ES2857028T3 - Matrices de tejidos con porosidad o propiedades mecánicas controladas - Google Patents

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Abstract

Un dispositivo para el tratamiento de un defecto anatómico, que comprende: un sustrato de material polimérico sintético; y una matriz acelular de tejido incrustada en la estructura reticulada del sustrato de material polimérico sintético, en donde la matriz acelular de tejido comprende una matriz de tejido adiposo.

Description

DESCRIPCIÓN
Matrices de tejidos con porosidad o propiedades mecánicas controladas
La presente descripción se refiere a productos de tejidos y, más particularmente, a matrices de tejidos que se han modificado o combinado con otros materiales para proporcionar un módulo conveniente (de compresión o tracción) u otras propiedades mecánicas controladas al tiempo que permiten el crecimiento celular hacia el interior y la regeneración de tejido. La descripción incluye, además, productos para el tratamiento de tejidos que incluyen una o más áreas de densidad de fibra modificada (por ejemplo, aumentada) y/o propiedades mecánicas modificadas, así como también los métodos para fabricar tales productos.
Diversos productos derivados de los tejidos se usan para regenerar, reparar o tratar de cualquier otra manera los tejidos y órganos enfermos o dañados. Tales productos pueden incluir injertos de tejido y/o tejidos procesados (por ejemplo, matrices acelulares de tejidos de piel, intestino u otros tejidos, con o sin células sembradas). Tales productos generalmente tienen propiedades mecánicas determinadas por la fuente del tejido (es decir, el tipo de tejido y el animal del que se originó) y los parámetros del procesamiento usados para producir los productos de tejidos. Dado que los productos de tejidos se usan a menudo para aplicaciones quirúrgicas y/o como sustitución o aumento de tejidos, los productos deben apoyar el crecimiento y la regeneración de tejidos según sea conveniente para el sitio de implantación seleccionado.
Sin embargo, para proporcionar las propiedades biológicas convenientes, los productos de tejidos, que incluyen las matrices extracelulares de tejidos, deben tener propiedades estructurales y funcionales, que incluye la porosidad y las composiciones químicas adecuadas, para facilitar el crecimiento celular hacia el interior y la regeneración del tejido sin fibrosis o cicatrización excesivas. Además, para servir como rellenos de tejidos, los productos de tejidos deben poseer suficiente rigidez para evitar una compresión o deformación indeseables durante la implantación, que permita al mismo tiempo una sensación o apariencia estética favorables.
Sin embargo, para determinadas aplicaciones, los productos de tejidos actualmente disponibles, tales como las matrices acelulares de tejido o los materiales sintéticos, pueden tener propiedades mecánicas inferiores a las óptimas o pueden alterarse in vivo (por ejemplo, porque se hacen más débiles debido a la actividad de las proteasas) demasiado rápido después de la implantación. Por ejemplo, determinados productos de tejidos pueden comprimirse con demasiada facilidad para actuar como relleno de tejidos o pueden debilitarse o poseer resistencia a la tracción insuficiente, que es necesaria para determinadas aplicaciones de carga.
Además, los diseños de productos de matriz extracelular existentes pueden no ser óptimos para el tratamiento de algunas afecciones. Por ejemplo, los diseños existentes pueden ser demasiado rígidos para usar en el tratamiento de tejidos blandos o demasiado blandos o inelásticos para retener el volumen y el tamaño de poro necesarios para la regeneración duradera del tejido blando. Además, los rellenos de tejidos blandos regenerativos y duraderos deben mantener su volumen mediante una resistencia a las fuerzas de compresión externas al mismo tiempo que proporcionan, simultáneamente, las señales mecánicas celulares adecuadas para repoblar el estroma con tejidos blandos (tales como el adiposo) en lugar de tejidos fibrosos o mineralizados más duros.
Además, algunos productos de matriz extracelular existentes pueden tener diversas propiedades mecánicas, que incluyen tacto, distensibilidad o flexibilidad, que pueden mejorarse para algunos usos. Por ejemplo, algunos materiales a base de colágeno o productos de matriz extracelular pueden exhibir un estiramiento inicial en la denominada región de los dedos del pie (ver la publicación de patente de los EE.UU núm. US20090306790 A1, de Sun y otros, en la Figura 1). Y para determinadas aplicaciones, este estiramiento inicial puede ser inconveniente porque puede requerir un esfuerzo adicional para tensar adecuadamente el material durante la implantación para aplicaciones de carga. El documento WO 2010/059783 describe un dispositivo médico implantable que comprende un material de injerto compuesto.
La presente descripción proporciona productos de tejidos mejorados que tienen un módulo de tracción o compresión conveniente, incluyen propiedades de manipulación mejoradas y/o mantienen la capacidad de soportar el crecimiento celular hacia el interior y la regeneración del tejido.
Resumen
La invención se define por las reivindicaciones.
La presente descripción proporciona dispositivos mejorados para el tratamiento de los tejidos. Los dispositivos pueden incluir uno o más (primeros) componentes seleccionados para permitir el crecimiento celular hacia el interior y la regeneración de tejidos en diversos sitios anatómicos. Además, los dispositivos pueden incluir uno o más (segundos) componentes o regiones modificadas adicionales que incluyen variaciones en una o más de densidad, estructura química, resistencia, módulo de elasticidad y porosidad. Los primeros componentes y los segundos componentes pueden formarse en una estructura tridimensional (por ejemplo, como un material compuesto), que tiene propiedades mecánicas macroscópicas controladas (por ejemplo, un módulo de compresión controlado) que se selecciona para una aplicación conveniente (por ejemplo, como un relleno de tejido para sustituir el tejido que se extrae durante una tumorectomía u otra cirugía). Además, al mismo tiempo que proporciona las propiedades mecánicas convenientes durante un período relevante después de la implantación, el dispositivo puede permitir el crecimiento celular hacia el interior y la regeneración de los tejidos.
De acuerdo con la invención, se proporciona un producto de tejido. El producto de tejido incluye un primer componente que comprende una matriz que contiene colágeno que puede soportar el crecimiento celular hacia el interior y la regeneración del tejido cuando se implanta en un paciente. Además, el producto de tejido incluye un segundo componente que comprende una estructura tridimensional, en donde el primer componente se incrusta en una estructura reticulada del segundo componente. El segundo componente puede tener un módulo de compresión que es mayor que el módulo de compresión del primer componente. De acuerdo con la invención, el primer componente es una matriz acelular de tejido y el segundo componente es un sustrato de material polimérico sintético.
De acuerdo con determinadas modalidades, se proporciona un producto de tejido. El producto puede incluir un primer componente que comprende una matriz extracelular de tejido que contiene colágeno que puede soportar el crecimiento celular hacia el interior y la regeneración de tejido cuando se implanta en un paciente. Además, el producto puede comprender un grupo de regiones de módulo más alto espaciadas a lo largo del primer componente, en donde las regiones de módulos más altos están formadas por la matriz extracelular que contiene colágeno y se han procesado de manera que las regiones tienen mayores densidades de fibras de colágeno que otras porciones del producto de tejido.
Además, la presente descripción proporciona los métodos para producir productos de tejidos. De acuerdo con una modalidad, el método incluye seleccionar un primer material biocompatible que comprende un material de matriz extracelular a base de colágeno que tiene una porosidad y microestructura seleccionadas para permitir el crecimiento celular hacia el interior cuando se implanta en un tejido blando de mamífero. Además, el método puede incluir seleccionar un segundo material biocompatible que tiene una densidad y un módulo de compresión que son mayores que la densidad y el módulo de compresión del primer material biocompatible. El método puede incluir, además, formar un material compuesto a partir del primer material biocompatible y el segundo material biocompatible.
En algunas modalidades, los métodos para producir el producto de tejido pueden comprender seleccionar una matriz extracelular de tejido que contiene colágeno que puede soportar el crecimiento celular hacia el interior y la regeneración de tejido cuando se implanta en un paciente, y procesar la matriz extracelular de tejido que contiene colágeno para producir un grupo de regiones espaciadas en todo el producto de tejido que tiene un módulo más alto y/o una mayor densidad de fibras de colágeno.
Descripción de los dibujos
La Figura 1A es una vista en perspectiva de una matriz de tejido jerárquicamente porosa que se produce de acuerdo con diversas modalidades ilustrativas.
La Figura 1B es una vista ampliada de la matriz de tejido de la Figura 1A.
La Figura 1C es una vista en perspectiva de una matriz de tejido jerárquicamente porosa que se produce de acuerdo con diversas modalidades ilustrativas.
La Figura 2 es una vista en perspectiva de otra matriz de tejido jerárquicamente porosa que se produce de acuerdo con diversas modalidades ilustrativas.
La Figura 3A es una vista lateral de una matriz de tejido y un proceso para formar una matriz de tejido jerárquicamente porosa o resistente a la compresión.
La Figura 3B es una vista lateral de una matriz de tejido jerárquicamente porosa o resistente a la compresión que se produce de acuerdo con el método que se ilustra en la Figura 3A.
La Figura 4A es una vista lateral en alzado de una matriz de tejido que tiene variaciones en la porosidad y en las propiedades mecánicas (por ejemplo, propiedades de tracción o de compresión) que se produce de acuerdo con diversas modalidades.
La Figura 4B es una vista en perspectiva de otra matriz de tejido que tiene variaciones en la porosidad y en las propiedades mecánicas (por ejemplo, propiedades de tracción o de compresión) que se produce de acuerdo con diversas modalidades.
La Figura 5A es una sección teñida con hematoxilina y eosina (H&E) de tejido adiposo procesado antes de la implantación, como se describe en el Ejemplo más abajo.
La Figura 5B es una sección teñida con H&E de un material compuesto de tejido adiposo/poliuretano procesado antes de la implantación, como se describe en el Ejemplo más abajo. Las Figuras 6A-6B son secciones teñidas con H&E de tejido adiposo procesado después de la explantación, como se describe en el Ejemplo más abajo.
Las Figuras 7A-7B son secciones teñidas con H&E de un material de poliuretano después de la explantación, como se describe en el Ejemplo más abajo.
Las Figuras 8A-8B son secciones teñidas con H&E de material compuesto de tejido adiposo/poliuretano procesado después de la explantación, como se describe en el Ejemplo más abajo.
La Figura 9A es una vista lateral de una matriz de tejido y un proceso para formar una matriz de tejido que tiene variación en la densidad del colágeno, en las propiedades mecánicas y/o reticulación.
La Figura 9B es una vista lateral de una matriz de tejido y un proceso para formar una matriz de tejido que tiene variaciones en la densidad del colágeno, en las propiedades mecánicas y/o reticulación.
La Figura 9C es una vista lateral de un producto de tejido que se produce de acuerdo con el método que se ilustra en las Figuras 9A-9B.
La Figura 10A es una vista lateral de una matriz de tejido y un proceso para formar una matriz de tejido que tiene variaciones en la densidad del colágeno, en las propiedades mecánicas y/o reticulación.
La Figura 10B es una vista lateral de una matriz de tejido que se produce mediante el uso de la matriz de la Figura 10A.
La Figura 11A ilustra una etapa en un método para producir una matriz de tejido que tiene variaciones en la densidad del colágeno, en las propiedades mecánicas y/o reticulación.
La Figura 11B ilustra una etapa en un método para producir una matriz de tejido que tiene variaciones en la densidad del colágeno, en las propiedades mecánicas y/o reticulación.
La Figura 11C ilustra una etapa en un método para producir una matriz de tejido que tiene variaciones en la densidad del colágeno, en las propiedades mecánicas y/o reticulación.
La Figura 11D ilustra una etapa en un método para producir una matriz de tejido que tiene variaciones en la densidad del colágeno, en las propiedades mecánicas y/o reticulación.
Descripción de determinadas modalidades ilustrativas
A continuación se hará referencia en detalle a determinadas modalidades ilustrativas de acuerdo con la presente descripción, de las cuales determinados ejemplos se ilustran en los dibujos acompañantes. Siempre que sea posible, se usarán los mismos números de referencia en todos los dibujos para referirse a las mismas partes o a partes similares.
En esta solicitud, el uso del singular incluye el plural a menos que se indique específicamente de cualquier otra manera. En esta solicitud, el uso de "o" significa "y/o" a menos que se indique de cualquier otra manera. Además, el uso del término "que incluye", así como también otras formas, tales como "incluye" e "que se incluye", no es limitante. Se entenderá que cualquier intervalo descrito en la presente descripción incluye los puntos finales y todos los valores entre los puntos finales.
Los títulos de las secciones que se usan en la presente descripción son solo para fines organizativos y no deben interpretarse como limitantes de la materia objeto descrita.
Pueden usarse diversos tejidos humanos y animales para producir productos para el tratamiento de los pacientes. Por ejemplo, se han producido diversos productos de tejidos para la regeneración, reparación, aumento, refuerzo, y/o tratamiento de los tejidos humanos que se han dañado o perdido debido a diversas enfermedades y/o daños estructurales (por ejemplo, por traumatismos, cirugía, atrofia, y/o desgaste y degeneración a largo plazo). Tales productos pueden incluir, por ejemplo, matrices de tejido acelular, aloinjertos o xenoinjertos de tejido, y/o tejidos reconstituidos (es decir, tejidos al menos parcialmente descelularizados que se han cultivado con células para producir materiales viables).
Se han producido una diversidad de productos de tejidos para tratar tejidos duros y blandos. Por ejemplo, ALLODERM® y STRATTICE™ (LIFECe Ll CORPORATION, Branchburg, NJ) son dos matrices acelulares de tejido dérmico elaboradas a partir de dermis humana y porcina, respectivamente. Aunque tales materiales son muy útiles para tratar determinados tipos de afecciones, pueden ser convenientes para determinadas aplicaciones materiales que tengan diferentes propiedades biológicas y mecánicas. Por ejemplo, ALLODERM® y STRATTICE™ se han usado para ayudar en el tratamiento de defectos estructurales y/o para proporcionar soporte a los tejidos (por ejemplo, para las paredes abdominales o en la reconstrucción mamaria), y su resistencia y propiedades biológicas las hacen adecuadas para tales usos.
Sin embargo, estos materiales pueden no ser ideales para la regeneración, reparación, sustitución y/o aumento de determinados defectos de tejidos blandos. Por ejemplo, los rellenos tisulares mejorados para sustituir los tejidos perdidos o dañados, que incluyen los tejidos adiposos u otros tejidos blandos, pueden ser beneficiosos para algunos pacientes. Además, en algunas aplicaciones, los rellenos tisulares pueden mejorarse mediante la alteración de determinadas propiedades mecánicas al mismo tiempo que mantienen la capacidad de los materiales para apoyar el crecimiento hacia el interior y la regeneración celular. Por consiguiente, se proporcionan dispositivos y métodos mejorados, que permiten la alteración en una o más propiedades mecánicas y/o biológicas del estroma del tejido, al mismo tiempo que mantienen la capacidad de permitir el crecimiento celular hacia el interior y la regeneración.
En determinadas modalidades, los dispositivos incluyen rellenos de tejidos blandos que resisten la compresión externa y el colapso de los poros al mismo tiempo que mantienen la mecánica similar a la matriz extracelular (ECM) a nivel celular. Los dispositivos pueden incluir estructuras de gradiente mecánico, así como también estructuras jerárquicamente porosas en las que las regiones con un módulo de compresión relativamente alto se dispersan periódicamente en una matriz extracelular blanda, que resulta en un módulo macromecánico que es más alto que el módulo de uno o más componentes del material.
De acuerdo con diversas modalidades, se proporciona un producto de tejido. El producto de tejido puede incluir un primer componente que comprende una matriz que contiene colágeno que puede soportar el crecimiento celular hacia el interior y la regeneración de tejido cuando se implanta en un paciente. Además, el producto de tejido puede incluir un segundo componente que comprende una estructura tridimensional, en donde el primer componente se incrusta en una estructura reticulada del segundo componente y en donde el segundo componente tiene un módulo de compresión que es mayor que un módulo de compresión del primer componente.
La Figura 1A es una vista en perspectiva de una matriz de tejido jerárquicamente porosa 10 producida de acuerdo con diversas modalidades ilustrativas. La Figura 1B es una vista ampliada de la matriz de tejido de la Figura 1A. Como se muestra, la matriz de tejido 10 incluye un primer componente 30 y un segundo componente 20. El segundo componente puede comprender una estructura tridimensional, por ejemplo, una estructura reticulada, y el primer componente puede incrustarse dentro de la estructura tridimensional del segundo componente 20.
El primer componente 30 y el segundo componente 20 pueden tener diferencias en diversas propiedades estructurales, mecánicas y/o biológicas. Por ejemplo, en determinadas modalidades, el primer componente 30 puede incluir un material poroso que puede permitir el crecimiento celular hacia el interior y la regeneración de tejido. Sin embargo, el primer componente 30 también puede comprimirse fácilmente en comparación con el segundo componente 20.
Para controlar las propiedades macromecánicas de la matriz de tejido 10, el segundo componente 20 puede comprimirse con menos facilidad que el primer componente 30. Es decir, el segundo componente puede tener un módulo de compresión más alto y puede tener variaciones en otras propiedades mecánicas, estructurales o biológicas. Por ejemplo, en determinadas modalidades, el segundo componente 20 está formado por un material que es más denso que el primer componente 30, lo que resulta en un material que se comprime menos fácilmente y que, además, puede degradarse o reabsorberse más lentamente in vivo.
El primer componente 30 y el segundo componente 20 pueden formarse a partir de una variedad de materiales adecuados. Por ejemplo, en general, cualquiera de los componentes puede formarse a partir de materiales sintéticos bioabsorbibles, tales como poliuretano, policaprolactona o ácido poliláctico. Alternativamente, cualquiera de los componentes puede formarse por otros polímeros, que incluye, pero no se limita a, poliuretanos, poliésteres degradables, ácido poliglicólico, ácido poliláctico, policaprolactona, carbonato y copolímeros de politrimetileno, polianhídridos, policarbonatos, poliesteramidas, polifosfacenos, poliolefinas, polifosfacenos, poliésteres no degradables, nailon, poliacrilatos, siliconas, polímeros a base de tirosina, polihidroxialcanoatos, quitina, quitosano. Además, cualquiera de los componentes puede formarse a partir de una diversidad de diferentes materiales basados en colágeno, que incluyen, por ejemplo, materiales de matriz extracelular, matriz extracelular micronizada, colágeno purificado, colágeno micronizado, colágeno desfibrilado, haces de colágeno grueso y colágeno tratado para controlar la reticulación (por ejemplo, mediante reticulación química, térmica, inducida por luz o por radiación (como se usa en la presente descripción, la reticulación inducida por luz o radiación puede referirse a radiación electromagnética en el rango visible y también puede incluir reticulación que usa radiación no visible tal como gamma, rayo electrónico o medios ultravioleta). Más abajo se describirán con más detalle diversas combinaciones de materiales adecuados.
Como se señaló anteriormente, el primer componente 30 y/o el segundo componente 20 pueden formarse a partir de una diversidad de materiales diferentes, que incluye productos de matriz extracelular. Por ejemplo, uno o ambos de los componentes 20, 30 pueden formarse a partir de matrices acelulares de tejido derivadas de una diversidad de diferentes tejidos humanos o animales. Los materiales de matriz acelular adecuados pueden incluir, por ejemplo, tejido adiposo, tejido dérmico, tejido conectivo (tendón, ligamento, fascia), músculo (liso o estriado), vejiga, hígado, riñón, páncreas, tejido neural, tejido vascular (arterial o venoso), u otra matriz extracelular de tejido blando, así como también matriz ósea desmineralizada o hueso esponjoso mineralizado.
Además, si se usan materiales de matriz extracelular, los materiales pueden procesarse posteriormente para controlar las propiedades convenientes, que incluye la porosidad, las propiedades mecánicas (resistencia, compresibilidad, elasticidad) y/o las propiedades biológicas (por ejemplo, susceptibilidad enzimática, tasa de degradación in vivo y/o capacidad para apoyar el crecimiento y la regeneración de tejidos para los sitios de tratamiento previstos). Tal procesamiento puede incluir micronización, resuspensión, reticulación, desgrasado, descelularización y/o liofilización. Más abajo se describen técnicas de procesamiento ilustrativas para materiales adiposos y dérmicos.
Los ejemplos de diversas combinaciones de materiales se describen más abajo. Se entenderá que algunos de los materiales enumerados pueden intercambiarse en las diversas modalidades sin apartarse del alcance pretendido de la invención.
En una modalidad, el segundo componente 20 incluye un material de espuma de celda abierta que comprende un polímero sintético tal como poliuretanos, poliésteres degradables, ácido poliglicólico, ácido poliláctico, policaprolactona, carbonato y copolímeros de politrimetileno, polianhídridos, policarbonatos, poliesteramidas, polifosfacenos, poliolefinas, poliésteres no degradables, nailon, poliacrilatos, siliconas, polímeros a base de tirosina, polihidroxialcanoatos, quitina, quitosano. Los poros de la espuma pueden tener un intervalo de tamaños adecuados, por ejemplo, entre 500 micrómetros y 5000 micrómetros, y la composición específica puede seleccionarse en base a las propiedades mecánicas convenientes. Además, el tamaño de poro específico puede seleccionarse para permitir el crecimiento hacia el interior de las células del tejido a tratar. Por ejemplo, pueden usarse poros de 1 a 20 micrones para axones nerviosos, y pueden usarse poros de 1 a 300 micrones para adipocitos.
El primer componente 30, que es para incrustarse dentro del segundo componente 20, puede comprender un material más fácilmente comprimible. Por ejemplo, el primer componente 30 puede comprender una suspensión liofilizada de matriz extracelular micronizada (por ejemplo, matriz adiposa, matriz dérmica) dentro de los poros del polímero, colágeno no reticulado, colágeno micronizado, colágeno no mineralizado y/o mezclas de colágeno-gag.
En otra modalidad, el segundo componente 20 puede comprender un colágeno reticulado, y el primer componente 30 puede comprender un colágeno no reticulado o ligeramente reticulado, y una suspensión liofilizada de matriz extracelular micronizada (por ejemplo, matriz adiposa, matriz dérmica) dentro de los poros del polímero, colágeno no reticulado, colágeno micronizado, colágeno no mineralizado y/o mezclas de colágeno-gag. Como tal, el segundo componente 20 tenderá a ser menos comprimible.
En otra modalidad, el segundo componente 20 comprende haces de colágeno grueso, y el primer componente 30 puede comprender una suspensión liofilizada de matriz extracelular micronizada (por ejemplo, matriz adiposa, matriz dérmica), colágeno no reticulado, colágeno micronizado, colágeno no mineralizado y/o mezclas de colágeno-gag.
En otra modalidad, el segundo componente 20 comprende fibras naturales tales como seda o celulosas, y el primer componente 30 puede comprender una suspensión liofilizada de matriz extracelular micronizada (por ejemplo, matriz adiposa, matriz dérmica), colágeno no reticulado, colágeno ligeramente reticulado, colágeno micronizado, colágeno no mineralizado y/o mezclas de colágeno-gag.
En otra modalidad, el segundo componente 20 comprende colágeno mineralizado, y el primer componente 30 puede comprender una suspensión liofilizada de matriz extracelular micronizada (por ejemplo, matriz adiposa, matriz dérmica), colágeno no reticulado, colágeno ligeramente reticulado, colágeno micronizado, colágeno no mineralizado y/o mezclas de colágeno-gag.
Además, el segundo componente 20 o el primer componente 30 pueden formarse a partir de combinaciones de los materiales mencionados anteriormente. Además, uno o ambos del primer componente 30 y el segundo componente 20 pueden procesarse después o antes de la formación de la matriz de tejido 10 para alterar las propiedades mecánicas, estructurales y/o biológicas. Por ejemplo, en una modalidad, el segundo componente 20 puede comprimirse y/o reticularse para aumentar su densidad.
En algunas modalidades, el primer componente se incrusta dentro de porciones del segundo componente, pero aún cubre la mayor parte o toda la superficie del segundo componente. Por ejemplo, el segundo componente puede incluir un sustrato de material polimérico sintético y el primer componente puede incluir una matriz de tejido acelular.
La Figura 1C ilustra tal modalidad. Como se muestra, el dispositivo de la Figura 1C incluye un sustrato de material polimérico sintético 30' y un revestimiento de matriz de tejido o material incrustado 20' mientras se llenan las aberturas 31 en el sustrato 30'. El material 20' puede incluir cualquiera de las matrices de tejido mencionadas anteriormente y el sustrato puede incluir de forma similar cualquiera de los productos sintéticos mencionados. En una modalidad, el sustrato 30' incluye una malla de polipropileno y el material 20' incluye una matriz de tejido adiposo.
El sustrato 30' puede formarse a partir de una estructura de malla especialmente diseñada o materiales de malla actualmente disponibles. Alternativamente, el sustrato puede formarse a partir de elementos alargados tales como suturas quirúrgicas (por ejemplo, suturas de polipropileno o suturas biorreabsorbibles
El material incrustado puede formarse de varias formas. En una modalidad, el material 20' se forma mediante la selección de un tejido adiposo; el tratamiento del tejido para eliminar sustancialmente todo el material celular del tejido; la suspensión el tejido en un líquido para formar una suspensión; la ubicación del sustrato de material polimérico sintético en la suspensión; y la liofilización de la suspensión para formar una esponja porosa que se incrusta en el sustrato de material polimérico sintético.
Después de formar el material 20', el material 20' puede estabilizarse, por ejemplo, mediante reticulación (por ejemplo, mediante el uso de procesos químicos, UV, haz de electrones, gamma, rayos X u otros procesos de reticulación) o sometiendo el material a un proceso deshidrogenación térmica.
Como se indicó anteriormente, en otras modalidades, los dispositivos descritos en la presente descripción pueden incluir regiones de mayor densidad o módulos de compresión más altos. Por ejemplo, la Figura 2 es una vista en perspectiva de otra matriz de tejido jerárquicamente porosa 40 que se produce de acuerdo con diversas modalidades ilustrativas. Como se muestra, la matriz de tejido 40 incluye un primer componente 50 que comprende una matriz extracelular de tejido que contiene colágeno que puede soportar el crecimiento celular hacia el interior y la regeneración de tejido cuando se implanta en un paciente; y un grupo de regiones de módulo más alto 60 espaciadas por todo el primer componente 50, en donde las regiones de módulo más alto 60 están formadas por la matriz extracelular que contiene colágeno y se han procesado para producir regiones de mayor densidad.
La matriz de tejido 40 y las regiones de módulo más alto 60 pueden tener una diversidad de configuraciones. Por ejemplo, como se muestra, la matriz de tejido 40 comprende un material flexible en forma de hoja. Se entenderá, sin embargo, que la matriz de tejido puede incluir una diversidad de formas, que incluye formas de caja, formas cúbicas, piramidales, ovoides o irregulares seleccionadas en base a un sitio de implantación conveniente.
Además, las regiones de módulo más alto 60 pueden tener una diversidad de formas o configuraciones dentro de la matriz de tejido 40. Por ejemplo, en algunas modalidades, la mayoría o todas las regiones de módulo más alto 60 están alineadas a lo largo de un eje 62 común, de esa manera se imparte resistencia a la compresión a lo largo de una dirección común.
Las Figuras 3A-3B ilustran los métodos para producir la matriz de tejido 40 de la Figura 2. Como se muestra, en la Figura 3A, la matriz de tejido 40 puede formarse mediante el uso de una pieza de material en forma de hoja que tiene las primeras regiones 50 y las segundas regiones 90. Las primeras regiones 50 y las segundas regiones 90 pueden formarse del mismo material (por ejemplo, ambas se forman a partir de una hoja de dermis acelular, tejido adiposo u otro material adecuado tal como colágeno, intestino delgado o matriz muscular), pero pueden tener diferentes espesores H1 y H2.
Para producir regiones de mayor densidad, las segundas regiones, que tienen un mayor espesor H2, pueden comprimirse mediante la aplicación de fuerzas de compresión 92 en los lados opuestos del material. Posteriormente, las regiones comprimidas pueden reticularse, por ejemplo, mediante reticulación por radiación, química, térmica o UV, para estabilizar las regiones 90 en una configuración comprimida y más densa. Como tal, la matriz de tejido se forma en una matriz de tejido final 40 que tiene las primeras regiones 50 y las segundas regiones de mayor densidad 60, como se muestra en la Figura 3B. Las segundas regiones 60 pueden formarse para que tengan al menos uno o ambos de un módulo de compresión más alto y un módulo de tracción más alto, en comparación con las primeras regiones 50. Como tal, las segundas regiones pueden impartir una mayor resistencia a la compresión (por ejemplo, para mantener el volumen de tejido después de la implantación como un relleno de tejido) y/o para prevenir el desgarro (por ejemplo, cuando se usa bajo cargas de tracción para la regeneración de tejido).
Como se muestra, la matriz de tejido 40 tiene una superficie superior 72 y 76, y las segundas regiones 60 se forman como columnas a lo largo de un eje 76 perpendicular a las superficies superior e inferior. Sin embargo, pueden usarse otras configuraciones. Por ejemplo, la Figura 4A es una vista lateral en alzado de una matriz de tejido 100 que tiene variaciones en la porosidad y en las propiedades mecánicas (por ejemplo, resistencia a la tracción) que se produce de acuerdo con diversas modalidades, y la Figura 4B es una vista en perspectiva de otra matriz de tejido 130 que tiene variaciones en la porosidad y en las propiedades mecánicas (por ejemplo, resistencia a la tracción) que se produce de acuerdo con diversas modalidades. En la modalidad de la Figura 4A, el dispositivo incluye las primeras regiones 110 y las segundas regiones 120. Las segundas regiones 120 pueden incluir áreas de mayor densidad, que se producen como se discutió con referencia a la Figura 3A, pero pueden formar secciones alargadas a lo largo de la dirección 122. De manera similar, el dispositivo de la Figura 4B puede incluir las primeras regiones 140 y las segundas regiones 150, en donde las segundas regiones se procesan de acuerdo con el método descrito con respecto a la Figura 3A, para producir regiones de mayor densidad en una forma similar a una rejilla. Pueden seleccionarse otras formas y configuraciones en base al uso previsto.
En determinadas modalidades, la presente descripción proporciona dispositivos que pueden proporcionar regiones de mayor densidad de colágeno y/o resistencia a la compresión después de la implantación en el cuerpo. Por ejemplo, las Figuras 9A-B ilustran una vista lateral de una matriz de tejido y el proceso para formar una matriz de tejido que tiene variación en la densidad del colágeno, en las propiedades mecánicas y/o en la reticulación; y la Figura 9C es una vista lateral de un producto de tejido que se produce de acuerdo con el método que se ilustra en las Figuras 9A-9B.
Como se muestra, la Figura 9A incluye una matriz de tejido contorneada u otro material del estroma 590 que tiene las primeras regiones 592 de T1 y las segundas regiones de T2, en donde T2 es menor que T1. Después de la implantación, las primeras regiones T1 tenderán a experimentar fuerzas de compresión 595 de los tejidos circundantes, de esta manera se protegen de la compresión las primeras regiones 594. Después de una compresión suficiente, las primeras regiones 592 producirán regiones 596 de colágeno de mayor densidad.
Se apreciará que la primera 592 y la segunda 594 regiones pueden formarse del mismo material, y la producción del dispositivo sin reticulación u otra modificación del material (que no sea la forma y el grosor apropiados), pero pueden incorporarse modificaciones adecuadas para adaptar aún más las propiedades mecánicas.
Como se indicó anteriormente, el dispositivo descrito en la presente descripción y que se ilustra con respecto a las Figuras 2-4B y 9A-C puede incluir una diversidad de formas. Por ejemplo, la Figura 10A es una vista lateral de una matriz de tejido y un proceso para formar una matriz de tejido que tiene variaciones en la densidad del colágeno, en las propiedades mecánicas y/o en la reticulación. La Figura 10B es una vista lateral de una matriz de tejido que se produce mediante el uso de la matriz de la Figura 10A.
Los dispositivos 1090 y 1090' pueden incluir una forma redonda o esférica (o una estructura tridimensional similar), que puede configurarse para implantarse en diversos sitios. Además, el dispositivo puede incluir las primeras regiones 1092 y las segundas regiones 1094, en donde las primeras regiones tienen volúmenes o áreas más grandes que pueden comprimirse después de la aplicación de las fuerzas 1093.
Además, el dispositivo 1090 puede comprimirse mediante la aplicación de fuerzas 1093 y reticularse, como se discutió con respecto a los dispositivos de las Figuras 2-4B para producir un dispositivo final 1090' que tiene una sección reticulada 1096 que es más densa y resistente a la compresión. Alternativamente, el dispositivo 1090 puede implantarse con las regiones 1092 que sobresalen y, como el dispositivo de la Figura 10C, puede comprimirse después de la implantación.
Además de proporcionar fuerzas de compresión para producir regiones de mayor densidad, las fuerzas de tracción pueden usarse junto con la reticulación. Por ejemplo, las Figuras 11A-D ilustran métodos adicionales para producir matrices de tejido que tienen variaciones en la densidad del colágeno, en las propiedades mecánicas y/o en la reticulación.
Como se muestra, para producir un dispositivo con regiones de mayor densidad, puede seleccionarse una matriz de tejido u otro estroma 1100 (Figura 11A). Para aumentar la densidad de la fibra de colágeno en las regiones seleccionadas 1108, pueden aplicarse fuerzas de tracción 1104 para producir un material intermedio 1100' (Figura 11B).
Posteriormente, pueden aplicarse fuerzas de compresión 1110 (Figura 11C) antes de liberar las fuerzas de tracción, de esta manera se mantienen las regiones de mayor densidad, y puede realizarse la reticulación (Figura 11D) mediante la aplicación de radiación 1120 o mediante otro proceso adecuado.
Debe observarse que las fuerzas de compresión 1110 pueden aplicarse mientras el material está en un escudo estéril que forma parte del embalaje del producto final. Como tal, el material puede reticularse sin riesgo de contaminación.
Además, se apreciará que aunque el dispositivo de las Figuras 2-3B se ilustran con regiones de mayor densidad espaciadas dentro de una matriz de regiones de menor densidad, lo contrario puede ser cierto (es decir, pueden formarse regiones de menor densidad dentro de una matriz de regiones de mayor densidad). Además, pueden producirse variaciones en las formas y en el espaciado de las diversas regiones.
Además, aunque el método de las Figuras 3A-3B ilustra las regiones 90 con espesores H2 mayores que el espesor H1 de las regiones 50, este no tiene por qué ser el caso. Por ejemplo, puede usarse un dispositivo 40 con un grosor relativamente constante de manera que el dispositivo final tenga regiones de mayor densidad 60 que son más delgadas después de la compresión para producir una mayor densidad.
Métodos de producción de los productos de tejidos:
Se han descrito los métodos para producir productos de tejidos con respecto a los materiales que se ilustran en las Figuras 2-4B. La siguiente descripción proporciona detalles adicionales con respecto a los métodos adecuados para producir los productos que se ilustran en las Figuras 1A-1B. En una modalidad, el método incluye seleccionar un primer material biocompatible que comprende un material de matriz extracelular a base de colágeno que tiene una porosidad y una microestructura seleccionadas para permitir el crecimiento celular hacia el interior cuando se implanta en un tejido blando de mamífero; seleccionar un segundo material biocompatible que tiene una densidad y un módulo de compresión que es mayor que la densidad y el módulo de compresión del primer material biocompatible; y formar un material compuesto a partir del primer material biocompatible y el segundo material biocompatible.
En un método, el segundo material puede formarse en una rejilla preformada, por ejemplo, una rejilla de poliuretano sintético u otro material aceptable, que puede tratarse, opcionalmente, mediante reticulación u otros procesos para controlar sus propiedades. Posteriormente, el primer material puede formarse después directamente en la rejilla preformada, por ejemplo, mediante la liofilización o la estabilización de una composición fluida dentro de la rejilla preformada.
En un segundo método, el segundo material puede proporcionarse como una suspensión líquida y el primer material puede proporcionarse como perlas o partículas. El primer material puede colocarse en la suspensión líquida y la mezcla puede liofilizarse para producir un material que tiene piezas del primer material incrustadas en una rejilla del segundo material.
En un tercer método, el primer material puede proporcionarse como una suspensión líquida y el segundo material puede proporcionarse como perlas o partículas. El segundo material puede colocarse en la suspensión líquida y la mezcla puede liofilizarse para producir un material que tiene piezas del segundo material incrustadas en una rejilla del primer material.
En un cuarto método, el segundo material puede proporcionarse como una suspensión congelada de perlas o varillas, que pueden recubrirse con fibras del primer material. La composición puede comprimirse en la forma conveniente y la mezcla comprimida puede liofilizarse.
En un quinto método, el primer material puede proporcionarse como una espuma preformada o una matriz de tejido. El segundo material puede proporcionarse como puntales o espirales de fibras que pueden incrustarse mecánicamente en el segundo material.
Finalmente, en un sexto método, el primer material y el segundo material pueden proporcionarse como perlas congeladas, y los materiales pueden mezclarse en un patrón de apilamiento controlado o aleatorio y liofilizarse para formar el material final.
Los materiales descritos en la presente descripción pueden secarse mediante el uso de procesos convencionales de liofilización y/o procesos de deshidrogenación térmica para proporcionar un pequeño grado de reticulación. Adicional o alternativamente, los materiales pueden reticularse mediante el uso de luz, radiación y/o reticulación química. Modalidades y Métodos Alternativos para Producir Productos de Tejidos:
Producción de Componentes de Tejido
Como se discutió anteriormente, los productos de tejidos descritos pueden producirse mediante el uso de una diversidad de materiales sintéticos o biológicos diferentes que se han procesado para tener las propiedades mecánicas y biológicas convenientes.
Los productos pueden formarse a partir de materiales basados en la matriz extracelular de tejido (ECM). Por ejemplo, la ECM de tejido óseo, piel, tejido adiposo, dermis, intestino, vejiga urinaria, tendón, ligamento, músculo, fascia, vascular, neurológico, de vasos sanguíneos, hígado, corazón, pulmón, riñón y tejido cartilaginoso puede usarse para formar parte de los productos de tejidos. Se conocen en la técnica una diversidad de métodos para obtener productos de tejidos (por ejemplo, materiales de ECM procesados), que incluyen ECM dérmica, basada en el intestino delgado, basada en huesos y de tejido adiposo. Los materiales de ECM adecuados se describen, por ejemplo, en la publicación de patente de los EE.UU. núm. US 20120310367 A1 de Connor y otros, y la patente de los EE.UU. núm. 8735054 de Sun y otros.
Un proceso ilustrativo para producir tejido adiposo se describe en el documento US 2012/0310367A1. El método descrito en este puede usarse para producir productos basados en tejido adiposo para incorporarlos con otros materiales o procesarlos, como se describió anteriormente. El proceso generalmente incluye obtener tejido adiposo, procesar mecánicamente el tejido adiposo para producir piezas pequeñas, procesar posteriormente el tejido para eliminar sustancialmente todo el material celular y/o lípidos del tejido, volver a suspender el tejido en una solución para formar una matriz o esponja porosa, y reticular el tejido para producir una estructura tridimensional estable. Para ayudar a eliminar los componentes celulares y producir una masa fluida, el tejido primero se procesa para producir piezas pequeñas. El material se corta, se tritura, se mezcla o se trata mecánicamente de cualquier otra manera para reducir el tamaño del tejido y/o para formar una masilla o material fluido. El tejido adiposo puede tratarse mediante el uso de cualquier proceso repetitivo de corte, trituración o mezcla. Por ejemplo, en una modalidad, el tejido se corta primero en trozos relativamente pequeños (por ejemplo, aproximadamente 2 cm x 2 cm). Las piezas pueden colocarse en suspensión acuosa, que se trata con una trituradora de cuchillas o instrumento similar.
Después del procesamiento, el tejido se trata entonces para eliminar los componentes celulares y los lípidos. El material celular puede eliminarse mediante el lavado del material. Por ejemplo, en algunas modalidades, el material se diluye adicionalmente con agua u otro disolvente. Después, el material diluido se centrifuga y los lípidos libres y los desechos celulares fluirán hacia la parte superior, mientras que las proteínas de la matriz extracelular se depositan como un sedimento. Después, puede suspenderse nuevamente el sedimento de proteína y pueden repetirse el lavado y la centrifugación hasta que se elimine una cantidad suficiente de lípidos y materiales celulares. En algunos casos, el proceso se repite hasta que se elimina sustancialmente todo el material celular y/o lípidos.
Durante, antes y/o después de las etapas de lavado, pueden usarse soluciones o reactivos adicionales para procesar el material. Por ejemplo, pueden usarse enzimas, detergentes y/u otros agentes en una o más etapas para eliminar materiales celulares o lípidos, eliminar otros materiales antigénicos, y/o reducir las bacterias u otra carga biológica del material. Por ejemplo, puede incluirse una o más etapas de lavado mediante el uso de detergentes tales como dodecilsulfato de sodio o TRIS para ayudar en la eliminación de células y lípidos. Además, pueden usarse enzimas tales como lipasas, ADNasas, ARNasas, alfa-galactosidasa u otras enzimas para asegurar la destrucción de materiales nucleares, antígenos de fuentes xenogénicas y/o virus. Además, pueden usarse soluciones de ácido peracético y/o peróxidos para ayudar a eliminar materiales celulares y destruir bacterias u otros agentes potencialmente infecciosos.
Después de la eliminación de los componentes celulares, el material puede formarse en un material poroso o similar a una esponja. Generalmente, la matriz extracelular se suspende primero en un disolvente acuoso. Se usa una cantidad suficiente de disolvente para permitir que el material forme una masa líquida que pueda verterse. La cantidad de agua añadida puede variarse en función de la porosidad deseada del material final. En algunos casos, la matriz extracelular suspendida puede tratarse mecánicamente mediante molienda, corte, mezcla u otros procesos una o más veces adicionales, y el material tratado puede centrifugarse y suspenderse una o más veces para eliminar más material celular o lípidos (si es necesario) y/o para controlar la viscosidad de la suspensión de matriz extracelular.
Una vez que se completan las etapas adicionales de lavado y molienda, el material suspendido se coloca en un recipiente o molde para formar el producto poroso similar a una esponja. Generalmente, el material poroso o similar a una esponja se forma mediante el secado del material para dejar una matriz tridimensional con una estructura porosa. En algunas modalidades, el material se liofiliza. La liofilización puede permitir la producción de una estructura tridimensional que generalmente se adapta a la forma del molde. En algunos casos, los materiales pueden suspenderse y la suspensión puede mezclarse con otros materiales, como se describió anteriormente, y las mezclas pueden secarse para estabilizar el componente adiposo en una estructura estable. Por ejemplo, en una modalidad, el producto de tejido incluye una espuma de poliuretano y la suspensión de matriz adiposa se vierte en la espuma y se seca para formar el producto de tejido final.
En algunas modalidades, el material se reticula. En algunas modalidades, el material se reticula después de la liofilización. Sin embargo, el material podría, además, reticularse antes o durante el proceso de liofilización. La reticulación puede realizarse de diversas formas. En una modalidad, la reticulación se logra poniendo en contacto el material con un agente de reticulación tal como glutaraldehído, genepin, carbodiimidas y diisocianatos. Además, la reticulación puede realizarse mediante el calentamiento del material. Por ejemplo, en algunas modalidades, el material puede calentarse entre 70 °C y 120QC, o entre 80 °C y 110QC, o hasta aproximadamente 100QC, o cualquier valor entre los intervalos especificados en una presión reducida o vacío. Además, pueden usarse otros procesos de reticulación para producir cualquiera de los productos descritos, que incluyen irradiación ultravioleta, irradiación gamma y/o irradiación con haz de electrones. Además, el vacío no es necesario pero puede reducir el tiempo de reticulación. En algunas modalidades, podrían usarse temperaturas más bajas o más altas siempre que no se produzca la fusión de las proteínas de la matriz y/o se proporciones el tiempo necesario para la reticulación.
Uso de Productos de Tejidos
Los productos de tejido adiposo descritos en la presente descripción pueden usarse para tratar una diversidad de sitios anatómicos diferentes. Por ejemplo, como se discute en todo el documento, los productos de tejidos de la presente descripción se producen a partir de materiales compuestos que evitan la compresión y, de esta manera permiten el mantenimiento del volumen del implante después de la implantación. Por consiguiente, se cree que los productos de tejido adiposo proporcionarán capacidades regenerativas superiores cuando se implanten en determinados sitios de tejido, en comparación con los materiales que se producen a partir de otros tipos de tejidos. En algunos casos, los productos de tejidos pueden implantarse en sitios de tejidos que son predominantemente o significativamente tejido adiposo. En algunos casos, los sitios de tejidos pueden incluir una mama (por ejemplo, para aumento, sustitución de tejido resecado o colocación alrededor de un implante).
Además, puede seleccionarse cualquier otro sitio que se beneficie del mantenimiento del volumen de tejido. Por ejemplo, los productos de tejido pueden usarse para fines reconstructivo o cosmético en la cara, glúteos, abdomen, caderas, muslos o cualquier otro sitio donde es conveniente mantener el volumen. En cualquiera de esos sitios, el tejido puede usarse para reducir o eliminar arrugas, flacidez o formas no deseadas.
Cuando se usa para la sustitución o aumento de tejido mamario, el tejido puede proporcionar ventajas sobre otros productos de tejidos. Por ejemplo, los materiales descritos en la actualidad pueden formarse mediante una combinación de componentes que permitan el crecimiento hacia el interior del tejido adiposo para apoyar la regeneración del tejido mamario que se siente naturalmente, por ejemplo, después de una tumorectomía. Además, la estructura compuesta permite el mantenimiento del volumen del tejido del implante a lo largo del tiempo, mientras que algunos otros materiales actualmente disponibles sufren una pérdida de volumen excesiva después de la implantación, lo que proporciona resultados estéticos menos que óptimos.
Ejemplo:
Este estudio se realizó para examinar la respuesta in vivo (subcutánea) de tres implantes: (1) tejido adiposo procesado (AT), (2) esponjas de poliuretano (PU); y (3) PU incrustado con AT (PAT).
Se preparó AT como se describe en la publicación de patente de los EE.UU. núm. 2012/0310367A1 (ver el Ejemplo en la página 5). El tejido adiposo humano se obtuvo de fuentes cadavéricas siguiendo todos los requisitos de la Asociación Americana de Bancos de Tejidos (AATB). Se obtuvieron muestras de espesor completo que contenían dermis y grasa de bancos de tejidos certificados por la AATB. El tejido adiposo se extrajo mecánicamente de la dermis y se colocó en solución salina tamponada y se mantuvo a 4 °C hasta el procesamiento.
El tejido adiposo, de varios grosores, se cortó en pequeñas piezas. El tejido se trituró mediante el uso de una trituradora de cuchillas y se repitió el proceso de trituración hasta que todas las piezas adiposas estuvieran trituradas.
El tejido adiposo triturado se suspendió en agua y se centrifugó para separar la matriz de AT de los residuos celulares y los lípidos. Se repitieron la centrifugación y la sedimentación hasta que se procesaron todos los materiales. Todos los sedimentos de ECM se combinaron, se suspendieron en agua y se lavaron mediante centrifugación tres veces.
La ECM adiposa lavada se suspendió en agua y la suspensión se lavó mediante el uso de la centrifugación como se describió anteriormente. La suspensión de ECM final se centrifugó para generar un sedimento de ECM empaquetado final. El sedimento de la ECM lavada se suspendió lentamente en agua. La suspensión se dispersó en moldes, se liofilizó seguido de DHT durante 24 horas a 80 °C para reticular y estabilizar el AT.
El PAT se preparó de la misma manera que AT excepto que se infiltró una espuma de poliuretano (PU) de 10 poros por pulgada disponible comercialmente (UFP Technologies, 331 Patterson Avenue, Grand Rapids, MI 49512, Número de Parte 8467) con la suspensión de AT antes de la liofilización y DHT. La esponja de PU se liofilizó y se procesó con DHT para garantizar que experimentara las mismas condiciones que PAT.
En este estudio, tres ratas atímicas se implantaron subcutáneamente con uno de cada uno de los materiales identificados anteriormente. La ubicación de cada tipo de implante se varió entre las ratas para tener en cuenta la posibilidad de que la ubicación del implante afectara los resultados del implante. Los implantes se retiraron a los veintiocho días y la evaluación consistió en mediciones del peso del explante para aproximar las observaciones del volumen y del grosor e histológicas.
La Figura 5A es una sección teñida con hematoxilina y eosina (H&E) de tejido adiposo procesado antes de la implantación, como se describe en el Ejemplo más abajo. La Figura 5B es una sección teñida con H&E de material compuesto de tejido adiposo/poliuretano procesado antes de la implantación, como se describe en el Ejemplo más abajo. Las Figuras 6A-6B son secciones teñidas con H&E de tejido adiposo procesado después de la explantación, como se describe en el Ejemplo más abajo. Las Figuras 7A-7B son secciones teñidas con H&E de un material de poliuretano después de la explantación, como se describe en el Ejemplo más abajo. Las Figuras 8A-8B son secciones teñidas con H&E de material compuesto de tejido adiposo/poliuretano procesado después de la explantación, como se describe en el Ejemplo más abajo.
Los resultados mostraron que PAT mantuvo la mayor parte de su volumen, mientras que AT perdió aproximadamente la mitad de su volumen. La histología demostró que el AT dentro de PAT conserva su estructura previa al implante, mientras que el AT solo tiende a volverse menos abierto, lo que indica una pérdida de volumen. La deposición de adipocitos para AT según la estimación de SME osciló entre 40 y más del 80 % para los tres estudios de los explantes. Se estimó que la deposición de adipocitos para PAT estaba entre el 10 y el 20 % para los tres explantes. La deposición más baja de PAT puede explicarse parcialmente por el mayor espesor y volumen retenido general de PAT, que requeriría una mayor profundidad de infiltración. Finalmente, el AT dentro de PAT impidió la infiltración del tejido conectivo del huésped en el implante; esta infiltración de tejido conectivo se observó en la mayoría de los explantes de PU solo.
Los grupos PU y PAT parecieron ser significativamente más grandes que el grupo AT después de la explantación. Los pesos de los explantes de PU y PAT fueron aproximadamente el doble de los pesos de los explantes de AT. El volumen inicial de los implantes fue de aproximadamente 1,15 cm3 ya que tenían unas dimensiones de 0,8 x 0,8 x 1,2 cm. Dado que la densidad del tejido con los fluidos corporales es de aproximadamente 1 g/cm3, el peso en gramos se aproxima al volumen. Por lo tanto, los grupos PAT y PU mantuvieron su volumen en comparación con AT. Los explantes AT tuvieron la sensación más suave lo cual se esperaba en base a que AT es más suave antes de la implantación. Los explantes de PU eran considerablemente más firmes que AT y también más firmes que PAT. El grupo AT tuvo el mayor porcentaje de depósito de adipocitos. La histología de PU mostró alguna infiltración muscular en el implante para los tres explantes; esta infiltración muscular no se observó para PAT o AT. El PU además, tenía infiltración de tejido conectivo del huésped a lo largo de los explantes, lo que se espera para una estructura abierta macroporosa. Hubo deposición de adipocitos en los bordes tanto de PU como de AT PU con algunos explantes que lo mostraban más que los otros. Por ejemplo, ver la Figura 7 que muestra los explantes PAT con la infiltración de adipocitos más robusta de los tres implantes PAT. El grupo PAT se diferenciaba del PU en que el tejido AT parece haber bloqueado la infiltración del tejido conectivo del huésped. Los explantes de AT muestran colapso de la estructura de colágeno del implante en las áreas donde no se ha infiltrado el tejido adiposo. La estructura de colágeno PAT parece mantenerse.
En general, la combinación de PU y tejido adiposo procesado proporciona una ventaja, consistente en que permite el crecimiento del tejido adiposo hacia el interior (similar al producto de AT), bloquea la infiltración de tejido conectivo (a diferencia de PU) y mantiene mejor el volumen del implante que el tejido adiposo procesado solo.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo para el tratamiento de un defecto anatómico, que comprende:
un sustrato de material polimérico sintético; y una matriz acelular de tejido incrustada en la estructura reticulada del sustrato de material polimérico sintético, en donde la matriz acelular de tejido comprende una matriz de tejido adiposo.
2. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el sustrato de material polimérico sintético comprende polipropileno.
3. El dispositivo de la reivindicación 1, en donde el sustrato de material polimérico sintético se selecciona de al menos uno de poliuretanos, poliésteres degradables, ácido poliglicólico, ácido poliláctico, policaprolactona, carbonato y copolímeros de politrimetileno, polianhídridos, policarbonatos, poliesteramidas, polifosfacenos, poliolefinas, poliésteres no degradables, nailon, poliacrilatos, siliconas, polímeros a base de tirosina, polihidroxialcanoatos, quitina o quitosano.
4. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde la matriz acelular de tejido se forma mediante un proceso que comprende:
seleccionar un tejido adiposo; tratar el tejido para eliminar sustancialmente todo el material celular del tejido; suspender el tejido en un líquido para formar una suspensión;
colocar el sustrato de material polimérico sintético en la suspensión; y liofilizar la suspensión para formar una esponja porosa incrustada en una estructura reticulada de sustrato de material polimérico sintético.
5. El dispositivo de la reivindicación 4, en donde el proceso comprende además estabilizar la esponja porosa.
6. El dispositivo de la reivindicación 5, en donde estabilizar la esponja porosa comprende reticular la esponja porosa y en donde reticular la esponja porosa comprende realizar al menos uno de reticulación química, reticulación con radiación de haz de electrones, reticulación con radiación gamma o reticulación con radiación ultravioleta.
7. El dispositivo de la reivindicación 5, en donde estabilizar la esponja porosa comprende someter la esponja porosa a un proceso de deshidrogenación térmica.
8. Un método para producir un dispositivo de tratamiento, que comprende:
seleccionar un tejido adiposo;
tratar el tejido para eliminar sustancialmente todo el material celular del tejido; suspender el tejido en un líquido para formar una suspensión;
colocar un sustrato de material polimérico sintético en la suspensión; y
liofilizar la suspensión para formar una esponja porosa incrustada en una estructura reticulada de sustrato de material polimérico sintético.
9. El método de la reivindicación 8, en donde el sustrato de material polimérico sintético comprende polipropileno.
10. El método de la reivindicación 8, en donde el sustrato de material polimérico sintético se selecciona de al menos uno de poliuretanos, poliésteres degradables, ácido poliglicólico, ácido poliláctico, policaprolactona, carbonato y copolímeros de politrimetileno, polianhídridos, policarbonatos, poliesteramidas, polifosfacenos, poliolefinas, poliésteres no degradables, nailon, poliacrilatos, siliconas, polímeros a base de tirosina, polihidroxialcanoatos, quitina o quitosano.
11. El método de cualquiera de las reivindicaciones 8-10, en donde el método comprende, además, estabilizar la esponja porosa.
12. El método de la reivindicación 11, en donde estabilizar la esponja porosa comprende reticular la esponja porosa y en donde reticular la esponja porosa comprende realizar al menos una de reticulación química, reticulación con radiación de haz de electrones, reticulación con radiación gamma o reticulación con radiación ultravioleta.
13. El método de la reivindicación 11, en donde estabilizar la esponja porosa comprende someter la esponja porosa a un proceso de deshidrogenación térmica.
14. El método de cualquiera de las reivindicaciones 8-14, en donde se forma una estructura reticulada de sustrato de material polimérico sintético antes de la etapa de liofilización de la suspensión para formar una esponja porosa.
15. El método de cualquiera de las reivindicaciones 8-14, en donde la estructura reticulada de sustrato de material polimérico sintético se forma simultáneamente con la etapa de liofilización de la suspensión para formar una esponja porosa.
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