FR2793693A3

FR2793693A3 - Prothese vasculaire impregnee par un biopolymere d'origine vegetale ou bacterienne et procede pour la realisation d'une telle prothese

Info

Publication number: FR2793693A3
Application number: FR9906435A
Authority: FR
Inventors: Martine Bulette; Annie Curtil; Francoise Villard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-05-18
Filing date: 1999-05-18
Publication date: 2000-11-24

Abstract

Cette prothèse vasculaire est constituée d'une base textile ou non, imprégnée d'un matériau susceptible de lui conférer des propriétés d'étanchéité, notamment vis à vis du sang, le matériau d'imprégnation étant constitué par un bio-polymère d'origine végétale ou bactérienne L'invention concerne également le procédé de réalisation de l'étanchéification d'une telle prothèse.

Description

PROTHESE VASCULAIRE IMPREGNEE PARUN BIOPOLYMERE D'ORIGINE VEGETALE OU BACTERIFENNE ET PROCEDE POURLA BEALISATION D'UNE TELLE PROTHESE, L'invention concerne une prothèse vasculaire destinée, de manière connue,à remplacer ou à ponter ( by pass ) des vaisseaux ou des segments de vaisseaux sanguins, veines ou artères.

L'invention concerne spécifiquement de telles prothèses imprégnées d'un matériau propre à leur conférer une certaine étanchéité, par rapport au sang circulant.

Les prothèses vasculaires sont traditionnellement réalisées en un matériau textile, tissé ou tricoté, typiquement réalisé en polyester et notamment en polyterephtalate d'éthylèneglycol (Dacron: marque déposée). De la sorte, et compte-tenu de ce mode de fabrication, ces prothèses présentent une certaine porosité, susceptible d'engendrer des pertes lorsque la prothèse est mise en charge, c'està dire dès son implantation, donc des pertes de sang importantes.

D'autres prothèses vasculaires, aujourd'hui connues, sont réalisées en polytétrafluoroéthylène (TEFLON : marque déposée), et présentent également au niveau de leur suture, des zones de porosité, présentant les mêmes inconvénients.

Afin de résoudre les problèmes inhérentsà cette porosité,il a été proposé d'enduire ces prothèses de collagène, d'albumine, ou de gélatine. Si une telle enduction ou une telle imprégnation est susceptible de conférer l'étanchéité recherchée, en revanche, le matériau ainsi enduit présente de graves inconvénients liés aux risques d'introduction de substances animales, et notamment de protéines, au sein de l'organisme, notamment par le biais du torrent circulatoire.

Il s'agit du risque viral, ou de manière plus générale, des conséquences liéesà l'introduction d'agents infectieux, par exemple de type prions.Il s'agit en outre des risques allergéniques.

Afin de s'affranchir de cet inconvénient majeur, l'invention propose des prothèses vasculaires du type en question, dont l'étanchéité est assurée par imprégnationà base d'un biopolymère d'origine végétale ou bactérienne, de nature polysaccharidique. Le choix particulier de ce matériau d'imprégnation permet ainsi de s'affranchir de manière absolue de tout risque d'introduction de substances d'origine animale et notamment de protéines et d'agents infectieuxà l'intérieur de l'organisme, et de fait, des conséquences délétères éventuelles, telles qu'infections ou allergies.

Le choix spécifique d'un polysaccharide en tant que matériau d'imprégnation, permet non seulement d'obtenir le résultat mentionné précédemment, mais d'autre part, de mettre en #uvre un matériau résorbable et biocompatible, susceptible donc d'être totalement éliminé dans un délai maximum de trois mois par l'organisme, et remplacé de la sorte par du tissu naturel qui va encapsuler les matériaux synthétiques constitutifs de la prothèse proprement dite.

Ce biopolymère polysaccharidique présente en effet un certain nombres de propriétés spécifiques révélées dans le cadre de sa mise en #uvre en tant que matériau d'imprégnation.Il s'agit tout d'abord de propriétés physico-chimiques, et notamment: # rhéologiques: les thixothropies et viscosités de ces biopolymères permettent d'optimiser l'enduction de la prothèse, et permettent en outre une bonne tenue de l'enductionà celle-ci après réhydratation ; # mécaniques: Après réhydratation, on observe le gonflement du biopolymère, perrnettant de la sorte de boucher les pores du tissu de base constitutif de la prothèse. En outre, ces blopolymères, qui développent une certaine souplesseà l'état sec, sont toutà fait compatibles avec la défonnabilité indispensable de la prothèse; # réticulabilité : la résistance de l'enduction ou de l'imprégnationà la dégradation peut être augmentée par le biais de réactions de réticulation douces avec par exemple, le glutaraldéhyde ou un autre polymère (par exemple alginate + poly L Lysine, alginate chitosan); # stérilisabilité : la prothèse enduite ou imprégnée de biopolymères polysaccharidiques peut être stérilisée selon les méthodes traditionnelles (rayonnement- oxyde d'éthylène) sans perte de propriétés # hydrosolubilité ; # filtrabilité des solutions (filtration submicronique, ultrafiltration).

Il s'agit ensuite de propriétés biologiquesdéjà mentionnées de biocompatibilité et de résorbabilité, mais également de bioactivité, à savoir la stimulation des cellules impliquées dans la reconstruction tissulaire (cellules interstitielles dont fibroblastes ou cellules musculaires lisses vasculaires, cellules immunes dont macrophages, cellules de recouvrement dont cellules endothéliales) par les polysaccharides et donc leur capacitéà favoriser la colonisation des matériaux supports par les tissus. Cette propriété idéale permet une véritable intégration de la prothèse par l'organisme hôte. A titre surabondant, la mise en #uvre de blopolymères polysaccharidiques permet de réduire les coûts de miseà disposition d'une telle prothèse.

Avantageusement, on choisit comme biopolymère un sel d'acides polyuroniques. Parmi ceux-ci, l'ester d'alginate se révèle toutà fait performant.

L'invention concerne également le procédé de réalisation de cette prothèse par imprégnation.

Selon une première version de l'invention, ce procédé consisteà tremper la prothèse vasculaire après sa réalisation dans une solution aqueuse du polymère polysaccharidique, et par exemple dans une solution aqueuse d'ester d'alginate, telle qu'une solutionà 3% de Propylène Glycol Alginate (grade L25 A/H) Selon une seconde version de l'invention, cette imprégnation s'effectue par pulvérisation d'une solution aqueuse du polymère polysaccharidique, et par exemple d'une solution aqueuseà 3% d'un sel de chitosan (lactate, carboxybutyrate, .... ).

Il va être décrit plus en détail la prothèse vasculaire conformeà l'invention et son mod e- de réalisation. Bien entendu, il ne sera pas décrit précisément le mode de fabrication de la prothèse elle-même, que celle-ci soit de constitution textile ou non, attendu que ce mode est parfaitement connu de l'homme de métier.

Cette description va être réaliséeà l'appui des figures annexées, donnéesà titre indicatif et non limitatif.

La figure1 est une représentation schématique en section d'une étape de trempage d'une prothèse vasculaire, dont la figure 2 est une vue d'une autre forme de réalisation.

La figure3 est une représentation schématique latérale d'une étape d'imprégnation d'une prothèse vasculaire par pulvérisation.

Dans le cadre d'une prothèse textile, tissée ou tricotée, on choisit comme base de fibres ou de filaments du DACRONe, c'està dire du polyterephtalate d'éthylèneglycol. On dispose ainsi d'une prothèse présentant les caractéristiques mécaniques et physiques requises, notamment en termes de souplesse, de capacitéà l'étirement et de résistance, compatibles avec l'objectif recherché et dont le coût de production s'avère relativement réduit.

Ces prothèses vasculaires se présentent sous la forme d'un tube creux, dont la longueur est choisie par le praticien lors de son intervention, et dont la nature textile, tissée ou tricotée, ou non textile, est fonction de la nature du vaisseau sanguinà prothéser. Dans sa forme non textile, cette prothèse est constituée d'un tube, par exemple réalisée en TEFLON@ expansé (e-PTFE).

Selon une première forme de réalisation de l'invention, l'étape d'étanchéification de la prothèse vasculaire est obtenue par trempage de celle-ci dans une solution aqueuseà 1% de hyaluronate de sodium, c'està dire d'un polysaccharide d'origine bactérienne, tel que commercialisé par CONTIPRO, JAVENECH ou DISATEC. La prothèse(1) est réalisée en DACRON@, présente une longueur de150 mm et un diamètre de30 mm. Seule l'une des faces, avantageusement la face externe de la prothèse vasculaire, est imprégnée. Pour ce faire, on insère la prothèse vasculaire sur un mandrin(3) de dimensions appropriées, dont les deux extrémités disposent de moyens de serrage, évitant ainsi toute imprégnation de la face interne de la prothèse.

Selon un autre exemple, on plonge ladite prothèse dans une solution aqueuseà 2% de carboxyméthyl cellulose sodique, telle que commercialisée parARNAUD sous la marque déposée CEKOL 4000, ou encore parHERCULES.

Selon une variante de l'invention, on ne procède qu'à l'imprégnation partielle de la prothèse, en la trempant que selon l'une de ses génératrices dans le bain de solution aqueuse polysaccharidique. Pour ce faire, on monte la prothèse(1) munie de ses deux mandrins de bouchage(3) sur un axe de rotation horizontal (4), tel que représenté sur la figure 2.

Afin d'être rendue stérile, la solution aqueuse du polysaccharide peut subir une filtration submicronique, afin de diminuer la biocharge initiale de la prothèse, avant stérilisation finale.A l'issue de l'étape de trempage, qu'il s'agisse d'une immersion totale ou partielle, on procède tout d'abordà une étape d'égouttage, puisà une étape de séchage en soumettant la prothèse ainsi imprégnéeà un courant d'air chaud (40- 45'C), avantageusement filtréà 99,999 %, et donc sous conditions stériles.

Selon une autre forme de réalisation de l'invention illustrée avec la figure3, on imprègne la prothèse(1) avec une solution aqueuse polysaccharidique par pulvérisation de ladite solution au moyen de buses(5), ladite prothèse étant montée par le biais de l'un des mandrins de bouchage(3) sur un axe rotatif (4). Avantageusement, cet axe est vertical et les buses latérales, de sorte qu'après pulvérisation, on s'affranchit de l'étape d'égouttage, et l'on passe directementà l'étape de séchage dans les conditions précédemment décrites. La solution mise en #uvre est: # du lactate de chitosan (tel que commercialisé par SADUC) en solution aqueuseà 5% # du Propylène Glycol AlginateL25 A/H (tel que commercialisé par DISATEC) en solution aqueuseà 3% ; # de la pectine (grade USP) en solution aqueuseà 2%, telle que commercialisée par DANISO ouHERCULES.

A titre purement illustratif et non limitatif, les polysaccharides suivant peuvent également être mis en #uvre dans le cadre de la présente invention # sels de l'acide polysialique # chondroitine # curdlane # pullulane # cellulose ether # xanthane # gellane ; amidon; dextran ; CM Glucane.

Les polysaccharides se présentent sous différentes formes (sels, éthers ou esters par exemple). Ainsi quedéjà dit, le matériau d'imprégnation choisi peut être un ester d'alginate de sodium, c'està dire un ester d'un acide polyuronique. Les acides polyuroniques sont obtenusà partir de végétaux (plantes, bois) ou de bactéries, ou sous la forme d'alginate de sodium, c'està dire de sel sodique d'acide polyuronique [CH,O, Na ',,, Cet alginate est avantageusement obtenuà partir d'algues.

Les essais réalisés avec une telle prothèse ainsi étanchéifiée se sont montrés concluants, puisqu'on aboutità une annulation totale ou quasi-totale des fuites et autres pertes de sang lorsque la prothèse est mise en charge.

Par ailleurs, la mise en #uvre du matériau d'imprégnation décrit permet d'aboutirà l'encapsulation de la prothèse vasculaire dans un délai compris en moyenne entre7 et 14 jours. Les polysaccharides favorisent cette encapsulation, ainsi quedéjà dit précédemment. La structure de cette capsule peut en outre être améliorée par le choix dudit polysaccharide, et par exemple, en faisant appelà l'ascorbate de chitosan, cet anion étant connu pour favoriser la synthèse de la matrice extra-cellulaire. Les polysaccharides peuvent avantageusement servir de matriceà des molécules bloactives fragiles et hydrosolubles, comme des antioxydants (exemple: ALISTINE de chez EXSYMOL) ou des régénérateurs tissulaires (exemple: ALGISRJM ou ASCORBOSILANE de chez EXSYMOL). Le matériau peut aussi incorporer des facteurs de croissance, dont l'activité favorisera la migration des cellules endothéliales sur la face interne de la prothèse ou permettra la jonction de la face endothéliale interne et fibreuse externe au sein des pores du textile.

En outre, la mise en #uvre d'un tel matériau d'imprégnation favorisant l'hémostase prothétique et la reconstruction tissulaire, aboutità une guérison plus rapide du malade. Pour terminer, l'origine non protéique du matériau d'étanchéification permet d'assurer une totale innocuité de la prothèse, tant visà vis des virus que visà vis des agents infectieux non conventionnels, tels que les prions, lui conférant une sécurité d'utilisation élevée. En outre, on s'affranchit des risques allergiques, puisqu'aucun des constituants mis en #uvre n'est d'origine protéique.

Enfin, commedéjà dit, la nature de ces composants permet de réduire significativement les coûts de miseà disposition d'une telle prothèse vasculaire.

Claims

REVENDICATIONS Prothèse vasculaire constituée d'une base textile ou non, imprégnée d'un matériau susceptible de lui conférer des propriétés d'étanchéïté, notamment visà vis du sang, caractérisée en ce que le matériau d'imprégnation est constitué par un bio-polymère d'origine végétale ou bactérienne. 2. Prothèse vasculaire selon la revendication1,caractérisée en ce que le biopolymère est un polysaccharide. 3. Prothèse vasculaire selon la revendication 2,caractérisée en ce que le biopolymère est un dérivé d'un polysaccharide, tel qu'un sel, un éther, un ester, choisi dans le groupe comprenant les acides polyuroniques, la chondroïtine, la pectine, le chitosan, le curdlane, le pullulanc, les celluloses, le xanthane, le hyaluronane, le glucane, l'alginate, le gellanc, l'amidon et le dextrane. 4. Prothèse vasculaire selon l'une des revendications1 à3, caractérisée en ce que la base est un textile tissé ou tricoté, notamment en polyester. 5. Prothèse vasculaire selon l'une des revendications1 à3, caractérisée en ce que la base est une nappe réalisée en polytétrafluoroéthylène expansé- e- PTFE. 6. Procédé pour la réalisation de l'étanchéification d'une prothèse vasculaire, caractérisé en ce qu'il consisteà tremper totalement ou partiellement la base textile ou non constitutive de la prothèse dans une solution aqueuse d'un biopolymère d'origine végétale ou bactérienne, puisà soumettre la base ainsi imprégnéeà une phase de séchage en atmosphère stérile. 7. Procédé pour la réalisation de l'étanchéification d'une prothèse vasculaire, caractérisé en ce qu'il consisteà pulvériser une solution aqueuse d'un biopolymère d'origine végétale ou bactérienne sur la base constitutive de la prothèse, puisà soumettre la base ainsi imprégnéeà une phase de séchage en atmosphère stérile. 8. Procédé pour la réalisation de l'étanchéification d'une prothèse vasculaire selon la revendication7,caractérisé en ce que la pulvérisation s'effectue sur la face externe seulement de ladite prothèse. Procédé pour la réalisation de l'étanchéification d'une prothèse vasculaire selon l'une des revendications6 à8, caractérisé en ce que la concentration du blopolymère polysaccharidique dans la solution aqueuse est comprise entre1 et5% en poids.