ITTO20100726A1 - Dispositivo protesico impiantabile e procedimento di solvent casting per la sua fabbricazione - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo: “Dispositivo protesico impiantabile e procedimento di solvent casting per la sua fabbricazioneâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo protesico impiantabile realizzato in un materiale polimerico riassorbibile o non riassorbibile ed il procedimento per la sua fabbricazione.

In particolare, l’invenzione riguarda un dispositivo protesico comprendente un supporto sostanzialmente planare di materiale polimerico, ad esempio un supporto a rete di vario peso, massa, grandezza delle maglie e spessore, del tipo tessuto o non tessuto, nonché dispositivi protesici aventi supporti a membrana o a film poroso o non poroso.

Il dispositivo protesico a cui si riferisce l’invenzione può ad esempio essere destinato ad applicazioni in chirurgia dei tessuti molli.

In maniera preferita, il dispositivo protesico oggetto dell’invenzione à ̈ costituito da un doppio strato caratterizzato da una rete intessuta per uso chirurgico e una membrana porosa (rivestimento), atto ad essere utilizzato come protesi per ernioplastica. Tale rete può anche essere utilizzata come protesi per la riparazione ed il rinforzo della parete addominale e della regione inguinale del pavimento pelvico, per il trattamento dell’incontinenza o per la cura delle ustioni.

Le protesi sintetiche rientrano nella comune pratica chirurgica da decenni. Tra le più diffuse, sono le reti monofilamento in polipropilene, che à ̈ un materiale non riassorbibile. Tali dispositivi non raggiungono il gold standard, per via dell’intensa reazione da corpo estraneo che esse inducono e della colonizzazione rapida e massiccia di fibroblasti cui sono soggette. Le complicanze che ne derivano sono principalmente l’arricciamento (shrinkage) della rete stessa, il dolore cronico e la formazione di uno spesso piatto cicatriziale, che limita i movimenti del paziente e riduce l’elasticità della parete addominale. L’intensa adesione con i tessuti che questi dispositivi provocano nelle anse intestinali, inoltre, li rende inadatti all’uso intraperitoneale. Alcune statistiche riportano che i casi di recidiva in 5 anni possono raggiungere il 40-50%. Il laparocele, ossia la protrusione di visceri attraverso una breccia della parete muscolo aponeurotica, rappresenta una delle più comuni complicanze della chirurgia addominale. Tale complicanza si presenta, negli interventi di elezione, con una frequenza che raggiunge l’8-10%. Nella chirurgia d’urgenza, con fenomeni settici addominali o contaminazione del campo chirurgico, tale valore può elevarsi fino ad oltre il 40%. Il rilievo clinico, con tutta la sintomatologia correlata, avviene nel 65-70% dei casi entro l’arco di un anno dal primitivo intervento. Il trattamento delle recidive, che in passato era gravato da intollerabili insuccessi (> 55%), prevede, oramai, l’utilizzo routinario di materiali protesici con una riduzione di tali valori, in alcune casistiche, a meno del 5%.

Pertanto, l’obiettivo principale della ricerca scientifica e industriale, à ̈ stato quello di mettere a disposizione materiali atti a ridurre la risposta aderenziale con le anse intestinali e al tempo stesso atti a garantire la colonizzazione da parte dei fibroblasti, per consentire l’immobilizzazione della protesi nella parete addominale. Questo ha portato a soluzioni quali reti composite aventi una componente riassorbibile, oppure reti a doppio strato, il cui strato interno à ̈ realizzato con un materiale antiadesione. Quest’ultima soluzione determina però un maggior spessore della protesi, che risulta in definitiva fastidiosa per il paziente.

Tra i materiali riassorbibili più utilizzati per la fabbricazione di dispositivi protesici per la chirurgia pelvica ed addominale, vi à ̈ una membrana composta di acido ialuronico e carbossimetil cellulosa (Seprafilm) che tende ad assorbire l’umidità presente nel sito di impianto trasformandosi in un gel dopo circa 24 ore dalla sua applicazione. In aggiunta alla riduzione delle aderenze tissutali, le membrane Seprafilm presentano il vantaggio di essere degradate in un periodo di circa sette giorni dal momento dell’impianto. Tuttavia, l’applicazione di questo rivestimento risulta di particolare difficoltà poiché la sua natura idrofila ne comporta l’adesione a qualsiasi umidità, inclusa quella presente sui guanti del chirurgo con la quale viene a contatto durante il posizionamento nella cavità addominale.

Quali soluzioni alternative al Seprafilm, à ̈ stato valutato l’impiego di rivestimenti bioattivi contenenti eparina o taurolidina. Nonostante l’eparina prevenga la produzione di fibrina, passaggio fondamentale nel processo dell’adesiogenesi, le proprietà anticoagulanti di questo principio ed i conseguenti rischi di emorragia ne rendono più difficile l’impiego per applicazioni nel settore delle protesi. La taurolidina à ̈ un derivato dell’aminoacido taurina ed à ̈ un agente antimicrobico con proprietà anticancerose. Ricerche recenti hanno però evidenziato che l’azione della taurolidina in sede intraperitoneale non à ̈ selettiva comportando pertanto la morte di cellule sane in aggiunta a quelle tumorali.

L’analisi delle attività di biomateriali diversi all’interfaccia con il peritoneo viscerale ha evidenziato che la struttura, ed in particolare la porosità, del biomateriale esercitano un ruolo fondamentale nella riduzione delle aderenze con le anse intestinali, nella rapida integrazione del tessuto ospite e nella riduzione della formazione di sieromi. La domanda di brevetto TO2007A000846 descrive un dispositivo protesico composito che comprende un supporto di materiale polimerico, preferibilmente del tipo a rete, rivestito da un network di fibre e nanofibre di materiale polimerico. Il rivestimento di fibre e nanofibre viene prodotto e deposto sul supporto polimerico impiantabile mediante la tecnica dell’electrospinning che sfrutta interazioni di natura elettrostatica per esercitare delle forze di trazione. Il dispositivo protesico descritto in TO2007A000846 non risolve il problema dei fenomeni di delaminazione associati a dispositivi impiantabili in cui lo strato di rivestimento polimerico à ̈ deposto sul supporto del dispositivo durante la sua fabbricazione ed à ̈ quindi soggetto a distacco.

La presente invenzione ha dunque lo scopo di mettere a disposizione un dispositivo protesico, in particolare a doppio strato formato da una rete e una membrana porosa (rivestimento), che consenta di ridurre le complicanze causate dalla formazione di aderenze con i tessuti del sito di impianto, quali fistole o sieromi, ma che al tempo stesso prevenga i fenomeni di delaminazione con conseguente distacco dello strato di rivestimento del dispositivo.

Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ quello di mettere a disposizione un dispositivo protesico, in particolare a doppio strato formato da una rete e una membrana porosa (rivestimento), che sia in grado di stimolare la colonizzazione cellulare e la rigenerazione tissutale limitando i processi infiammatori e fibrotici.

Questi ed altri scopi sono raggiunti grazie ad un dispositivo protesico e ad un procedimento per la sua fabbricazione come definiti rispettivamente nella rivendicazione 10 e nella rivendicazione 1.

Le annesse rivendicazioni formano parte integrante dell’insegnamento tecnico della presente descrizione.

I materiali polimerici idonei all’impiego per la realizzazione della membrana porosa di rivestimento del dispositivo dell’invenzione sono materiali in grado di ridurre e/o evitare la formazione di aderenze e l’erosione dei tessuti; ridurre l’adesione e la proliferazione batterica e/o stimolare la crescita cellulare di un particolare tessuto. Tra di essi si citano a titolo esemplificativo il policaprolattone (PCL), l’acido polilattico (PLA), l’acido poliglicolico (PGA), il poliuretano (PU) e i loro copolimeri.

Fra gli agenti porogeni idonei all’impiego per la realizzazione della membrana porosa di rivestimento del dispositivo dell’invenzione si citano a titolo esemplificativo il polietilenossido (PEO), il polivinilpirrolidone (PVP), il polivinilalcol (PVA), il glucosio, il cloruro di sodio (NaCl).

In una forma di realizzazione preferita, la membrana porosa di rivestimento à ̈ realizzata impiegando policaprolattone (PCL) come materiale principale e polietilenossido (PEO) come agente porogeno, in qualsiasi proporzione. La proporzione in peso tra PCL e PEO à ̈ preferibilmente compresa nell’intervallo di 90/10 a 50/50, ancora più preferibilmente à ̈ 90/10, 80/20, 70/30, 60/40 oppure 50/50. Per la preparazione delle soluzioni polimeriche sono utilizzati solventi organici quali cloroformio, cloruro di metilene o dimetilformammide.

In una forma di realizzazione particolarmente preferita, la soluzione di materiale polimerico impiegata per realizzare la membrana porosa comprende in aggiunta vitamina E, preferibilmente ad una concentrazione compresa tra 5 e 50% in peso sul peso totale della soluzione, ancora più preferibilmente alla concentrazione del 25% in peso sul peso totale della soluzione. La vitamina E à ̈ un noto agente antiossidante che contribuisce al mantenimento dell’integrità cellulare. Grazie alle proprietà esercitate da questo fattore in seguito al rilascio dalla membrana porosa di rivestimento, à ̈ possibile conseguire l’importante beneficio di ridurre i processi infiammatori, coagulativi e fibrotici che interessano i tessuti che interagiscono con il dispositivo protesico e che, nel loro complesso, contribuiscono all’insorgenza delle aderenze. Allo stesso tempo, l’azione della vitamina E stimola i processi di rigenerazione tissutale, favorendo l’integrazione del dispositivo nel sito di impianto.

La membrana di rivestimento che caratterizza il dispositivo protesico dell’invenzione à ̈ ottenuta mediante il procedimento solvent casting, che à ̈ basato sull’utilizzo di un agente porogeno disperso sotto forma di particelle in una soluzione comprendente un materiale polimerico disciolto in un primo solvente. La soluzione viene posta su almeno una faccia del supporto sostanzialmente planare del dispositivo protesico. Successivamente all’evaporazione del primo solvente e alla conseguente formazione di una membrana di materiale polimerico, il dispositivo viene immerso in un secondo solvente atto a disciogliere le particelle di agente porogeno, determinando così la formazione di pori nella membrana. L’impiego di proporzioni adatte tra il polimero della soluzione e l’agente porogeno utilizzato consente la produzione di membrana con micropori di morfologia uniforme e distribuzione omogenea. Pertanto, con questa tecnica à ̈ possibile fabbricare dispositivi protesici che offrono il vantaggio di una membrana di rivestimento dotata di caratteristiche di porosità ottimizzate per il passaggio di fluidi nella zona di impianto. In tal modo vengono garantite la diffusione delle sostanze nutritive, la rimozione dei rifiuti metabolici ed allo stesso tempo vengono evitati fenomeni di accumulo di liquidi, causa di sieromi ed ematomi.

In aggiunta, l’utilizzo di questo procedimento à ̈ particolarmente vantaggioso poiché consente di ottenere la formazione della membrana porosa di rivestimento in situ, direttamente sul supporto sostanzialmente planare del dispositivo protesico oggetto dell’invenzione. Questo permette di ridurre il rischio di distacco della membrana porosa di rivestimento dal supporto sottostante, evitando i problemi e i pericoli che conseguono ai fenomeni di delaminazione.

Gli esempi che seguono sono forniti a scopo illustrativo e non limitativo della portata dell’invenzione come definita nelle annesse rivendicazioni.

ESEMPI

1. Preparazione di membrane polimeriche porose Sono state realizzate membrane polimeriche a base di miscele PCL/PEO attraverso la tecnica del solvent casting. Essa prevede le operazioni di:

• preparare la soluzione polimerica (polimero/solvente) tramite agitazione magnetica;

• versare la soluzione in uno stampo di vetro; • lasciare evaporare il solvente.

Sono state preparate soluzioni di miscele a base di PCL e PEO con diverso rapporto in peso (%w/w) dei due polimeri (vedi Tabella 1).

Tabella 1

PCL/PEO

100/0 90/10 80/20 70/30 60/40 50/50

(%w/w)

PCL (g) 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 PEO (g) 0 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 In entrambi i casi, Ã ̈ stata preparata una soluzione in cloroformio (Fluka) al 5% (w/vol) di concentrazione.

Per ogni miscela, in particolare, fissati la concentrazione della soluzione (5%) ed il volume totale di solvente (10 ml), Ã ̈ stata variata la percentuale relativa dei due componenti nella miscela da preparare.

Il sistema costituito dai polimeri e il solvente à ̈ stato posto in agitazione magnetica sotto cappa chimica per facilitare la solubilizzazione.

Per ogni miscela, la completa solubilizzazione dei componenti in cloroformio à ̈ stata ottenuta dopo circa 1 ora. Quando la soluzione à ̈ risultata omogenea, si à ̈ proceduto a versarla in capsule Petri di vetro del diametro di circa 6 cm.

Le capsule sono state poste sotto cappa per 24 ore, permettendo l’evaporazione del solvente (CHCl3) e ottenendo la membrana per casting.

Dopo l’essiccamento, le membrana a base di PCL/PEO sono state pesate tramite su bilancia elettronica. Per rimuovere il PEO (porogeno) presente nelle membrane, i campioni sono stati immersi in acqua bidistillata e mantenuti per 24 ore in incubatore alla temperatura costante di 37 °C. Le membrane sono state estratte e risciacquate in acqua e poi nuovamente essiccate.

Per valutare l’effettiva perdita in peso del porogeno, le membrane campione sono state pesate e la percentuale in peso del porogeno disciolto à ̈ stata calcolata come segue:

P prima dell<'>immersioneinacqua −P dopoimmersionein acqua %POROGENO =x 100

P prima dell 'immersionein acqua

I campioni dopo la rimozione del porogeno vengono codificati come PCL 100i, PCL90i, PCL 80i, PCL 70i, PCL 60i, PCL50i.

2. Preparazione di membrane polimeriche porose contenenti vitamina E

Mediante solvent casting sono state realizzate membrana porose contenenti vitamina E, in particolare:

• PCL/PEO 80/20 Vitamina E (25%)

• PCL/PEO 70/30 Vitamina E (25%)

• PCL/PEO 60/40 Vitamina E (25%)

Per ogni miscela sono stati fissati la concentrazione della soluzione di miscela polimerica PCL/PEO (5%) ed il volume totale di soluzione (10 ml) (Tabella 2). La soluzione à ̈ stata preparata in cloroformio (Fluka) e la procedura à ̈ stata ripetuta due volte per ottenere due membrane per ogni tipologia in modo da garantire la ripetibilità delle prove.

Tabella 2

PCL/PEO 80/20 70/30 60/40

PCL (g) 0,4 0,35 0,3

PEO (g) 0,1 0,15 0,2

Vit. E (µl) 263 263 263

Tutte le membrane sono state immerse in acqua bidistillata per favorire la perdita di PEO e mantenute in incubatore a 37 °C, poi sono state risciacquate in acqua e nuovamente essiccate.

Dopo la rimozione del porogeno i campioni vengono codificati come PCL 80i+vitE, PCL 70i+vitE, PCL 60i+vitE.

3. Analisi morfologica (SEM) di membrane porose in PCL contenenti vitamina E

Sono state analizzate le micrografie (superfici e sezioni) di membrane porose a base di PCL fabbricate impiegando il porogeno PEO in percentuali in peso crescenti, per valutare il grado di dispersione del materiale porogeno nella matrice di PCL e il grado di porosità così ottenuto.

Prima della rimozione del PEO, le sezioni delle membrane si sono rivelate più dense e compatte, con una morfologia granulare tipica delle miscele polimeriche; tuttavia, si à ̈ riscontrata la presenza di pori con dimensione di circa 1 µm, dovuti all’inclusione di bolle d’aria durante la miscelazione e/o all’incorporazione di tracce d’acqua a seguito dell’igroscopicità del PEO, cioà ̈ alla sua capacità di assorbire l’umidità atmosferica.

In seguito alla rimozione del PEO, à ̈ stato rilevato un incremento del grado di porosità delle membrane: la densità dei pori e la loro dimensione risultavano aumentate rispetto alle corrispondenti membrane contenenti ancora le particelle del porogeno.

In presenza di una percentuale superiore al 50% dell’agente porogeno nella miscela polimerica, la struttura delle membrane ottenute tende a collassare.

In base ai dati di morfologia ottenuti, sono stati selezionati i seguenti valori ottimali di concentrazione dei componenti la soluzione polimerica:

• PEO al 40% in peso, concentrazione che permette di ottenere una struttura ordinata e con dimensione regolare dei pori

• vitamina E al 25% (w/w) rispetto al peso iniziale della soluzione PCL/PEO.

4. Prove meccaniche di trazione su membrane porose di PCL contenenti vitamina E

Mediante impiego della macchina di prova MTS<ï£ ̈>QTest<>/10, sono state effettuate prove meccaniche di trazione su membrane porose di PCL (PCL 80i, PCL 70i, PCL 60i) e su membrane porose di PCL contenenti vitamina E (PCL 80i+vitE, PCL 70i+vitE, PCL 60i+vitE), al fine di valutarne il comportamento meccanico.

Le prove meccaniche di trazione sono state effettuate a temperatura ambiente applicando le stesse condizioni a tutti i campioni: cella di carico da 50 N e velocità della traversa pari a 10 mm/min.

Il modulo elastico a trazione (E) Ã ̈ stato calcolato, per tutti i campioni preparati, nella regione lineare della curva sforzo-deformazione (deformazione 0-5%).

Si riportano in Figura 1 i valori medi del Modulo di Young dei campioni PCL 80i, PCL 70i, PCL 60i, PCL 80i+vitE, PCL 70i+vitE, PCL 60i+vitE. I dati sono rappresentati come media ± deviazione standard.

Dal confronto tra le diverse membrane si evince che la presenza di vitamina E influisce sul comportamento meccanico dei campioni analizzati. L’analisi dell’istogramma di Figura 1 rivela infatti che i valori del Modulo di Young sono significativamente maggiori per le serie di membrane porose di PCL non contenenti vitamina E rispetto alle membrane porose contenenti l’antiossidante.

Sulla base dei dati presentati relativi alla caratterizzazione meccanica, Ã ̈ stato possibile concludere che:

• la quantità ottimale di PEO per la produzione di membrane porose (40% in peso) non altera la rigidezza e il carico massimo del materiale, mentre aumenta notevolmente la sua tenacità • l’aggiunta di vitamina E comporta una plasticizzazione delle membrane porose di PCL con riduzione del carico massimo e dei valori del Modulo di Young.

5. Valutazione della permeabilità di membrane porose in PCL contenenti vitamina E

Sono state effettuate prove di permeabilità di membrane porose a base di PCL e contenenti vitamina E, utilizzando un composto modello, avente caratteristiche di fluorescenza: il destrano marcato con fluoresceina isotiocianato (FITC-Dextran) della SIGMA.

Le membrane porose PCL 80i+vitE, PCL 70i+vitE, PCL 60i+vitE tutte contenenti vitamina E al 25% (w/w) rispetto alla miscela iniziale PCL/PEO, come indicato nell’esempio 2, sono state arrotolate per formare piccoli tubi, chiusi ad una estremità e lateralmente, per permettere l’inserimento di soluzioni di FITC-Dextran e, infine, chiusi all’estremità rimasta aperta. Per chiudere i tubi à ̈ stata usata una colla di cianoacrilato.

Per questi esperimenti à ̈ stato adoperato il FITC-Dextran FD-4 che ha peso molecolare di 5 kDa e raggio di Stokes di 14 Ã…. I composti FITC-Dextran sono considerati molecole modello per le prove di permeabilità, in quanto simulano le dimensioni dei nutrienti presenti nell’organismo (ad esempio il glucosio, avente raggio di Stokes 3,6 Ã…; il cloruro di sodio, avente raggio di Stokes 1,4 Ã…).

In particolare à ̈ stata preparata una soluzione all’1% (w/v) di FITC-Dextran FD-4 in di PBS (3,5 ml), che à ̈ stata versata nella provetta da 5 ml e agitata manualmente. Utilizzando una siringa, si à ̈ provveduto a riempire i tubi con circa 160 µl della soluzione sopra riportata. I tubi sono stati immersi in 10 ml di PBS e ad intervalli di tempo prefissati di 3 ore, 9 ore, 24 ore, 48 ore, 5 giorni à ̈ stata prelevata tutta la soluzione di rilascio, trasferita in nuove provette e conservata in frigo sino al momento della valutazione del rilascio di FITC-Dextran dall’interno all’esterno del tubo. Inoltre ad ogni intervallo temporale la soluzione di rilascio prelevata à ̈ stata sostituita con una nuova soluzione di PBS.

La quantità di FITC-Dextran presente in PBS corrisponde all’ammontare di FITC-Dextran che à ̈ permeato attraverso le pareti porose del tubo, poiché le estremità erano state chiuse col cianoacrilato. Ogni soluzione di rilascio ha una differente concentrazione di FITC-Dextran, in funzione del grado di porosità delle pareti (densità dei pori e loro dimensioni).

La quantità di FITC-Dextran FD-4 rilasciata à ̈ stata valutata, misurando l’assorbanza delle soluzioni di rilascio ad intervalli di tempo prefissati, mediante spettrofotometro UV-Vis. L’assorbanza delle soluzioni di rilascio à ̈ stata confrontata con quella della retta di calibrazione dell’assorbanza di soluzioni di FITC-Dextran FD-4 in PBS in funzione della concentrazione di FITC-Dextran FD-4.

Nella Figura 2 à ̈ riportato il grafico relativo al rilascio di FITC-Dextran dall’interno all’esterno del tubo. La concentrazione percentuale (moli/litro) di FITC-Dextran presente nella soluzione esterna al tubo à ̈ rappresentata in funzione del tempo. Sono rappresentate le curve di rilascio di FITC-Dextran da membrane a diverse porosità, ottenute a partire da miscele PCL/PEO e contenenti VIT E (25%).

Sulla base dei dati rappresentati, si rileva che un aumento della concentrazione del porogeno presente nella soluzione di partenza corrisponde ad un incremento del numero di molecole modello FD-4 che attraversano le pareti del tubo. Risultati discordanti sono stati registrati per i campioni di membrana PCL 100i+vitE e PCL 80i+vitE, in quanto questi ultimi presentano una permeabilità minore rispetto a campioni di membrana in solo PCL.

L’analisi statistica però non ha evidenziato differenze significative tra i due campioni esaminati.

In particolare, sulla base dell’analisi statistica non sono state rilevate sostanziali differenze di permeabilità tra i tubi realizzati a partire dalle miscele di composizione PCL/PEO 100/0, PCL/PEO 80/20 e PCL/PEO 70/30 (+ VIT E 25%) Invece, il comportamento di permeabilità del tubo realizzato a partire dalla miscela polimerica PCL/PEO 60/40 VIT E 25% à ̈ risultato essere significativamente diverso rispetto a tutti gli altri campioni analizzati.

Tra i campioni analizzati, il tubo di PCL/PEO 60/40 dimostra pertanto le migliori caratteristiche di permeabilità alle particelle FD-4. L’impiego di questa membrana porosa consentirebbe quindi il passaggio di nutrienti presenti nell’organismo, quali ad esempio il glucosio o il cloruro di sodio, che hanno un raggio di Stokes inferiore a quello della molecola modello.

6. Preparazione di membrane di rivestimento in PCL e PLA su supporti polimerici a rete

Adottando la tecnica di solvent casting precedentemente descritta, sono state preparate membrane a base di miscele PCL/PEO e PLA/PEO con le composizioni indicate in Tabella 3 e con queste ultime si sono rivestite le reti in polipropilene (PP). Sono state valutate diverse concentrazioni delle soluzioni per analizzare la relazione esistente tra concentrazione della soluzione (quindi la presenza di polimero) e lo spessore del rivestimento ottenuto.

Per la preparazione delle membrane di rivestimento, il sistema costituito dai polimeri e dal solvente à ̈ stato posto in agitazione magnetica sotto cappa per facilitare la solubilizzazione. I solventi impiegati per ottenere i rivestimenti delle reti sono stati:

• Acetone (C3H6O) (Fluka), a circa 40 °C per sciogliere il PCL;

• Diclorometano (CH2Cl2) (Fluka) a temperatura ambiente per sciogliere il PLA.

La completa solubilizzazione dei componenti in acetone e diclorometano à ̈ stata raggiunta dopo circa 24 ore per le miscele PCL/PEO e per il PCL; dopo circa 1 ora per il PLA; dopo circa 24 ore per le miscele PLA/PEO.

I dettagli relativi al rivestimento delle reti in PP sono presentati in Tabella 3. La Tabella 3 mostra i polimeri usati per rivestire la rete (il soluto) ed il solvente utilizzato per scioglierli. Sono inoltre indicate le concentrazioni delle soluzioni preparate e gli spessori sia della rete dotata di rivestimento in due punti diversi (rete: fili, non fili), sia del solo rivestimento membrana. L’ultima colonna della tabella si riferisce al peso della rete più il rivestimento, rilevato prima e dopo l’estrazione del polimero porogeno. Per i rivestimenti che non contengono il porogeno, peso iniziale e finale coincidono. Il simbolo “*†indica la trasparenza del rivestimento, che à ̈ una delle caratteristiche della protesi ideale, in quanto non crea difficoltà visive nel posizionamento della stessa.

Tabella 3

RIVESTIMENTI

Spessore (µm)

Peso (g) Soluzione Rete

Soluto Solvente (30 ml)

% (w/vol) Membrana Non Peso Peso Fili

fili iniziale finale PCL Acetone 3 90 575 540 0,5463 PCL Acetone 5 180 510 500 0,7818 PCL Acetone 8 210 575 500 0,9396 PCL/PEO 80/20 Acetone 5 170 600 640 0,8486 0,7074 PCL/PEO 60/40 Acetone 5 130 550 550 0,5487 0,3694 PLA* Diclorometano 3 70 600 590 0,5210 PLA* Diclorometano 5 110 600 580 0,8144 PLA* Diclorometano 8 150 590 570 1,2394 PLA/PEO 80/20 Diclorometano 5 150 600 580 0,6834 0,6381 PLA/PEO 60/40 Diclorometano 5 120 580 560 0,5945 0,5206

La rete di polipropilene (area 5 cm<2>), depositata in una piastra di Petri di vetro di 12 cm di diametro (area di 113 cm<2>), à ̈ stata rivestita con 30 ml di soluzione (vedi Tabella 3) ed il solvente à ̈ stato fatto evaporare per 24 ore sotto cappa chimica. Successivamente le reti rivestite con miscele contenenti il porogeno sono state immerse in acqua al fine di ottenere rivestimenti porosi.

Mediante micrometro à ̈ stato misurato lo spessore del rivestimento e del sistema rete più rivestimento. A causa della trama della rete, il sistema rete più rivestimento non ha spessore omogeneo, perciò à ̈ stato necessario misurare la parte a trama più fitta (vedi Tabella 3 – colonna “Spessore rete fili†) e quella a trama meno fitta (vedi Tabella 3 – colonna “Spessore rete non fili†).

Sono state valutate la quantità e la concentrazione dei polimeri da impiegare nella soluzione per fabbricare rivestimenti omogenei e non eccessivamente spessi onde evitare che siano poco flessibili e difficili da maneggiare. Per entrambi i rivestimenti in PCL e PLA, le migliori caratteristiche sono state ottenute usando per la loro fabbricazione una soluzione con la concentrazione di polimero al 5% in cloroformio. L’impiego di soluzioni al 3% di concentrazione determina la formazione sulla rete di uno strato di polimero troppo sottile, scarsamente maneggiabile senza provocarne il danneggiamento. Risulta inoltre piuttosto difficoltoso estrarre il sistema rete rivestimento dalla piastra di Petri di preparazione mantenendolo integro. Il rivestimento fabbricato a partire da una soluzione di polimero all’8% à ̈ molto rigido, pertanto inadeguato per l’inserimento nella cavità addominale.

7. Analisi morfologica (SEM) di membrane di rivestimento in PCL e PLA su supporti polimerici a rete

PCL

Sono state analizzate entrambe le facce del dispositivo protesico rete-rivestimento in PCL (concentrazione della soluzione polimerica di fabbricazione pari al 5% w/v): la faccia inferiore, ossia quella non rivestita, mostra in primo piano la rete in PP ed il rivestimento sul retro delle maglie; la faccia superiore, ossia quella rivestita, mostra il rivestimento polimerico che ricopre i filamenti della rete in PP, depositato mediante tecnica solvent casting. L’efficienza della tecnica solvent casting à ̈ dimostrata dalla completezza ed omogeneità del rivestimento ottenuto. Queste caratteristiche della membrana non variano con l’aggiunta dell’agente porogeno e della vitamina E alla soluzione polimerica.

A seguito della rimozione del porogeno mediante immersione in acqua, il rivestimento diventa poroso e rimane ben adeso alla rete di PP.

PLA

E’ stata analizzata la superficie inferiore del dispositivo protesico rete-rivestimento in PLA. È stato osservato che il rivestimento in PLA à ̈ molto più liscio di quello in puro PCL. E’ stato inoltre osservato che la rete à ̈ ben ancorata al rivestimento polimerico, in quanto il filamento della rete risulta essere immerso nella membrana, suggerendo che il polimero PLA potrebbe essere un ottimo candidato alternativo per la fabbricazione dei rivestimenti antiadesivi.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di fabbricazione di un dispositivo protesico, comprendente un supporto sostanzialmente planare, in particolare del tipo a rete, e una membrana porosa di rivestimento di materiale polimerico formata su almeno una faccia del supporto, il procedimento comprendendo i passaggi di: i) deporre su almeno una faccia del supporto del dispositivo una soluzione del materiale polimerico disciolto in un primo solvente, la soluzione comprendendo particelle di materiale porogeno in essa disperse; ii) essiccare la soluzione mediante evaporazione del primo solvente, ottenendo per mezzo di ciò una membrana di materiale polimerico formata su almeno una faccia del supporto del dispositivo, la membrana comprendendo particelle di materiale porogeno in essa disperse; iii) immergere il dispositivo protesico ottenuto nel passaggio ii) in un secondo solvente atto a disciogliere le particelle di materiale porogeno, determinando per mezzo di ciò la formazione di pori nella membrana.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui il materiale polimerico della membrana porosa di rivestimento à ̈ scelto dal gruppo che consiste di policaprolattone (PCL), acido polilattico (PLA), acido poliglicolico (PGA), poliuretano (PU) e i loro copolimeri.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui il materiale porogeno à ̈ scelto dal gruppo che consiste di polietilenossido (PEO), polivinilpirrolidone (PVP), polivinilalcol (PVA), glucosio, cloruro di sodio (NaCl).
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, in cui la soluzione di materiale polimerico comprende policaprolattone (PCL) e polietilenossido (PEO) in qualsiasi proporzione.
5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 4, in cui la proporzione fra policaprolattone (PCL) e polietilenossido (PEO) à ̈ compresa nell’intervallo di 90/10 a 50/50.
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, in cui la proporzione fra policaprolattone (PCL) e polietilenossido (PEO) Ã ̈ scelta fra 90/10, 80/20, 70/30, 60/40 oppure 50/50.
7. 7. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui la soluzione di materiale polimerico comprende vitamina E.
8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 7, in cui la concentrazione di vitamina E Ã ̈ compresa tra 5 e 50% in peso sul peso totale della soluzione.
9. 9. Procedimento secondo la rivendicazione 8, in cui la concentrazione di vitamina E Ã ̈ del 25% in peso sul peso totale della soluzione.
10. 10. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 9, in cui il supporto à ̈ una rete per uso chirurgico preferibilmente di polipropilene o polietilentereftalato.
11. 11. Dispositivo protesico, comprendente un supporto sostanzialmente planare, in particolare del tipo a rete, e una membrana porosa di rivestimento di materiale polimerico formata su almeno una faccia di detto supporto, la membrana essendo ottenibile tramite il procedimento di una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10.
12. 12. Dispositivo protesico secondo la rivendicazione 11, in cui il supporto del dispositivo à ̈ una rete per uso chirurgico di polipropilene o di polietilentereftalato.
13. 13. Dispositivo secondo la rivendicazione 12, in cui la rete per uso chirurgico à ̈ una rete intessuta ultraleggera di polipropilene porosa o macroporosa.
14. 14. Dispositivo secondo la rivendicazione 13, in cui la rete per uso chirurgico à ̈ una protesi per ernioplastica, per la riparazione ed il rinforzo della parete addominale e della regione inguinale del pavimento pelvico o per il trattamento dell’incontinenza.