperatura lo suficientemente alta para permitir que el material polimérico se queme dejando una estructura porosa. La resistencia a la compresión, así como la porosidad de la construcción, se pueden controlar variando el tipo y la cantidad del polímero de sacrificio y el tiempo de sinterización y la temperatura usados. Se pueden conseguir porosidades tan altas como 90 % en condiciones adecuadas. Los poros del material de vidrio bioactivo varían de aproximadamente 10 micrómetros a aproximadamente 5100 micrómetros con un tamaño promedio de poro de 100 ± 50 micrómetros, 200 ± 50 micrómetros, 300 ± 50 micrómetros, 400 ± 50 micrómetros, 500 ± 50 micrómetros, 600 ± 50 micrómetros, 700 ± 50 micrómetros, 500-1000 ± 50 micrómetros o 1000 2000 ± 50 micrómetros.

[0018] La cerámica de vidrio bioactivo puede estar en forma de un cuerpo compresible tridimensional de fibras de vidrio sueltas en el que las fibras comprenden uno o más formadores de vidrio seleccionados del grupo que consiste en P2O5, SiO2 y B2O3. Algunas de las fibras tienen un diámetro entre aproximadamente 100 nm y aproximadamente 10 000 nm y una relación dimensional de longitud:anchura de al menos aproximadamente 10. El pH del vidrio bioactivo se puede ajustar según sea necesario.

[0019] En cualquiera de los diversos aspectos y realizaciones de la invención, el vidrio bioactivo puede estar en forma de un “fragmento de CVB”, que, como se define en esta memoria, es una mezcla de colágeno suelto y vidrio bioactivo 45S5 que se vuelve moldeable cuando se hidrata. Alternativamente, en cualquiera de los diversos aspectos y realizaciones de la invención, el vidrio bioactivo puede estar forma de un “fragmento de CVB”, que, como se define en esta memoria, es colágeno y vidrio bioactivo 45S5 que está liofilizado en forma rectangular.

[0020] En algunas realizaciones, el cuerpo comprende fibras que tienen un diámetro entre aproximadamente 100 nm y aproximadamente 10000 nm. El diámetro especialmente pequeño de estas fibras las hace altamente flexibles para que formen el cuerpo compresible sin romperse. En algunas realizaciones, el cuerpo incluye fibras que satisfacen estos requisitos dimensionales además de otras morfologías del vidrio, tales como fibras de otras dimensiones, microesferas, partículas, tiras, escamas o similares. Las fibras pueden tener un abanico de formas de sección transversal, tales como plana, circular, ovalada o no circular.

[0021] Las cerámicas de vidrio bioactivo se pueden preparar calentando una composición que comprende uno o más de S O 2, CaH(PO4), CaO, P2O, Na2O, CaCO3, Na2CO3, K2CO3, MgO y H2BO3 a una temperatura entre 1300 y 1500 °C de tal manera que la composición pueda formar vidrio fundido. Una composición ejemplar que puede formar fibras incluye 40-60 % de SiO2, 10-20 % de CaO, 0-4 % de P2O5 y 19-30 % de NaO. Otras composiciones ejemplares incluyen 45S5, que incluye 46,1 % molar de SiO2, 26,9 % molar de Ca), 24,4 % molar de Na2O y 2,5 % molar de P2O5; 45S5B1, que incluye 46,1 % molar B2O3, 26,9 % molar Ca), 24,4 % molar Na2O y 2,5 % molar P2O5; 58S, que incluye 60 % molar de SiO2, 36 % molar de CaO y 4 % molar de P2O5; y S70C30, que incluye 70 % molar de SiO2 y 30 % molar de CaO. Otra composición ejemplar incluye 40 % molar de SiO2, 40 % molar de B2O3, 20 % molar de CaO y 20 % molar de Na2O.

[0022] En este y otros aspectos de la invención, el tratamiento de deshidratación térmica puede implicar la retirada de agua del colágeno. Se conocen diversos procedimientos de tratamiento de deshidratación térmica del colágeno en la técnica. El tratamiento de deshidratación térmica generalmente implica la aplicación de calor moderado al vacío para retirar agua del colágeno. La reticulación puede ser consecuencia del tratamiento de deshidratación térmica mediante una reacción de deshidratación en la que un grupo hidroxilo de una molécula de colágeno se combina con un protón de otra molécula de colágeno. Cabe señalar que, en los diversos aspectos y realizaciones de la invención, se puede producir una reticulación significativa del colágeno sin tratamiento de deshidratación térmica.

[0023] En algunas realizaciones, las etapas se llevan a cabo sucesivamente como se indica a continuación. Primero se mezcla agua o una solución que contiene iones con el colágeno y vidrio bioactivo para formar una pasta. La pasta se criodeseca a continuación para formar un material compuesto. A continuación, el material compuesto se seca, tal como mediante tratamiento de deshidratación térmica. Cabe señalar que se puede producir una reticulación significativa del colágeno sin que se realice ninguna etapa de secado o etapa de tratamiento de deshidratación térmica.

[0024] Se pueden realizar etapas de inmersión opcionales antes y/o después de uno o más de cada uno de los tratamientos de liofilización, criodesecación o deshidratación térmica. El vidrio bioactivo, el colágeno, las pastas y/o los materiales compuestos se pueden sumergir en soluciones que incluyen agua, PBS, Fe2(SO4)3 o cualquier otro tampón adecuado.

[0025] El colágeno está en forma de fibras suspendidas en solución acuosa. En algunas realizaciones, el vidrio bioactivo está presente en una relación en peso de 80 % a 90 % con respecto al peso total del vidrio bioactivo y el colágeno. La relación en peso de vidrio bioactivo puede ser aproximadamente 80 %, aproximadamente 81 %, aproximadamente 82 %, aproximadamente 83 %, aproximadamente 84 %, aproximadamente 85 %, aproximadamente 86 %, aproximadamente 87 %, aproximadamente 88 %, aproximadamente 89 % o aproximadamente 90 % con respecto al peso total del vidrio bioactivo y el colágeno.

[0026] El material compuesto está reticulado iónicamente. La incubación de colágeno en una solución que contiene cationes divalentes es eficaz para reticular el colágeno. Los cationes divalentes pueden ser uno o más de Ca2+, Mg2+, Fe2+, Sr2+, Cd2+, Co2+, Mn2+, Ni2+ y Zn2+. Los cationes divalentes se pueden lixiviar del vidrio que está sumergido en agua o una solución acuosa que contiene iones. Por ejemplo, un vidrio bioactivo sumergido en agua puede lixiviar iones de calcio y/o estroncio.

[0027] En algunas realizaciones de este y otros aspectos de la invención, se evalúan las propiedades mecánicas del material compuesto o el material. Por ejemplo, se puede medir la resistencia a la tracción, por ejemplo, si el material compuesto está en forma de fibras. Los procedimientos para medir la resistencia a la tracción son conocidos en la técnica, tal como se describe en la norma ASTM D638. También se puede medir la resistencia a la compresión, o capacidad del material compuesto o el material para resistir la compresión. Los procedimientos para medir la resistencia a la compresión son conocidos en la técnica, tal como se describe en la norma ASTM D695, que se incorpora por referencia en esta memoria en su totalidad. Asimismo, se puede ensayar la resistencia a la flexión del material, tal como se describe en Goudouri, y col., “Dental Ceramics/Bioactive Glass Composites: Characterization and Mechanical Properties Investigation” Bioceramics Dev. App. 2011, (1):1-4.

[0028] También se describe un procedimiento para reticular colágeno. El agua o una solución que contiene iones se mezcla con colágeno y un vidrio para formar una pasta. La pasta se criodeseca para formar un material compuesto. El procedimiento puede comprender además secar el material compuesto, tal como mediante tratamiento de deshidratación térmica. Sin embargo, la etapa de tratamiento de deshidratación térmica no es necesaria para que se produzca una reticulación significativa. Estas etapas se pueden realizar sucesivamente o en cualquier orden. El vidrio puede ser tal que es capaz de liberar cationes divalentes en presencia de agua. Algunos vidrios ejemplares incluyen una mezcla de vidrio ionomérico con un vidrio bioactivo 45S5 y una suspensión de una solución de 1 % de CaCl2 a pH 6,5 con un vidrio bioactivo 45S5. Si el vidrio libera cationes divalentes, estos pueden ser uno o más de Ca2+, Cu2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Sr2+, Cd2+, Al2+, Cr2+, Co2+, Mn2+, Ni2+, Sn2+ y Zn2+.

[0029] Estas etapas se llevan a cabo sucesivamente como se indica a continuación. Primero se mezcla agua o una solución que contiene iones con colágeno y un vidrio para formar una pasta. La pasta se criodeseca a continuación para formar un material compuesto. Después la criodesecación, el material compuesto se puede secar opcionalmente, tal como mediante tratamiento deshidratación térmica. Sin embargo, la etapa de tratamiento de deshidratación térmica no es necesaria para que se produzca una reticulación significativa.

[0030] Se pueden realizar etapas de inmersión opcionales antes y/o después de uno o más de cada uno de los tratamientos de liofilización, criodesecación o deshidratación térmica. El vidrio bioactivo, el colágeno, las pastas y/o los materiales compuestos se pueden sumergir en soluciones que incluyen agua, PBS, Fe2(SO4)3 o cualquier otro tampón adecuado.

[0031] En algunas realizaciones, el colágeno está en forma de fibras de colágeno suspendidas en solución acuosa.

[0032] El material compuesto formado en cualquiera de las realizaciones de este aspecto está reticulado iónicamente. La reticulación iónica se puede producir por medio los diversos procedimientos y realizaciones descritos en esta memoria, tal como incubando el material compuesto en vidrio bioactivo. El material compuesto comprende de 60 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 65 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 70 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 75 % en peso a 90 % en peso del vidrio o de 80 % en peso a 90 % en peso del vidrio. En algunas realizaciones, la relación en peso del vidrio bioactivo en el material compuesto puede ser aproximadamente 60 %, aproximadamente 61 %, aproximadamente 62 %, aproximadamente 63 %, aproximadamente 64 %, aproximadamente 65 %, aproximadamente 66 %, aproximadamente 67 %, aproximadamente 68 %, aproximadamente 69 %, aproximadamente 70 %, aproximadamente 71 %, aproximadamente 72 %, aproximadamente 73 %, aproximadamente 74 %, aproximadamente 75%, aproximadamente 76%, aproximadamente 77%, aproximadamente 78%, aproximadamente 79 %, aproximadamente 80 %, aproximadamente 81 %, aproximadamente 82 %, aproximadamente 83 %, aproximadamente 84 %, aproximadamente 85 %, aproximadamente 86 %, aproximadamente 87 %, aproximadamente 88 %, aproximadamente 89 % o aproximadamente 90 %.

[0033] También se describe un procedimiento para reticular fibras de colágeno. El agua o una solución que contiene iones se mezcla con colágeno y un vidrio para formar una pasta. La pasta se criodeseca para formar un material compuesto. El material compuesto se sumerge en agua o soluciones que contienen iones metálicos divalentes o polivalentes. La inmersión puede ser de 3 a 24 horas. El material compuesto se criodeseca. En algunas realizaciones, el colágeno está en forma de fibras suspendidas en solución acuosa. Estas etapas se pueden realizar sucesivamente o en cualquier orden.

[0034] El procedimiento puede comprender además secar el material compuesto, tal como mediante tratamiento de deshidratación térmica. Sin embargo, la etapa de tratamiento de deshidratación térmica no es necesaria para que se produzca una reticulación significativa. En algunas realizaciones, el vidrio es capaz de liberar cationes divalentes en presencia de agua. Algunos cationes divalentes ejemplares incluyen uno o más de Ca2+, Cu2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Sr2+, Cd2+, Al2+, Cr2+, Co2+, Mn2+, Ni2+, Sn2+ y Zn2+. El vidrio puede ser un vidrio bioactivo. El material compuesto puede estar reticulado iónicamente.

[0035] Se pueden realizar etapas de inmersión opcionales antes y/o después de uno o más de cada uno de los tratamientos de liofilización, criodesecación o deshidratación térmica. El vidrio bioactivo, el colágeno, las pastas y/o los materiales compuestos se pueden sumergir en soluciones que incluyen agua, PBS, Fe2(SO4)3 o cualquier otro tampón adecuado.

[0036] En algunas realizaciones, el material compuesto comprende de 60 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 65 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 70 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 75 % en peso a 90 % en peso del vidrio o de 80 % en peso a 90 % en peso del vidrio. En algunas realizaciones, la relación en peso del vidrio bioactivo en el material compuesto puede ser aproximadamente 60 %, aproximadamente 61 %, aproximadamente 62 %, aproximadamente 63 %, aproximadamente 64 %, aproximadamente 65 %, aproximadamente 66 %, aproximadamente 67 %, aproximadamente 68 %, aproximadamente 69 %, aproximadamente 70 %, aproximadamente 71 %, aproximadamente 72%, aproximadamente 73%, aproximadamente 74%, aproximadamente 75%, aproximadamente 76 %, aproximadamente 77 %, aproximadamente 78 %, aproximadamente 79 %, aproximadamente 80 %, aproximadamente 81 %, aproximadamente 82 %, aproximadamente 83 %, aproximadamente 84 %, aproximadamente 85 %, aproximadamente 86 %, aproximadamente 87 %, aproximadamente 88 %, aproximadamente 89 % o aproximadamente 90 %.

[0037] Otro aspecto de la invención contempla un procedimiento para reticular fibras de colágeno para formar un material compuesto de vidrio bioactivo y colágeno reticulado iónicamente. El agua o una solución que contiene iones se mezcla con colágeno y un vidrio para formar una pasta. La pasta se criodeseca para formar un material compuesto. El material compuesto se sumerge en agua o soluciones que contienen iones metálicos divalentes o polivalentes. El material compuesto se criodeseca y a continuación se seca. Estas etapas se pueden realizar sucesivamente o en cualquier orden.

[0038] En algunas realizaciones de este aspecto, el procedimiento comprende además secar el material compuesto. El secado se puede realizar mediante tratamiento de deshidratación térmica. Sin embargo, la etapa de tratamiento de deshidratación térmica no es necesaria para que se produzca una reticulación significativa. En algunas realizaciones, el vidrio es capaz de liberar cationes divalentes en presencia de agua. Algunos cationes divalentes ejemplares incluyen uno o más de Ca2+, Cu2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Sr2+, Cd2+, Al2+, Cr2+, Co2+, Mn2+, Ni2+, Sn2+ y Zn2+.

[0039] En algunas realizaciones, el vidrio es un vidrio bioactivo, tal como los descritos en el aspecto anterior de la invención.

[0040] En algunas realizaciones, se ensayan las propiedades mecánicas del material compuesto. Las formas en las que se ensayan las propiedades mecánicas incluyen las descritas en otros aspectos de la invención.

[0041] En algunas realizaciones, el colágeno está en forma de fibras de colágeno suspendidas en solución acuosa.

[0042] La inmersión del material compuesto en agua o soluciones que contienen iones metálicos divalentes o polivalentes se realiza de 3 a 24 horas. La inmersión se puede realizar durante aproximadamente 3 horas, aproximadamente 4 horas, aproximadamente 5 horas, aproximadamente 6 horas, aproximadamente 7 horas, aproximadamente 8 horas, aproximadamente 9 horas, aproximadamente 10 horas, aproximadamente 11 horas, aproximadamente 12 horas, aproximadamente 13 horas, aproximadamente 14 horas, aproximadamente 15 horas, aproximadamente 16 horas, aproximadamente 17 horas, aproximadamente 18 horas, aproximadamente 19 horas, aproximadamente 20 horas, aproximadamente 21 horas, aproximadamente 22 horas, aproximadamente 23 horas o aproximadamente 24 horas.

[0043] En algunas realizaciones de este aspecto, el material compuesto está reticulado iónicamente mediante cualquiera de los diversos procedimientos descritos en esta memoria, tal como incubando el material compuesto en una solución que tiene cationes divalentes. Una solución ejemplar es el cloruro de calcio. El cloruro de calcio puede estar en una concentración que varía de 0,1 % a 1 %, tal como 0,1 %, 0,2 %, 0,25 %, 0,3 %, 0,4 %, 0,5 %, 0,6 %, 0,7 %, 0,8 %, 0,9 % y 1,0 %. La solución de cloruro de calcio puede estar a cualquier pH, tal como pH 6,5 o pH 7,0. La reticulación también se puede mejorar añadiendo vidrio ionomérico, tal como TF-325 en forma de polvo.

[0044] Se pueden realizar etapas de inmersión opcionales antes y/o después de uno o más de cada uno de los tratamientos de liofilización o deshidratación térmica. El vidrio bioactivo, el colágeno, las pastas y/o los materiales compuestos se pueden sumergir en soluciones que incluyen agua, PBS, Fe2(SO4)3 o cualquier otro tampón adecuado.

[0045] En algunas realizaciones de este aspecto, el material compuesto comprende de 60 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 65 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 70 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 75 % en peso a 90 % en peso del vidrio o de 80 % en peso a 90 % en peso del vidrio. En algunas realizaciones, la relación en peso del vidrio bioactivo en el material compuesto puede ser aproximadamente 60 %, aproximadamente 61 %, aproximadamente 62 %, aproximadamente 63 %, aproximadamente 64 %, aproximadamente 65 %, aproximadamente 66 %, aproximadamente 67 %, aproximadamente 68 %, aproximadamente 69 %, aproximadamente 70 %, aproximadamente 71 %, aproximadamente 72 %, aproximadamente 73 %, aproximadamente 74 %, aproximadamente 75 %, aproximadamente 76 %, aproximadamente 77 %, aproximadamente 78 %, aproximadamente 79 %, aproximadamente 80 %, aproximadamente 81 %, aproximadamente 82 %, aproximadamente 83 %, aproximadamente 84 %, aproximadamente 85 %, aproximadamente 86 %, aproximadamente 87 %, aproximadamente 88 %, aproximadamente 89 % o aproximadamente 90 %.

[0046] También se describe un procedimiento para reticular colágeno. Una solución que contiene iones se mezcla con colágeno y un vidrio para formar una pasta. La pasta se transfiere a un molde. La pasta se criodeseca para formar un material compuesto.

[0047] En algunos aspectos, el procedimiento comprende además secar el material compuesto. El secado se puede realizar mediante tratamiento de deshidratación térmica. Sin embargo, la etapa de tratamiento de deshidratación térmica no es necesaria para que se produzca una reticulación significativa. En algunas realizaciones, el vidrio es capaz de liberar cationes divalentes en presencia de agua. Algunos cationes divalentes ejemplares incluyen uno o más de Ca2+, Cu2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Sr2+, Cd2+, Al2+, Cr2+, Co2+, Mn2+, Ni2+, Sn2+ y Zn2+.

[0048] En algunos aspectos, el vidrio es un vidrio bioactivo. El vidrio bioactivo puede ser uno o más de los diversos vidrios bioactivos descritos en esta memoria. En algunas realizaciones, el vidrio bioactivo puede ser 45S5. La reticulación también se puede mejorar añadiendo vidrio ionomérico, tal como TF-325 en forma de polvo.

[0049] Se pueden realizar etapas de inmersión opcionales antes y/o después de uno o más de cada uno de los tratamientos de liofilización, criodesecación o deshidratación térmica. El vidrio bioactivo, el colágeno, las pastas y/o los materiales compuestos se pueden sumergir en soluciones que incluyen agua, PBS, Fe2(SO4)3 o cualquier otro tampón adecuado.

[0050] En algunos aspectos, se ensayan las propiedades mecánicas del material compuesto. Las formas en las que se ensayan las propiedades mecánicas incluyen las descritas en otros aspectos de la invención.

[0051] El colágeno puede estar en forma de fibras de colágeno suspendidas en solución acuosa.

[0052] En algunos aspectos, la inmersión del material compuesto en agua o soluciones que contienen iones metálicos divalentes o polivalentes se realiza de 3 a 24 horas. La inmersión se puede realizar durante aproximadamente 3 horas, aproximadamente 4 horas, aproximadamente 5 horas, aproximadamente 6 horas, aproximadamente 7 horas, aproximadamente 8 horas, aproximadamente 9 horas, aproximadamente 10 horas, aproximadamente 11 horas, aproximadamente 12 horas, aproximadamente 13 horas, aproximadamente 14 horas, aproximadamente 15 horas, aproximadamente 16 horas, aproximadamente 17 horas, aproximadamente 18 horas, aproximadamente 19 horas, aproximadamente 20 horas, aproximadamente 21 horas, aproximadamente 22 horas, aproximadamente 23 horas o aproximadamente 24 horas.

[0053] En algunos aspectos, el material compuesto está reticulado iónicamente. La reticulación puede provenir de la presencia de cationes divalentes, como se comentó anteriormente.

[0054] En algunos aspectos, el material compuesto comprende de 60 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de

65 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 70 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 75 % en peso a 90 % en peso del vidrio o de 80 % en peso a 90 % en peso del vidrio. En algunas realizaciones, la relación en peso del vidrio bioactivo en el material compuesto puede ser aproximadamente 60 %, aproximadamente 61 %, aproximadamente 62 %, aproximadamente 63 %, aproximadamente 64 %, aproximadamente 65 %, aproximadamente 66 %, aproximadamente

67%, aproximadamente 68 %, aproximadamente 69%, aproximadamente 70%, aproximadamente 71%, aproximadamente 72 %, aproximadamente 73 %, aproximadamente 74 %, aproximadamente 75 %, aproximadamente

76 %, aproximadamente 77 %, aproximadamente 78 %, aproximadamente 79 %, aproximadamente 80 %, aproximadamente 81 %, aproximadamente 82 %, aproximadamente 83 %, aproximadamente 84 %, aproximadamente

85 %, aproximadamente 86 %, aproximadamente 87 %, aproximadamente 88 %, aproximadamente 89 % o aproximadamente 90 %.

[0055] La mezcla comprende de 60 % en peso a 90 % en peso del vidrio. El colágeno es reticulado por el vidrio.

La mezcla no comprende quitosano ni un agente reticulante orgánico. En algunos aspectos, la mezcla comprende además agua. El vidrio puede ser capaz de liberar cationes divalentes en presencia de agua. En algunos aspectos, los cationes divalentes liberados incluyen uno o más de Ca2+, Cu2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Sr2+, Cd2+, Al2+, Cr2+, Co2+, Mn2+, Ni2+, Sn2+ y Zn2+. En algunos aspectos, el vidrio es un vidrio bioactivo.

[0056] En algunos aspectos, el material compuesto comprende de 60 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de

[0057] En algunos aspectos, el vidrio es capaz de liberar cationes divalentes en presencia de agua. Los cationes divalentes pueden ser uno o más de Ca2+, Cu2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Sr2+, Cd2+, Al2+, Cr2+, Co2+, Mn2 y Zn2+. El vidrio también puede ser un vidrio bioactivo en algunas realizaciones de este aspecto. La reticulación también se puede mejorar añadiendo vidrio ionomérico, tal como TF-325 en forma de polvo.

[0058] Otro aspecto contempla un material de colágeno reticulado que consiste en colágeno y un vidrio. El material comprende de 60 % en peso a 90 % en peso del vidrio. En cualquier aspecto, el material comprende aproximadamente 60 %, aproximadamente 61 %, aproximadamente 62 %, aproximadamente 63 %, aproximadamente

64 %, aproximadamente 65 %, aproximadamente 66 %, aproximadamente 67 %, aproximadamente 68 %, aproximadamente 69 %, aproximadamente 70 %, aproximadamente 71 %, aproximadamente 72 %, aproximadamente

73 %, aproximadamente 74 %, aproximadamente 75 %, aproximadamente 76 %, aproximadamente 77 %, aproximadamente 78 %, aproximadamente 79 %, aproximadamente 80 %, aproximadamente 81 %, aproximadamente

82 %, aproximadamente 83 %, aproximadamente 84 %, aproximadamente 85 %, aproximadamente 86 %, aproximadamente 87 %, aproximadamente 88 %, aproximadamente 89 % o aproximadamente 90 % en peso del vidrio.

[0059] El vidrio es capaz de liberar cationes divalentes en presencia de agua. Los cationes divalentes pueden ser uno o más de Ca2+, Cu2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Sr2+, Cd2+, Al2+, Cr2+, Co2+, Mn2+, Ni2+, Sn2+ y Zn2+. un vidrio bioactivo.

[0060] Otro aspecto más contempla un material de colágeno reticulado que consiste en colágeno, agua y un vidrio. El material puede comprender de 60 % en peso a 90 % en peso del vidrio. Alternativamente, el material puede comprender de 65 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 70 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 75 % en peso a 90 % en peso del vidrio o de 80 % en peso a 90 % en peso del vidrio. En cualquiera de las realizaciones de este aspecto, el material comprende aproximadamente 60 %, aproximadamente 61 %, aproximadamente 62 %, aproximadamente 63 %, aproximadamente 64 %, aproximadamente 65 %, aproximadamente 66 %, aproximadamente

85 %, aproximadamente 86 %, aproximadamente 87 %, aproximadamente 88 %, aproximadamente 89 % o aproximadamente 90 % en peso del vidrio.

[0061] En algunos aspectos, el vidrio es capaz de liberar cationes divalentes en presencia de agua. Los cationes divalentes pueden ser uno o más de Ca2+, Cu2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Sr2+, Cd2+, Al2+, Cr2+, Co2+, Mn2+, Ni2+, Sn2+ y Zn2+. El vidrio puede ser un vidrio bioactivo. La reticulación también se puede mejorar añadiendo vidrio ionomérico, tal como TF-325 en forma de polvo.

[0062] Se pueden realizar etapas de inmersión opcionales antes y/o después de uno o más de cada uno de los tratamientos de liofilización, criodesecación o deshidratación térmica. El vidrio bioactivo, el colágeno, las pastas y/o los materiales compuestos se pueden sumergir en soluciones que incluyen agua, PBS, Fe2(SO4)3 o cualquier otro tampón adecuado.

[0063] Otro aspecto más contempla un material de colágeno reticulado que consiste en colágeno, agua, iones y un vidrio. El material comprende de 60 % en peso a 90 % en peso del vidrio. Alternativamente, el material puede comprender de 65 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 70 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 75 % en peso a 90 % en peso del vidrio o de 80 % en peso a 90 % en peso del vidrio. En cualquier aspecto, el material comprende aproximadamente 60 %, aproximadamente 61 %, aproximadamente 62 %, aproximadamente 63 %, aproximadamente 64 %, aproximadamente 65 %, aproximadamente 66 %, aproximadamente 67 %, aproximadamente 68 %, aproximadamente 69 %, aproximadamente 70 %, aproximadamente 71 %, aproximadamente 72 %, aproximadamente 73 %, aproximadamente 74 %, aproximadamente 75 %, aproximadamente 76 %, aproximadamente 77 %, aproximadamente 78 %, aproximadamente 79 %, aproximadamente 80 %, aproximadamente 81 %, aproximadamente 82 %, aproximadamente 83 %, aproximadamente 84 %, aproximadamente 85 %, aproximadamente 86 %, aproximadamente 87 %, aproximadamente 88 %, aproximadamente 89 % o aproximadamente 90 % en peso del vidrio.

[0064] En algunos aspectos, el vidrio es capaz de liberar cationes divalentes en presencia de agua. Los cationes divalentes pueden ser uno o más de Ca2+, Cu2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Sr2+, Cd2+, Al2+, Cr2+, Co2+, Mn2+, Ni2+, Sn2+ y Zn2+. El vidrio puede ser un vidrio bioactivo.

[0065] Otro aspecto contempla un material de colágeno reticulado que consiste en fibras de colágeno y un vidrio. El material comprende de 60 % en peso a 90 % en peso del vidrio. Alternativamente, el material puede comprender de 65 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 70 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 75 % en peso a 90 % en peso del vidrio o de 80 % en peso a 90 % en peso del vidrio. En cualquiera de las realizaciones de este aspecto, el material comprende aproximadamente 60 %, aproximadamente 61 %, aproximadamente 62 %, aproximadamente 63 %, aproximadamente 64 %, aproximadamente 65 %, aproximadamente 66 %, aproximadamente 67%, aproximadamente 68 %, aproximadamente 69%, aproximadamente 70%, aproximadamente 71%, aproximadamente 72 %, aproximadamente 73 %, aproximadamente 74 %, aproximadamente 75 %, aproximadamente 76 %, aproximadamente 77 %, aproximadamente 78 %, aproximadamente 79 %, aproximadamente 80 %, aproximadamente 81 %, aproximadamente 82 %, aproximadamente 83 %, aproximadamente 84 %, aproximadamente 85 %, aproximadamente 86 %, aproximadamente 87 %, aproximadamente 88 %, aproximadamente 89 % o aproximadamente 90 % en peso del vidrio.

[0066] El vidrio es capaz de liberar cationes divalentes en presencia de agua. Los cationes divalentes pueden ser uno o más de Ca2+, Cu2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Sr2+, Cd2+, Al2+, Cr2+, Co2+, Mn2+, Ni2+, Sn2+ y Zn2+. El vidrio también puede ser un vidrio bioactivo.

[0067] Otro aspecto más contempla un material de colágeno reticulado que consiste en fibras de colágeno, agua y un vidrio. El material comprende de 60 % en peso a 90 % en peso del vidrio. Alternativamente, el material puede comprender de 65 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 70 % en peso a 90 % en peso del vidrio, de 75 % en peso a 90 % en peso del vidrio o de 80 % en peso a 90 % en peso del vidrio. En cualquiera de las realizaciones de este aspecto, el material comprende aproximadamente 60 %, aproximadamente 61 %, aproximadamente 62 %, aproximadamente 63 %, aproximadamente 64 %, aproximadamente 65 %, aproximadamente 66 %, aproximadamente 67%, aproximadamente 68 %, aproximadamente 69%, aproximadamente 70%, aproximadamente 71%, aproximadamente 72 %, aproximadamente 73 %, aproximadamente 74 %, aproximadamente 75 %, aproximadamente 76 %, aproximadamente 77 %, aproximadamente 78 %, aproximadamente 79 %, aproximadamente 80 %, aproximadamente 81 %, aproximadamente 82 %, aproximadamente 83 %, aproximadamente 84 %, aproximadamente 85 %, aproximadamente 86 %, aproximadamente 87 %, aproximadamente 88 %, aproximadamente 89 % o aproximadamente 90 % en peso del vidrio.

[0068] El vidrio es capaz de liberar cationes divalentes en presencia de agua. Los cationes divalentes pueden ser uno o más de Ca2+, Cu2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+, Sr2+, Cd2+, Al2+, Cr2+, Co2+, Mn2+, Ni2+, Sn2+ y Zn2+. El vidrio también puede ser un vidrio bioactivo.

EJEMPLO 1

Preparación de fragmentos de CVB

[0069] Un “fragmento de CVB”, como se define en esta memoria, es una mezcla de colágeno suelto y vidrio bioactivo 45S5 que se vuelve moldeable cuando se hidrata.

[0070] La muestra de control “1” se preparó hidratando 100% de colágeno con AGUA DE ALTA PUREZA (agua desionizada preparada usando el sistema Sartorius) hasta que el material se volvió moldeable y a continuación formando una esfera de 2,5 cc. La esfera se sumergió a continuación en AGUA DE ALTA PUREZA durante 24 horas.

[0071] Las muestras de ensayo “2”, “3” y “4” se prepararon combinando biovidrio 45S5 de 1-2 mm y 90-710 pm y biovidrio 45S5 de 32-125 pm con colágeno. Los materiales secos se hidrataron a continuación con diferentes soluciones de CaCl2 y a continuación se sumergieron en AGUA DE ALTA PUREZA durante 24 horas.

[0072] Las muestras de ensayo “5” y “7” se prepararon de manera similar a las muestras 2-4, con la excepción de que se usó HCI para ajustar el pH de las soluciones con diferente porcentaje de CaCl2 a 6,5.

[0073] La muestra de ensayo “6” se preparó sustituyendo 5 % en peso del vidrio bioactivo 45S5 de 32-125 pm con vidrio ionomérico, en particular polvo de vidrio ionomérico TF-325. El fragmento se hidrató y sumergió a continuación en AGUA DE ALTA PUr Ez A.

[0074] Las muestras se evaluaron en una máquina para ensayos de tracción de Shimadzu usando placas de compresión y una celda de carga de 1 kN. Los ensayos se realizaron en condiciones ambientales y todas las muestras se ensayaron según el procedimiento SOP PR-06.06 Ensayos mecánicos de producto de CVB. El desplazamiento del indentador se programó a 25 mm con una velocidad de 15mm/min. La carga se liberaba cuando se obtenía una resistencia máxima de 900 N o una carrera máxima de 30 mm.

[0075] La tabla siguiente ilustra la composición y la resistencia a la compresión de las muestras de fragmentos de CVB que se evaluaron.

[0076] Los datos de la Tabla 1 indican que, después de la inmersión, los fragmentos que contienen vidrio bioactivo son más fuertes que un fragmento que contiene solo colágeno (muestra de control 1). Los datos de las muestras de ensayo 3-5 y 7 indican que la concentración creciente de iones Ca2+ en la solución de hidratación aumenta la resistencia a la compresión. La muestra de ensayo 6 se preparó con las mismas soluciones de hidratación e inmersión que el control (muestra 1 ) y presentó una resistencia a la compresión superior debido a la presencia de los vidrios bioactivo e ionomérico.

[0077] Las muestras preparadas con biovidrio e hidratadas con diversas soluciones de cloruro de calcio presentaban reticulación iónica cuando se sumergían durante 24 horas en AGUA DE ALTA PUREZA.

EJEMPLO 2

Preparación de bandas de CBV

[0078] Una “banda de CBV”, como se define en esta memoria, es colágeno y vidrio bioactivo 45S5 que está liofilizado en forma rectangular.

[0079] La muestra de control A se preparó fabricando una suspensión con colágeno y AGUA DE ALTA PUREZA en una relación 1:1 en peso. La suspensión se liofilizó a continuación y se sometió a DHT en moldes para formar bandas de 5 cc. Las bandas de colágeno se sumergieron a continuación en AGUA DE ALTA PUREZA durante 3 horas y se liofilizaron una vez más.

[0080] La muestra de ensayo B se preparó de manera similar a la muestra A, con la excepción de que la solución de inmersión después del DHT fue 1 % de Fe2(SO4)3 en lugar de AGUA DE ALTA PUREZA.

[0081] Las muestras de ensayo C y E se prepararon con una suspensión de vidrio, colágeno y AGUA DE ALTA PUREZA ajustada a un pH de 5. La muestra C contenía 90 % en peso de vidrio y la muestra E contenía 85 % en peso de vidrio. Las suspensiones se liofilizaron a continuación y después se sometieron a DHT para formar bandas, se sumergieron en AGUA DE ALTA PUREZA durante 3 horas y se liofilizaron una vez más.

[0082] La muestra de ensayo D se preparó de manera similar a la muestra E, con la excepción de que se ajustó el pH de la solución de suspensión con CaCh en lugar de con AGUA DE ALTA PUREZA y HCI y la solución de inmersión fue PBS en lugar de AGUA DE ALTA PUREZA.

[0083] La muestra de ensayo F se preparó combinando el vidrio y colágeno, hidratando con AGUA DE ALTA PUREZA y colocando la muestra en la bandeja. La bandeja se sumergió a continuación en AGUA DE ALTA PUREZA durante 3 horas y se liofilizó. La muestra E no se sometió a DHT.

[0084] Se usó una forma de “placa” para evaluar las bandas en la máquina para ensayos de tracción de Shimadzu. Los ensayos se realizaron en condiciones ambientales y todas las muestras se ensayaron según el procedimiento SOP PR-06.06 Ensayos mecánicos de producto de CVB. La tensión se aplicó en dirección circunferencial. Las muestras se alargaron a una velocidad de 5 mm/min hasta la rotura, con la fuerza y el alargamiento registrados a lo largo el tiempo.

[0085] La tabla siguiente ilustra la composición y la resistencia a la tracción de las muestras de bandas de CBV que se evaluaron. La muestra A es el control.

[0086] Se obtuvieron las densidades aparentes siguientes para las bandas de CVB:

[0087] La muestra de control A se reticuló usando procesamiento mediante DHT. Por lo tanto, las propiedades de tracción aumentadas observadas en las demás muestras B a F se pueden atribuir a la reticulación iónica. La resistencia a la tracción de la muestra B en comparación con el control indica que se produjo reticulación iónica entre el Fe3+(ac.) y las fibras de colágeno. Las muestras C y E presentaron resistencias a la tracción superiores al control (muestra A). La resistencia a la compresión de la muestra F indica que las bandas de CBV se pueden reticular sin procesamiento por DHT.

[0088] Las muestras preparadas con biovidrio presentaron una resistencia a la tracción superior al control, que solo estaba reticulado con DHT. La muestra F indica que el colágeno se puede reticular y se puede conseguir una resistencia a la tracción alta sin procesamiento por DHT.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento para preparar un material compuesto de vidrio bioactivo y colágeno reticulado iónicamente, que comprende:

(a) mezclar agua o una solución que contiene iones con fibras de colágeno y vidrio bioactivo para formar una pasta; (b) criodesecar la pasta para formar un material compuesto que comprende 60 % en peso a 90 % en peso de vidrio bioactivo;

(c) sumergir el material compuesto en agua o una solución que contiene iones metálicos divalentes o polivalentes durante 3-24 horas; y

(d) criodesecar el material compuesto;

formando de ese modo un material compuesto de biovidrio y colágeno reticulado iónicamente, donde las fibras de colágeno están reticuladas por cationes metálicos divalentes de la solución que contiene iones o por cationes metálicos divalentes que se liberan del vidrio bioactivo en presencia de agua.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, donde el vidrio bioactivo tiene un tamaño promedio de poro de al menos 100 micrómetros.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, donde el colágeno está en forma de fibras de colágeno suspendidas en solución acuosa.

4. El procedimiento de la reivindicación 3, donde el vidrio bioactivo está presente en la mezcla acuosa en una relación en peso de 80 %-90 % con respecto al peso total del vidrio bioactivo y el colágeno.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, donde los cationes divalentes son uno o más de Ca2+, Mg2+, Fe2+, Sr2+, Cd2+, Co2+, Mn2+, Ni2+ y Zn2+.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, donde el material compuesto comprende de 65 % en peso a 90 % en peso, o de 70 % en peso a 90 % en peso del vidrio.