FR2937243A1

FR2937243A1 - Implant for replacing or reinforcing e.g. tendon, has collagen sponge based bioresorbable porous matrix and porous three dimensional knitted fabric defining pores partially interconnected between each other

Info

Publication number: FR2937243A1
Application number: FR0805853A
Authority: FR
Inventors: Yves Bayon; Philippe Gravagna; Alfredo Meneghin; Delphine Petit
Original assignee: Sofradim Production SAS
Current assignee: Sofradim Production SAS
Priority date: 2008-10-22
Filing date: 2008-10-22
Publication date: 2010-04-23
Anticipated expiration: 2028-10-22
Also published as: FR2937243B1

Abstract

The implant has a collagen sponge based bioresorbable porous matrix defining pores, where the collagen is a mixture of rapid in-vivo bioresorption collagen e.g. oxide collagen, and slowly in-vivo bioresorption collagen. Porous three dimensional knitted fabric defines other pores, where the two sets of pores are partially interconnected between each other. A part of the porous three dimensional knitted fabric is non-bioresorbable. The porous three dimensional knitted fabric has front and rear faces connected between each other by strut. The slowly in-vivo bioresorption collagen is collagen reticulated with reticulation agent e.g. glutaraldehyde, 2,3 glycidyl ether, carbodiimide, divinyl sulfone, hexamethylene diisocyanate or acyl azide.

Description

La courbe d'épaisseur de pression du tricot du présent exemple, sous la forme des courbes C et D, avec l'épaisseur E exprimée en mm en abscisses et la pression exprimée en gf/cm2 en ordonnées, est donnée à la figure 4. La valeur de la linéarité de la courbe d'épaisseur de pression LC, calculée selon la méthode décrite en référence à la figure 3, sous la forme d'une moyenne de 6 essais, est : The pressure thickness curve of the knit of the present example, in the form of the curves C and D, with the thickness E expressed in mm on the abscissa and the pressure expressed in gf / cm 2 on the ordinate, is given in FIG. The value of the linearity of the pressure thickness curve LC, calculated according to the method described with reference to FIG. 3, in the form of an average of 6 tests, is:

10 LC + écart type : 0,755 0,063 10 LC + standard deviation: 0.755 0.063

Le tricot selon le présent exemple est particulièrement efficace pour le renfort et/ou la reconstruction d'une paroi abdominale et permet à l'implant réalisé à partir de ce tricot de ne pas se délaminer lorsqu'il est implanté et 15 d'occuper un volume et une épaisseur significative proche de l'épaisseur initiale du tissu endommagé qu'il renforce ou remplace. The knit according to the present example is particularly effective for the reinforcement and / or reconstruction of an abdominal wall and allows the implant made from this knit not to delaminate when implanted and to occupy an volume and a significant thickness close to the initial thickness of the damaged tissue that it strengthens or replaces.

EXEMPLE 2 : 1°) Enduction d'un tricot selon l'invention EXAMPLE 2: 1 °) Coating of a knit according to the invention

Un tricot selon l'invention du type de celui obtenu à l'EXEMPLE 1 pourraitêtre enduit dans une solution de collagène porcin à 0,8 m/v % en 25 suivant le mode opératoire suivant : On trempe le tricot dans la solution, en l'essorant et en le laissant sécher sous flux laminaire. Ce cycle d'opérations est répété jusqu'à deux fois pour obtenir le recouvrement des fils. Le collagène utilisé est du collagène porcin de type I, extrait de 30 derme de porc par solubilisation à pH acide ou par digestion à la pepsine et purifié par précipitations salines selon des techniques connues. On utilise de préférence des fibres sèches de collagène, obtenues par précipitation d'une solution acide de collagène par addition de NaCl, puis lavages et séchage du précipité obtenu par des solutions aqueuses d'acétone 35 de concentration croissante de 80 % à 100 %. 20 A la fin de l'enduction, le collagène déposé sur le tricot est réticulé par le glutaraldéhyde à 0,5 % m/v (solution aqueuse de glutaraldéhyde à 25 %, m/v, vendue par la société Fluka), à pH neutre (pH compris entre 6,5 et 7,5), pendant 2 heures, puis est réduit par le borohydrure de sodium. Les réactifs utilisés sont éliminés en lavant le tricot par plusieurs bains d'eau. La réticulation du collagène déposé sur le tricot peut se faire alternativement à l'issue de chaque cycle d'enduction. 2°) Préparation d'un implant selon l'invention : Un implant selon l'invention pourrait être préparé selon les modes opératoires décrits ci-dessous : A knit according to the invention of the type of that obtained in EXAMPLE 1 could be coated in a solution of porcine collagen at 0.8 m / v%, according to the following procedure: The knitted fabric is dipped in the solution, at a temperature of squeezing and allowing it to dry under laminar flow. This cycle of operations is repeated up to two times to obtain the recovery of the son. The collagen used is porcine type I collagen, porcine dermis extract by solubilization at acidic pH or by digestion with pepsin and purified by salt precipitation according to known techniques. Dry collagen fibers obtained by precipitation of an acid solution of collagen by the addition of NaCl are preferably used, followed by washing and drying of the precipitate obtained by aqueous solutions of acetone of increasing concentration from 80% to 100%. At the end of the coating, the collagen deposited on the knit is crosslinked with glutaraldehyde at 0.5% w / v (aqueous 25% glutaraldehyde solution, m / v, sold by Fluka) at pH neutral (pH between 6.5 and 7.5), for 2 hours, then reduced by sodium borohydride. The reagents used are removed by washing the knitted fabric with several water baths. The crosslinking of the collagen deposited on the knit can be done alternately at the end of each coating cycle. 2 °) Preparation of an implant according to the invention: An implant according to the invention could be prepared according to the procedures described below:

a) Préparation du collagène réticulé avec le glutaraldéhyde 15 Du collagène porcin est solubilisé dans l'eau à une concentration finale de 1%, m/v. Le collagène utilisé est du collagène porcin de type I, extrait de derme de porc par solubilisation à pH acide ou par digestion à la pepsine et 20 purifié par précipitations salines selon des techniques connues. On utilise de préférence des fibres sèches de collagène, obtenues par précipitation d'une solution acide de collagène par addition de NaCl, puis lavages et séchage du précipité obtenu par des solutions aqueuses d'acétone de concentration croissante de 80 % à 100 %. 25 La solution de collagène à 1% m/v est ensuite neutralisée par ajout de phosphate de sodium à une concentration finale de 20 mM. Le pH final de la suspension est entre 6,5 et 7,5. Du glutaraldéhyde (solution aqueuse de glutaraldéhyde à 25 %, m/v, vendue par la société Fluka) est ensuite ajouté à la suspension à une 30 concentration finale de 0,5%, m/v. Après deux heures à température ambiante, des fibres de collagène sont recueillies par filtration de la suspension sur un treillis en nylon. Ces fibres sont ensuite traitées avec du borohydrure de sodium pendant au moins deux heures jusqu'à disparition complète de la coloration jaune des fibres. Les fibres blanches ainsi obtenues sont lavées et 35 neutralisées à pH 6,5-7,5, séchées par retrait de l'eau par l'acétone. Les résidus d'acétone sont ensuite évaporés.10 b) Préparation du collagène oxydé a) Preparation of collagen crosslinked with glutaraldehyde Porcine collagen is solubilized in water to a final concentration of 1%, m / v. The collagen used is type I porcine collagen, porcine dermis extract by solubilization at acidic pH or by digestion with pepsin and purified by salt precipitation according to known techniques. Dry collagen fibers obtained by precipitation of an acid solution of collagen by the addition of NaCl are preferably used, followed by washing and drying of the precipitate obtained by aqueous solutions of acetone of increasing concentration from 80% to 100%. The 1% w / v collagen solution is then neutralized by addition of sodium phosphate to a final concentration of 20 mM. The final pH of the suspension is between 6.5 and 7.5. Glutaraldehyde (25% aqueous solution of glutaraldehyde, m / v, sold by Fluka) is then added to the suspension at a final concentration of 0.5%, w / v. After two hours at room temperature, collagen fibers are collected by filtration of the suspension on a nylon mesh. These fibers are then treated with sodium borohydride for at least two hours until complete disappearance of the yellow coloring of the fibers. The white fibers thus obtained are washed and neutralized to pH 6.5-7.5, dried by removal of water with acetone. The acetone residues are then evaporated. B) Preparation of the oxidized collagen

Une solution de collagène porcin à 3% m/v est oxydée par de 5 l'acide périodique à une concentration finale de 8 mM, à température ambiante selon l'exemple 4 de US 6, 596, 304. A solution of 3% w / v porcine collagen is oxidized with periodic acid to a final concentration of 8 mM at room temperature according to Example 4 of US 6,596,304.

c) Préparation de l'implant : c) Preparation of the implant:

10 Une suspension de collagène est préparée en mélangeant le collagène réticulé avec du glutaraldéhyde et le collagène oxydé obtenus aux points a) et b) ci-dessus dans les concentrations suivantes : A collagen suspension is prepared by mixing the crosslinked collagen with glutaraldehyde and the oxidized collagen obtained at points a) and b) above in the following concentrations:

- 0,5 à 1,5 %, m/v de collagène réticulé avec du glutaraldéhyde, 15 - 0,2 à 1 %, m/v de collagène oxydé - 0.5 to 1.5%, m / v of collagen crosslinked with glutaraldehyde, 15 - 0.2 to 1%, m / v of oxidized collagen

La suspension de collagène ainsi obtenue est ensuite versée sur le tricot tridimensionnel enduit du point 1 °) ci-dessus afin de le recouvrir entièrement et l'ensemble est lyophilisé selon la méthode suivante : la 20 congélation est effectuée le plus rapidement possible, en faisant passer la température du produit de 8 °C à -45 °C, généralement en moins de 2 heures. La dessiccation primaire est initiée à -45 °C, à une pression de 0,1 à 0,5 mbar. Pendant cette étape, la température est augmentée progressivement, par des pentes et paliers successifs, jusqu'à +30 °C. La lyophilisation se termine par la 25 dessiccation secondaire, à +30 °C, pendant 1 à 24 heures. De préférence, le vide, en fin de dessiccation secondaire, est compris entre 0,005 et 0,2 mbar. La durée totale de la lyophilisation est de 18 à 72 heures. The collagen suspension thus obtained is then poured onto the three-dimensional knit coated with point 1 °) above in order to completely cover it and the whole is lyophilized according to the following method: the freezing is carried out as quickly as possible, making pass the product temperature from 8 ° C to -45 ° C, usually in less than 2 hours. The primary drying is initiated at -45 ° C at a pressure of 0.1 to 0.5 mbar. During this stage, the temperature is gradually increased, by successive slopes and stages, up to +30 ° C. Lyophilization is terminated by secondary desiccation at + 30 ° C for 1 to 24 hours. Preferably, the vacuum, at the end of secondary desiccation, is between 0.005 and 0.2 mbar. The total duration of lyophilization is 18 to 72 hours.

On peut ainsi obtenir un implant dont tous les pores, à savoir ceux 30 formés avec l'éponge et ceux du tricot tridimensionnel, sont au moins partiellement interconnectés. It is thus possible to obtain an implant in which all the pores, namely those formed with the sponge and those of the three-dimensional knit, are at least partially interconnected.

31Application d'un film sur une face de l'implant : On pourrait également appliquer un film sur l'implant obtenu au point 2°) en le recouvrant d'un film de collagène oxydé comme décrit dans l'exemple 2 de US 6, 391, 939. Le mode opératoire que l'on peut utiliser est le suivant : On ajoute à une solution de collagène oxydé (obtenu par oxydation de collagène porcin) à 3%, m/v une solution stérile concentrée de PEG 4000 (polyéthylène glycol ayant un poids moléculaire de 4000 D, par exemple vendu par la société Fluka sous la dénomination commerciale PEG 4000) et du glycérol afin d'obtenir une composition finale ayant une concentration en PEG 4000 de 1% m/v et une concentration en glycérol de 0,6% m/v. Le pH de la solution est ajusté à 7,0 par ajout d'une solution concentrée d'hydroxyde de sodium. Le volume de la solution est ensuite ajusté avec de l'eau stérile afin d'obtenir des concentrations finales de collagène, de PEG 4000 et de glycérol respectivement de 2,7%, m/v, 0,9%, m/v et 0,54%, m/v. La solution est ensuite étalée pour former une fine couche de densité 0,133 g/cm2 sur un support plat hydrophobe de type polyvinylchlorure ou polystyrène. La surface est ensuite exposée à un courant d'air stérile à température ambiante pendant un peu moins d'une heure. 31Application of a Film on One Face of the Implant: One could also apply a film on the implant obtained in point 2 °) by covering it with an oxidized collagen film as described in Example 2 of US 6, 391, 939. The procedure that can be used is as follows: To a solution of oxidized collagen (obtained by oxidation of porcine collagen) at 3%, m / v, a concentrated sterile solution of PEG 4000 (polyethylene glycol) is added. having a molecular weight of 4000 D, for example sold by Fluka under the trade name PEG 4000) and glycerol in order to obtain a final composition having a PEG 4000 concentration of 1% w / v and a glycerol concentration of 0.6% w / v. The pH of the solution is adjusted to 7.0 by adding a concentrated solution of sodium hydroxide. The volume of the solution is then adjusted with sterile water in order to obtain final concentrations of collagen, PEG 4000 and glycerol respectively of 2.7%, m / v, 0.9%, m / v and 0.54%, m / v. The solution is then spread to form a thin layer of density 0.133 g / cm 2 on a hydrophobic flat support of polyvinylchloride or polystyrene type. The surface is then exposed to a stream of sterile air at room temperature for just under an hour.

L'implant obtenu au point 2°) ci-dessus est ensuite appliqué délicatement sur la couche gélifiée de collagène oxydé ci-dessus. Le tout est exposé à un courant d'air stérile à température ambiante jusqu'à évaporation complète en à peu près 18 heures. On peut ainsi obtenir un implant particulièrement adapté à la 25 réparation de hernies abdominales. The implant obtained in point 2 °) above is then gently applied to the gelled layer of oxidized collagen above. The whole is exposed to a sterile air stream at room temperature until complete evaporation in about 18 hours. It is thus possible to obtain an implant particularly suitable for the repair of abdominal hernias.

EXEMPLE 3 : EXAMPLE 3

On pourrait également préparer un implant selon l'invention à partir 30 d'un tricot tridimensionnel convenant à la présente invention revêtu d'un revêtement de collagène réticulé avec du glutaraldéhyde du type de celui décrit à l'EXEMPLE 2, 1°) ci-dessus en utilisant les modes opératoires suivants : An implant according to the invention could also be prepared from a three-dimensional knit suitable for the present invention coated with a collagen coating cross-linked with glutaraldehyde of the type described in EXAMPLE 2, 1 °) and above using the following procedures:

1°) Préparation de l'implant : 35 a) Préparation de collagène réticulé avec du HMDI : On mélange 50 g de collagène porcin sec avec 1 litre d'acétone. 1 g de HMDI est ensuite ajouté à la suspension de collagène. Le mélange est laissé pour la nuit, sous agitation et à température ambiante (environ 20°C). 1 °) Preparation of the implant: a) Preparation of collagen crosslinked with HMDI: 50 g of dry porcine collagen are mixed with 1 liter of acetone. 1 g of HMDI is then added to the collagen suspension. The mixture is left overnight, with stirring and at room temperature (about 20 ° C).

Les fibres de collagène sont ensuite récupérées par filtration de la suspension à travers un treillis en nylon et sont lavées soigneusement avec de l'acétone sèche pour retirer le HMDI et les sous-produits du HMDI solubles dans l'acétone. Les fibres de collagène réticulé ainsi obtenues sont séchées en retirant les résidus d'acétone. Les fibres peuvent ensuite être éventuellement broyées. The collagen fibers are then recovered by filtration of the suspension through a nylon mesh and washed thoroughly with dry acetone to remove the HMDI and acetone-soluble HMDI byproducts. The crosslinked collagen fibers thus obtained are dried by removing the acetone residues. The fibers can then be optionally milled.

b) Préparation de collagène oxydé : b) Preparation of oxidized collagen

Le collagène oxydé est préparé comme dans l'EXEMPLE 2, 2°)b) 15 ci-dessus. The oxidized collagen is prepared as in EXAMPLE 2, 2 °) b) above.

c) Préparation de l'implant : c) Preparation of the implant:

Une suspension de collagène est préparée en mélangeant le 20 collagène réticulé avec du HMDI et le collagène oxydé obtenus aux points a) et b) ci-dessus dans les concentrations suivantes : A collagen suspension is prepared by mixing the cross-linked collagen with HMDI and the oxidized collagen obtained at points a) and b) above in the following concentrations:

- 0,5 à 1,5 %, m/v de collagène réticulé avec du HMDI, - 0,2 à 1 %, m/v de collagène oxydé La suspension de collagène ainsi obtenue est ensuite versée sur le tricot tridimensionnel ci-dessus de façon à le recouvrir entièrement et l'ensemble est lyophilisé comme décrit à l'EXEMPLE 2. 0.5 to 1.5%, m / v of collagen cross-linked with HMDI, 0.2 to 1%, m / v of oxidized collagen The collagen suspension thus obtained is then poured onto the above-mentioned three-dimensional knit so as to completely cover it and the whole is lyophilized as described in EXAMPLE 2.

30 2°J Application d'un film sur chaque face de l'implant : 30 ° J Application of a film on each face of the implant:

Une première face de l'implant obtenu au point 1°) ci-dessus est recouvert par un film de collagène oxydé comme décrit à l'EXEMPLE 2 ci-dessus. 35 Puis un second film de collagène oxydé est appliqué sur l'autre face de l'implant : une solution de collagène oxydé est étalée pour former une 25 fine couche de densité 0,133 g/cm2 sur un support plat hydrophobe de type polyvinylchlorure ou polystyrène. La deuxième face (non recouverte) de l'implant est appliquée doucement sur la couche gélifiée de collagène oxydé. Le tout est ensuite exposé à un courant d'air stérile à température ambiante jusqu'à évaporation complète en à peu près 18 h. A first face of the implant obtained at point 1 °) above is covered by an oxidized collagen film as described in EXAMPLE 2 above. Then a second oxidized collagen film is applied to the other side of the implant: an oxidized collagen solution is spread to form a thin layer of 0.133 g / cm 2 density on a hydrophobic flat support of polyvinylchloride or polystyrene type. The second (uncoated) side of the implant is gently applied to the gelled layer of oxidized collagen. The whole is then exposed to a stream of sterile air at room temperature until complete evaporation in about 18 hours.

3°) Réticulation additionnelle de l'implant : 3 °) Additional reticulation of the implant:

L'implant obtenu au point 2°) précédent peut être traité avec une solution de HMDI à 0,1% m/v dans l'isopropanol. L'implant est traité dans une telle solution pendant 20 heures. II est ensuite lavé plusieurs fois avec de l'isopropanol. Le solvant est éliminé par évaporation. The implant obtained in the previous point 2 °) can be treated with a solution of HMDI at 0.1% w / v in isopropanol. The implant is treated in such a solution for 20 hours. It is then washed several times with isopropanol. The solvent is removed by evaporation.

Un tel traitement conduit à une réticulation de l'ensemble de 15 l'implant. On peut ainsi si on le désire augmenter le temps nécessaire à la biorésorption de l'ensemble de l'implant. Such treatment leads to crosslinking of the entire implant. It is thus possible, if desired, to increase the time required for the bioresorption of the entire implant.

EXEMPLE 4 : EXAMPLE 4

20 II serait également possible d'enduire le tricot de l'EXEMPLE 1 de chitosane en une étape selon le mode opératoire suivant : le tricot est enduit dans une solution de chitosane à 1 % (degré d'acétylation : 50 % ; chitosane de haut poids moléculaire, extrait de chitosane, Mahtani Chitosan Pvt Ltd), en sprayant ladite solution de chitosane sur le tricot, jusqu'à mouiller 25 complètement le tricot. Chaque tricot est ensuite séché à +50 °C. Ce cycle d'opérations est répété jusqu'à quatre fois pour obtenir le recouvrement des fils. It would also be possible to coat the knit of EXAMPLE 1 with chitosan in one step according to the following procedure: The knit is coated in a 1% chitosan solution (degree of acetylation: 50%; molecular weight, chitosan extract, Mahtani Chitosan Pvt Ltd), by spraying said chitosan solution on the knit, until the knit is completely wet. Each knit is then dried at +50 ° C. This cycle of operations is repeated up to four times to obtain the recovery of the son.

Un tel tricot enduit peut être utilisé pour la fabrication d'un implant 30 selon l'invention, de la façon décrite dans l'EXEMPLE 2. Such a coated knit may be used for the manufacture of an implant according to the invention, as described in EXAMPLE 2.

Claims

REVENDICATIONS1. An implant for replacing or reinforcing a defective tissue comprising: - a bioresorbable porous matrix based on a collagen sponge defining first pores, - a porous three-dimensional knit defining second pores, said porous matrix filling said three-dimensional knit and 10 1 set of first and second pores being at least partially interconnected, characterized in that: at least a portion of said three-dimensional knit is non-bioabsorbable. 15

2. Implant according to claim 1, characterized in that said three-dimensional knit comprises two opposite faces, a front face and a rear face, interconnected by a spacer.

3. Implant according to claim 2, characterized in that at least one of said front and rear faces comprises at least one sheet of son non-bioabsorbable material.

4. Implant according to claim 2 or 3, characterized in that each of the front and rear faces of said three-dimensional knit comprises at least one sheet of son non-bioabsorbable material.

5. Implant according to one of claims 2-4, characterized in that the spacer comprises at least one sheet of son non-bioabsorbable material.

6. Implant according to claim 5, characterized in that the spacer comprises monofilament son of non-bioabsorbable material.

7. Implant according to any one of the preceding claims, characterized in that said three-dimensional knit has an EMC compression ratio of less than or equal to 30%, preferably less than or equal to 25%.

8. Implant according to any one of the preceding claims, characterized in that said knit has a three-dimensional porosity greater than or equal to 85%, preferably greater than or equal to 90%.

9. Implant according to any one of the preceding claims, characterized in that said three-dimensional knit has a linear value of the compression thickness (LC) curve ranging from 0.5 to 1, preferably from 0.6 to 1.

10. Implant according to any one of the preceding claims, characterized in that said collagen is a mixture of at least one slow in vivo bioresorption collagen and at least one rapidly in vivo bioresorption collagen.

11. Implant according to claim 10, characterized in that the slow in vivo bioresorption collagen is a collagen crosslinked with a crosslinking agent chosen from glutaraldehyde, hexamethylenediisocyanate (HMDI), glycidyl ethers bi- or trifunctional, carbodiimides, acyl azides, divinylsulfone and mixtures thereof, the degree of crosslinking of said crosslinked collagen giving it a bioresorption time ranging from 3 months to 12 months.

12. Implant according to claim 11, characterized in that said slow in vivo bioresorption collagen is a collagen crosslinked with glutaraldehyde.

13. Implant according to claim 11, characterized in that said slow in vivo bioresorption collagen is a collagen cross-linked with hexamethylenediisocyanate (HMDI).

14. Implant according to one of claims 10 to 13, characterized in that the rapid in vivo bioresorption collagen is an oxidized collagen or collagen crosslinked with a crosslinking agent selected from glutaraldehyde, glycidyl ethers bi- or tri -functional carbodiimides, acyl azides, divinylsulfone and mixtures thereof, the degree of crosslinking said crosslinked collagen conferring a bioresorption time ranging from 1 day to 3 months, preferably from 1 to 8 weeks.

15. Implant according to claim 14, characterized in that said fast in vivo bioresorption collagen is an oxidized collagen.

16. Implant according to one of claims 1 to 15, characterized in that it further comprises a bioabsorbable film on at least one of its faces.

17. Implant according to claim 16, characterized in that it comprises a bioabsorbable film on each of its two faces, so that said matrix is sandwiched between the two bioresorbable films.