ES2883878T3

ES2883878T3 - Métodos para producir mallas quirúrgicas perforadas recubiertas de colágeno

Info

Publication number: ES2883878T3
Application number: ES16805667T
Authority: ES
Inventors: Skander Limem; Bhavin Shah; Said Rizk
Original assignee: Tepha Inc
Current assignee: Tepha Inc
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2016-11-17
Publication date: 2021-12-09
Anticipated expiration: 2036-11-17
Also published as: EP3377121B1; CA3005604A1; EP3377121A1; US20170143872A1; US10532127B2; WO2017087676A1; CA3005604C

Abstract

Un método para formar un implante perforado, comprendiendo el método las etapas de: colocar las agujas a través de los poros de una malla quirúrgica, recubrir la malla quirúrgica con una solución de colágeno, congelar la malla recubierta, retirar las agujas de los poros de la malla recubierta congelada y secar la malla recubierta.

Description

DESCRIPCIÓN

Métodos para producir mallas quirúrgicas perforadas recubiertas de colágeno

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general al campo de la cirugía y, más particularmente, la invención se refiere a métodos de formación de implantes de malla perforada recubierta de colágeno.

Antecedentes de la invención

Las mallas implantables hechas de fibras no reabsorbibles, tales como polipropileno y poliéster, son bien conocidas en la técnica anterior y se usan ampliamente en la reparación de tejidos blandos. Mallas implantables hechas de fibras reabsorbibles o combinaciones de fibras reabsorbibles y fibras no reabsorbibles, también se conocen en la técnica anterior. Por ejemplo, las mallas reabsorbibles, hechas de poli-4-hidroxibutirato (P4HB), han sido divulgadas por Martin et al. J. Surg. Res. 184:766-773 (2013). Las mallas implantables se usan en procedimientos tales como reparación de hernias, reparación de tendones y ligamentos, mastopexia, reconstrucción del suelo pélvico, y tratamiento de la incontinencia urinaria. Las mallas implantables pueden estar hechas de fibras de monofilamento o fibras de multifilamento, o pueden estar hechas de ambos tipos de fibras. Las mallas de multifilamento son en general más suaves y más flexibles que las mallas de monofilamento, sin embargo, los cirujanos a menudo prefieren usar mallas de monofilamento debido a los mayores riesgos de contaminación bacteriana asociados al uso de una malla de multifilamento.

También se conocen en la técnica mallas implantables recubiertas con colágeno. Los recubrimientos de colágeno se pueden usar para mejorar la adhesión celular en un implante, aumentar la densidad celular sobre o en un implante, estimular el crecimiento de tejido, aumentar la revascularización y mejorar la incorporación del implante en el tejido blando. Por ejemplo, los recubrimientos de colágeno pueden promover el crecimiento de fibroblastos y células endoteliales. La adhesión celular y el crecimiento de tejido mejorados pueden ser particularmente importantes en aplicaciones en las que es deseable reducir la pérdida de fuerza durante el proceso de curación temprana. Al fomentar el crecimiento de tejido más temprano o más rápido, los recubrimientos de colágeno pueden mejorar el soporte mecánico a corto plazo proporcionado por un implante. Además de usar recubrimientos de colágeno como andamios para mejorar el crecimiento del tejido, los recubrimientos de colágeno también se pueden usar como matrices para la administración de agentes bioactivos. Por ejemplo, los recubrimientos de colágeno en mallas se pueden usar como matrices para administrar agentes antimicrobianos a partir de mallas implantables.

Una posible desventaja al recubrir por completo una malla con un recubrimiento de colágeno es la posible formación de bolsas de fluido. Estas bolsas pueden formarse, por ejemplo, en el sitio de reparación del tejido blando entre el implante y el tejido blando, e interferir con el crecimiento del tejido en la malla y la remodelación en el sitio de implante.

El documento WO 2011/119742 de Martin et al. divulga métodos para encapsular por completo una malla de polihidroxialcanoato (PHA) con colágeno. La malla encapsulada se prepara por inmersión de la malla de PHA en una suspensión de colágeno y secado. El proceso puede repetirse para aumentar el espesor del recubrimiento de colágeno en la malla.

La patente de EE.UU. N.° 3.276.448 de Kronenthal divulga métodos de formación de prótesis formadas de tela porosa no absorbible recubierta de colágeno. Los métodos, sin embargo, implican recubrir una tela porosa con colágeno y posteriormente eliminar el colágeno de los poros de la tela dirigiendo una corriente de un gas inerte contra la tela recubierta, o alternativamente, perforando la tela recubierta de colágeno después de que el colágeno se haya secado. En el primer caso, sin embargo, el método podría dar como resultado que se quite demasiado colágeno de la tela o muy poco, y es difícil controlar el espesor del recubrimiento de colágeno. En este último caso, perforar una tela recubierta de colágeno puede dar como resultado un daño en la tela subyacente dando como resultado una disminución de la resistencia mecánica de la tela. El documento WO 2006/138098 divulga un andamio de colágeno que comprende una matriz de colágeno intercalada dentro de una estructura fibrosa polimérica de refuerzo que es una malla hecha de ácido láctico, d-lactida, 1 -lactida, meso-lactida, ácido glicólico, glicólido, épsilon-caprolactona, carbonato de trimetileno y p-dioxanona y un método para fabricar un andamio de colágeno que comprende las etapas que consisten en: i) aplicar una solución de colágeno de pH básico que tiene un pH básico a una estructura fibrosa polimérica de refuerzo, y ii) secar la solución para formar una matriz de colágeno intercalada dentro de la estructura fibrosa polimérica de refuerzo. La solución de colágeno se aplica por remojo, recubrimiento por inmersión o recubrimiento por pulverización. El recubrimiento por inmersión y el recubrimiento por pulverización darán lugar a un recubrimiento de la superficie de la solución de colágeno, o a una penetración solo parcial en la estructura fibrosa polimérica de refuerzo biocompatible. La solución de colágeno se seca por secado por congelación o liofilización.

Por lo tanto, sería deseable identificar un método para producir mallas perforadas recubiertas de colágeno que eviten la formación de bolsas de fluido y se incorporen más fácilmente al tejido huésped. También sería deseable identificar un método para producir mallas perforadas recubiertas de colágeno con un espesor de recubrimiento definido y tamaños de poros y porosidad definidos.

Por lo tanto, un objetivo de la invención es proporcionar un método para preparar una malla quirúrgica perforada recubierta de colágeno, sin dañar la superficie de la malla quirúrgica o sus propiedades mecánicas, y que permita controlar el espesor del recubrimiento de colágeno.

Otro objetivo de la invención es proporcionar un implante que incluye una malla recubierta de colágeno con perforaciones que se forman a través de los poros de la malla.

Otro objetivo más de la invención es proporcionar un implante para la reparación de tejidos blandos o duros, en donde el implante comprende una malla recubierta de colágeno con perforaciones.

Todavía un objetivo adicional de la invención es proporcionar un implante que comprende una malla perforada recubierta de colágeno para su uso en la implantación en el cuerpo o la aplicación por vía tópica en la superficie del cuerpo.

Sumario de la invención

Se han desarrollado métodos para producir mallas perforadas recubiertas de colágeno para su uso como implantes. El método implica colocar agujas a través de los poros de la malla, recubrir la malla con una solución de colágeno, congelar la malla recubierta, retirar las agujas de la malla recubierta congelada y secar la malla recubierta de colágeno. Si se desea, el colágeno se puede reticular. El tamaño de los poros de las perforaciones y las geometrías de las perforaciones pueden ajustarse usando agujas de diferentes tamaños y formas, y las mallas recubiertas pueden prepararse con diferentes espesores y dimensiones definidos. El método permite preparar mallas perforadas recubiertas de colágeno con espesor variable y sin producir daño a la superficie de la malla. Las perforaciones de las mallas recubiertas con colágeno están diseñadas para minimizar la formación de bolsas de fluido cuando se implantan las mallas recubiertas y para permitir una rápida incorporación en el tejido del huésped.

También se divulgan mallas perforadas recubiertas de colágeno preparadas de acuerdo con los métodos divulgados en el presente documento. En una realización, la malla de colágeno perforada incluye perforaciones/canales que abarcan el espesor de la malla recubierta de colágeno.

Las mallas perforadas recubiertas de colágeno se pueden usar para la reparación, regeneración o remodelación de tejidos blandos o duros incluyendo, por ejemplo, reparación de hernias, mastopexia, reconstrucción mamaria, tratamiento de la incontinencia urinaria, reconstrucción del suelo pélvico y reparación de ligamentos y tendones.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1A es una vista despiezada de un molde (100) usado para fabricar una malla perforada recubierta de colágeno (7). El molde incluye las siguientes partes: una placa de agujas (50) que incluye una placa posterior (1) y agujas 8a, 8b, etc., una placa base (2) con orificios (102a; 102b; etc.) que coinciden con el patrón de las agujas (8a; 8b; etc.) en la placa de agujas, una placa con reborde separadora (3), placas de armazón de fijación (4a; 4b; 4c y 4d) que se fijan a la placa base usando tornillos (6a; 6b; 6c; 6d; 6e; 6f; 6g y 6h), y una placa de separación (5) con orificios (104a; 104b; etc.) que coinciden con el patrón de las agujas en la placa de agujas. La Fig. 1B es una vista ampliada de una sección (mostrada como Detalle A) de la placa de agujas (50), que muestra las agujas (8a; 8b, etc.) que se ajustan a presión a una placa posterior (1) para formar la placa de agujas (50). La Fig. 1C es una vista ampliada de una sección (mostrada como Detalle B) que muestra un canal (9) y pestañas de control de espesor (14a; 14b) en una sección de la placa con reborde separadora (3). La Fig. 1D es una vista ampliada de una sección (mostrada como Detalle C) que muestra una sección transversal de la malla perforada recubierta de colágeno (7) que se puede formar con el molde cuando se intercala una malla (10) entre una capa inferior de colágeno (11) y una capa superior de colágeno (12) con perforaciones (13) a través del material compuesto de colágeno y malla.

La Figura 2A muestra una sección transversal de un molde ensamblado (100). La Fig. 1A es una vista despiezada del molde ensamblado (100) que se muestra en la Fig. 2A. La Fig. 2B es una vista en sección transversal del molde mostrado en la Fig. 2A (a lo largo de la línea G-G). La Fig. 2C es un diagrama de una sección transversal ampliada del molde (100) usado para fabricar una malla perforada recubierta de colágeno que muestra la posición de la placa de agujas (50), la placa base (2), la malla perforada recubierta de colágeno (7) y las agujas (8a; 8b; etc.). La Figura 3 es una vista despiezada de un molde parcialmente ensamblado (400) usado para fabricar una malla perforada recubierta de colágeno que muestra la fijación de las placas de armazón (4a; 4b; 4c; 4d) a la placa base y la placa con borde separadora (3) posicionada y lista para ser colocada dentro de las placas de armazón. También se muestran una malla recubierta de colágeno (7) y una placa de separación (5).

La Figura 4A es un diagrama de una placa de agujas (200) que muestra un patrón de aguja en forma de diamante (202a; 202b; etc.) que se usa para formar un patrón de perforaciones en forma de diamante en una malla perforada recubierta de colágeno. La Fig. 4B es un diagrama de una placa de agujas (300) que muestra agujas ahusadas circulares (304a, 304b; etc.) fijadas en una patrón de diamante a una placa posterior (306) para formar una placa de agujas (300).

La Figura 5A es un diagrama que muestra una placa calefactora (500) que se puede fijar a una placa de agujas (502) y un marco de sujeción (51) (Fig. 5B) que contiene un molde ensamblado, mostrado en la Figura 3, usado para preparar una malla perforada recubierta de colágeno.

La Figura 6A muestra una malla de monofilamento de P4HB (600) que ha sido perforada colocando la malla en una placa de agujas y termofijándola. La Fig. 6B es una sección ampliada de la malla en la Fig. 6A (identificada como "A"), que muestra cómo las agujas y, opcionalmente, el termofijado crean poros ampliados (602a; 602b; 602c; 602d; 602e; 602f; 602g; 602h y 602d) en la malla (600).

La Figura 7A muestra la estructura perforada en forma de diamante (700) de una malla de monofilamento de P4HB revestida con colágeno reticulado, y la Fig. 7B es una vista dimétrica de la estructura (700) mostrada en la Fig. 7A, que muestra el espesor uniforme del material compuesto. La Figura 7C es una vista ampliada de una sección transversal de la estructura (700) designada como D en la Fig. 7B, que muestra las perforaciones 702a; 702b; 702c; 702d etc., las capas de colágeno (704a y 704b) y una malla 706, incrustada entre las capas de colágeno. La Figura 8A muestra un material compuesto (800) de una malla de P4HB revestida con colágeno que se prepara por medio de revestimiento de la malla con colágeno y congelación, luego inserción de las agujas en el material compuesto congelado con o sin calentamiento de las agujas. La Figura 8B es una vista ampliada de una sección (indicada G) del material compuesto (800) que muestra el daño que se produce en el material compuesto cuando se prepara por inserción de agujas en los poros de la malla, revestimiento de la malla con colágeno y congelación, pero retirando las agujas del material compuesto congelado sin calentar las agujas.

Las Figuras 9A-D muestran cuatro ejemplos de diferentes patrones de perforación que se pueden introducir en una malla recubierta de colágeno que muestra un patrón en forma de cuadrado (Fig. 9a), un patrón en forma de diamante (Fig. 9b), un patrón en forma circular (Fig. 9c) y un patrón aleatorio (Fig. 9d).

Las Figuras 10A y 10B muestran dos ejemplos de diferentes perfiles de perforación que se pueden introducir en una malla recubierta de colágeno que muestra una forma circular (Fig. 10a) y una forma de diamante (Fig. 10b).

Descripción detallada de la invención

Se proporcionan métodos para fabricar mallas perforadas recubiertas de colágeno sin dañar la superficie de la malla. El método de formación de un implante perforado se divulga en la reivindicación 1. Los métodos también permiten producir mallas perforadas recubiertas de colágeno con un amplio intervalo de espesores que serían difíciles de producir mediante técnicas de recubrimiento convencionales. La capacidad de producir estas mallas perforadas recubiertas de colágeno ha sido posible gracias al desarrollo de un nuevo proceso en donde se insertan agujas en los poros de la malla antes de recubrir la malla con colágeno. Durante el proceso, las agujas evitan que el colágeno entre en los poros, y las agujas también permiten producir perforaciones largas, de diámetros seleccionados, a través de recubrimientos de colágeno gruesos que se han aplicado a la malla. Cabe destacar que, el nuevo método produce una malla perforada recubierta de colágeno donde las perforaciones no se han ocluido con colágeno y la superficie de la malla no se ha dañado.

El nuevo método ofrece ventajas significativas sobre los métodos usados anteriormente. En primer lugar, el método evita causar daños en la superficie de la malla que pueden debilitar la malla. Esto podría ocurrir, por ejemplo, si la malla se recubriese con colágeno y luego se perforase taladrando orificios en la malla por medios mecánicos o con un láser. El taladrado de orificios a través de una malla recubierta puede tener como resultado un daño superficial en la malla e incluso puede romper la fibra de la malla en algunos lugares. Esto es particularmente indeseable puesto que dará como resultado una disminución de la resistencia a la rotura de la malla y, por lo tanto, dará como resultado una resistencia al estallido impredecible. Por otro lado, el taladrado por láser a través de una malla recubierta de colágeno puede provocar que el colágeno se oscurezca. En segundo lugar, el nuevo método puede usarse para producir mallas perforadas recubiertas de colágeno con espesor controlado, perforaciones uniformes, tamaños de poros controlados y distribución y ubicación controladas del tamaño de poros. Esto se logra con facilidad ya que las agujas colocadas a través de los poros de la malla mantendrán los canales abiertos a través de cualquier espesor de colágeno aplicado a la malla. Por el contrario, recubrir una malla con colágeno y usar una corriente de gas inerte para eliminar el colágeno de los poros como se divulga, por ejemplo, en la patente de EE.UU. N.° 3.276.448 de Kronenthal llega a ser cada vez más difícil a medida que aumenta el espesor del recubrimiento. La eliminación de colágeno de las perforaciones usando también una corriente de gas inerte o la creación de poros en una malla recubierta de colágeno usando otros métodos, tales como secado por congelación, no puede producir perforaciones uniformes a través de la malla recubierta de colágeno. A diferencia de muchos métodos alternativos, el nuevo método también se puede usar para producir mallas de colágeno perforadas con poros más grandes, que se pueden dimensionar mediante la elección adecuada de diámetros de aguja y configuración de malla.

En una realización preferida, los métodos divulgados en el presente documento pueden usarse para producir una malla perforada recubierta de colágeno en donde solo un lado de la malla perforada está recubierto con colágeno. En esta realización, un recubrimiento con colágeno perforado solo está presente en un lado de la malla. En una realización particularmente preferida, los métodos divulgados en el presente documento pueden usarse para producir una malla perforada recubierta de colágeno en donde ambos lados de la malla perforada están recubiertos con colágeno. En esta realización, la malla se intercala entre capas de colágeno.

Las mallas perforadas recubiertas de colágeno se pueden usar para la reparación, reemplazo o regeneración de tejidos blandos o duros. En una realización preferida, las mallas perforadas recubiertas de colágeno se usan para la reparación de tejidos blandos, tal como reparación de hernias, reconstrucción mamaria, mastopexia, cirugía plástica, reparación de ligamentos y tendones, reconstrucción del suelo pélvico y tratamiento de la incontinencia urinaria. El recubrimiento con colágeno se puede usar para promover la curación y reparación mejorando la adhesión celular al implante y el crecimiento del tejido, aumentando la vascularización del implante y mejorando la incorporación de la malla en el tejido local. Las perforaciones en la malla recubierta de colágeno, producida usando el nuevo método, son particularmente importantes para prevenir la formación de bolsas de fluido después de la implantación entre el tejido y la malla recubierta de colágeno, y pueden reducir la aparición de seromas. Dichas bolsas pueden evitar la integración de la malla en el tejido. La capacidad de la malla perforada recubierta de colágeno para permitir el drenaje de fluido es particularmente importante en los procedimientos de reconstrucción mamaria donde es común que se usen drenajes después de la cirugía. Para este fin, las mallas perforadas recubiertas de colágeno ofrecen un drenaje mejorado en comparación con las matrices dérmicas acelulares o los implantes a base de colágeno no perforados. Además, las perforaciones en la malla recubierta de colágeno permiten, si se desea, una fácil colocación de suturas a través de los poros de la malla sin dañar la malla y disminuir su resistencia al estallido, y las perforaciones también pueden permitir la visualización de estructuras o dispositivos de tejido subyacente. Por otro lado, en procedimientos en los que la malla implantada puede ser palpable, por ejemplo, cuando se implanta cerca de la superficie del cuerpo, tal como debajo de la piel, el recubrimiento con colágeno disminuirá la capacidad del paciente para sentir el implante. Esto es particularmente importante en ciertos procedimientos de cirugía plástica, incluyendo, por ejemplo, los procedimientos de mastopexia y estiramiento facial, elevación de cejas y estiramiento de cuello. Cabe destacar que, las mallas perforadas recubiertas de colágeno son plegables y fáciles de manejar, y pueden retener agua después del remojo y pueden tener una sensación similar a la de la piel durante la manipulación.

Las mallas perforadas recubiertas de colágeno también pueden cargarse con agentes bioactivos. El nuevo método permite producir mallas perforadas recubiertas de colágeno más gruesas que proporcionan una mayor capacidad (es decir, más colágeno) para la administración de agentes bioactivos, incluyendo, por ejemplo, antibióticos.

Cabe destacar que, las ventajas de las mallas perforadas recubiertas de colágeno descritas en el presente documento no se obtienen a expensas del rendimiento mecánico. Los métodos divulgados en el presente documento pueden usarse para preparar mallas perforadas recubiertas de colágeno con resistencias al estallido, resistencias a la tracción y fuerza de extracción de la sutura comparables a las de las mallas no recubiertas a partir de las cuales se prepararon. En otras palabras, las resistencias al estallido, las resistencias a la tracción y las fuerzas de extracción de la sutura de las mallas que se van a recubrir no cambian ni disminuyen significativamente cuando se recubren con colágeno y se perforan.

I. Definiciones

"Absorbible" como se usa generalmente en el presente documento significa que el material se degrada en el cuerpo, y los productos de la degradación se eliminan o excretan del cuerpo. Los términos "absorbible", "reabsorbible", "degradable" y "erosionable", con o sin el prefijo "bio", se pueden usar de manera indistinta en el presente documento, para describir materiales descompuestos y gradualmente absorbidos, excretados o eliminados por el cuerpo, tanto si la degradación se debe principalmente a la hidrólisis o está mediada por procesos metabólicos.

"Agente bioactivo" se usa en el presente documento para hacer referencia a agentes terapéuticos, profilácticos o de diagnóstico, preferentemente agentes que promueven la curación, reparación y la regeneración del tejido del huésped, y también agentes terapéuticos que previenen, inhiben o eliminan agentes infecciosos. Los agentes bioactivos incluyen sustancias fisiológica o farmacológicamente activas que actúan local o sistémicamente en el cuerpo. Un agente biológicamente activo es una sustancia usada para, por ejemplo, el tratamiento, prevención, diagnóstico, cura o mitigación de uno o más síntomas o características de una enfermedad o trastorno. El agente bioactivo puede ser una sustancia que afecta la estructura o función del cuerpo, o un profármaco que se vuelve biológicamente activo o más activo después de haber sido colocado en un entorno fisiológico. Los agentes bioactivos incluyen sustancias, biológica, fisiológica o farmacológicamente activas que actúan local o sistémicamente en el cuerpo humano o animal. Los ejemplos pueden incluir, aunque sin limitación, fármacos de molécula pequeña, péptidos, proteínas, azúcares, polisacáridos, nucleótidos, oligonucleótidos y moléculas de ácido nucleico tales como aptámeros, ARNip, miARN y combinaciones de los mismos.

"Biocompatible", como se usa generalmente en el presente documento, significa la respuesta biológica al material o implante siendo apropiada para la aplicación destinada del implante in vivo. Cualquier metabolito de estos materiales también debe ser biocompatible.

"Mezcla", como se usa generalmente en el presente documento, significa una combinación física de diferentes polímeros, al contrario que un copolímero formado por dos o más monómeros diferentes.

"Resistencia al estallido", como se usa en el presente documento, se determina mediante el método de prueba de la norma ASTM D6797-02 "Método de prueba convencional para la resistencia al estallido de telas por medio de una prueba de estallido de bola con tasa constante de extensión (CRE)", usando una máquina de ensayo universal MTS Insight 5 o un dispositivo similar. El artefacto de ensayo usa una bola de 0,9525 cm (3/8 pulgadas) de diámetro.

"Copolímeros de poli-4-hidroxibutirato", como se usa generalmente en el presente documento, significa cualquier polímero que contenga 4-hidroxibutirato con una o más unidades de hidroxiácido diferentes.

"Diámetro", como se usa generalmente en el presente documento, se determina de acuerdo con la normativa de la Farmacopea de los Estados Unidos (USP) para el diámetro de las suturas quirúrgicas (USP 861).

"Elongación a la rotura", como se usa en el presente documento, significa el aumento en la longitud de un material que se produce cuando se aplica tensión para romper el material. Se expresa como un porcentaje de la longitud original del material.

"Unidades de endotoxina", como se usa en el presente documento, se determinan usando el ensayo de lisado de amebocitos del límulus (LAL) como se describe adicionalmente por Gorbet et al. Biomaterials, 26:6811-6817 (2005).

"Peso molecular" como se usa en el presente documento, salvo que se indique lo contrario, se refiere al peso molecular promedio en peso (Mw), no al peso molecular promedio en número (Mn) y se mide mediante GPC con respecto a poliestireno.

"Poli-4-hidroxibutirato", como se usa generalmente en el presente documento, significa un homopolímero que contiene unidades de 4-hidroxibutirato. Puede hacerse referencia en el presente documento a P4HB o un biomaterial TephaFLEX® (fabricado por Tepha, Inc., Lexington, MA).

"Fuerza de extracción de la sutura", como se usa en el presente documento, significa la carga máxima (kg) a la que un implante no puede retener una sutura. Se determina usando una máquina de prueba de tracción asegurando un implante en una placa de sujeción horizontal, enhebrando una sutura en un lazo a través del implante a una distancia de 1 cm del borde del implante, y asegurando los brazos de sutura en un agarre de fibra colocado por encima del implante. La prueba se realiza a una velocidad de cruceta de 100 mm/min, y se registra la carga máxima (kg). La sutura se selecciona de modo que el implante falle antes de que falle la sutura.

"Tejido", como se usa en el presente documento, incluye tanto tejidos blandos como duros.

II. Composiciones

Se han desarrollado métodos para producir mallas perforadas recubiertas de colágeno que se pueden usar in vivo para la reparación, regeneración o remodelación de tejidos blandos o duros. En una realización preferida, la malla se hace a partir de un polímero, copolímero o mezcla de polímeros o copolímeros. Los polímeros y copolímeros pueden ser no reabsorbibles o reabsorbibles. Al menos como resultado del método usado para fabricar las mallas, las mallas perforadas recubiertas de colágeno no tienen un porcentaje significativo de perforaciones parcialmente cerradas u ocluidas.

"Perforación" como se usa en el presente documento en relación con la malla de colágeno perforada divulgada es distinta de "poros" que pueden estar presentes adicionalmente en la malla perforada divulgada. "Perforado/a" se usa para referirse a los poros que abarcan el espesor de la malla recubierta de colágeno (Figs. 9A a 9D), que son distintos de los poros que pueden estar presentes en la malla recubierta de colágeno, pero que no abarcan el espesor de la malla y no crean canales abiertos de un lado del implante al otro lado del implante. Las mallas de colágeno perforadas divulgadas en el presente documento incluyen poros que son perforaciones y poros que no son perforaciones.

En una realización, al menos el 70 % de las perforaciones a través del implante no están ocluidas por ninguna fibra de malla o colágeno, y más preferentemente más del 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 % o 100 % de las perforaciones no están parcialmente ocluidas por colágeno o fibra de malla.

A. Polímeros

Los ejemplos de polímeros y copolímeros no reabsorbibles que se pueden usar para producir la malla incluyen (i) polímeros y copolímeros de etileno y propileno, incluyendo polietileno de peso molecular ultra alto, polipropileno de peso molecular ultra alto, polietileno y polipropileno, (ii) nailon, (iii) poliésteres, tales como poli(etilentereftalato), (iv) poli(tetrafluoroetileno), (v) poliuretanos, (vi) poli(éter-uretanos), (vii) poli(metilmetacrilato), (viii) poliéter éter cetona, (ix) poliolefinas y (x) poli(óxido de etileno).

En una realización preferida, la malla se hace a partir de un polímero reabsorbible, copolímero o mezcla reabsorbible de los mismos. La malla puede, por ejemplo, ser preparada a partir de uno o más de los siguientes polímeros o copolímeros que incluyen, aunque no se limita a, polímeros de ácido glicólico, ácido láctico, ácido D-láctico, ácido L-láctico, 1,4-dioxanona, carbonato de trimetileno, 3-hidroxibutirato, 4-hidroxibutirato, £-caprolactona, incluyendo ácido poliglicólico, ácido poliláctico, polidioxanona, policaprolactona, copolímeros de ácidos glicólico y láctico, tales como polímero VICRYL®, polímeros MAXON® y MONOCRYL®, y poli(lactida-co-caprolactonas); poli(ortoésteres); polianhídridos; poli(fosfacenos); polihidroxialcanoatos; poliésteres preparados sintética o biológicamente; policarbonatos; policarbonatos de tirosina; poliamidas (incluyendo poliamidas, polipéptidos y poli(aminoácidos)) sintéticos y naturales; poliesteramidas; poli(alquilatos de alquileno); poliéteres (tales como polietilenglicol, PEG y poli(óxido de etileno), PEO); polivinilpirrolidonas o PVP; poliuretanos; polieterésteres; poliacetales; policianoacrilatos; copolímeros de poli(oxietileno)/poli(oxipropileno); poliacetales, policetales; polifosfatos; polímeros que contienen fósforo; polifosfoésteres; poli(oxalatos de alquileno); poli(succinato de alquileno); poli(ácidos maleicos); seda (incluyendo sedas recombinantes y derivados y análogos de la seda); quitina; quitosano; quitosano modificado; polisacáridos biocompatibles; polímeros hidrófilos o solubles en agua, tales como polietilenglicol, (PEG) o polivinilpirrolidona (PVP), con bloques de otros polímeros biocompatibles o biodegradables, por ejemplo, poli(lactida), poli(láctido-co-glicólido, o policaprolactona o copolímeros de los mismos, incluyendo copolímeros aleatorios y copolímeros en bloque de los mismos. Preferentemente el polímero, copolímero o mezcla de los mismos se reabsorberá sustancialmente en un plazo de un intervalo de tiempo de 1 a 24 meses, y retendrá algo de resistencia residual durante al menos 2 semanas-2 meses, y más preferentemente al menos 3-6 meses.

En una realización preferida, se usa polipropileno o poliéster no reabsorbible para fabricar la malla. En una realización particularmente preferida, se usa poli-4-hidroxibutirato (P4HB) o un copolímero del mismo para fabricar la malla. Los copolímeros incluyen P4HB con otro hidroxiácido, tal como 3-hidroxibutirato, y P4HB con ácido glicólico o monómero de ácido láctico. El poli-4-hidroxibutirato (P4HB, biomaterial de TephaFLEX®) es un poliéster termoplástico resistente y plegable que es biocompatible y reabsorbible (Williams, et al. Poly-4-hydroxybutyrate (P4HB): a new generation of resorbable medical devices for tissue repair and regeneration, Biomed. Tech. 58(5):439-452 (2013)). Tras la implantación, el P4HB se hidroliza a su monómero y el monómero se metaboliza a través del ciclo de Krebs a dióxido de carbono y agua. En una realización preferida, el homopolímero de P4HB y copolímeros del mismo tienen un peso molecular promedio en peso, Mw, dentro del intervalo de 50 kDa a 1200 kDa (por GPC con respecto al poliestireno) y más preferentemente de 100 kDa a 1000 kDa e incluso más preferentemente de 100 kDa a 600 kDa. Se prefiere un peso molecular promedio en peso del polímero de 50 kDa o superior para una retención prolongada de la resistencia de la malla.

B. Aditivos

Se pueden incorporar ciertos aditivos al polímero, copolímero o mezcla de los mismos. Preferentemente, estos aditivos se incorporan durante un proceso de composición para producir gránulos que pueden procesarse posteriormente en masa fundida. Por ejemplo, los gránulos pueden extruirse en fibras adecuadas para fabricar la malla. En otra realización, estos aditivos pueden incorporarse usando un proceso basado en solución, por ejemplo, las fibras pueden hilarse en húmedo a partir de soluciones que comprenden uno o más polímeros o copolímeros y uno o más aditivos. En una realización preferida de la invención, los aditivos son biocompatibles, y aún más preferentemente los aditivos son biocompatibles y reabsorbibles.

En una realización, los aditivos pueden ser agentes nucleantes y/o plastificantes. Estos aditivos pueden añadirse en una cantidad suficiente para producir el resultado deseado. En general, estos aditivos pueden añadirse en cantidades entre 0,5 % y 25 % en peso. Pueden incorporarse agentes nucleantes para aumentar la tasa de cristalización del polímero, copolímero o mezcla. Se pueden usar dichos aditivos, por ejemplo, para mejorar las propiedades mecánicas de la fibra usada para producir la malla. Los agentes nucleantes preferidos incluyen, aunque sin limitación, sales de ácidos orgánicos tales como citrato cálcico, polímeros u oligómeros de polímeros y copolímeros de PHA, polímeros de alto punto de fusión tales como PGA, talco, mica micronizada, carbonato de calcio, cloruro de amonio y aminoácidos aromáticos tales como tirosina y fenilalanina.

Los plastificantes que pueden incorporarse a los polímeros, copolímeros o mezclas de los mismos, incluyen, aunque sin limitación, maleato de di-n-butilo, laureato de metilo, fumarato de dibutilo, di(2-etilhexil) (dioctil) maleato, parafina, dodecanol, aceite de oliva, aceite de soja, politetrametilenglicoles, oleato de metilo, oleato de n-propilo, oleato de tetrahidrofurfurilo, aceite de linaza epoxidado, epoxitalato de 2-etilhexilo, triacetato de glicerol, linoleato de metilo, fumarato de dibutilo, ricinoleato de metilacetilo, acetil tri(n-butil) citrato, citrato de acetiltrietilo, tri(n-butil) citrato, citrato de trietilo, bis(2-hidroxietil) dimerato, ricinoleato de butilo, gliceril tri-(ricinoleato de acetilo), ricinoleato de metilo, rincinoleato de n-butil acetilo, ricinoleato de propilenglicol, succinato de dietilo, adipato de diisobutilo, azelato de dimetilo, di(n-hexil) azelato, fosfato de tri-butilo y mezclas de los mismos. Los plastificantes particularmente preferidos son ésteres de citrato.

Incluso en otra realización de la invención, los aditivos son cerámicas, más preferentemente biocerámicas e incluso más preferentemente biocerámicas reabsorbibles. Los ejemplos de biocerámicas reabsorbibles que se pueden incorporar a los polímeros, copolímeros o mezclas de los mismos incluyen fosfato tricálcico (formas a y p de fosfato tricálcico (TCP) - con una composición nominal de Ca3(PO4)2), fosfato cálcico bifásico (BCP), hidroxilapatita, sulfato de calcio, carbonato de calcio y otras biocerámicas basadas en sal de fosfato cálcico. También se pueden usar vidrios bioactivos. Los vidrios bioactivos incluyen vidrios bioactivos compuestos por SiO2, Na2O, CaO y P2O5 en proporciones específicas.

C. Colágeno

El colágeno usado para recubrir la malla puede derivarse de una fuente natural o puede producirse usando una tecnología de ADN recombinante. En una realización, colágeno puede provenir de una fuente equina, porcina, ovina, marina o humana. En una realización preferida, el colágeno se obtiene de una fuente bovina, y más preferentemente de una fuente bovina certificada como libre de encefalopatía espongiforme bovina (EEB).

El colágeno puede ser del mismo tipo fibrilar o una mezcla de tipos fibrilares, incluyendo cualquiera de los tipos I a XIII. En una realización preferida, puede ser una mezcla de los tipos I a III. En una realización particularmente preferida, el colágeno es predominantemente de tipo I, o únicamente de tipo I.

El colágeno usado para recubrir la malla está preferentemente en forma de una solución, suspensión o gel. El colágeno puede, por ejemplo, estar en una solución salina neutra o en una solución ácida diluida. En una realización preferida, el colágeno está en una solución ácida diluida. Los ejemplos de soluciones adecuadas incluyen colágeno en ácido acético, tampón citrato o ácido clorhídrico. Generalmente se prefieren las soluciones diluidas, tales como ácido acético (0,5 M) o ácido clorhídrico pH 2-3,5. Una solución particularmente preferida es el gel de colágeno bovino hinchado con ácido al 1 % producido por Devro Pty Ltd (Kelso, NSW, Australia). Esta solución tiene un pH de 2,9-3,1, un contenido de grasa de <7 %, un contenido de cenizas de <1 % y un contenido de endotoxinas de <10 UE/ml.

El colágeno puede procesarse mediante tratamiento con álcali o enzimas. Estos reactivos pueden usarse para escindir reticulaciones y para suspender o disolver estructuras de colágeno insolubles en ácido. Por ejemplo, el colágeno se puede procesar usando aproximadamente un 10 % de hidróxido de sodio y un 10 % de sulfato de sodio. O bien, el colágeno puede tratarse con pepsina para proporcionar colágeno que puede hincharse y solubilizarse. El colágeno también puede someterse a tratamientos mediante agentes desnaturalizantes y fragmentación mecánica, o someterse a modificación química y derivatización, por ejemplo, por succinilación, acetilación, metilación o unión de otros polímeros o entidades químicas.

Se pueden añadir otras proteínas a la solución de colágeno, incluyendo proteínas fibrosas y globulares. En una realización preferida, se puede añadir gelatina a la solución de colágeno.

D. Agentes bioactivos

Las mallas perforadas recubiertas de colágeno pueden comprender agentes bioactivos. Estos agentes pueden estar presentes en la malla o colágeno, o tanto en la malla como el colágeno, o pueden estar presentes en la superficie de la malla o colágeno, o en ambas superficies.

Los agentes bioactivos pueden usarse, por ejemplo, para mejorar la humectabilidad, el ángulo de contacto con agua, la adhesión celular, el crecimiento de tejido o la maduración del tejido de la malla perforada recubierta de colágeno. Los agentes bioactivos también pueden incorporarse con el fin de administrar agentes bioactivos in vivo. En una realización particularmente preferida, los agentes bioactivos se administran en las proximidades de la malla perforada recubierta de colágeno.

En una realización, las mallas perforadas recubiertas de colágeno pueden contener factores de adhesión celular, incluyendo polipéptidos de adhesión celular. Como se usa en el presente documento, la expresión "polipéptidos de adhesión celular" se refiere a compuestos que tienen al menos dos aminoácidos por molécula que son capaces de unirse a las células a través de moléculas de la superficie celular. Los polipéptidos de adhesión celular incluyen cualquiera de las proteínas de la matriz extracelular que se sabe que desempeñan un papel en la adhesión celular, incluyendo fibronectina, vitronectina, laminina, elastina, fibrinógeno, colágenos tipo I, II y V, así como péptidos sintéticos con propiedades de adhesión celular similares. Los polipéptidos de adhesión celular también incluyen péptidos derivados de cualquiera de las proteínas mencionadas anteriormente, incluidos fragmentos o secuencias que contienen los dominios de unión.

En otra realización, las mallas perforadas recubiertas de colágeno pueden incorporar agentes humectantes diseñados para mejorar la humectabilidad de las superficies de la malla para mejorar la unión del colágeno a la malla, o para permitir que los fluidos se adsorban fácilmente sobre las superficies de la malla perforada recubierta de colágeno con el fin de promover la adhesión celular o modificar el ángulo de contacto con agua de la superficie de la malla perforada recubierta de colágeno. Los ejemplos de agentes humectantes que pueden incorporarse en las mallas perforadas recubiertas de colágeno incluyen polímeros de óxido de etileno y óxido de propileno, tales como óxido de polietileno, óxido de polipropileno o copolímeros de estos, tales como PLURONICS®. Otros agentes humectantes adecuados incluyen tensioactivos o agentes emulsionantes.

En otra realización, las mallas perforadas recubiertas de colágeno pueden contener agentes bioactivos diseñados para estimular el crecimiento celular, incluidos los factores de crecimiento, hormonas, factores diferenciadores celulares, factores de reclutamiento celular, receptores celulares, factores de unión celular, moléculas de señalización celular, tales como las citocinas y las moléculas para promover la migración celular, división celular, proliferación celular y deposición de matriz extracelular. Tales agentes bioactivos incluyen factor de crecimiento de fibroblastos (FGF), factor de crecimiento transformante (TGF), factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF), factor de crecimiento epidérmico (EGF), factor de estimulación de colonias de granulocitos y macrófagos (GMCSF), factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), factor de crecimiento insulínico (IGF), factor de crecimiento de hepatocitos (HGF), interleucina-1-B (IL-1 B), interleucina-8 (IL-8) y factor de crecimiento nervioso (NGF), y combinaciones de los mismos.

Otros agentes bioactivos que pueden incorporarse incluyen agentes antimicrobianos, en particular antibióticos, desinfectantes, agentes oncológicos, agentes anticicatrices, agentes antiinflamatorios, anestésicos, fármacos de molécula pequeña, factores antiangiogénicos y factores pro-angiogénicos, agentes inmunomoduladores y agentes de coagulación sanguínea. Los agentes antimicrobianos que pueden incorporarse en las mallas perforadas recubiertas de colágeno, incluyen, aunque sin limitación, fármacos antibacterianos, agentes antivíricos, agentes antifúngicos y fármacos antiparisíticos. Los agentes antimicrobianos incluyen sustancias que destruyen o inhiben el crecimiento de microbios, tales como agentes microbicidas y microbiostáticos. Los agentes antimicrobianos que pueden incorporarse en las mallas perforadas recubiertas de colágeno, incluyen, aunque sin limitación: rifampina; minociclina y su hidrocloruro, sulfato o sal de fosfato; triclosán; clorhexidina; vancomicina y su clorhidrato, sulfato o sal de fosfato; tetraciclina y su clorhidrato, sulfato o sal de fosfato y derivados; gentamicina; agentes antimicrobianos de cefalosporina; aztreonam; cefotetan y su sal disódica; loracarbef; cefoxitina y su sal de sodio; cefazolina y su sal de sodio; cefaclor; ceftibuteno y su sal de sodio; ceftizoxima; sal de sodio de ceftizoxima; cefoperazona y su sal de sodio; cefuroxima y su sal de sodio; cefuroxima axetilo; cefprozilo; ceftazidima; cefotaxima y su sal de sodio; cefadroxilo; ceftazidima y su sal de sodio; cefalexina; nafato de cefamandol; cefepima y su clorhidrato, sulfato y sal de fosfato; cefdinir y su sal de sodio; ceftriaxona y su sal de sodio; cefixima y su sal de sodio; cefpodoxima proxetilo; meropenem y su sal de sodio; imipenem y su sal de sodio; cilastatina y su sal de sodio; azitromicina; claritromicina; diritromicina; eritromicina y clorhidrato, sulfato o sales de fosfato, etilsuccinato y formas de estearato del mismo, clindamicina; clorhidrato de clindamicina, sulfato o sal de fosfato; lincomicina y clorhidrato, sulfato o sal de fosfato del mismo, tobramicina y su clorhidrato, sulfato o sal de fosfato; estreptomicina y su clorhidrato, sulfato o sal de fosfato; neomicina y su clorhidrato, sulfato o sal de fosfato; acetil sulfisoxazol; colistimetato y su sal de sodio; quinupristina; dalfopristina; amoxicilina; ampicilina y su sal de sodio; ácido clavulánico y su sal de sodio o potasio; penicilina G; penicilina G benzatina, o sal de procaína; sal de sodio o potasio de penicilina G; carbenicilina y su sal disódica o indanilo disódica; piperacilina y su sal de sodio; ticarcilina y su sal disódica; sulbactam y su sal de sodio; moxifloxacino; ciprofloxacino; ofloxacino; levofloxacino; norfloxacino; gatifloxacino; mesilato de trovafloxacino; mesilato de alatrofloxacino; trimetoprim; sulfametoxazol; demeclociclina y su clorhidrato, sulfato o sal de fosfato; doxiciclina y su clorhidrato, sulfato o sal de fosfato; oxitetraciclina y su clorhidrato, sulfato o sal de fosfato; clortetraciclina y su clorhidrato, sulfato o sal de fosfato; metronidazol; dapsona; atovaquona; rifabutina; linezolida; polimixina B y su clorhidrato, sulfato o sal de fosfato; sulfacetamida y su sal de sodio; claritromicina; gentamicina; biguanida; bacitracina; iones, sales y complejos de plata, cobre, zinc y oro. En una realización preferida, los agentes antimicrobianos incorporados en los implantes son (i) rifampicina y (ii) minociclina y su clorhidrato, sulfato o sal de fosfato. En una realización particularmente preferida, las mallas perforadas recubiertas de colágeno comprenden rifampicina y minociclina o su clorhidrato, sulfato o sal de fosfato.

Los agentes bioactivos pueden ser proteínas tales como anticuerpos, receptores, factores de crecimiento, hormonas y péptidos, polisacáridos, incluyendo quitosano, alginato y ácido hialurónico y derivados de los mismos, moléculas de ácido nucleico, incluyendo DNA, ARN, ARNip, miARN, antisentido o aptámeros, compuestos de poco peso molecular que incluyen esteroides, materiales inorgánicos tales como la hidroxiapatita, o mezclas complejas como el plasma rico en plaquetas.

Los agentes bioactivos que pueden incorporarse en las mallas perforadas recubiertas de colágeno también incluyen agentes de contraste, marcadores radiopacos o sustancias radioactivas.

En otra realización preferida más, los implantes pueden incorporar sistemas para la liberación controlada de los agentes terapéuticos o profilácticos.

E. Componentes celulares, materiales de aloinjerto, autoinjerto y xenoinjerto

Las mallas perforadas recubiertas de colágeno pueden comprender además células, componentes celulares, materiales de aloinjerto, autoinjerto y xenoinjerto, incluyendo tejidos y células microvasculares. Estos componentes también se pueden sembrar sobre la malla perforada recubierta de colágeno antes de la implantación.

MI. Métodos de preparación de mallas perforadas recubiertas de colágeno

Se han desarrollado implantes de malla perforada recubierta de colágeno en donde las perforaciones están completamente alineadas con los poros en la malla para proporcionar canales abiertos rectos de un lado del implante al otro lado del implante. Por consiguiente, la longitud del canal (creada por las perforaciones) en estas realizaciones abarca el espesor de la malla recubierta de colágeno. Dicho de otra manera, la fibra de la malla o el material de colágeno no sobresale por las perforaciones que van de un lado del implante al otro lado. Las Figuras 8A y 8B ilustran el daño a una malla perforada recubierta de colágeno que puede producirse como resultado del método por el cual se prepara la malla, usando métodos que recubran previamente una malla con colágeno y luego creen perforaciones, por ejemplo. Cuando se calienta el lecho de aguja, las agujas pueden introducirse por una malla recubierta previamente con colágeno, pero esto da como resultado el agrietamiento de la construcción. Cuando se enfría el lecho de aguja, las agujas pueden introducirse por la construcción mediante fuerza de cizallamiento y provocarán la fractura y la fusión parcial de la construcción. Si se prepara un material compuesto perforado por inserción de agujas en los poros de la malla, revestimiento de la malla con colágeno y congelación, pero retirando las agujas del material compuesto congelado sin calentar las agujas, el material compuesto perforado se pega a las agujas y es muy difícil de retirar mecánicamente. Las agujas solo se pueden retirar cuando las capas de colágeno se descongelan, lo que también da como resultado perforaciones ocluidas. En las Fig. 8A y 8B se representa una construcción que muestra los diversos tipos de daños que muestran que el colágeno fluye de regreso a la perforación formada y la ocluye (representada por sombreado) y se agrieta (806a, 806b; etc.).

En cambio, los métodos descritos en el presente documento, en cambio, proporcionan implantes que contienen un porcentaje muy alto de canales de poros completamente abiertos. A diferencia de otros métodos usados para recubrir mallas, las mallas perforadas recubiertas de colágeno no tienen un porcentaje significativo de perforaciones parcialmente cerradas u ocluidas. En una realización, al menos el 70 % de las perforaciones a través del implante no están ocluidas por ninguna fibra de malla o colágeno, y más preferentemente más del 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 % 0 100 % de los poros no están parcialmente ocluidos por colágeno o fibra de malla.

Los métodos divulgados en el presente documento también permiten recubrir la malla sin causar ningún daño superficial a la malla o romper las fibras de la malla. Tanto el daño de la superficie como la rotura de la fibra dan como resultado una pérdida indeseable de la resistencia al estallido del producto de malla recubierta de colágeno.

A. Preparación de la malla

La malla usada para preparar la malla perforada recubierta de colágeno puede producirse mediante cualquier técnica adecuada de textiles médicos. La malla puede estar hecha de fibras de monofilamento o multifilamento, preferentemente fibras orientadas, y puede producirse con fibras de polímeros, copolímeros o mezclas de los mismos reabsorbibles o no reabsorbibles. La malla puede ser tricotada, trenzada, tejida o no tejida, pero preferentemente está tricotada. En una realización, las mallas tiene una o más de las siguientes propiedades: un espesor promedio superior a 0,01 mm; un espesor promedio inferior a 25 mm; un espesor promedio entre 0,01 mm y 25 mm; tamaños de poro superiores a 0,01 mm de diámetro; tamaños de poros inferiores a 10 mm de diámetro; tamaños de poros entre 0,01 mm e inferiores a 10 mm de diámetro, incluyendo tamaños de poros superiores a 0,1 mm de diámetro y superiores a 1 mm; una densidad de poros superior a 1 por cm cuadrado; una densidad de poros inferior a 50 por cm cuadrado; una densidad de poros entre 1 y 50 por cm cuadrado, incluyendo más de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 y 45 por cm cuadrado; resistencia al estallido superior a 9,8 N (1 kgf); resistencia al estallido inferior a 980 N (100 kgf); resistencia al estallido entre 9,8 N (1 kgf) y 980 N (100 kgf), incluyendo más de 49, 98, 147, 196, 245, 294, 343, 392, 441, 490, 539, 588, 637, 686, 735, 784, 833, 882, 931 N (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 kgf). La malla tiene preferentemente una densidad superficial de 5 a 800 g/m2

En una realización preferida, la malla se hace a partir de un polímero que comprende uno o más de los siguientes monómeros: ácido glicólico, ácido láctico, carbonato de trimetileno, p-dioxanona, £-caprolactona, 3-hidroxibutirato y 4-hidroxibutirato. En una realización particularmente preferida, la malla está hecha a partir de poli-4-hidroxibutirato o un copolímero del mismo.

En una realización preferida, la malla está hecha a partir de fibras de monofilamento con diámetros promedio entre 0,001 mm y 1,0 mm. En otra realización preferida, las fibras de monofilamento son tamaños de USP 5, 4, 3, 2, 1, 0, 2 0, 3-0, 4-0, 5-0, 6-0, 7-0, 8-0, 9-0, 10-0, 11-0 y 12-0 según lo definido por la Farmacopea de los Estados Unidos (USP) para suturas de monofilamento absorbible, y se muestran en la Tabla 1. Para mayor aclaración, se pretende que tanto las fibras de monofilamento absorbibles como las no absorbibles usadas para preparar la malla puedan tener los diámetros que se muestran en la Tabla 1, o tener diámetros promedio entre 0,001 mm y 1,0 mm. Las fibras de monofilamento se pueden preparar mediante procesos de extrusión de masas fundidas e hilado en solución. Preferentemente, las fibras de monofilamento tienen una resistencia a la rotura entre 0,01 kg y 100 kg, más preferentemente entre 0,1 kg y 40 kg.

Tabla 1. Diámetros definidos por las normas de la USP para suturas de monofilamento absorbible Tamaño de sutura de USP Diámetro mín. promedio (mm) Diámetro máx. promedio (mm)

12-0 0,001 0,009

11-0 0,010 0,019

10-0 0,020 0,029

9-0 0,030 0,039

8-0 0,040 0,049

7-0 0,050 0,069

6-0 0,070 0,099

5-0 0,10 0,149

4-0 0,15 0,199

3-0 0,20 0,249

2-0 0,30 0,339

0 0,35 0,399

1 0,40 0,499

2 0,50 0,599

3 y 4 0,60 0,699

5 0,70 0,799

En una realización preferida, las mallas se tejen o tricotan a partir de fibra de monofilamento, e incluso más preferentemente a partir de fibra monofilamento reabsorbible. En una realización particularmente preferida, las mallas se producen mediante procesos de tejido de punto para urdimbre o de tejido de punto por trama, sin embargo, se prefiere un tejido de punto para urdimbre con el fin de minimizar el estiramiento de la estructura de malla. En una realización preferida, la malla está hecha a partir de fibras de monofilamento de polipropileno o fibras de multifilamento de poliéster no reabsorbibles. En una realización particularmente preferida, la malla está hecha a partir de fibras de monofilamento de poli-4-hidroxibutirato (P4HB), fibras de multifilamento de P4HB o una combinación de estas fibras. Los métodos adecuados para fabricar las fibras de P4HB mediante extrusión de masas fundidas se describen en el documento WO 2011/119742 de Martin et al. y la patente de EE.UU. N.° 8.034.270 de Martin et al. En una realización preferida, las fibras de P4HB están orientadas. En una realización particularmente preferida, las fibras de P4HB tendrán una o más de las siguientes propiedades: una resistencia a la tracción de al menos 100 MPa, más preferentemente al menos 300 MPa, e incluso más preferentemente al menos 500 MPa; una elongación a la rotura inferior a 500 %, más preferentemente inferior a 300 % e incluso más preferentemente inferior a 100 %, pero superior a 5%; un módulo de tracción de al menos 100 MPa, más preferentemente al menos 300 MPa, e incluso más preferentemente al menos 500 MPa. En una realización particularmente preferida, las fibras de monofilamento de P4HB tienen resistencias a la tracción superiores a 600 MPa, preferentemente superiores a 800 MPa y más preferentemente superiores a 900 MPa, 1000 MPa, 1100 MPa, 1200 MPa, 1300 MPa o 1400 MPa, pero no inferiores a 1500 MPa.

En una realización alternativa, la malla puede estar hecha a partir de fibras de multifilamento de P4HB. Los métodos para preparar las fibras de multifilamento de P4HB se describen en el documento WO 2011/119742 de Martin et al. y la patente de EE.UU. N.° 8.034.270 de Martin et al. En una realización, las fibras de multifilamento de P4HB se preparan con un denier por filamento (dpi) inferior a 10, preferentemente inferior a 6, más preferentemente inferior a 4 e incluso más preferentemente inferior a 3, pero superior a 1. En una realización particularmente preferida, los hilos de multifilamento de P4HB tienen un denier por filamento que varía de 1,7 a 9,0. En otra realización, las fibras multifilamento se preparan con una tenacidad superior a 2 gramos/denier, más preferentemente superior a 4 gramos/dernier e incluso más preferentemente superior a 9 o 9,5 gramos por denier. En algunas realizaciones, los hilos de multifilamento de P4HB tienen una tenacidad superior a 2 pero inferior a 12. En otra realización, los hilos de multifilamento de P4HB tienen una elongación a la rotura promedio del 10 % al 70 %, más preferentemente del 10 % al 40 %.

Puede prepararse una malla de monofilamento de P4HB tricotada adecuada, por ejemplo, de la siguiente manera: Las fibras de monofilamento de P4HB se montan en una fileta, se alinearon una al lado de la otra y se empujaron bajo una tensión uniforme hacia la superficie superior de un rodillo de transferencia. El rodillo de transferencia gira mientras se encuentra semisumergido en un baño lleno de una solución al 10 % de lubricante Tween® 20. El lubricante Tween® 20 se deposita en la superficie de la lámina de fibra. Tras la aplicación de Tween® 20, la lámina de fibra se pasa a una guía de peine y luego se enrolla en un plegador de urdimbre. Una urdimbre es un cilindro grande y ancho sobre el cual se enrollan fibras individuales en paralelo para proporcionar una lámina de fibras. A continuación, los plegadores de urdimbre se convierten en una tela de malla acabada mediante lazos tricotados entrelazados. Se montan ocho plegadores de urdimbre en paralelo en una máquina de tricotar y se alimentan a los elementos de tricotado a una velocidad constante determinada por el "largo de la hilera". Cada fibra de monofilamento individual de cada plegador se alimentó a través de una serie de elementos de tensión dinámica hacia abajo en las "guías" de tricotado. Cada fibra se pasa a través de una sola guía, que se fija a una barra de guía. Las barras de guía dirigen las fibras alrededor de las agujas formando la estructura de tela de malla. A continuación, la tela de malla se retira de las agujas por los rodillos de extracción a una velocidad constante determinada por la "calidad" de la tela. A continuación, la tela de malla se recoge y se enrolla sobre un rodillo listo para el lavado. La malla de monofilamento de P4HB se puede lavar por ultrasonidos con agua y termofijar en agua caliente si se desea. La malla se puede lavar con una solución acuosa de etanol al 70 %.

B. Preparación de una malla perforada recubierta de colágeno

Se ha desarrollado un método para permitir la preparación de una malla perforada recubierta de colágeno que evita que el colágeno ocluya parcial o totalmente los poros de la malla. Las agujas se insertan en los poros de la malla antes de recubrir la malla y permanecen en su lugar durante el proceso de recubrimiento con colágeno para evitar que los poros de la malla se ocluyan parcial o totalmente. Las agujas permiten producir perforaciones a través de la malla recubierta de colágeno que van de un lado del producto, atraviesan un poro de la malla, y salen por el otro lado del producto. El uso de agujas para crear las perforaciones (antes de recubrir la malla) es particularmente ventajoso puesto que permite preparar la malla perforada recubierta de colágeno sin ningún daño a la superficie de la malla o rotura de las fibras de la malla. Las agujas también permiten producir mallas perforadas recubiertas de colágeno con perforaciones largas o profundas que preferentemente abarcan el espesor de la malla recubierta de colágeno. Por tanto, es posible producir mallas perforadas recubiertas de colágeno con un intervalo de espesores que sería difícil de conseguir acumulando capas de colágeno usando recubrimientos sucesivos. En este sentido, el método permite producir mallas perforadas recubiertas de colágeno en donde la longitud de las perforaciones a través del producto recubierto varía de un espesor promedio de 0,1 mm a un espesor promedio de 25 mm o más.

El uso de agujas para crear mallas perforadas recubiertas de colágeno también permite controlar con precisión los diámetros de las perforaciones, que pueden variar de 0,1 mm a 10 mm, así como la densidad de las perforaciones en el producto, que puede variar de 1 a 50 perforaciones por cm cuadrado. Se pueden usar diferentes tipos de agujas, patrones o configuraciones de aguja y perfiles de aguja, para crear diferentes tipos de perforaciones en la malla recubierta de colágeno. Por ejemplo, las agujas pueden ser ahusadas con el fin de producir perforaciones ahusadas en el producto. Las agujas también pueden tener diferentes formas de sección transversal. Por ejemplo, las agujas pueden tener formas de sección transversal redonda, elíptica, triangular, cuadrada o de diamante con el fin de producir perforaciones con estas formas a través del producto recubierto con colágeno. El uso de agujas para fabricar las mallas perforadas recubiertas de colágeno también permite controlar con precisión el patrón de las perforaciones en la malla recubierta de colágeno. Por ejemplo, se pueden producir mallas perforadas recubiertas de colágeno con perforaciones aleatorias, perforaciones ordenadas o con patrones.

En una realización, la malla perforada recubierta de colágeno se forma colocando agujas a través de los poros de la malla a recubrir, recubriendo la malla con una solución, suspensión o gel de colágeno, congelando la malla recubierta de colágeno con las agujas en su lugar (a través de los poros de la malla), y luego retirando las agujas de la malla recubierta congelada y secando la malla recubierta.

En una realización preferida, la malla perforada recubierta de colágeno se forma usando un conjunto de molde como el que se muestra en la Figura 1A. El conjunto comprende: una placa de agujas (50) que incluye una placa posterior ( I) ) y una disposición deseada de agujas (8a; 8b; etc.) se encajan en una placa posterior, una placa base (2) con orificios (102a; 102b; etc.) que coinciden o se alinean con el patrón de aguja en la placa de agujas (50), placas de armazón (4) que se fijan a la placa base (2) para formar un recipiente para la solución, suspensión o gel de colágeno (como se muestra en la Figura 3), una placa de reborde separadora (3) que controla el espesor de la malla perforada recubierta de colágeno, y una placa de separación perforada (5) con orificios (104a; 104b; etc.) que se colocan para coincidir con el patrón de aguja en la placa de agujas (50) y permiten que las agujas se deslicen fácilmente hacia adentro y hacia fuera de los orificios. La placa posterior (1) incluye opcionalmente orificios mostrados como (504a-505c en la Fig. 5A) configurados para recibir tornillos de montaje. La placa de separación (5) está dimensionada para permitir que se asiente sobre la placa de reborde separadora (3) y crear un espacio uniforme entre su superficie y la superficie de la placa base (2). La placa de agujas (50) puede formarse ajustando a presión las agujas, en el patrón deseado, a una placa trasera (1) como se muestra en el Detalle A de la Figura 1B. La altura de las placas de armazón cuando se ensamblan, coincide con la altura de la aguja como se muestra en la Figura 2A. Preferentemente, la placa de reborde separadora (3) está formada con canales (9) como se muestra en la Fig. 1C para permitir que se drene el exceso de solución, suspensión o gel de colágeno, con lengüetas de control de espesor (14a; 14b) en una o más secciones de la placa de reborde separadora (3) como se muestra en el Detalle B de la Figura 1C. Las lengüetas de control de espesor (14a; 14b) pueden usarse para controlar el espesor de la malla recubierta de colágeno. Como se muestra en la Figura 2A, se proporciona un espacio (9) entre el perímetro de las agujas de la placa de agujas (50) y la pared interior de las placas de armazón con el fin de acomodar la placa de reborde separadora dentro del molde. La Figura 2A también muestra cómo solo la placa base (1) y los extremos de las placas de armazón (4a; 4b; 4c; 4d) están en contacto con la superficie de trabajo. La Figura 2C es una sección transversal que muestra la ubicación de la malla perforada recubierta de colágeno (7) y las agujas (8a; 8b). La malla perforada recubierta de colágeno (7) se forma en el conjunto entre la placa base (2) y la placa de separación perforada (5) como se ilustra en la Figura 1A. El inserto que se muestra como Detalle C en la Figura 1D muestra una sección transversal de la malla perforada recubierta de colágeno que se forma en el montaje cuando la malla (10) se intercala entre una capa inferior de colágeno ( I I ) y una capa superior de colágeno (12) con perforaciones (13) a través del material compuesto de malla recubierta de colágeno.

En una realización preferida, la malla perforada recubierta de colágeno se prepara con el conjunto que se muestra en la Figura 1A usando el siguiente procedimiento: (i) las agujas (8a; 8b; etc.) de la placa de agujas (50) se colocan mediante los poros de una malla; (ii) la malla se termofija opcionalmente sobre la placa de agujas (50); (iii) se retira la malla de la placa de agujas (50), y la placa de agujas (50) se inserta en la placa base (2) hasta que quede nivelada contra un lado de la placa base (2) con las agujas que sobresalen del otro lado de la placa base (2); (iv) las placas posteriores (4a; 4b; 4c; y 4d) se unen a cada lado de la placa base (2) usando los tornillos (6a-6h)) para formar un recipiente para la solución, suspensión o gel de colágeno; (v) la placa de reborde separadora (3) se inserta dentro del recipiente de manera que se ubique en la parte superior de la placa base (2) y entre las agujas y la pared interior de las placas de armazón (4a; 4b; 4c; 4d); (vi) se vierte una solución, suspensión o gel de colágeno para recubrir la placa base (2) hasta la profundidad deseada; (vii) la malla se vuelve a colocar sobre las agujas (8a; 8b; etc.) en la misma orientación que se usó anteriormente, y luego la malla se mueve sobre las agujas (8a; 8b; etc.) hasta que esté en contacto con la solución de colágeno; (viii) opcionalmente (para una malla revestida en colágeno) se vierte luego una solución, suspensión o gel adicional de colágeno en la parte superior de la malla para recubrir la malla en ambos lados y encapsular completamente la malla; (ix) la placa de separación perforada (5) se alinea con las agujas (8a; 8b; etc.) de la placa de agujas (50), y se desliza hacia abajo por las agujas hasta que haga contacto con la placa de reborde separadora (3) de modo que la malla recubierta de colágeno (7) se intercala entre la placa de separación perforada (5) y la placa base (2) con un espesor definido por la placa de reborde separadora (3); (x) se congela todo el conjunto que contiene la malla recubierta de colágeno, y luego se calientan las agujas con el fin de liberar la placa de agujas (50) de la malla recubierta de colágeno congelada; (xi) se retira la placa de agujas (50) del conjunto y se desmonta el resto del conjunto para liberar la malla recubierta de colágeno congelada perforada. La malla perforada recubierta de colágeno se liofiliza posteriormente para formar un implante de malla perforada recubierta de colágeno.

La Figura 5a muestra una placa calefactora (500) y la Fig. 5B muestra un marco de sujeción (51) que puede usarse para retirar las agujas de la placa de agujas de la malla recubierta de colágeno congelada. La placa calefactora (500) se puede fijar a la placa de agujas (502) usando accesorios de montaje, y usar para aplicar calor a las agujas para permitir la descongelación local del colágeno congelado en la vecindad inmediata de las agujas. La descongelación del colágeno en las proximidades de las agujas permite que las agujas se retiren del material compuesto de malla de colágeno congelada sin dañar las perforaciones formadas por las agujas. La placa calefactora (500) incorpora un elemento calefactor preferentemente con un intervalo de potencia de 5 a 50 vatios. La placa calefactora se fija a una placa de agujas que contiene una malla de colágeno perforada preparada como se ha divulgado anteriormente usando, por ejemplo, las etapas (i)-(x), pero antes de retirar la malla de colágeno de la placa de agujas. En esta realización, después de congelar (en un secador por congelación, por ejemplo), el conjunto congelado se retira del secador por congelación y se invierte de modo que la parte inferior de la placa de agujas (502) quede hacia arriba. La placa calefactora (500) se sujeta en el lecho de aguja y se desliza en el marco de sujeción (51) (Fig. 5B). El calentador se enciende para permitir que las agujas se calienten y descongelen el material compuesto congelado en las proximidades de los émbolos de las agujas.

En una realización particularmente preferida, se puede preparar una malla tricotada de monofilamento perforada y recubierta de colágeno hecha a partir de fibras de poli-4-hidroxibutirato usando el molde de ensamblaje de la Figura 1 y la placa calefactora mostrada en la Figura 5 de la siguiente manera. Una malla tricotada de monofilamento de poli-4-hidroxibutirato (P4HB), preparada como se ha descrito anteriormente, se corta a las dimensiones internas de la placa de reborde separadora (3) que se muestra en la Figura 1A y se carga cuidadosamente en agujas ahusadas (8a; 8b; etc.) de la placa de agujas (50) usando un cepillo de calidad médica para que las agujas pasen por los poros de la malla tricotada de monofilamento. A continuación, la malla es empujada hacia abajo por las agujas hasta que quede en la parte inferior de la placa de agujas (50), es decir, en la placa posterior (1). Esta acción obliga a las fibras de la malla de P4HB a ajustar sus posiciones alrededor de los perímetros de las agujas y establece el patrón de perforación que se obtendrá en la malla recubierta de colágeno.

Una vez que se ha cargado la malla de P4HB en la placa de agujas, la malla de P4HB se termofija. La malla de P4HB se puede termofijar sumergiendo la malla cargada en la placa de agujas en un baño de agua caliente a 57 °C durante 5 minutos. La Figura 6A muestra un patrón de perforación producido por una placa de agujas en una malla tricotada de monofilamento de P4HB (600), después de termofijar la malla. Como resulta obvio en la Figura 6A, las agujas hicieron que algunos de los poros de la malla de P4Hb se agrandaran. En la Figura 6B se muestra una imagen ampliada de la malla de P4HB que demuestra cómo las agujas agrandan los poros (602a-602i) de la malla, pero sin dañar las fibras de la malla o la estructura general de la malla de P4HB. Después del termofijado, la malla de P4HB termofijada se deja enfriar, preferentemente a temperatura ambiente, y se retira de la placa de agujas. En la siguiente etapa del proceso, las placas de armazón (4) que se muestran en la Figura 1A se fijan a una placa base (2) usando tornillos (6a-6f), y la placa de agujas (50) se inserta en y a través de la placa base (2) (como se ilustra con más detalle en las Figuras 2 y 3). A continuación, se coloca una placa de reborde separadora (3) que se muestra en la Figura 1A dentro del recipiente formado por las placas de armazón (4a-4d) y en la parte superior de la placa base (2). En la Fig. 3 se muestra una vista despiezada del orden de disposición. La Fig. 3 muestra placas de armazón ensambladas (4a-4d) alrededor de una placa base (no visible) a través de la cual son visibles las agujas (8A, 8b; etc.) de una placa de agujas. En la Fig. 3 se muestra una placa de reborde separadora (3). En la Fig. 2A se muestra un ejemplo de la sección transversal del conjunto completo. Luego se vierte una solución, suspensión o gel de colágeno sobre el lecho de la placa de agujas y, opcionalmente, se extiende uniformemente sobre la superficie de la placa base (2) usando un cepillo flexible de calidad médica. En una realización particularmente preferida, se usa un gel de colágeno bovino hinchado con ácido al 1 % para recubrir la malla de P4Hb . La malla de P4HB previamente cargada en la placa de agujas se vuelve a cargar en las agujas en la misma orientación y las agujas se empujan gradualmente hacia abajo hasta que entren en contacto completo con la solución, suspensión o gel de colágeno distribuido en la placa base. Opcionalmente, para una malla de P4HB revestida o intercalada en colágeno, luego se vierte una solución, suspensión o gel adicional de colágeno, y se distribuye sobre la malla de P4HB hasta que esté completamente recubierta y a la profundidad deseada. La placa de separación (5) mostrada en la Figura 1 es deslizada hacia abajo por las agujas de la placa de agujas (50) hasta que hace contacto con la placa de reborde separadora (3). La placa de separación (5) es golpeada suavemente para eliminar cualquier exceso de solución, suspensión o gel de colágeno a través de los canales de flujo de la placa de separación. El conjunto de molde (Fig. 2A) que contiene la malla de P4HB recubierta de colágeno se coloca en un secador por congelación con la parte inferior de la placa de agujas (50) en contacto con el estante de congelación del secador por congelación y la unidad se congela a -40 °C a una velocidad de congelación de entre 5 y 15 °C por hora.

Después del congelamiento, el conjunto congelado se retira del secador por congelación y se invierte de modo que la parte inferior de la placa de agujas quede hacia arriba. Una placa calefactora (500) mostrada en la Figura 5A está sujeta a la placa de agujas (502) usando tornillos de montaje, deslizados dentro del marco de sujeción (51) (Fig. 5B) y el calentador se encendió durante 3-5 minutos para permitir que las agujas calienten y descongelen el material compuesto congelado en las proximidades de los émbolos de las agujas. La placa de agujas (502) se retira luego de la malla recubierta de colágeno (congelada) levantando la placa calefactora que estaba sujeta a la placa de agujas (502), y los componentes restantes del molde que contiene la malla recubierta de colágeno congelada se retiran del marco de sujeción. El molde se desmonta retirando: (i) las placas de armazón (4a-4d), (ii) la placa de reborde separadora (3) y (iii) la placa de separación (5), y el material compuesto congelado de la malla de P4HB perforada recubierta de colágeno se recupera. Mientras la malla recubierta de colágeno aún está congelada, se coloca en una bandeja de acero inoxidable; se coloca una malla de acero inoxidable sobre la malla recubierta congelada para que se mantenga plana, se coloca la bandeja en un secador por congelación y se seca la malla recubierta durante 15 horas. Este proceso proporciona una malla de P4HB perforada recubierta de colágeno y seca.

Los implantes de malla perforada recubierta de colágeno pueden contener marcas de graduación u orientación. Estas marcas pueden ayudar al cirujano a colocar correctamente el producto en el campo quirúrgico y a recortar el implante.

En otra realización, se puede usar una placa de agujas con forma 3D para formar una malla recubierta de colágeno 3D perforada. En una realización particularmente preferida, se carga una malla de P4HB en una placa de agujas con forma 3D y se termofija. Esta acción obliga a las fibras de la malla de P4HB a ajustar sus posiciones alrededor de los perímetros de las agujas y a lo largo del perfil 3D de la placa de agujas. La malla de P4HB se puede termofijar sumergiendo la malla cargada en la placa de agujas en un baño de agua caliente a 57 °C durante 5 minutos. En esta realización, la placa de reborde separadora y la placa de separación también tienen una forma 3D para hacer coincidir el mismo perfil al igual que la placa de agujas. A continuación, se sigue el mismo proceso de fabricación descrito anteriormente para producir la malla perforada recubierta de colágeno con forma 3D.

C. Reticulación de la malla perforada recubierta de colágeno

Las mallas perforadas recubiertas de colágeno pueden estar reticuladas. La reticulación se puede usar para disminuir la tasa de reabsorción del implante en el cuerpo. También se puede usar para adaptar la resistencia del recubrimiento de colágeno del implante. Las mallas perforadas recubiertas de colágeno pueden reticularse mediante un tratamiento con cualquiera de los siguientes reactivos: aldehídos, incluyendo formaldehído y glutaraldehído, diisocianato de hexametileno, compuestos epoxídicos, carbodiimidas, incluyendo 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)carbodiimida y acil azidas. En una realización particularmente preferida, las mallas perforadas recubiertas de colágeno están reticuladas con formaldehído, e incluso más preferentemente las mallas perforadas recubiertas de colágeno están reticuladas con formaldehído en la fase de vapor. Las mallas perforadas recubiertas de colágeno también pueden reticularse por medios físicos. Por ejemplo, pueden reticularse por calentamiento o por exposición a radiación ultravioleta o gamma.

En una realización particularmente preferida, una malla perforada recubierta de colágeno seca, preparada como se ha descrito anteriormente, se reticula colocando la malla recubierta en una cámara de vacío, exponiendo la malla recubierta a vapor de formaldehído durante una hora y aireando la malla perforada recubierta de colágeno reticulada durante la noche. En la Figura 7A se muestra un ejemplo de una malla perforada recubierta de colágeno reticulada.

En una realización, el grado de reticulación de la malla perforada recubierta de colágeno está entre el 10 % y el 60 %, más preferentemente entre el 20 % y el 50 %, e incluso más preferentemente entre el 30 y el 40 %. En otra realización, la malla perforada recubierta de colágeno reticulada tiene una temperatura de transición vítrea entre 50 °C y 90 °C, más preferentemente entre 60 °C y 80 °C, e incluso más preferentemente entre 60 °C y 70 °C según lo medido por calorimetría diferencial de barrido (DSC).

En una realización particularmente preferida, las mallas de P4HB, polipropileno y poliéster perforadas recubiertas de colágeno no reabsorbibles están reticuladas.

D. Esterilización de mallas perforadas recubiertas de colágeno y empaquetado

En una realización, la malla perforada recubierta de colágeno se esteriliza con calor seco, irradiación gamma o mediante irradiación con haz de electrones (e-beam). En una realización preferida, la malla perforada recubierta de colágeno se esteriliza con óxido de etileno, e incluso más preferentemente con óxido de etileno frío. En una realización incluso más preferida, una malla tricotada de monofilamento de P4HB perforada recubierta de colágeno se esteriliza con óxido de etileno frío.

Las mallas perforadas recubiertas de colágeno se pueden empaquetar en una envoltura protectora. En una realización preferida, la malla perforada recubierta de colágeno se empaqueta en una envoltura protectora que se coloca en una bolsa de aluminio con un cabezal Tyvek para permitir la esterilización con óxido de etileno. En una realización particularmente preferida, la envoltura protectora estará hecha de Tyvek. Después de la exposición al óxido de etileno, la malla recubierta de colágeno empaquetada se coloca en una cámara de vacío y se lava con nitrógeno para eliminar la humedad residual y el óxido de etileno. La bolsa de aluminio está sellada y el cabezal Tyvek se corta para maximizar la vida útil del producto. Opcionalmente, la bolsa de aluminio sellada se coloca en un cartón exterior como parte del empaquetado secundario para la malla recubierta perforada.

IV. Métodos de implantación

Las mallas perforadas recubiertas de colágeno pueden usarse en procedimientos para la reparación, reemplazo o regeneración de tejidos duros o blandos. En una realización preferida, las mallas perforadas recubiertas de colágeno se usan en procedimientos para la reparación, reemplazo, remodelación, estiramiento o regeneración de tejidos blandos.

Las mallas perforadas recubiertas de colágeno se pueden producir con mallas permanentes, tales como la malla de polipropileno y la malla de poliéster no reabsorbible, cuando se requiera un soporte a largo plazo. Alternativamente, las mallas perforadas recubiertas de colágeno se pueden producir con mallas reabsorbibles, tales como la malla de P4HB, cuando se requiera un soporte temporal. En una realización, las mallas perforadas recubiertas de colágeno se usan en procedimientos donde se requiere soporte temporal, por ejemplo, en ciertos procedimientos de reparación, estiramiento y remodelación, incluyendo procedimientos en los que el tejido puede colocarse bajo tensión, por ejemplo, procedimientos de levantamiento de senos, reconstrucción de senos, y reconstrucción del suelo pélvico. En una realización preferida, las mallas perforadas recubiertas de colágeno pueden usarse en procedimientos de cirugía plástica, por ejemplo, para estirar, reforzar, reemplazar o regenerar tejidos en la cara, cuello, cabeza y pecho. En una realización particularmente preferida, las mallas perforadas recubiertas de colágeno se usan en procedimientos de mastopexia (procedimientos de levantamiento de senos) y procedimientos de reconstrucción de senos.

Las mallas perforadas recubiertas de colágeno también se pueden usar junto con otros implantes. Las mallas perforadas recubiertas de colágeno pueden usarse junto con implantes mamarios, por ejemplo, en procedimientos de reconstrucción mamaria, procedimientos de mastopexia u otros procedimientos cosméticos. Las mallas perforadas recubiertas de colágeno también se pueden usar para crear bolsas para implantes, por ejemplo, en procedimientos de reconstrucción mamaria.

En otra realización preferida, las mallas perforadas recubiertas de colágeno pueden usarse para soporte de tejidos, ya sea de manera temporal o permanente, en procedimientos de reparación de hernias, reparación de ligamentos y tendones, reconstrucción del suelo pélvico y tratamiento de la incontinencia urinaria.

En otra realización más, las mallas perforadas recubiertas de colágeno pueden usarse en procedimientos mínimamente invasivos. Por ejemplo, los implantes de malla recubierta pueden usarse en un procedimiento de mastopexia mínimamente invasivo mediante la implantación en un plano de tejido adecuadamente diseccionado para conferir forma a la mama. Los implantes pueden, por ejemplo, enrollarse en una forma cilíndrica pequeña, colocarse dentro de un insertador tubular e implantarse a través de una pequeña incisión, tal como una incisión de tamaño convencional en el pliegue inframamario que se usa generalmente para el aumento de pecho. Una vez liberados in vivo, estos implantes de malla recubierta se pueden desenrollar y mover a su posición, por ejemplo, para otorgar una forma al tejido mamario del huésped o una forma anatómica del pecho, y opcionalmente fijarlos en su posición. En una realización preferida, el implante se coloca empleando una incisión IMF usada como punto de entrada para la disección, junto con una incisión periareolar, en un procedimiento de mastopexia. Una vez que se completa la extracción y disección de la piel, el implante de malla recubierta puede desplegarse in vivo, desenrollarse, colocarse en su lugar y, si se desea, fijarse. Como alternativa, los implantes tridimensionales pueden implantarse usando técnicas tradicionales de cirugía abierta.

La malla perforada recubierta de colágeno puede, si se desea, fijarse in vivo usando procedimientos de fijación convencionales, incluyendo sutura, encolado, grapado y anclado con dispositivos tales como tachuelas, ganchos y clavos.

La presente invención se entenderá adicionalmente con referencia a los ejemplos siguientes no limitantes.

Ejemplo 1: Preparación de monofilamento de P4HB por extrusión en estado fundido

La resina de poli-4-hidroxibutirato (P4HB) a granel en forma de gránulos se secó a menos de 300 ppm de agua usando un sistema de bomba de vacío de paletas rotatorias. La resina seca se transfirió a una tolva de suministro de la extrusora con purga de nitrógeno para mantener secos los gránulos. Los gránulos se suministraron por gravedad a una sección de suministro enfriada y se introdujeron en el barril de la extrusora, que tenía un diámetro de 3,8 cm (1,50 pulgadas) y estaba equipado con un tornillo de extrusión con una relación L/D de 30:1. El barril de la extrusora contenía 5 zonas de calentamiento (o zonas de extrusión), zonas 1, 2, 3, 4 y 5, y fue fabricado por American Kuhne. La resina calentada y ablandada de la extrusora se suministró a una bomba dosificadora calentada (bomba de fusión) y desde la bomba de fusión la resina extrudida se alimentó al bloque calentado y a un conjunto de hilera de ocho orificios. Se usaron intervalos de perfil de procesamiento de 40 °C a 260 °C para temperaturas, y de 2,76 MPa a 13,8 MPa (400 psi a 2000 psi) para presiones. Los filamentos fundidos se enfriaron con agua y se transportaron en una orientación de tres fases, con relajación en línea, antes de enrollar los monofilamentos en carretes. Los valores de prueba para la fibra de monofilamento extruido se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1. Datos de prueba mecánica para la fibra de monofilamento de P4HB Tamaño de fibra de USP Diámetro, mm Resistencia a la rotura, Kg Elongación a la rotura 5/0 0,150 1,80 30 %

6/0 0,100 1,00 29 %

Ejemplo 2: Preparación de una malla de monofilamento de P4HB

Los carretes con fibra de monofilamento de tamaño 5/0 de P4HB preparados como se describe en el Ejemplo 1 se convirtieron en una malla de monofilamento de P4HB de la siguiente manera: Se montaron fibras de monofilamento de 49 carretes en una fileta, se alinearon una al lado de la otra y se empujaron bajo una tensión uniforme hacia la superficie superior de un rodillo de transferencia. El rodillo de transferencia estaba girando mientras estaba semisumergido en un baño lleno de una solución al 10% de lubricante Tween® 20. El lubricante Tween® 20 se depositó en la superficie de la lámina de fibra. Tras la aplicación de Tween® 20, la lámina de fibra se pasó a una guía de peine y luego se enrolló en un plegador de urdimbre. Una urdimbre es un cilindro grande y ancho sobre el cual se enrollan fibras individuales en paralelo para proporcionar una lámina de fibras. A continuación, los plegadores de urdimbre se convirtieron en una tela de malla acabada mediante lazos tricotados entrelazados. Se montaron ocho plegadores de urdimbre en paralelo en una máquina de tricotar y se alimentaron a los elementos de tricotado a una velocidad constante determinada por el "largo de la hilera". Cada fibra de monofilamento individual de cada plegador se alimentó a través de una serie de elementos de tensión dinámica hacia abajo en las '"guías" de tricotado. Cada fibra se pasó a través de una sola guía, que se fijó a una barra de guía. La barra de guía dirigió las fibras alrededor de las agujas que forman la estructura de tela de malla. A continuación, la tela de malla se retiró de las agujas por los rodillos de extracción a una velocidad constante determinada por la "calidad" de la tela. A continuación, la tela de malla se recogió y se enrolló sobre un rodillo listo para el lavado. La malla de monofilamento de P4HB se lavó ultrasónicamente con agua y luego se lavó con una solución acuosa de etanol al 70 %. La malla resultante tenía dos tamaños de poros diferentes. Un tamaño de poro promedio más grande de 0,31 mm2 (con un diámetro promedio de 0,61 mm) y un tamaño de poro promedio más pequeño de 0,07 mm2 (con un diámetro promedio de 0,15 mm).

Ejemplo 3: Conjunto para fabricar mallas perforadas recubiertas de colágeno

Se preparó un molde como el que se muestra en la Figura 1A para fabricar las mallas perforadas recubiertas de colágeno. El molde consistía en cinco componentes principales: una placa de agujas (50), una placa base (2), una placa de reborde separadora (3), placas de armazón (4a-4d) que se fijan a la placa base usando tornillos (6a-6h), y una placa de separación (5). La Figura 1A muestra también una malla perforada recubierta de colágeno (7) que se produce mediante el conjunto.

La placa de agujas (50) consistía en agujas de acero inoxidable (8a; 8b; etc.) que se ajustaban a presión sobre una placa posterior (1) de aproximadamente 4 mm de espesor que proporcionaba una superficie plana y rígida. Las agujas tenían un diámetro de 1,4 mm y una longitud de 20 mm. La altura de las placas posteriores (4a-4d) coincidía con la altura de las agujas (véase la sección transversal del conjunto en la Figura 2A), y las placas de armazón (4a-4d) se mecanizaron de modo que, una vez fijadas a la placa base (2), la placa de agujas (50) pudiera insertarse en la placa base (2) de modo que, al ensamblarla, solo la placa de agujas (50) y los extremos de las placas de armazón estuvieran en contacto con la superficie de trabajo (véanse las Figuras 2A-2C). La Figura 2C también muestra la ubicación de la malla perforada recubierta de colágeno (7) y las agujas (8a; 8b, etc.).

La Figura 3 muestra el molde después de que la placa de agujas se haya insertado a través de la placa base (2), y las placas de armazón (4a-4d) fijadas a la placa base para formar un marco ensamblado (400) que sirve de recipiente para la solución de colágeno. La Figura 3 también muestra la placa de reborde separadora (3) colocada sobre el marco ensamblado (400) y las agujas, y lista para ser colocada dentro del marco ensamblado (400). Los canales (9) de la placa de reborde separadora (mostrados en la Figura 1C) permiten el drenaje del exceso de solución de colágeno. Las lengüetas de control de espesor (14a y 14b) (Fig. 1C) en la placa de reborde separadora (3) se usaron para controlar el espesor de la malla recubierta perforada.

Como se muestra en la Figura 2A, se dejó un espacio (9) de al menos 5 mm entre el perímetro de las agujas (8a; 8b; etc.) de la placa de agujas y la pared interior de las placas de armazón con el fin de proporcionar espacio a la placa de reborde separadora dentro del molde. La placa de reborde separadora se fabricó en acero inoxidable y se diseñó para que se deslizara a lo largo del perímetro interior de las placas de armazón y se asentara a ras de la placa base. Las dimensiones del borde interior de la placa de reborde separadora determinaron las dimensiones (longitud y anchura) de la malla perforada recubierta de colágeno. La placa de separación (5) que se muestra en la Figura 1 también se hizo a partir de acero inoxidable, con un espesor de aproximadamente 2 mm, y consistía en un patrón de orificios que coincidía con el patrón de agujas en la placa de agujas (50), de manera que las agujas de la placa de agujas podían deslizarse fácilmente dentro y fuera de los orificios de la placa de separación. Las dimensiones exteriores de la placa de separación (5) se ajustaron para permitir que la placa de separación (5) se asentara sobre la placa de reborde separadora (3) creando un espacio uniforme entre su superficie y la superficie de la placa base. La Figura 4A muestra el patrón en forma de diamante producido por las agujas (304a; 304b; etc.) que se muestra en la Figura 4B. Las agujas tenían secciones transversales redondas y eran ahusadas, y estaban dispuestas con un espaciado entre las agujas de 6,4 mm para proporcionar una densidad de 4 agujas/cm2.

Además del molde mostrado en la Figura 1A, se hicieron una placa calefactora y un marco de sujeción con el fin de poder calentar las agujas de la placa de agujas, y recuperar el lecho de agujas (después de congelar el conjunto del molde y la malla perforada recubierta de colágeno). La placa calefactora (500) y el marco de sujeción (51) se muestran en las Figuras 5A y 5B. La placa calefactora incluía una base metálica con orificios de fijación (representados en un lado como 506a; 506b; 506c; que corresponden en tamaño y posición a los orificios (504a; 504b; 504c) de la placa de agujas (502) y configurados para recibir tornillos (508a; 508; 508c; etc.) para montar la placa calefactora en la placa de agujas, como se muestra en la Figura 5A, y un asa (510) para permitir la fácil extracción del calentador del conjunto de molde. Los orificios en la placa calefactora (500) y la placa de agujas (502) están presentes en sitios opuestos, como se muestra en la Fig. 5A. La placa calefactora incluía además un elemento calefactor flexible (calentadores de silicona) con un intervalo de potencia de 5 a 50 vatios.

Ejemplo 4: Preparación de una malla de poli-4-hidroxibutirato (P4HB) perforada recubierta de colágeno

El molde mostrado en la Figura 1A se usó para preparar una malla perforada recubierta de colágeno de P4HB como se indica a continuación. Una malla de monofilamento de P4HB preparada como se describe en el Ejemplo 2, usando la fibra de monofilamento de 0,15 mm de diámetro preparada en el Ejemplo 1, se cortó al tamaño de la placa de reborde separadora (3). La malla se golpeó suavemente con un cepillo de calidad médica hasta que se acopló al extremo ahusado de las agujas de la placa de agujas (50), y las agujas (8a; 8b; etc.) pasaron a través de los poros de la malla. A continuación, la malla fue conducida hacia abajo sobre las agujas hasta el fondo de la placa de agujas (50). Esta acción obligó a las fibras de tricotado a ajustar sus posiciones alrededor de los perímetros de las agujas, estableciendo el patrón de perforación de la malla recubierta. A continuación, la placa de agujas cargada con la malla se sumergió en un baño de agua caliente a 57 °C durante 5 min con el fin de calentar la malla de P4HB hasta obtener el patrón de agujas que se muestra en la Figura 4A. A continuación, se dejó enfriar la malla cargada en la placa de agujas hasta alcanzar la temperatura ambiente, y se retiró la malla termofijada de la placa de agujas. Las Figuras 6A y 6B muestran el patrón de perforación en la malla después del termofijado, y cómo las agujas abrieron los poros de la malla alrededor de las agujas.

A continuación, se fijaron las placas de armazón (4a-4d) a la placa base (2) mostrada en la Figura 1A usando los tornillos (6a-6h), y se insertó la placa de agujas (50) en la placa base (2) y a través de ella. A continuación, se colocó la placa de reborde separadora (3) dentro del molde en la parte superior de la placa base (2), y se vertió una solución de colágeno (gel de colágeno bovino hinchado con ácido al 1 %, Collagen Solutions US Inc.) sobre el lecho de la placa de agujas. La solución de colágeno se distribuyó uniformemente sobre la superficie de la placa base (2) usando un cepillo flexible de calidad médica. A continuación, se cargó la malla termofijada sobre las agujas en la misma orientación usada para el termofijado, y se golpeó suavemente la malla sobre las agujas hasta que estuvo en pleno contacto con la solución de colágeno distribuida sobre la superficie de la placa base. Se vertió solución de colágeno adicional sobre la malla, y se distribuyó a través de las agujas hasta que todas las áreas de la malla estuvieran completamente recubiertas, como se muestra en la Figura 1D, donde la malla (10) está intercalada entre una capa inferior de colágeno (11) y una capa superior de colágeno (12). A continuación, se deslizó la placa de separación (5) por las agujas de la placa de agujas (50) hasta que entró en contacto con la placa de reborde separadora (3), y se golpeó suavemente la placa de separación para eliminar cualquier exceso de solución de colágeno a través de los canales de flujo (9) de la placa de separación (Fig. 1C). El conjunto que contiene la malla recubierta de colágeno se colocó a continuación en un secador por congelación con la parte inferior de la placa de agujas (50) en contacto con el estante de congelación del secador por congelación y la unidad se congeló a -40 °C a una velocidad de congelación de entre 5 y 15 °C por hora. Después del congelamiento, el conjunto congelado se retiró del secador por congelación y se invirtió de modo que la parte inferior de la placa de agujas quedó hacia arriba.

En referencia a las Figs. 5A y 5B, la placa calefactora (500) se fijó a la placa de agujas (502) usando tornillos de montaje (508a-508c mostrados para un lado) en lados opuestos de la placa calefactora, deslizados en el marco de sujeción (51) y el calentador se encendió durante 3-5 minutos para permitir que las agujas calienten y descongelen el material compuesto congelado (no mostrado en las Figura 5A) en las proximidades de los émbolos de las agujas. A continuación, se retiró la placa de agujas (502) levantando la placa calefactora (500) que estaba sujeta a la placa de agujas, y se retiró el molde que contenía la malla recubierta de colágeno congelada del marco de sujeción (51). Se desmontó el molde retirando las placas de armazón (4), la placa de reborde separadora (3) y la placa de separación (5), y se recuperó el colágeno congelado con la malla atrapada. Mientras la malla recubierta de colágeno aún estaba congelada, se colocó en una bandeja de acero inoxidable; se colocó una malla de acero inoxidable sobre la malla recubierta congelada para que se mantuviese plana, la bandeja se puso en un secador por congelación y la malla recubierta se secó durante 15 horas para obtener una malla perforada recubierta de colágeno seca.

Ejemplo 5: Reticulación de una malla de P4HB perforada recubierta de colágeno

La malla de P4HB perforada recubierta de colágeno y seca preparada en el ejemplo 4 se colocó en una cámara de vacío y se expuso a vapor de formaldehído durante 1 hora para reticular el colágeno. Tras la exposición de la malla recubierta de colágeno a formaldehído, la malla reticulada de colágeno perforada se aireó durante la noche. La Figura 7A muestra la estructura perforada de la malla de colágeno reticulada, y la Figura 7B muestra el espesor uniforme de la malla de colágeno reticulada.

La resistencia al estallido promedio, la fuerza de extracción de la sutura promedio, y la resistencia a la tracción promedio de la malla de P4HB no recubierta, la malla de P4HB perforada no recubierta (es decir, después de cargarla en las agujas pero antes del recubrimiento) y la malla perforada recubierta de colágeno reticulada se determinaron analizando 5 muestras de cada una, y los resultados se muestran en la Tabla 2. Como resulta obvio a partir de los resultados, el proceso de perforación del recubrimiento de colágeno no afectó negativamente a las propiedades mecánicas de la malla de P4HB subyacente. Los valores de resistencia al estallido, la fuerza de extracción de la sutura y la resistencia a la tracción de la malla de P4HB no recubierta y no perforada, la malla de P4HB perforada no recubierta y la malla de P4HB recubierta de colágeno reticulada fueron muy similares.

Tabla 2. Datos de la prueba mecánica para la malla de poli-4-hidroxibutirato (P4HB) perforada recubierta de _______________________________________ colágeno reticulada._______________________________________ Espécimen analizado Resistencia al Fuerza de extracción de la Resistencia a la tracción estallido sutura (promedio en N [kgf]) (promedio en N [kgf]) (promedio en N Dirección Dirección Dirección Dirección [kgf]) de la transversal de la de la transversal de máquina máquina máquina la máquina Malla de P4HB perforada 214 [21,8] 53 [5,4] 40 [4,1] 49 [5,0] 55 [5,6] recubierta de colágeno reticulada

Malla de P4HB perforada no 198 [20,2] 45 [4,6] 49 [5,0] 59 [6,0] 34 [3,5] recubierta

Malla de P4HB no perforada y no 204 [20,8] 49 [5,0] 44 [4,5] 51 [5,2] 52 [5,3] recubierta

Ejemplo comparativo 1: Intento de preparación de una malla perforada recubierta de colágeno de P4HB sin calentar las agujas antes de retirar la placa de agujas.

Se repitió el Ejemplo 4, excepto que las agujas de la placa de agujas (50) no se calentaron antes de retirar las agujas de la malla recubierta de colágeno congelada. La Figura 8 muestra el daño que se produce en la malla recubierta de colágeno cuando se retiran las agujas de la malla perforada recubierta de colágeno sin calentar las agujas. Solo fue posible retirar el material compuesto de las agujas y la placa base después de que el material compuesto se hubiera ablandado, lo que provocó la rotura de la malla recubierta de colágeno. El ejemplo demuestra la necesidad de calentar las agujas (o liberar las agujas del colágeno) antes de retirar el material compuesto de las agujas.

Ejemplo comparativo 2: Intento de preparación de una malla perforada recubierta de colágeno de P4HB mediante la introducción de agujas calentadas por una malla de P4HB recubierta de colágeno congelada

Se repitió el Ejemplo 4, excepto que se preparó una malla recubierta de colágeno congelada sin colocar primero las agujas a través de los poros y congelar, y se usó la placa de agujas para perforar el material compuesto congelado. Se colocó una malla termofijada sobre la parte superior de una capa de colágeno, y se cubrió la malla con colágeno para formar una malla recubierta de colágeno no perforada. El material compuesto se congeló, y se colocó en una almohadilla de silicona situada en una superficie dura. La placa de agujas se calentó y se colocó sobre el material compuesto para que las puntas de la aguja estuvieran en contacto con el material compuesto congelado. Este conjunto se colocó acto seguido entre las mordazas de una abrazadera de presión y se aplicó presión para forzar las agujas a través del material compuesto congelado con el fin de crear perforaciones. El material compuesto congelado se fundió localmente alrededor de las puntas de las agujas, y las agujas perforaron la malla. Sin embargo, la solución de colágeno descongelada fluyó de regreso hacia los poros cuando se retiraron las agujas, llenando los poros y ocluyendo las perforaciones, como se muestra en las Figuras 8A y 8B. Este ejemplo demuestra la importancia de insertar las agujas a través de los poros de la malla durante el proceso de recubrimiento con el fin de producir una malla de P4HB perforada recubierta de colágeno.

Ejemplo 6: Mallas perforadas recubiertas de colágeno con patrones y perfiles de perforación alternativos

Pueden producirse mallas perforadas recubiertas de colágeno con patrones y perfiles de perforación alternativos usando el método descrito en los ejemplos 3 y 4. Esto puede lograrse cambiando la configuración de las agujas en la placa de agujas o el perfil de las agujas insertadas en la placa de agujas. Las Figuras 9A-9D muestran ejemplos de cuatro patrones de perforación diferentes que pueden introducirse en la malla recubierta de colágeno. Estos son: (i) un patrón cuadrado (Fig. 9a), (ii) un patrón en forma de diamante (Fig. 9b) como se describe en el Ejemplo 4, (iii) un patrón circular (Fig. 9c), y (iv) un patrón aleatorio (Fig. 9d). Estos patrones de perforación pueden producirse preparando diferentes placas de agujas, por ejemplo, por ajuste a presión de las agujas en estos patrones en una placa posterior (como se describe en el Ejemplo 3) para formar una nueva placa de agujas. Las Figuras 10A y 10B muestran dos ejemplos de diferentes perfiles de perforación que pueden introducirse en la malla recubierta de colágeno. Estos son (i) una forma circular (Fig. 10a) y una forma de diamante (Fig. 10b). Estos perfiles de perforación pueden producirse preparando diferentes placas de agujas, por ejemplo, por ajuste presión de las agujas con secciones transversales redondas o de diamante en una placa posterior (como se describe en el Ejemplo 3) para formar nuevas placas de agujas. Una vez producidas las nuevas placas de agujas, las mallas perforadas recubiertas de colágeno, con diferentes patrones y perfiles de perforación, pueden producirse siguiendo el procedimiento descrito en el Ejemplo 4.

Ejemplo 7: Preparación de una malla perforada recubierta de colágeno de polipropileno (PP) reticulada

El molde mostrado en la Figura 1A se usó para preparar una malla recubierta de colágeno de polipropileno (PP) perforada de la siguiente manera. Una malla de monofilamento de polipropileno hecha con fibra de monofilamento de 0,2 mm de diámetro (BARD Mesh, CR Bard, Marlex knit) se cortó al tamaño de la placa de reborde separadora (3) que se muestra en la Figura 1A. Las placas de armazón (4a, 4b, 4c y 4d) se fijaron a continuación a la placa base (2) usando los tornillos (6a; 6b; 6c; 6d; 6e; 6f; 6g; y 6h), y la placa de agujas (50) se insertó en la placa base (2) y a través de ella. A continuación, se colocó la placa de reborde separadora (3) dentro del molde en la parte superior de la placa base (2), y se vertió una solución de colágeno (gel de colágeno bovino hinchado con ácido al 1 %, Collagen Solutions US Inc.) sobre el lecho de la placa de agujas. La solución de colágeno se distribuyó uniformemente sobre la superficie de la placa base (2) usando un cepillo flexible de calidad médica. A continuación, se cargó la malla de polipropileno en las agujas y la malla golpeó suavemente las agujas hasta que estuvo en pleno contacto con la solución de colágeno distribuida en la superficie de la placa base. Esta acción obligó a las fibras de polipropileno tricotadas a ajustar sus posiciones alrededor de los perímetros de las agujas, estableciendo el patrón de perforación de la malla recubierta. Se vertió solución de colágeno adicional sobre la malla, y se distribuyó a través de las agujas hasta que todas las áreas de la malla estuvieran completamente recubiertas, como se muestra en la Figura 1D, donde la malla (10) está intercalada entre una capa inferior de colágeno (11) y una capa superior de colágeno (12). A continuación, se deslizó la placa de separación por las agujas de la placa de agujas (50) hasta que entró en contacto con la placa de reborde separadora (3), y se golpeó suavemente la placa de separación para eliminar cualquier exceso de solución de colágeno a través de los canales de flujo de la placa de separación. El conjunto que contiene la malla recubierta de colágeno se colocó a continuación en un secador por congelación con la parte inferior de la placa de agujas (50) en contacto con el estante de congelación del secador por congelación y la unidad se congeló a -40 °C a una velocidad de congelación de entre 5 y 15 °C por hora. Después del congelamiento, el conjunto congelado se retiró del secador por congelación y se invirtió de modo que la parte inferior de la placa de agujas (50) quedó hacia arriba. Se fijó una placa calefactora (Fig. 5A; 500) a la placa de agujas usando tornillos de montaje, deslizados dentro del marco de sujeción (51) (Fig. 5B) y el calentador se encendió durante 3-5 minutos para permitir que las agujas calienten y descongelen el material compuesto congelado en las proximidades de los émbolos de las agujas. A continuación, se retiró la placa de agujas (502) levantando la placa calefactora (500) que estaba sujeta al lecho de agujas, y se retiró el molde que contenía la malla recubierta de colágeno congelada del marco de sujeción. Se desmontó el molde retirando las placas de armazón (4), la placa de reborde separadora (3) y la placa de separación (5), y se recuperó el colágeno congelado con la malla atrapada. Mientras la malla recubierta de colágeno aún estaba congelada, se colocó en una bandeja de acero inoxidable; se colocó una malla de acero inoxidable sobre la malla recubierta congelada para que se mantuviese plana, la bandeja se puso en un secador por congelación y la malla recubierta se secó durante 15 horas para obtener una malla de polipropileno perforada recubierta de colágeno y seca.

La malla de polipropileno perforada recubierta de colágeno y seca se colocó en una cámara de vacío y se expuso a vapor de formaldehído durante 1 hora para reticular el colágeno. Tras la exposición de la malla recubierta de colágeno a formaldehído, la malla reticulada de colágeno perforada se aireó durante la noche.

La resistencia al estallido promedio y la fuerza de extracción de la sutura promedio de la malla de polipropileno no recubierta y la malla perforada recubierta de colágeno reticulada se determinaron analizaron 5 muestras de cada una, y los resultados promedios se muestran en la Tabla 3. Como resulta obvio a partir de los resultados, el proceso de perforación de recubrimiento de colágeno no afectó negativamente a las propiedades mecánicas de la malla de polipropileno subyacente. Tanto los valores de resistencia al estallido como los de fuerza de extracción de la sutura para la malla de polipropileno no recubierta y la malla de polipropileno reticulada fueron muy similares.

Tabla 3. Datos de la prueba mecánica para la malla de polipropileno (PP) perforada recubierta de colágeno reticulada

Espécimen analizado Resistencia al estallido Fuerza de extracción de la sutura (dirección de (promedio en N [kgf]) la máquina) (promedio en N [kgf])

Malla de PP perforada recubierta 345 [35,2] 57 [5,8]

de colágeno reticulada

Malla de PP no recubierta 334 [34,1]

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para formar un implante perforado, comprendiendo el método las etapas de: colocar las agujas a través de los poros de una malla quirúrgica, recubrir la malla quirúrgica con una solución de colágeno, congelar la malla recubierta, retirar las agujas de los poros de la malla recubierta congelada y secar la malla recubierta.

2. El método de la reivindicación 1, en donde la malla quirúrgica con agujas a través de los poros de la malla se pone en contacto con una solución de colágeno en un lado de la malla quirúrgica para revestir ese lado de la malla con colágeno, y opcionalmente se añade una solución de colágeno adicional al otro lado de la malla para revestir por completo la malla con colágeno.

3. El método de la reivindicación 1, en donde:

(i) el método comprende además calentar las agujas antes de retirar las agujas de los poros de la malla recubierta; o

(ii) el método comprende además termofijar la malla después de colocar las agujas a través de los poros de la malla quirúrgica; opcionalmente, en donde la malla termofijada se retira de las agujas y se vuelve a colocar posteriormente en la misma posición en las agujas.

4. El método de la reivindicación 1, en donde el método comprende además la reticulación del colágeno.

5. El método de la reivindicación 1, en donde:

(i) el implante tiene una o más de las siguientes propiedades: espesor promedio entre 0,1 mm y 25 mm, perforaciones con diámetros de 0,1 mm a 10 mm, densidad de perforaciones de 1 a 50 por cm cuadrado, y resistencia al estallido de entre 9,8 N (1 kgf) y 980 N (100 kgf);

(ii) las agujas son ahusadas; o

(iii) la forma de las perforaciones en el implante puede estar delimitada por bordes curvos o rectos, o combinaciones de los mismos, opcionalmente, en donde la forma de las perforaciones en el implante son círculos, elipses, triángulos, cuadrados y polígonos.

6. El método de la reivindicación 1, en donde el implante se forma usando un conjunto que comprende una placa de agujas que consiste en un patrón de agujas que encajan en una placa posterior, una placa base con orificios que coinciden con el patrón de agujas en la placa de agujas, placas de armazón que se fijan a la placa base para formar un recipiente para la solución de colágeno, una placa de reborde separadora para ajustar el espesor del implante, y una placa de separación perforada con orificios que coinciden con el patrón de agujas en la placa base de agujas.

7. El método de la reivindicación 6, en donde (i) se colocan las agujas de la placa de agujas a través de los poros de la malla quirúrgica, y se termofija la malla opcionalmente en la placa de agujas, (ii) se retira la malla de la placa de agujas, y se inserta la placa de agujas en la placa base hasta que quede al ras de un lado de la placa base y las agujas sobresalgan del otro lado de la placa base, (iii) se fijan las placas de armazón a cada lado de la placa de base para formar un recipiente, (iv) se coloca la placa de reborde separadora en la parte superior de la placa base y dentro del recipiente formado por las placas de armazón, de modo que se sitúa entre las agujas y la pared interior de las placas de armazón, (v) se vierte una solución de colágeno para recubrir la placa base a la profundidad deseada, (vi) se vuelve a colocar la malla sobre las agujas en la misma orientación que se usó anteriormente para el termofijado y se mueve la malla sobre las agujas hasta que esté en contacto con la solución de colágeno, (vii) opcionalmente, se vierte una solución de colágeno en la parte superior de la malla quirúrgica de manera que recubra la malla y la malla quede completamente encapsulada por el colágeno, (viii) se desliza la placa de separación perforada por las agujas de la placa de agujas hasta que entre en contacto con la placa de reborde separadora, (ix) se congela todo el conjunto que contiene la malla recubierta de colágeno, (x) se calientan las agujas de la placa de agujas y se desmonta el conjunto para liberar la malla perforada recubierta de colágeno congelada, y (xi) se liofiliza la malla perforada recubierta de colágeno.

8. El método de la reivindicación 7, en donde:

(i) el método comprende además mantener la malla de colágeno perforada plana mientras se liofiliza; o

(ii) la malla perforada recubierta de colágeno se congela a una temperatura de -40 °C±10 °C, y se liofiliza usando un liofilizador durante un período de 5 a 20 horas.

9. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde la malla está hecha a partir de monofilamento o multifilamento, o combinaciones de los mismos, opcionalmente en donde:

(i) la malla es reabsorbible o permanente, opcionalmente

en donde la malla está hecha a partir de un polímero que comprende uno o más de los siguientes monómeros: ácido glicólico, ácido láctico, carbonato de trimetileno, p-dioxanona, £-caprolactona, 3-hidroxibutirato y 4-hidroxibutirato; o

(ii) la malla está hecha a partir de uno de los siguientes polímeros o una mezcla de los siguientes polímeros: poli(lactida); poli(glicólido); poli(lactida-co-glicólido); poli(ácido láctico); poli(ácido glicólico); poli(ácido láctico-coácido glicólico); policaprolactona; poli(ortoéster); polianhídrido; poli(fosfaceno); polihidroxialcanoato; poli-3-hidroxibutirato, poli-4-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato, poli-4-hidroxibutirato; poli-3-hidroxibutirato-co-4-hidroxibutirato; poliéster preparado sintética o biológicamente; policarbonato; policarbonato de tirosina; poliamida (incluyendo poliamida, polipéptido y poli(aminoácidos)) sintéticos y naturales; poliesteramida; poli(dioxanona); poli(alquilato de alquileno); poliéter, polietilenglicol, óxido de polietileno, polivinilpirrolidona; poliuretano; polieteréster; poliacetal; policianoacrilato; copolímero de poli(oxietileno)/poli(oxipropileno); poliacetal, policetal; polifosfato; polímero que contiene fósforo; polifosfoéster; poli(oxalatos de alquileno); poli(succinato de alquileno); poli(ácido maleico); quitina; quitosano; quitosano modificado; polisacárido biocompatible; copolímeros biocompatibles, copolímeros en bloque y copolímeros aleatorios; polímero hidrófilo o soluble en agua; polímeros y copolímeros de etileno y propileno, polipropileno, polietileno, polietileno de peso molecular ultra alto, polipropileno de peso molecular ultra alto, nailon, poliéster, poli(tereftalato de etileno), poli(tetrafluoroetileno), poliuretano, poli(éter-uretanos), poli(metilmetacrilato), poliéter éter cetona y poliolefina.

10. Los métodos de una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en donde

el implante tiene una o más de las siguientes propiedades que están dentro del 20 % del valor de la malla no recubierta: (i) resistencia al estallido, (ii) fuerza de extracción de la sutura, y (iii) resistencia a la tracción.

11. Un implante que comprende una malla perforada recubierta de colágeno con una o más de las siguientes propiedades: un espesor promedio de entre 0,1 mm y 25 mm, perforaciones con diámetros de 0,01 mm a 10 mm, densidad de perforaciones de 1 a 50 por cm cuadrado y resistencia al estallido de entre 9,8 N (1 kgf) y 980 N (100 kgf), en donde la malla comprende perforaciones que abarcan el espesor de la malla recubierta de colágeno; opcionalmente en donde la malla está hecha a partir de fibras de monofilamento con diámetros promedio de entre 0,001 mm y 1,0 mm.

12. El implante de la reivindicación 11, en donde el implante está hecho a partir de una malla de monofilamento tricotada.

13. Un implante que comprende una malla perforada recubierta de colágeno producida de acuerdo con el método de la reivindicación 1, en donde las perforaciones están alineadas con los poros de la malla de tal manera que las perforaciones en el implante se forman a través de los poros de la malla; y opcionalmente en donde:

(i) la malla es una malla tricotada de monofilamento; o

(ii) la malla es una malla tricotada de monofilamento que comprende poli-4-hidroxibutirato o un copolímero del mismo, polipropileno o copolímero del mismo, o poliéster.

14. Un implante obtenido por el método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-10 o un implante de una cualquiera de las reivindicaciones 11-13, para su uso en la implantación en el cuerpo o una aplicación tópica en la superficie del cuerpo.

15. El implante para su uso de la reivindicación 14, en donde el implante es para su uso en la reparación de tejidos blandos o duros; opcionalmente, en donde el implante es para su uso en cirugía plástica, mastopexia, reconstrucción mamaria, reparación de hernias, tratamiento de la incontinencia urinaria, reconstrucción del suelo pélvico, reparación de ligamentos y tendones, o procedimientos de estiramiento, incluyendo estiramiento facial, estiramiento de cuello, elevación de cejas y levantamiento de senos.