MX2007012231A - Materiales inorganicos para modulacion hemostatica y curacion terapeutica de heridas. - Google Patents

Abstract

La invencion proporciona composiciones, metodos y dispositivos relacionados con un oxido silaceo que genera un calor de hidratacion reducido al contacto con la sangre. Al reducir el calor de hidratacion, las composiciones proporcionan un agente hemostatico que atenua un efecto secundario de quemado de tejido que tienen los agentes hemostaticos convencionales, sin afectar adversamente las propiedades de curacion de heridas de la composicion.

Description

MATERIALES INORGÁN ICOS PARA MODU LACIÓN H EMOSTÁTICA Y CU RACIÓN TERAPÉUTICA DE HERDDAS Esta solicitud reclama el beneficio de la solicitud de patente provisional estadounidense número de serie 60/668,022, presentada el 4 de abril de 2005, cuyo contenido completo está incorporado aquí mediante referencia. Derechos gubernamentales Esta invención fue realizada con apoyo del gobierno de los Estados Unidos de América bajo la subvención No. N0001 4-04-1 - 0654, otorgada por la Oficina de I nvestigación Naval . El gobierno tiene ciertos derechos en esta invención. Campo técnico de la invención La invención que se describe aqu í se refiere a composiciones y métodos para modular la cascada de coagulación sangu ínea, reduciendo el riesgo de infección microbiana, y promoviendo el crecimiento de los huesos. Los materiales inorgánicos con partículas pequeñas para áreas superficiales grandes, porosos y no porosos, han sido diseñados para tratar tejido dañado traumáticamente mediante la deshidratación rápida de una herida , promoción de formación de coágulos sangu íneos, intercambio iónico con los medios de tejido para actividad antibiótica y terapéutica , y calentamiento controlable del sitio dañado. Antecedentes de la invención La patente estadounidense número 4,822,349 expedida para Hursey, et. al . describe la reducción del flujo sanguíneo mediante la aplicación de un material de zeolita deshidratada al sitio de fl ujo de sangre. En este método, se ha utilizado una formulación particular de zeolita rica en calcio de la clase Linde Tipo 5A, como aplicación externa a un individuo herido traumáticamente para i nd ucir hemostasis mediante deshidratación del área herida e inducción de formación de coágulos sanguíneos (Breck, DW et al . , J Am. Chem. Soc. 78, 23 ( 1 956) 5963). Una desventaja principal de este producto ha sido el calor excesivo generado localmente en el sitio dañado como consecuencia de la gran entalpia de hidratación asociada con el material comercializado actualmente bajo el nombre comercial QuikClot® y distribuido por Z-medica Corporation de Wallingford , Connecticut USA. Sigue habiendo una necesidad de modificaciones y mejoras que reducen al m ínimo la entalpia de la hidratación con la rehidratación de la zeolita deshidratada. Breve descripción de 8a invención La invención proporciona una composición que contiene un cantidad efectiva hemostáticamente de un óxido siláceo que genera un calor de hidratación reducido al contacto con la sangre. Típicamente el óxido siláceo está cargado negativamente. Al reducir el calor de hidratación , las composiciones atenúan el efecto secundario de quemadura de los agentes hemostáticos convencionales sin afectar adversamente las propiedades de curación de heridas de la composición . En un ejemplo de una composición de la invención , el calor de hidratación es no mayor que 1 25 °C, o no mayor que 1 75 °C, según se determina mediante formación térmica de imágenes, o no mayor que 680 J/g , o no mayor que 660 J/g , según se determina mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC), al contacto con la sangre. En una modalidad , el calor de hidratación es no mayor que 67 °C, según se determina mediante formación térmica de imágenes. En otro ejemplo, el óxido siláceo genera un calor de hidratación of entre 1 00 J/g and 650 J/g. El óxido siláceo típicamente se selecciona del grupo que consiste en : perlas de vidrio, cerámicas, silicatos, aluminosilicatos, aluminofosfatos, tierra diatomácea, vidrio bioactivo, vidrio bioactivo borosilicato , titanios y alúmina; y opcionalmente, Pyrex o cuarzo. El óxido siláceo puede ser una zeolita, sola o en combinación con otro óxido siláceo. Las perlas de vidrio o de cerámica pueden ser desde aproximadamente 1 0 nm hasta aproximadamente 1 00 µm de diámetro, o desde aproximadamente 100 nm hasta aproximadamente 1 00 µm , y en algunas modalidades, las perlas tienen aproximadamente 50-200 nm de diámetro. El óxido siláceo puede tener una gama de porosidades, incluyendo un silicato mesoporoso que tiene poros de 2-50 nm de diámetro, un silicato microporoso (o sub-poroso) que tiene poros de 50-1 00 nm de diámetro , un silicato macroporoso que tiene poros de 1 00-200 µm de diámetro, o un óxido siláceo no poroso. La composición contiene además opcionalmente una sal inorgánica , tal como un catión divalente, ejemplos del cual incluyen , pero no se limitan a, zinc, cobre, magnesio, calcio y n íquel . Las sales inorgánicas representativas incluyen , pero no se limitan a , CaO, CaCI2, AgNO3, Ca(NO3)2, Mg(NO3)2, Zn(NO3)2, N H4NO3, AgCI , Ag2O , acetato de zinc, acetato de magnesio, citrato de calcio, citrato de zinc, citrato de magnesio, acetato de calcio y fosfato de calcio. En una modalidad , el AgNO3 se proporciona por medio de intercambio iónico, típicamente con una carga m ínima de Ag+ de aproximadamente 0.2 % atómico, según se determina mediante Espectroscopia fotoelectrónica con rayos X. En otra modalidad , el AgNO3 se proporciona mezclando en estado sólido, típicamente con una carga mínima de AgNO3 de aproximadamente 0.01 % por peso. La composición puede contener un aluminosilicato que tiene una proporción de silicio con respecto a aluminio de 1 .01 o mayor, 32 a 1 o mayor, o, en algunas modalidades, 1 00 a 1 o mayor, o 1 000 a 1 o mayor. Otro medio para reducir el calor de hidratación implica proporcionar una composición en donde el óxido siláceo está hidratado hasta entre 0.1 % y 25% , entre 0.1 % y 5% por peso, o típicamente, entre 1 % y 5% por peso. En una modalidad , el óxido siláceo tiene un área superficial interna de entre 1 y 1 000, o hasta 1 500 metros cuadrados por gramo según se determina mediante Adsorción de N2 por el modelo BET. La invención proporciona además un método para producir una composición para modular hemostasis, y también un método para modular hemostasis que comprende poner en contacto sangre con una composición de la invención . En algunas modalidades, la modulación incluye disminuir el tiempo de coagulación de la sangre.

En una modalidad , el tiempo para iniciar la coagulación (R), medido mediante Tromboelastograph®, es de menos de 2 minutos. En otra modalidad , la velocidad de coagulación (a) , medida mediante Tromboelastograph®, es mayor que 50° , o mayor que 65° . En una modalidad adicional , la coagulación da como resultado una resistencia de coágulo máxima (MA), medida mediante Tromboelastograph®, de más de 55 mm , típicamente entre aproximadamente65 and 80 mm. Alternativamente, la modulación incluye aumentar, en lugar de disminuir, tiempo de coagulación sangu ínea. La modulación de la hemostasis se puede aplicar a una variedad de circunstancias en las cuales se desea control de hemostasis, para aumentar o disminuir el tiempo de coagulación. Por ejemplo, acelerar la coagulación es deseable en reparación de heridas and entornos quirúrgicos para evitar excesiva pérdida de sangre. En otros contextos, sin embargo, se desea coagulación reducida para evitar la trombosis. Un ejemplo de un entorno en el cual se desea control de hemostasis es el de un circuito extra corpóreo u otro dispositivo que haga contacto con la sangre. También se proporciona un dispositivo médico que ha sido recubierto con la composición de la invención . Los recubrimientos se pueden preparar a partir de una composición en forma de polvo o usando qu ímica sol-gel , revestimiento con rasqueta y calcinación , rociado con aerosol , recubrimiento por inmersión , y/o moldeo por centrifugación .

Breve descri pción de los dibujos La figura 1 A muestra los resultados de Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) y Análisis Termogravimétrico (TGA) de QuikClot® y una formulación con intercambio iónico de plata. 5 La figura 1 B muestra los resultados de DSC y TGA de QuikClot®, una formulación con intercambio iónico de bario , y una formulación con intercambio iónico de estroncio . La figura 2 es un gráfico de resultados de un análisis con tubo de ensayo inclinado de la capacidad de coagulación de mezclas de 10 cloruro de calcio and QuikClot®. La figura 3 es una tromboelastográfica (TEG) de sangre de oveja y sangre de oveja con QuikClot® añadido. La figura 4 es una TEG de QuikClot®, SBA-1 5, y perlas de vidrio de 3-1 0 mieras. 15 La figura 5A muestra calor de hidratación contra cantidad de agua absorbida por QuikClot®. La figura 5B muestra calor de hidratación contra cantidad de agua absorbida por QuikClot® cargado con plata . La figura 5C muestra calor de hidratación contra cantidad de 20 agua absorbida por QuikClot® cargado con bario. La figura 6 es un patrón de difracción de rayos X de QuikClot®. Los triángulos identifican reflexiones asociadas con la zeolita LTA- 5A. La inserción es un esquema de la estructura de la zeolita LTA, i en donde cada vértice representa átomos de Si y de Al que se | i 25 alternan y las líneas rectas representan átomos de oxígeno que l ? ¡ i i forman puentes. La caja a tiene 1 1 .4 Á de diámetro y la caja ß tiene 6.6 A de diámetro. La apertura de poro de la caja a es de ~ 4 Á de diámetro. La figura 7A es a micro fotografía con barrido electrónico que muestra granulos de zeolita LTA-5A. La figura 7B es una micro fotografía con barrido electrónico que muestra zeolita LTA-5A molida. Las figuras 7C y 7D son micro fotografías con barrido electrónico que muestran células de sangre humana adheridas a cristales de zeolita LTA-5A. La figura 8 muestra Respuestas de TGA y DSC para zeolita LTA-5A y para Zeolita LTA-5A con intercambio de Ag . La figura 9 muestra la temperatura máxima medida in vitro con la cámara para formación térmica de imágenes para la hidratación de zeolita LTA- 5A (Arriba) y Zeolita LTA-5A con intercambio de Ag (Abajo). De izquierda a derecha : Se vacía la zeolita desde la parte superior del marco en una cápsula de Petri de agua. La imagen inicial está a la izquierda , la imagen final está a la derecha . Gradiente de color: Blanco representa 1 00 °C y negro representa 22 °C. El campo de visión es de aproximadamente 1 2 cm x 1 2 cm. La figura 1 0 muestra gráficos de Tromboelastograph®. Parte superior izquierda : Formulación de zeolita LTA-5A con intercambio de plata. Parte superior derecha: formulaciones de metal alcalino con intercambio iónico de zeolita LTA-5A. Parte inferior: formulaciones de zeolita LTA-5A con intercambio iónico de metales alcalino-térreos.

La figura 1 1 es un gráfico de parámetro de tasa de coagulación in vitro, a (°) como una función del calor de hidratación (J/g) liberado por una zeolita HA. Las barras verticales representan ± una desviación estándar de los datos. La figura 12 es un gráfico de supervivencia de cerdos contra tiempo de inducción de coágulo promedio, R (min). Las barras horizontales representan ± una desviación estándar de los datos. La figura 13 es un gráfico de supervivencia de cerdos contra el área superficial (m2/g) de HA. Las barras horizontales representan + una desviación estándar de los datos. La figura 14 muestra imágenes ópticas de biopelículas bacterianas de P. aeruginosa. Parte superior izquierda: Placa de agar LB cruzada con reflejo de crecimiento de bacterias para análisis de pureza y recolección de una sola colonia. Parte superior derecha: Granulos de zeolita LTA- 5A granulos con sobre crecimiento de biopelícula bacteriana en la parte superior de las partículas de zeolita. Parte inferior izquierda: Zonas de depuración de la película bacteriana en las proximidades de las formulaciones de zeolita LTA-5A con intercambio de Ag. Parte inferior derecha: Zonas de depuración de la biopelícula bacteriana en las proximidades de granulos prensados of formulaciones de zeolita LTA-5A con intercambio de Ag en polvo, (los reflejos blancos en los marcos en la parte superior derecha y en la parte inferior izquierda son reflejos de las luces de la habitación).

La figura 1 5 muestra gráficos de TGA y DSC para: A) Zeolita LTA-5A; B) Zeolita LTA-5A con intercambio de plata; C) Zeolita LTA- 5A con intercambio de Na; D) Zeolita LTA-5A con intercambio de K; E) Zeolita LTA-5A con intercambio de Sr; F) Zeolita LTA-5A con intercambio de Ba. La figura 1 6 muestra Análisis con XPS de HA basados en zeolita para: A) Zeolita LTA-5A; B) Zeolita LTA-5A con intercambio de plata; C) Zeolita LTA-5A con intercambio de Na; D) Zeolita LTA- 5A con intercambio de K; E) Zeolita LTA-5A con intercambio de Sr; F) Zeolita LTA-5A con intercambio de Ba. Las figuras 1 7A hasta F muestran las isotermas de adsorción de N2 por el modelo BET de HA. La figura 1 8 muestra óxido gráficos de Tromboelastograph®. La figura 1 9 es un gráfico del tiempo de detección de coágulo, R, (formas rellenas) y de la velocidad de coagulación , a , (formas sin rellenar) contra BG Si :Ca. Los datos representan la media de cuatro pruebas, m BG poroso; ° BG no poroso; A BG esféricas. La figura 20 muestra: A) gráfico de tiempo de detección de coágulo, R, (formas rellenas) y velocidad de coagulación , a, (formas sin rellenar) contra Si :Ca. Los datos representan la media de cuatro pruebas. -_ SBA- 1 5 • perlas de vidrio A CaO V CaCO3 0 Hidroxilapatita; y B) TEM de BG esféricas. La figura 21 es un diagrama de montaje de pirólisis por rociado. La figura 22 muestra exploraciones de medición con XPS de vidrio bioactivo poroso. La figura 23 muestra exploraciones de medición con XPS de vidrio bioactivo no poroso. La figura 24 muestra exploraciones de medición con XPS de vidrio bioactivo esférico. La figura 25 muestra una XPS de alta resolución de energía enlazante de Ca 2p en diferentes HA. La figura 26 es un diagrama de a Copa para muestra de Tromboelastograph®. La figura 27 es a gráfico de Tromboelastograph® de BG con HA. El gráfico interior del tromboelastógrafo en ambos gráficos es sangre de oveja sin una HA añadida. La figura 28 muestra TGA (negro) y DSC (gris) de la desorción de agua de muestras de BG saturadas: A) BG poroso 80; B ) BG poroso 80; C) BG no poroso 60; D) BG no poroso 80; E ) SBA-1 5; F) QuikClot®. La figura 29 muestra la actividad antibiótica como una función del contenido de Ag para formulaciones de zeolita con intercambio iónico. La figura 30 muestra la actividad antibiótica como una función del contenido de Ag para formulaciones de zeolita mixtas en estado sólido. La figura 31 muestra el tamaño de la zona de depuración por Tamaño de granulo de Zeolita con Ag observada en 1 , 2 y 3 días de crecimiento bacteriano.

La figura 32 es un gráfico de Tromboelastograph® de la actividad hemostática de tierra diatomácea. La curva interior es sangre de oveja sin ningún agente añadido (cuadrado), la segunda curva es de 20 mg of a muestra diatomácea (PAW) (diamante), la curva más exterior es de 20 mg de una muestra diatomácea (51 2) (triángulo). Descripción detallada de la invención La invención está basada en el descubrimiento de que es posible controlar la cantidad de calor liberado por agentes hemostáticos modificando la hidratación y/o contenido iónico de los materiales inorgánicos. Además, se puede modificar la coagulación y la anticoagulación efectuada por los materiales para cumplir con el objetivo en una aplicación en particular. La invención proporciona además medios alternativos para preparar una composición para adaptar su uso a diferentes entornos, tales como cirug ía o trauma . Los materiales inorgánicos incluyen óxidos siláceos, tales como zeolitas, tamices moleculares, cerámicas, nanocerámicas, silicatos mesoporosos y sales inorgánicas mezclados juntos en estado de deshidratación , los cuales pueden ser sellados luego en bolsas de papel metalizado Mylar antes de la aplicación médica. El tamaño de las partículas, la arquitectura de los poros, el estado de hidratación, las propiedades ácido-base, las dimensiones de los poros, y el área superficial pueden ser ajustados sintéticamente para cada material para su uso como un agente hemostático. Se puede fabricar combinaciones de cerámicas y óxidos particulares, y de dimensiones particulares, para modular diversas rutas de la cascada de coagulación sangu ínea. Los agentes hemostáticos descritos aqu í son capaces de inmovilizar componentes de la sangre, concentrar factores de coagulación sanguínea, controlar la concentración local de electrolitos, y aplicar una cantidad de calor predecible a un sitio dañado. Muchos de los ejemplos de modalidades descritas aquí usan zeolitas. Se entiende que puede usarse otros óxidos siláceos como un tamiz molecular en lugar de una zeolita o junto con ella. Algunos ejemplos de tales modalidades alternativas se describen en mayor detalle más adelante Defin iciones Todos los términos científicos y técnicos utilizados en esta solicitud tienen significados que se utilizan comúnmente en la técnica, a menos que se especifique otra cosa. Como se usan en esta especificación , las siguientes palabras o frases tienen los significados especificados. Como se usa aqu í, una "cantidad efectiva hemostáticamente" significa una cantidad suficiente para iniciar coagulación sanguínea detectable (R) en 2 minutos, y/o para lograr una velocidad de coagulación (a) de 50° o mayor, y/o para lograr una (MA) of > 50, según se determina mediante Tromboelastograph®. Los análisis para determinar la efectividad hemostática son conocidos en la técnica, y están descritos en los ejemplos más adelante. Como se usa aquí, un análisis con "tromboelastógrafo" se refiere a mediciones que se toman típicamente usando aproximadamente de 5 a 30 mg de material mezclado con 340 microlitros de sangre estabilizada con citrato. Se suministra iones de calcio a la sangre estabilizada con citrato nuevamente antes de las 5 mediciones para reemplazar los iones de calcio quelatados por el citrato. Como se usa aquí, la "calorimetría diferencial de barrido" o "DSC" se realiza hidratando primero el material en un envase i | cerrado con una solución acuosa saturada de KBr para mantener una 10 humedad de 80% . Luego se mide la respuesta a la DSC asociada con la desorción del agua del material saturado como una función de la temperatura. El "calor de hidratación" total se calcula integrando la respuesta a la DSC sobre el rango de temperatura de desorción de agua. 15 Como se usa aqu í , "un" o "una" significa al menos uno, a menos que se indique claramente otra cosa. Revisión de modalidades a base de zeoiita Las zeolitas son aluminosilicatos porosos con área superficial grande. El marco estructural de óxido se forma a partir de unidades i 20 tetraédricas de SiO4 y AIO4 enlazadas juntas mediante átomos de i oxígeno compartidos. Cada posición de Al en la estructura de óxido induce una carga negativa que puede ser contrarrestada por cationes de carga contraria que residen en la red porosa abierta unida coulómbicamente a la estructura de óxido. Cuando las zeolitas están 25 muy deshidratadas, son capaces de absorber agua rápidamente hasta 30% por peso. La rehid ratación de una zeolita es una reacción exotérmica o de liberación de calor, y puede calentar de manera predecible una volumen de l íquido conocido. Adicionalmente, las zeolitas tienen una propiedad añadida que permite el i ntercambio iónico de los cationes de la zeolita con una solución que está en contacto con la zeolita . En parte debido a algunas de estas propiedades enumeradas, la zeolita Linde tipo A descrita en esta descripción también tiene la capacidad de inducir un coágulo sangu íneo en sangre hemorrágica y estabilizar temporalmente a un paciente que de otra manera podría haber muerto como resultado de la pérdida de sangre. En una modalidad , la invención proporciona una zeolita Linde tipo A cargada con calcio que está intercambiada iónicamente con una solución acuosa de cationes alcalinos, alcalino-térreos, y/o cationes de metales de transición para formulaciones iónicas específicas. Esta zeolita con intercambio iónico puede ser mezclada con sales inorgánicas neutras como cloruro de calcio, sulfato de aluminio, y nitrato de plata y deshidratarse para eliminar el agua. Los materiales orgánicos deshidratados pueden ser sellados en bolsas de papel metalizado Mylar para evitar la rehidratación hasta que se requiera su uso durante la aplicación médica. En el momento de la aplicación médica , la bolsa Mylar puede ser abierta, y el contenido inorgánico se puede vaciar en el sitio dañado traumáticamente. A continuación se describe tres modificaciones diferentes a la zeolita (QuikClot®). Cada modificación ofrece ventajas para una aplicación en particular. 1 . Zeolita con intercambio iónico: QuikClot®, preparada con calcio como catión principal presente, está intercambiada iónicamente con soluciones acuosas de metales alcalinos, alcalino-térreos, y metales de transición . Esto se logra sumergiendo QuikClot® in 0.1 M a 1 M soluciones acuosas de cloruro de litio , cloruro de sodio, cloruro de potasio, nitrato de estroncio, nitrato de bario, cloruro de amonio, o nitrato de plata por tres intervalos de trei nta minutos. La solución de intercambio se retira entre cada lavado sucesivo . Tres enjuagues finales con agua des ionizada completan la eliminación de cualesquiera iones solubles no incorporados con el material de zeolita. El material con intercambio iónico se calienta hasta al menos 100°C al vacío ( 1 0~3 torr) durante 12 horas para eliminar el agua unida dentro de la zeolita. El material se sella luego en una bolsa de papel metalizado Mylar hasta su aplicación médica. 2. Compuestos de zeolita con sales inorgánicas: Compuestos que consisten en QuikClot® y sales inorgánicas, incluyendo cloruro de calcio, sulfato de aluminio , y nitrato de plata, sin limitarse a ellos, se mezclan juntos en estado de deshidratación. Estas sales inorgánicas pueden contener entre 0.001 % y 50% por peso del compuesto . Los compuestos se calientan hasta al menos 1 00°C al vacío ( 1 0 3 torr) durante 1 2 horas para eliminar la unión de agua dentro de la zeolita . El material se sella luego en una bolsa de papel metalizado Mylar hasta su aplicación médica. 3. Hidratación parcial de zeolita: Pre hidratar parcialmente el QuikClot® puede reducir significativamente la entalpia total de la rehidratación . El QuikClot® puede ser almacenado desde 1 d ía hasta dos semanas en una cámara de humedad regulada desde 0 hasta 80% de humedad natural con relación al agua en fase pura . El grado de hidratación es controlado por la fijación de la duración y condiciones de humedad de almacenamiento. La zeolita parcialmente hidratada se sella entonces en una bolsa de papel metalizado Mylar hasta su aplicación médica . También se puede lograr la rehidratación mezclando una cantidad conocida de agua y zeolita en un recipiente sellado. El recipiente sellado puede ser calentado hasta al menos 60 °C y volver a enfriarse para distribuir uniformemente el agua entre las partículas de zeolita. Cerámicas cargadas v Efecto de vidrio En algunas modalidades, la invención proporciona una composición que contiene una cantidad efectiva hemostáticamente de un óxido siláceo, cerámica, o nano cerámica. El óxido siláceo, cerámica, o nano cerámica , se selecciona del grupo que consiste en: perlas de vidrio, silicatos, silicatos mesoporosos, aluminosilicatos, aluminofosfatos, vidrio bioactivo, titanio, alúmina, Pyrex y cuarzo . El tamaño y la porosidad of el óxido siláceo se seleccionan según sea apropiado para la aplicación deseada. Los tamaños de partícula pueden abarcar rangos desde nanómetros hasta micrómetros, con preferencia en algunas modalidades desde 2-1 5 nm hasta 1 0 micrómetros, y en algunas modalidades, por un rango de 2-50 nm . La 1 porosidad puede abarcar desde nanoporos hasta macroporos, con preferencia en algunas modalidades por materiales con mesoporos. A medida que disminuye el tamaño de partícula, aumentará el área superficial total . Se ha demostrado que la cantidad de área superficial disponible es un parámetro clave en el control de formación de coágulos sanguíneos. En algunas modalidades, la composición se prepara de tal forma que sirva para modular la hemostasis. En algunas modalidades, la modulación deseada comprende un aumento en la hemostasis, mientras que en otras comprenderá una disminución en la hemostasis o aumento en el tiempo de coagulación. Estas composiciones se pueden usar para recubrir dispositivos médicos, tales como órganos artificiales, endoprótesis, bombas, sensores y catéteres, así como también el interior de recipientes y conductos que están en contacto con la sangre. Cuando el dispositivo ha sido recubierto con la composición de la invención, se reduce o se elimina la coagulación superficial inducida. Actividad antibiótica En algunas modalidades, la composición contiene un óxido siláceo en combinación con plata u otro ion antibiótico. Además, ia hemostasis puede ser acelerada por medio del suministro de iones de calcio. En algunas modalidades, la invención proporciona un material capaz de proporcionar liberación controlada de un material, tal como un antibiótico u otro agente terapéutico. Los materiales con área superficial grande podrían incluir nanopartículas, partículas porosas y nanopartículas porosas, partículas tales como perlas de vidrio y AI PO4 (fosfato de aluminio) de tipo correlimos, partículas, tamiz molecular, o materiales mesoporosos, estructuras con poros bimodales o monomodales que tiene poros de diferentes tamaños. Las plataformas de suministro híbridas incluyen las elaboradas de compuestos de copol ímeros inorgánicos en bloque, o estructuras orgánicas-inorgánicas, tales como las estructuras de pared disiloxano con puentes orgánicos y estructura de sílice poroso de Kuroda-Shimojima . (Shimojima, A y Kuroda, K. Angew. Chem. Int. Ed. 42, 34, 4057-4060.) El alcance del agente antibiótico incluye antibióticos farmacéuticos, proteínas antibióticas o combinaciones de agentes terapéuticos y antibióticos. Los materiales porosos de la invención pueden tener estructuras con tamaños de poro que pueden variar en una amplia gama, fácilmente suficientemente grandes como para incluir proteínas antibióticas u otras moléculas grandes, así como también agentes terapéuticos moleculares pequeños o especies iónicas, y pueden suministrar estos agentes con liberación controlada programada . Esto puede ser facilitado por la incorporación de unidades moleculares dentro de las paredes de los poros y unidas a ellas, para definir la liberación programada de los agentes deseados. Modificación de la superficie del óxido La morfolog ía de las partículas puede ser seleccionada y diseñada de tal forma que permita el suministro o secuestro de electrolitos y agua. Además, el material puede ser modificado mediante unión de un agente activo biológicamente, tal como Factor Vi l recombinante, iones de plata, proteína de choque térmico ( HSP). También hay formas de crear agentes hemostáticos con área superficial grande. Se puede aumentar el área superficial interna, la cual puede ser medida mediante adsorción de N2 por el modelo BET. El área superficial interna puede ser controlada optimizando la porosidad y/o mediante el uso de nanopartículas. Para uso en las composiciones de la invención , se puede elaborar materiales porosos que tengan áreas superficiales de entre 1 -1 000 m2/g , o hasta 1 500 m2/g. Entre los agentes de la invención están los nanoporos, mesoporos, macroporos, y microporos (o sub-microporos). Los ejemplos de tamaños de poro representativos incluyen 2-50 nm de diámetro, 50-100 nm de diámetro, 100-200 nm, y hasta 100-200 µm de diámetro. Las nanopartículas de agentes hemostáticos que tienen áreas superficiales grandes pueden ser producidas usando métodos conocidos en la técnica. También se puede aumentar e área superficial disponible biológicamente y aumentar la superficie real del agente hemostático que está accesible para reactantes, biológicos, proteínas, células, etc. Por ejemplo, se puede funcionalizar la superficie de los óxidos con organosilanos, aminoácidos, ácidos carboxílicos, y/o grupos fosfato, para promover la unión de los reactantes promotores de coágulos. Métodos La invención proporciona un método para producir una composición para modular hemostasis, y también un método para modular hemostasis que comprende poner en contacto sangre con una composición de la invención . Las composiciones que modulan la hemostasis sin generar calor excesivo se pueden preparar mediante los métodos descritos en los ejemplos más adelante, incluyendo pre-hidratación, intercambio iónico y uso de qu ímica sol-gel . La qu ímica sol-gel se puede usar para producir vidrio bioactivo. Rociando la solución de sol-gel en un horno caliente (por ejemplo, a 400°C), se producen partículas esféricas de vidrio bioactivo. Estas partículas de vidrio bioactivo puede ser tan pequeñas como de 10-50 nm de diámetro, o más pequeñas, o tan grandes como de aproximadamente 100 µm o mayores. En una modalidad , las partículas tienen 50-200 nm de diámetro. En algunas modalidades, el método para modular hemostasis comprende disminuir el tiempo de coagulación de la sangre. En una modalidad , el tiempo para iniciar coagulación detectable (R), según se mide mediante Tromboelastograph®, es de menos de 2 minutos, y puede ser menor que 1 .8 minutos. En otra modalidad , la velocidad de coagulación (a), medido mediante Tromboelastograph®, es de más de 50° . Se han logrado velocidades de coagulación de más de 55° , y de más de 65° . En una modalidad adicional, la coagulación da como resultado una resistencia de coágulo máxima (MA), medido mediante Tromboelastograph®, de 55 a 1 00 mm, y puede ser menor que 75 nm. Alternativamente, la modulación incluye aumentar tiempo de coagulación sanguínea . El tiempo de coagulación aumentado es deseable, por ejemplo, cuando la coagulación implica una riesgo de salud para el sujeto . Además de modular la hemostasis, las composiciones de la invención puede usarse en un método para modular el crecimiento óseo. En una modalidad , el método comprende promover el crecimiento óseo poniendo en contacto a los huesos con una composición de la invención. También se proporciona un dispositivo médico y métodos de recubrimiento de un dispositivo médico con la composición de la invención . Los recubrimientos se pueden preparar a partir de una composición en forma de polvo o usando qu ímica sol-gel , usando métodos convencionales conocidos en la técnica . En una modalidad , el recubrimiento reduce la coagulación de la sangre en contacto con el dispositivo. Eiemplos Los siguientes ejemplos se presentan para ilustrar la presente invención y para ayudar a una persona con entrenamiento ordinario para elaborarla y utilizarla. Los ejemplo no están dirigidos en forma alguna para limitar de otra forma el alcance de la invención . Ejemplo 1 : Formulaciones de materiales inorgánicos porosos para la curación terapéutica de heridas. Este ejemplo describe formulaciones con intercambio iónico de QuikClot® que reducen el calor de hidratación en 5 a 40% . Las figuras 1 A-1 B muestran gráficos de calorimetría diferencial de barrido que demuestran una entalpia de hidratación reducida para las formulaciones con intercambio iónico. Las formulaciones incluyen mezclas de zeolita Linde Tipo A con intercambio iónico con sales inorgánicas incluyendo cloruro de calcio (CaCI2) sulfato de aluminio (AI2(SO )3) y nitrato de plata (AgNO3)-, sin limitarse a ellas. La entalpia de hidratación de zeolitas está relacionada con los cationes presentes en la zeolita (Yu, BL et al . Thermochimica Acta, 200 ( 1 992) 299-308; Drebushchak, VA J Thermal Anal Calorimetry 58 ( 1999) 653-662; Mizota, T et al . Thermochimca Acta 266 ( 1 995) 331 -341 ). Típicamente, los cationes más grandes y menos cargados tienden a tener una entalpia de hidratación menor. Adicionalmente, se ha encontrado que la entalpia de hidratación de una zeolita con relación a la cantidad de agua adsorbida disminuye al aumentar absorción de agua. Esto significa que los sitios de absorción primaria para el agua en una zeolita deshidratada tienen las entalpias de hidratación asociadas más grandes, y los sitios de adsorción final para agua tienen las entalpias de hidratación asociadas más pequeñas. La aplicación de zeolitas como agentes suavizadores de agua se debe a su preferencia por cationes particulares sobre otras especies para equilibrar la carga de la estructura de aluminosilicato negativo. La zeolita Linde Tipo A tiene una selectividad conocida por los cationes, and puede ser preparada con una variedad de formulaciones iónicas. Estas formulaciones pueden ser diseñadas para intercambiar iones con una solución de sangre y actuar como agentes de suministro para iones, crucial en el mecanismo de coagulación de la sangre. Las zeolitas también se pueden preparar para secuestrar iones de la sangre, y consecuentemente reducir la actividad de coagulación de la sangre con la que tienen contacto. Los materiales enumerados aqu í han sido optimizados para absorber la cantidad necesaria de agua y para el intercambio iónico con el fin de promover la rápida formación de un coágulo sanguíneo en un sitio con herida dañado traumáticamente. Además de los iones que pueden ser intercambiados directamente del material de zeolita en sí mismo, también se puede mezclar conjuntamente sales inorgánicas con la zeolita para el suministro soluble al área herida. En particular, pero sin limitarse a estos ejemplos, se mezcla conjuntamente cloruro de calcio, cloruro de magnesio, sulfato de aluminio, y nitrato de plata con las preparaciones con intercambio iónico de QuikClot® para el suministro de iones que promueven la curación de heridas terapéutica y antibiótica . Los iones de calcio juegan un papel ubicuo en la cascada de coagulación sangu ínea (Davie, EW et al . Biochemistry 30, 43, ( 1 991 ) 1 0363). Se ha demostrado que la presencia adicional de iones de calcio y de iones de magnesio disminuye el tiempo para la formación de coágulos sangu íneos (Sekiya , F et al . J. Biol. Chem. , 271 , No. 1 5, 8541 -8544). El sulfato de aluminio se disuelve en soluciones acuosas que liberan especies iónicas altamente cargadas. Estos iones pueden inducir la precipitación coloidal de componentes de la sangre y ayudar además a la formación rápida de un coágulo sanguíneo. Los iones de plata, en bajas concentraciones, han demostrado ser efectivos agentes antibacterianos. La incorporación de sales de nitrato de plata con la zeolita A le dará actividad antibacteriana adicional , la cual promoverá un efecto de curación de heridas positivo. La adición de cloruro de calcio seco al QuikClot® puede reducir el tiempo para la formación de coágulos sanguíneos. Esto fue examinado usando el análisis con tubo de ensayo inclinado (y mediante TEG). La figura 2 es un gráfico de la cinética deformación de coágulos sanguíneos. Hemos establecido además que la adición de iones de calcio durante el proceso de coagulación aumenta significativamente la resistencia de los coágulos sanguíneos. Ejemplo 2: Efectos hemostáticos de vidrio y pire hidraftacaóipi : actividad antibiótica. Este ejemplo describe una nueva clase de materiales (óxidos siláceos y cerámicas) que pueden ser formulados conjuntamente con QuikClot® o aplicados solos directamente para eficacia hemostática . Además, hemos sustanciado una respuesta antibiótica de QuikClot® hacia una bacteria Gram Negativa típica El efecto del vidrio El QuikClot® está constituido por una zeolita deshidratada que se aplica al sitio de hemorragia vascular traumática. Al momento del contacto con la sangre, se genera una gran cantidad de calor al mismo tiempo que la zeolíta absorbe y secuestra los componentes de la fase fluida de la matriz de la sangre. En nuestro laboratorio se ha observado que, además de la deshidratación y la generación de calor, hay una absorción selectiva de los componentes de la sangre hacia la superficie de la zeolita, así como también interrupción de la concentración local de electrolitos. Nuestro entendimiento inicial de la interacción entre los cuatro parámetros: calor liberado con la hidratación del agente hemostático, capacidad de deshidratación del agente hemostático, absorción selectiva en la superficie de componentes de la sangre, y control de concentraciones de electrolito local, nos ha permitido identificar una clase de materiales para agentes hemostáticos que no han sido identificados previamente. Estos materiales son vidrios y óxidos relacionados que aprovechan las ventajas de la interacción natural entre la sangre y los óxidos siláceos. Los óxidos inorgánicos portan de manera inherente una carga superficial que puede ser positiva o negativa. Las zeolitas y los tamices moleculares, así como también muchos vidrios, silicatos, y diversos óxidos están cargados significativamente y se asociarán con cualesquiera componentes de la sangre con carga opuesta cuando los dos se pongan en contacto. Presentamos evidencia espectroscópica con resonancia magnética nuclear (RMN), así como también gráficos de Tromboelastograph® para sustanciar que los óxidos cargados inmovilizan componentes de la sangre y están involucrados en la iniciación del evento de coagulación sanguínea. La espectroscopia por resonancia magnética nuclear (RMN) es una técnica para identificar moléculas basada en la energía involucrada en las transiciones nucleares excitantes cuando estas moléculas son sometidas a campos magnéticos fuertes. La comparación del espectro de RM N con 1 H de la sangre de oveja antes y después de hacer contacto con el QuikClot® muestra que los cambios principales están ocurriendo en una región asociada normalmente con protones de alquilo. Después de la centrifugación , la sangre se separará en dos fracciones principales. Después de la centrifugación , la fase plasmática (fase superior) se asentará en la parte superior de la fase que contiene los glóbulos rojos y otros precipitados sólidos grandes. Usando esta técnica de separación , hemos sido capaces de identificar que la mayoría de los cambios espectrales están asociados con aquellas moléculas que residen en el plasma, o en la fase superior después de la centrifugación. Se ha observado dos picos principales de interés. Un pico en d = 2.5 ppm es evidente siempre que la fase superior de la sangre hace contacto con el QuikClot®. El segundo pico, d = 1 .7 ppm, solamente se observa cuando la sangre entera no es centrifugada, y esta sangre intacta hace contacto con el QuikClot®. Hay un precedente en la literatura para asignar el pico en d = 2.5 ppm a la región alquilo de los fosfol ípidos (es decir, esfingomielina y fosfatidilcolina) que se encuentran en el plasma, o en la fase superior de la sangre después de centrifugación (Murphy, et. al . Biochemistry 39 No. 32 (2000) 9763; Yang , et. al . Anal . Biochemistry 324, (2004) 29). Se observa un efecto de anisotropía de cambio qu ímico (CSA) para el pico en d = 2.5 ppm . A medida que la muestra se hace gi rar a una velocidad mayor, el pico en d = 2.5 ppm se hace más simétrico y aumenta de intensidad . Esto sugiere que la molécula asociada con este pico está i nmovilizada en relación con las moléculas circundantes. El espectro de 3 P también sugiere que éste es un compuesto que contiene fósforo, que se inmoviliza una vez expuesto a la zeolita . Nuestro entendimiento actual de este sistema implica la absorción selectiva de al menos ciertos fosfol ípidos de la sangre en el óxido cargado. Un tromboelastógrafo es un instrumento que puede medir el cambio de viscosidad de la sangre a medida que se está coagulando como una función del tiempo. En la figura 3, se muestra un gráfico del perfil de coagulación de sangre de oveja y de sangre de oveja expuesta a QuikClot®. Diversos parámetros, incluyendo el tiempo hasta que se divide el gráfico, el ángulo del gráfico aparece, y la separación total del gráfico, son indicativos de distintos fenómenos de coagulación sanguínea. Hemos sido capaces de demostrar, según se ilustra en la figura 4, que muchos óxidos, incluyendo perlas de vidrio comunes de laboratorio , silicatos mesoporosos como SBA-1 5 (Huo, et. al. Nature 368, (1994) 31 7), silicatos porosos y no porosos inducen coagulación sanguínea en forma similar al QuikClot®. Estos materiales y silicatos, aluminosilicatos, aluminofosfatos, cerámicas, nanocerámicas, y óxidos relacionados, son los que puede usarse como agentes hemostáticos ya sea como mezclas conjuntas con QuikClot® o como agentes hemostáticos por sí mismos. La ventaja de estos materiales es que tienen un calor de hidratación sustancialmente menor cuando se comparan con la formulación de QuikClot® original. Pre hidratación La pre hidratación de QuikClot® se pueden usar para enfriar los primeros sitios de absorción de agua y reducir así drásticamente el calor de hidratación total durante aplicaciones hemostáticas. En este ejemplo, se incluye información detallada relacionada con la cantidad de calor liberado como una función de la cantidad de agua absorbida para ilustrar las formulaciones de hidratación óptima para diferentes formulaciones iónicas de QuikClot®. La calorimetría diferencial de barrido se ha usado para medir el calor de desorción de agua de una forma hidratada de QuikClot® así como también formulaciones hidratadas con intercambio iónico de QuikClot®. Asumiendo una interacción reversible, es posible determinar la cantidad de calor liberado por cantidad de agua absorbida (Drebushchak, V.A. J. Thermal Anaylsis Calorimetry, 58, (1999), 653). En la figura 5, se muestra la cantidad de calor liberado por cantidad de agua absorbida. Es evidente que el calor de hidratación disminuye de manera uniforme a medida que se absorbe el agua. Con base en este fenómeno, es ideal deshidratar el QuikClot® hasta algún punto por debajo de la capacidad de deshidratación. Dejando algo de agua residual detrás del material , los sitios de primera adsorción más calientes para el agua serán enfriados. Una pequeña cantidad de pre hidratación es posible sin afectar significativamente la eficacia hemostática del material .

Actividad antibiótica Una formulación de QuikClot® cargada con plata demostró actividad antibiótica hacia Pseudomonas Aeruginosa, una bacteria Gram Negativa típica . La formulación de QuikClot® cargada con 5 plata liberó una concentración de 3 partes por millón de iones de plata en solución salina fosfatada regulada . Esto está muy por encima de las concentraciones de antibióticos reportadas aqu í en lo anterior, y apoya además la observación antibiótica con la especie I i Gram Negativa. Se añadió QuikClot® cargado con plata a unas i 10 pocas ubicaciones en la parte superior del agar en la placa de agar. i i Las zonas de depuración fueron casi evidentes en dondequiera que se depositaron granulos de QuikClot®. Estos resultados fueron confirmados en un estudio adicional descrito en el siguiente ejemplo. Ejemplo 3: compuestos para hemostasis inducóda v coirac-ón 15 terapéutica en daños traumáticos en anfitrión-huésped En este ejemplo , dos estrategias para reducir la gran cantidad de calor liberado por una agente hemostático (HA) a base de zeolita durante la aplicación han sido descritos y cuantificados: 1 ) intercambio iónico y 2) pre hidratación. Cinco derivados con 20 intercambio iónico del HA original han sido preparados y sometidos a análisis para determinar la eficacia hemostática tanto in vitro, medíante TEG®, como in vivo, mediante pruebas clínicas con cerdos. Se encontró que las velocidades de coagulación , a, con activación por contacto, aumentan con la cantidad de calor liberado por el HA. 25 El tiempo de inducción de coagulación in vitro, R, y el área superficial del HA han sido identificados como predictores del desempeño hemostático in vivo. Un razonamiento propuesto para seleccionar materiales hemostáticos basado en estos parámetros probablemente reducirá la cantidad de experimentos que involucran animales, y los costos asociados de mano de obra y de capital , necesarios para someter a prueba a un nuevo HA. Un método para incorporar la actividad antibacteriana contra P. aeruginosa Gram-negativa en la formulación de zeolita LTA-5A con intercambio de Ag ha sido descrito y sustanciado . Análisis con Tromboelastograph® in vitro Se obtuvo sangre de oveja estabilizada con citrato de un distribuidor autorizado de tejido animal (Hemostat, Davis, California; Quad Five, Ryegate, Montana). El estudio fue aprobado por el Comité institucional de cuidado y uso de animales de la Universidad de California Santa Barbara en Santa Barbara, CA. Estudio clínico Las tasas de supervivencia de cerdos de un estudio cl ínico publicado en otro lugar están referenciadas solamente para propósitos de discusión y para añadir relevancia a los datos incluidos en este informe. El Comité de Revisión de Laboratorios Animales para el cuidado y uso de animales en la Universidad de Servicios Uniformados de las Ciencias de la Salud (USUHS) en Bethesda , M D aprobó el estudio. Toda la investigación fue realizada en cumplimiento del Acta de Protección de Animales y otros estatutos y reglamentos federales con respecto a animales y a experimentos que involucran animales. El estudio se adhirió a los principios establecidos en la Guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio del National Research Council , edición de 1 996. Preparación de materiales El HA de zeolita Linde tipo 5A se sometió a intercambio iónico con soluciones acuosas de NaCI , KCl , Ba(NO3)2, Sr(NO3)2, o AgNO3 dependiendo de qué ion fue destinado para el intercambio. 300 g de la HA de zeolita Linde tipo 5A fueron sumergidos durante 2 horas en 1 L de soluciones acuosas de LiBr, NaCI , KCl , Ba(NO3)2, Sr(NO3)2, o AgNO3 0.1 M . La zeolita linde tipo 5A fue donada por Z-Medica, Inc. La solución supernadante fue decantada, y este proceso fue repetido tres veces con soluciones salinas recién preparadas. Los productos con intercambio iónico fueron deshidratados en un lecho poco profundo en un horno al vacío calentado a 300°C a una tasa de 5o C/min bajo 3 x 1 0"3 atm. La fórmula empírica para cada HA con intercambio iónico se determinó mediante electroscopia foto electrónica de rayos X (XPS ) La fórmula empírica para cada formulación de zeolita con intercambio iónico Linde tipo 5A se calculó integrando las exploraciones de medición recolectadas en un espectrómetro Kratos Axis Ultra XPS . Todos los materiales estudiados se almacenaron al vacío a 60 °C durante 1 2 horas antes del análisis. Los polvos molidos fueron prensados en tabletas unidas a una cinta de cobre con dos lados y adheridos al soporte para muestra con el otro lado de la cinta. La figura 1 5 contiene gráficos termo gravimétrico y de calorimetría diferencial de barrido para todos los HA analizados. La identificación de fase de cristal se determinó mediante difracción de rayos X en polvo (XRD). Los patrones de difracción de rayos X en polvo fueron recolectados en un instrumento Scintag X2 usando radiación monocromática Cu Ka. Se molieron muestras en un mortero con mano antes del análisis de difracción . La figura 1 6 contiene gráficos de espectroscopia fotoelectrónica con rayos X de cada HA de los cuales fueron calculadas las fórmulas empíricas. Las áreas superficiales fueron medidas mediante Adsorción de N2 por el modelo BET. El análisis del área superficial de cada material se realizó usando un aparato Micromeritics TriStar 3000. 80 - 1 50 mg de cada HA a base de zeolita se colocaron en tubos para muestra B ET y se deshidrataron bajo flujo de N2 a 200°C durante 12 horas. Se calculó el área superficial usando el modelo BET. Las figuras 1 7A-1 7F contienen el análisis del área superficial BET para los HA. Microscopía con barrido electrónico (SEMt Se obtuvieron imágenes SEM usando un microscopio FEI XL40 Sirion FEG . Las muestras fueron depositadas en escalones de Al y pulverizadas con una aleación de Au/Pt. Las imágenes fueron recolectadas con un voltaje de aceleración en el rango de 2-5 kV. Las partículas de zeolita fueron sumergidas en un pequeño charco con sangre humana recién extraída , obtenida mediante una perforación pequeña con aguja en la punta de un dedo. Antes de la formación de imágenes, las partículas fueron lavadas con solución salina fosfatada regulada para eliminar el material que no estaba completamente adherido. Análisis gravimétrico térmico (TGA) y calorimetría de barrido diferencial (DSC) El procedimiento estándar para determinar el calor de hidratación para las zeolitas es medir el calor de desorción de agua de una zeolita hid ratada y luego asumir una reacción de hidratación reversible ( Drebushchak, V.A. J. Thermal Anaylsis Calorimetry, 58 ( 1 999) 653). Se almacenaron los HA de zeolita con intercambio iónico durante dos semanas en recintos suspendidos sobre una cápsula de Petri que contenían una solución saturada de KBr en agua, la cual mantenía una humedad relativa de 80%. Se empleó un equipo Netzch STA 409C para cuantificar el calor asociado con la desorción de agua de la zeolita. Se colocaron 10 -1 5 mg de cada zeolita hidratada en un crisol de aluminio con una tapa de aluminio unida herméticamente; se usó un crisol de aluminio vacío y una tapa como la celda de referencia . Cada muestra fue calentada desde 20°C hasta 350°C a una tasa de 1 0° C/min . La capacidad de hidratación de cada HA fue medida medíante análisis termo gravimétrico (TGA) de pérdida de agua, y las curvas calorimétricas por barrido diferencial (DSC) recolectadas, fueron integradas para obtener el calor total para la reacción de deshidratación (Véase la figura 1 5. ) Formación térmica de imágenes Una medida directa del aumento de temperatura in vitro de los HA con aplicación se determinó mediante formación térmica de imágenes usando una cámara ImagI R LC Santa Barbara Focal Plañe enfriada con nitrógeno l íquido. La cámara para formación térmica de imágenes fue calibrada para el rango de temperatura de entre 20 °C y 100 °C. Esta metodología se puede usar para aplicaciones in vivo 5 también . Los experimentos se filmaron a una velocidad secuencial de 28 Hz. Un lente de enfoque Janos Technology A I SO de 25 mm F/2.3 MWI R se le agregó a la cámara. TEG® Análisis de Formación de coágulo ind ucida Se utilizó un hemoscopio Tromboelastograph®, modelo 5000, i 10 para obtener los parámetros de coagulación in vitro para sangre de | i oveja estabilizada con citrato de sodio (4% v/v) expuesta a los materiales hemostáticos sometidos a prueba (sangre obtenida en Quad Five, Ryegate, Montana). Antes de la adición de un HA, se le añadieron 20 µ L de CaCI2 acuoso 0.2 M a 340 µL de la sangre de 15 oveja estabilizada para re hidratar los iones de Ca2+ quelatados con citrato y para restaurar la actividad de coagulación de la sangre. Los HA fueron deshidratados y almacenados en una atmósfera de argón antes del análisis. Se introdujeron 20 mg de un HA a base de zeolita directamente 20 en la copa para muestra TEG® que contenía la sangre de oveja y se volvieron a suministrar iones de Ca2+ . La copa con la muestra se hizo girar ± 5o aproximadamente sobre un alambre de torsión suspendido en el medio de la muestra en rotación. A medida que el coágulo sangu íneo tira del cable de torsión, el cambio en la resistencia 25 viscoelástica del coágulo (elasticidad muy fina) es controlado como una función de tiempo (véase la figura 10). El tiempo hasta que la curva de resistencia de coágulo se divide se denomina el tiempo R, y representa la detección inicial de formación de coágulo . El ángulo entre la tangente hacia la curva en aumento y la horizontal se denomina el parámetro a . El parámetro a está relacionado con la velocidad de coagulación. La separación máxima de la división de la curva de viscosidad se denomina el parámetro MA y representa la máxima resistencia de coágulo. Una lista de los parámetros TEG® obtenidos para los HA sometidos a prueba está tabulada más adelante (véase la tabla 3). Análisis antibacteriano Se cultivó Pseudomonas aeruginosa PG201 (Urs Oschner, Universidad de Colorado) de un día para otro a 30 °C en agar Luria-Bertani (LB) de cultivo madre almacenado (-80 °C). Después e inspeccionarla para determinar su pureza, se dispersó una sola colonia en 2 mL de NaCI estéril al 0.9% en agua nanopura. Se prepararon placas de diseminación (agar LB ) a partir de 1 00 µL de la suspensión . Se evaluó la actividad bactericida del material sometido a prueba depositando granulos y granulos prensados de los HA sobre placas de diseminación y se incubaron las placas durante 24 horas a 30 °C. La actividad bactericida relativa se evaluó midiendo la zona de no crecimiento (zona de depuración ) alrededor del granulo (véase la tabla 4). Se midieron las dimensiones verticales y horizontales de las zonas de no crecimiento alrededor de granulos de 1 cm para cinco muestras idénticas y se promediaron .

Modelo de análisis in vivo con cerdos El desempeño in vivo de los HA con intercambio iónico fue analizado en la Universidad de Servicios Uniformados de Ciencias de la Salud en Bethesda , Maryland . Un informe que detalla la aplicación cl ínica de los HA modificados para un daño letal en la ingle de un cerdo será publicado como Ahuja , et. al . , J Traum, 2006. Las tasas de supervivencia de cerdos de estas pruebas fueron discutidas en una conferencia de investigación médica militar reciente (Alam Hasan B . Zeolite Hemostatic Dressing: Battlefield Use. En : Advanced Technology Applications for Combat Casualty Care (ATACCC); 2005 Agosto 1 5-1 7; St. Petersburg , FL; 2005). Estas tasas de supervivencia se incluyen aqu í para añadir relevancia al análisis in vitro TEG® y a la caracterización de los materiales. El método TEG® para someter a prueba HA inorgánicos fue desarrollado antes de las pruebas cl ínicas en cerdos, e implicaba el uso de sangre de oveja, que podría decirse que es la especie más ampliamente utilizada para estudios hemodinámicos in vitro . Identificando la métrica de coagulación crítica TEG® in vitro y las propiedades de los materiales que se correlacionan con la supervivencia in vivo de cerdos, debería ser posible predecir mejor el desempeño de la siguiente generación de HA sin apoyarse excesivamente en pruebas con animales para cada nueva formulación . El procedimiento para someter a prueba el desempeño in vivo de HA a base de zeolita ha sido descrito previamente (Alam HB , Kheirabadi BS , J Trauma 2005 ;59(l ):34-35; Alam HB et al . J Trauma 2003; 54(6): 1 077-1 082). Brevemente, se induce un daño letal en la ingle de un cerdo Yorkshire anestesiado (40-55 kg) mediante transección de los tejidos blandos cercanos al muslo (piel , cuadríceps, músculos aductores), y la división completa de la arteria femoral y de la vena justo debajo del ligamento inguinal . Después de 3 minutos de sangramiento, las HA con intercambio iónico son vaciadas directamente en la herida con hemorragia y el médico aplica presión externa. Los médicos que realizan las pruebas no tienen conocimiento de cuál HA están sometiendo ellos a prueba hasta después de que se termina el estudio. Composición y morfología de la HA a base de zeolita El patrón de difracción de rayos X de QuikClot® (Figura 6) confirma que el constituyente activo principal es la zeolita Linde tipo 5A, denominada comúnmente Calcio-A. La proporción de Si :AI es igual a 1 , y la fórmula empírica del material está determinada por XRD, TGA, y XPS para que sea Nao.5Ca5. 5(Si?2)1 2(AIO2)1 2-27H2? cuando esté totalmente hidratado (Figuras 6, 8, 1 6). Hay dos cajas porosas interiores en donde residen los cationes Ca2+ y Na+ cargados positivamente. La más grande se denomina caja a y tiene 1 1 .4 A de diámetro. La más pequeña se llama caja ß y tiene 6.6 Á de diámetro. Las aberturas de los poros, de la caja a, a través de los cuales entran las moléculas absorbibles tienen 4 A de diámetro. La importancia de esta dimensión de abertura es que los constituyentes más probables de la sangre que son capaces de entrar al bulto de cristal poroso de zeolita son entidades pequeñas, tales como agua y electrolitos (por ejemplo Na+, Ca2+). La afinidad de la zeolita por el agua es alta, y por lo tanto, la aplicación de la zeolita a la sangre tiene un efecto de concentración en el plasma deshidratando selectivamente la sangre. Una consecuencia de esta afinidad por el agua es una liberación significativa de energía con la hidratación . El QuikClot® se empaca como granulos ~ 600 µm de diámetro. Estos granulos están constituidos por un componente cristalino y un enlazante amorfo. Micro fotografías con barrido electrónico de la zeolita LTA-5A antes y después del contacto con la sangre (Figura 7) demuestran que las células de la sangre se adhieren al HA y se deshidratan , provocando un cambio en la morfología celular. También es conveniente hacer notar que las cristalitas de zeolita tienen dimensiones en el orden de las células de sangre, 1 -2 µm y 5 µm respectivamente. Calor de hidratación El objetivo primario de esta investigación fue identificar estrategias para reducir la cantidad excesiva de calor generado por el HA durante la aplicación sin afectar adversamente las propiedades de curación de heridas. Dos métodos para atenuar el calor de hidratación del HA, 1 ) intercambio iónico y 2) pre hidratación, son analizados mediante TGA y DSC. El TGA se utiliza para medir la pérdida de masa de agua de una zeolita saturada como una función de la temperatura , y la DSC se utiliza para cuantificar el calor asociado con este proceso. El calor de hidratación reversible para cada HA se calculó integrando la respuesta a la DSC.

El HA original puede absorber cerca de 20% de agua por peso y libera 680 Joules de energ ía por gramo de zeolita con la hidratacíón . Después del intercambio iónico de iones de Ca2+ y Na+ en el HA original con iones de Ag + (Ag3 26Ca4 3o(Si?2)1 2(Al?2)12 xH2O), la zeolita cargada con plata absorbe 1 2% de agua por peso y libera 420 J/g de zeolita . El cambio de la curva DSC mínima a temperaturas más bajas cuando el HA original está intercambiado iónicamente con iones de Ag+ es indicativo de la energía de atracción reducida entre las moléculas de agua absorbidas y los iones de Ag+ en la zeolita modificada en comparación con los iones de Ca2+ que están presentes en la formulación del HA original . ( Figura 8) Además de la formulación con intercambio de iones de Ag + , se preparó una serie de formulaciones con intercambio iónico de metales alcalinos y alcalino-térreos. La fórmula empírica, capacidad de hidratación , y calor de hidratación para cada formulación se indican más adelante (Tabla 1 , véase la figura 1 5 para gráficos de TGA y DSC de cada HA con intercambio iónico. ). De manera análoga a la Ley de Coulomb (EAtracc?ón a (Q 1 *Q2)/r en donde Q es la magnitud de carga y r es la distancia de interacción), la energía de atracción entre un molécula de agua polar y iones monovalentes, tiende a ser más baja que para los iones divalentes del mismo tamaño, y también tiende a ser más baja para los cationes más grandes en comparación con iones más pequeños de igual valencia. Si bien las LTA-5A varían selectivamente para cada ion , lo cual limita la capacidad de carga iónica , la sustitución de una parte de los iones de Ca2+ en el HA original con Na+, K+, Sr2+, Ba2+, o iones de Ag+ da como resultado un calor de hid ratación reducido. Tabla 1 : Capacidad de hidratación (% p) y calor de hidratacnón J/g) para u na serie de formu laciones con intercambio iónico de zeolita LTA Una segunda estrategia , además de intercambio iónico, para reducir el calor de hidratación del HA original es pre hidratar el HA antes de su uso médico. El calor generado durante la hidratación de una zeolita es mayor al comienzo de la rehidratación, cuando los sitios de adsorción inicial se saturan, y disminuye continuamente a medida que se adsorbe más agua. Así, los sitios de adsorción "más calientes" para el HA son los primeros sitios por condensación del agua. Al pre hidratar la zeolita original LTA-5A en 1 % por peso, es posible reducir el calor total generado en ~ 2/5 (Tabla 2). Al pre hidratar el HA con intercambio de Ag en 1 % , el calor total generado puede ser reducido en 1 /2. Si bien esta estrategia de reducción de calor ha sido identificada y cuantificada , las propiedades de coagulación de las zeolitas pre hidratadas no se describen en este informe. La estrategia de pre hidratación sirve solamente para destacar métodos alternativos para lograr el mismo calor de hidratación reducido. Tabla 2: Calor total (J/g) generado (cale.) durante la aplicación de HA si está pre hidratado Formación térmica de imágenes La DSC es necesaria para cuantificar el calor liberado con la hidratación de una zeolita deshidratada (es decir Q), pero esta medida sola es insuficiente para predecir la temperatura real a la cual se calentará el HA cuando se le aplique a una herida hemorrágica. El cambio en temperatura de la materia asociada con el flujo de calor es ?T = Q/(m*Cp); en donde ?T es el cambio en temperatura , Q es la cantidad de calor, m es la masa de la materia y Cp es la capacidad calórica de la materia . La formación térmica de imágenes puede hacer seguimiento al aumento de la temperatura in vitro , el cual será una función de la cantidad de agua absorbida, la tasa de absorción , y la geometría de la herida. La formación térmica de imágenes es un método no invasivo para lograr una ilustración tridimensional de la propagación de calor y la temperatura final del HA hidratado sin introducir objetos extraños que podrían afectar la respuesta de calor. Esta técnica permite mediciones de temperatura precisas para experimentos en pequeña escala en donde la capacidad calórica de los materiales y el cambio rápido de temperatura se obtienen usando un termómetro impráctico. Cada video fue grabado mientras 5 g de un HA de zeolita era vaciado en una cápsula que contenía 5 ml de agua . Las secuencias seleccionadas de los videos de formación térmica de imágenes obtenidos mientras se vaciaban las zeolitas deshidratadas en un recipiente de agua demuestran el rango de temperaturas que se puede lograr (Figura 9). Este enfoque también podría ser aplicado directamente para el seguimiento in vivo de los efectos térmicos de la trombosis y la trombólisis. La afinidad de la zeolita por el agua es tan grande que se observa que el material de HA se calienta a partir de la absorción de agua atmosférica a medida que cae a través del aire antes de hacer contacto con la cápsula de agua que está abajo. Después de hidratarse totalmente, la formulación de HA original se calienta a 95°C, mientras que la formulación con intercambio de Ag se calienta hasta 38°C. El HA con intercambio de Ag no se calentó muy por encima de la temperatura corporal humana (37 °C), sin embargo, el HA original probablemente hubiera ocasionado quemadura grave al tejido biológico si se hubiera aplicado de forma similar. Análisis de Trombosis i nducida con TEG® El TEG® es un método estándar para medir los efectos trombóticos inducidos de los materiales hemostáticos y cuantificar el inicio de la coagulación , el tiempo R (min ), la velocidad de coagulación, a (°), y la resistencia de coágulo máxima (MA) (mm). Se le añadió una solución de CaCI2 acuosa 0.2 M a la sangre de oveja inmediatamente antes de la adición de los HA de zeolita para re hidratar los iones de Ca2+ quelatados por la molécula estabilizadora de citrato. Los perfiles de TEG® y los parámetros de coagulación tabulados para las HA a base de zeolita se indican más adelante (Figura 10, Tabla 3). Sin añadir ningún agente inorgánico, la sangre de oveja se comienza a coagular con un R promedio de 1 0.9 min y con un parámetro alfa de 50.2 ° . Todos los HA de zeolita iniciaron la coagulación en menos tiempo, R = 2.2 min , y con una velocidad de coagulación acelerada, a > 52° , en comparación con la sangre de oveja sola. Hay una clara relación entre el calor liberado por el HA y la tasa de coagulación inducida (Figura 1 1 ). No hubo efecto notable en la resistencia final del coágulo , MA, con la adición de los HA. Tabla 3: Parámetros de coag ulación con TEG® in vivo. Se i ndica los valores med ios y la desviación estándar. También se i nd ican los porcentajes de supervivencia de cerdos para Ha zeolita --TASA con i ntercambio iónico.

Pred icción de la supervivencia i n vivo mediante Ha identificación de parámetros críticos I n Vitro La supervivencia in vivo de las formulaciones con intercambio ¡ónico fue analizada. En estos experimentos, se simuló un campo de batalla universalmente letal cortando completamente la arteria y la vena femorales de un cerdo a nivel del ligamento inguinal . Los HA a base de zeolitas se aplicaron entonces después de 3 minutos de sangramiento para controlar la hemorragia en el animal herido. Se observó que las formulaciones de zeolita LTA-5Acon intercambio de Ag y con intercambio de Ba tuvieron la tasa de supervivencia más alta, con 75% de supervivencia de los animales (6 de 8). La formulación con intercambio de Na dio como resultado más de la mitad de supervivencia de cerdos al daño traumático, 57% (4 de 7). Las formulaciones con intercambio de Sr y las formulaciones con intercambio de K produjeron las tasas de supervivencia más bajas con muerte de todos los cerdos luego del daño en la arteria femoral (0 de 2 sobrevivieron). Si bien todos los HA con intercambios iónicos sometidos a prueba in vivo demostraron perfiles de coagulación acelerada in vitro con relación a la sangre de oveja sola, solamente aquellos agentes "con un tiempo de inducción de coagulación promedio in vitro de R = 1 .8 se correlacionan con un 75% de supervivencia de cerdos (Figura 1 2). También hay una tendencia positiva con respecto al área superficial de los HA y la supervivencia de cerdos. Aquellos agentes que tienen un área superficial = 634 m2/g se correlacionan con 75% de supervivencia de cerdos ( Figura 1 3). Actividad antibacteriana La actividad antibacteriana de la zeolita LTA-5A y de las formulaciones con i ntercambio iónico , fue sometida a prueba contra 5 un patógeno oportunista común Gram Negativo, P. aeruginosa. Solamente la formulación con intercambio de plata mostró clara actividad antibacteriana según se evidencia mediante las zonas de depuración de la biopel ícula bacteriana alrededor de las partículas de zeolita con intercambio de plata (Figura 1 4). Una zona promedio 10 de no crecimiento con un diámetro 1 .45 cm se observó después de 24 horas de incubación (Tabla 4). Con relación a los granulos I prensados de HA de 1 cm , el área superficial geométrica de la zona 1 de no crecimiento fue mayor que el de los granulos en un factor de ~ i 2.2. La zona de depuración para el material cargado con Ag , se j 15 conservó en el tiempo, lo que sugiere que la cantidad insignificante de iones de plata liberados sin duda es bactericida y no simplemente i hace más lento el crecimiento bacteriano . Excepto por la j formulación con intercambio de Ag , el HA original y todas las otras formulaciones con intercambio iónico, no fueron bactericidas ni 20 bacteriostáticas contra P. aeruginosa , y se observó crecimiento de la biopel ícula bacteriana tanto por debajo como por encima de los granulos. Tabla 4: Zona de no creci miento of P. Aerugi nosa alrededor de granulos prensados de HA. 25 Coagulación inducida por agentes hemostáticos de zeolita Los HA a base de zeolita son un material de peso ligero y gran área superficial que se puede aplicar a una variedad de daños traumáticos para controlar hemorragias y estabilizar víctimas hasta que estén disponibles instalaciones para su atención más sofisticadas. La respuesta de coagulación acelerada inducida por HA a base de zeolita se debe a múltiples factores, incluyendo concentración de metabolitos en plasma, activación por contacto de la cascada de coagulación sanguínea , y calentamiento térmico del tejido dañado. Las zeolitas pueden secuestrar una gran cantidad de agua (20% por peso) y esto concentrará los metabolitos en plasma en la sangre hemorrágica . La estructura polar de aluminosilicato de la zeolita es. una superficie ideal para la activación de la ruta intrínseca de la cascada de coagulación sangu ínea. Los investigadores hematológicos están familiarizados con el fenómeno, denominado "efecto de vidrio", en donde la sangre tiende a coagularse más rápido sobre superficies polares similares a la del vidrio, que en superficies menos polares similares a la del plástico. El entendimiento actual es que las superficies polares están involucradas en la activación auto catal ítica de los factores de coagulación Xl l y XI junto con prekallikrein y cofactor HWK-kininógeno y iones de Ca2+. Los HA a base de zeolitas son uh ejemplo novedoso de un dispositivo médico diseñado para tratar daños traumáticos en parte debido a su capacidad para activación de contacto acelerada . Debido a que las zeolitas tienen una bioincorporación m ínima durante la aplicación médica, a que están diseñadas para suministrar y secuestrar iones bioactivos, y a que pueden ser ajustadas con respecto al calentamiento térmico y a la deshidratación local del tejido biológico, son una plataforma ideal para diseñar HA. Si bien el calor excesivo liberado por el HA original tiende a quemar el tejido saludable, hay una relación entre la tasa de trombosis y el calor liberado por la zeolita HA (Figura 1 1 ). Estudios recientes también sugieren que la tasa de coagulación está relacionada con la temperatura, así como también con la concentración , y con las condiciones de electrolitos locales (Wolberg AS et al . J Trauma 2004; 56(6): 1 221 -1 228). El calentamiento de la herida en algún grado debería acelerar la formación de coágulo , sin embargo, el calentamiento hasta el punto de quemar el tejido no es necesario. Debido a que la naturaleza "huésped-anfitrión" de las zeolitas permite el ajuste fino de sus propiedades químicas, físicas y térmicas (Helfferich F. Ion Exchange. New York: McGraw-Hill Book Company, Inc. ; 1962), estos materiales pueden ser formulados para una variedad de escenarios de curación de heridas. Respuesta térmica ajustable La naturaleza huésped-anfitrión de los materiales a base de zeolita permiten una respuesta ajustable con respecto a la aplicación térmica y a la capacidad de hidratación . Este informe se enfoca en dos estrategias para reducir el calor liberado por el HA de zeolita original , intercambio iónico y pre hidratación . Al seleccionar un catión apropiado para el intercambio iónico con el material originario, es posible logar temperaturas de entre 38°C y 1 00°C durante la hidratación de una zeolita totalmente deshidratada (Figura 9). La interacción entre los iones de Ag+ y el agua es menos favorable que entre los iones de Ca2+ , según se evidencia por la migración de la curva m ínima DSC para las temperaturas menores para el HA con intercambio de Ag en comparación con la formulación original . La reducción adicional con el calor de hidratación es posible con intercambio iónico adicional , sin embargo, las formulaciones incluidas en este informe son aquellas que dan como resultado el inicio más rápido de la coagulación sangu ínea in vitro. Ciertas formulaciones con intercambio iónico de zeolita LTA-5A, no incluidas en este trabajo , podrían secuestrar iones de calcio de una herida, y esto sería perjudicial para la rápida formación de coágulos sin considerar cuan m ínimo sea el calor de hidratación asociado. Debido a que el calor generado durante la hidratación disminuye como una función de la cantidad de agua absorbida, es posible reduce adicionalmente el calor total generado mediante la pre hidratación cuidadosa del HA. Por ejemplo , nuestros resultados muestran que hidratando los sitios de adsorción primaria con 1 % de pre hidratación de la zeolita con intercambio de plata , el calor total generado se reduce en 1 /2 (Tabla 2). Prehidratando la muestra, se obtienen fácilmente temperaturas cercanas a la temperatura corporal humana. Tiempo de ind ucción de coágulo in vitro R. Área superficial HA y Eficacia hemostática in Vivo Antes de someter a prueba el HA en sujetos humanos, es necesario seguir rigurosos procedimientos de prueba en animales para asegurarse de que los pacientes humanos no sufrirán innecesariamente en la búsqueda del descubrimiento médico. Las pruebas en animales pueden ser extremadamente costosas, sin mencionar el tiempo que consumen los profesionales médicos que cuidan los animales antes, durante y después de la experimentación . Los materiales que fueron enviados para pruebas clínicas en USU HS fueron seleccionados con base en su capacidad para tener una respuesta térmica reducida con la hidratación , pero también una respuesta de coagulación in vitro acelerada con relación a la sangre de oveja sola. Todas las formulaciones con entalpia e hidratación reducidas que fueron analizadas en los análisis en cerdos cumplieron con estos criterios, pero su desempeño in vivo no fue indicativo por los resultados in vitro solos. Identificando los parámetros de coagulación in vitro más críticos que pueden predecir la eficacia hemostática in vivo, será posible seleccionar la próxima generación de HA para pruebas cl ínicas. Esto probablemente reduci rá la necesidad total de experimentos en animales para desarrollar materiales HA mejorados. Con el fin de estabilizar a un paciente con una hemorragia que amenaza su vida, es importante iniciar la formación de un coágulo sangu íneo tan pronto como sea posible. Hay una clara relación entre el tiempo de inicio de la formación de coágulo medido mediante TEG® y la supervivencia del cerdo. Los tiempos de inducción de coágulo promedio de R = 1 .8 mi n o menos, están asociados con al menos 75% de supervivencia de cerdos al corte de la arteria femoral (Figura 1 2). Los parámetros R promedio mayores que 2.1 minutos están asociados con una muerte significativa de sujetos. El tiempo de inicio corto medido mediante TEG tiene que ser una consideración primordial para cualquier HA recién diseñado antes de involucrar las pruebas con animales. Un trabajo reciente ha presentado la importancia del área superficial disponible para que se inicien las reacciones de coagulación ( Hoffman M . J Thromb Thromboyls 2003; 1 6( 1 -2): 1 7-20). Los complejos esenciales de proteínas, carbohidratos, fosfol ípidos y iones, incluyendo el complejo "tenasa" y la enzima trombina, requieren superficies catal íticas heterogéneas (es decir superficie de celular de plaquetas) para activarse por trombosis. Existe una correlación positiva entre el área superficial de los HA de zeolita y la supervivencia de cerdos (Figura 1 3). Los HA con la mayor supervivencia de cerdos, LTA-5A con intercambio de Ag y LTA-5A con intercambio de Ba, también tienen el área superficial más grande, 723 m2/g y 634 m2/g respectivamente. Los HA con áreas 5 superficiales menores que 457 m2/g tiene como resultado una cantidad significativa de muestres de cerdos. Debido a que las aberturas de los poros de las zeolitas son pequeñas (~ 4 Á), la única área superficial disponible para que las moléculas celulares y las ¡ j moléculas biológicas grandes interactúen es la superficie periférica ? 10 de las partículas granulares. La extensa área superficial dentro de la arquitectura de los poros internos afectará las tasas de hidratación , la capacidad de hidratación , y la movilidad iónica . Por lo tanto, es ¡ razonable concluir que los HA con áreas superficiales internas grandes son deseables para agentes de coagulación de actuación | 15 rápida. i Actividad antibacteriana Se sabe que las concentraciones de iones de plata en partes por millón tiene propiedades antibacteriales contra las bacterias gram positivas y gram negativas. Una consecuencia afortunada de 20 las zeolitas con intercambio iónico con iones de plata, es una reducción en el calor de hidratación, mientras que simultáneamente se logra la actividad antibiótica. Las formulaciones con intercambio de Ag demostraron esa actividad contra P. aeruginosa en los análisis con agar LB . Una zona de no crecimiento de aproximadamente dos 25 vedes las dimensiones del HA se conservó durante un periodo de veinticuatro horas. Este tipo de tecnología antibacteriana debe encontrar aplicación amplia debido a la facilidad de incorporación en materiales médicos. Los HA a base de zeolita han demostrado alta supervivencia para remediar las hemorragias que amenazan la vida en escenarios en el mundo real , a pesar del potencial de daño al tejido debido al efecto secundario del calor exotérmico de hidratación . Se ha identificado dos estrategias, 1 ) intercambio iónico y 2) pre hidratación , para reducir el calor liberado durante la aplicación del HA. Se ha preparado cinco formulaciones iónicas del HA originario y sus características materiales, térmicas, y de coagulación in vitro se han descrito. Los parámetros de coagulación sanguínea in vitro han sido correlacionados con el desempeño hemostático in vivo para identificar los parámetros más críticos que predicen la eficacia hemostática . Este informe incluye el primer análisis con TEG® de formación de coágulos sangu íneos inducida por materiales inorgánicos. El tiempo de inducción de coágulo, R, y el área superficial del HA son los parámetros críticos que afectan la eficacia hemostática . También hay una relación positiva entre la tasa de coagulación activada por contacto y la cantidad de calor liberado por el HA. Esta tendencia deberá mejorar los métodos para seleccionar a próxima generación de HA, y de esta forma reducir el uso innecesario de experimentos que involucran animales y los costos asociados de mano de obra y de capital . También se ha descrito y sustanciado un método para incorporar actividad antibacteriana en materiales hemostáticos para la formulación de zeolita LTA-5A con intercambio de Ag contra P. aeruginosa gram-negatíva. Ejemplo 4: Actividad de óxido hemostático En este ejemplo, la actividad hemostática ajustable in vitro del vidrio bioactivo (BG) con gran área superficial se evalúa mediante Tromboelastograph®, un instrumento médico estándar para cuantificar los cambios en viscoelasticidad de la sangre durante la trombosis y la fibrinólísis. Las tendencias hemostáticas asociadas con BG , y una nueva preparación de BG esférico junto con óxidos similares que contienen Si y Ca, se describen y relacionan con las proporciones Si :Ca, la disponibilidad de Ca2+ y un entorno de coordinación , porosidad , ?Hhl d ra . ación, y área superficial . Este informe representa una novedosa aplicación hemostática para un material ya muy respetado como agente de curación de heridas. La activación de la sangre por contacto, denominada comúnmente "efecto de vidrio", es el proceso mediante el cual las superficies polares activan la ruta intrínseca de la cascada de coagulación sanguínea y el principio subyacente para la observación de que la sangre tiende a coagularse más rápido sobre superficies de vidrio que sobre superficies de plástico. La activación auto catal ítica de los factores de coagulación Xl l , XI , prekallikrein , y kininógeno de alto peso molecular se inicia mediante exposición de la sangre a una superficie polar externa, y esto a su vez activa los numerosos mecanismos de retroalimentación responsables de la asociación de la enzima trombina y de la polimerización de fibrina .

El área superficial es esencial para esta dinámica qu ímica , para inmovilizar participantes de reacciones de coagulación que dependen de la superficie y iones de Ca2+ iones, que son co-factores que ayudan a orientar los conjuntos de proteína y las enzimas responsables de la producción de fibrina (por ejemplo, complejo tenasa). Desarrollado por Hench y co investigadores a finales de los años 70 para la reparación de huesos, el BG es un material compuesto que tiene la fórmula general SiO2-CaO-P2O5-MO (M = Na , Mg , etc. ) (Hench , L. L . , J. Am. Ceram. Soc. 1 998, 81 , 1 705). Identificamos el BG como un HA inorgánico ideal porque el BG liberará iones de Ca2+ con la hidratación , y está constituido por un núcleo insoluble que puede proporcionar un apoyo efectivo para la trombosis. Hemos preparado un nuevo BG poroso con área superficial grande que demuestra crecimiento acelerado in vitro de apatita cuando se sumerge en fluido corporal simulado. Hemos extendido esta preparación sintética sol-gel para incluir pirólisis por rocío a 400°C en un horno de tubo para prepara el nuevo BG esférico. Síntesis de Agentes hemostáticos de vid rio bioactivo Se prepararon agentes hemostáticos de vidrio bioactivo poroso mediante un proceso de auto ensamblaje inducido por evaporación sol-gel que utilizó ortosilicato de tetraetilo , Ca(NO3) , y fosfato de trietilo como precursores inorgánicos y un tribloque de copol ímero de poli(óxido de etileno)-poli(óxido de propileno)-poli(óxído de etileno) (Pluronic Pl 23, EO20PO70EO20) como un agente director de estructura . La síntesis de vidrio bioactivo no poroso consiste en la misma síntesis sin incorporar P 1 23. Primero se preparó una solución en etanol de P 1 23 al 20% p/p. Se preparó una solución separada de 1 5% de agua, 5 % de HCl , 40 % de precursores inorgánicos y 40% p/p de etanol . La fracción molar de P con relación al Si y Ca se mantuvo al 4% para todos los materiales de vidrio bioactivo. La solución precursora se mezcló con la solución de copolímero en una proporción de 1 : 1 en una cápsula de Petri y se secó a 60 °C durante 8 h para entrecruzar los precursores inorgánicos. Para el vidrio bioactivo no poroso, se utilizó etanol puro en lugar de la solución en etanol de P 1 23 al 20% p/p. El producto se calcinó en aire a 550°C durante 4h para eliminar el copol ímero en bloque Se preparó vidrio bioactivo esférico rociando la solución sol-gel descrita más adelante en un horno con tubo horizontal calentado a 400°C. El vidrio bioactivo esférico calcinado se recolectó sobre papel filtrante en una trampa para recolección en el extremo final del horno de tubo horizontal . Un esquema del montaje de pirólisis por rocío se muestra más adelante. Espectroscopia fotoelectrónica con rayos X Se utilizó un espectrómetro fotoelectrónico con rayos X Kratos Axis Ultra para determinar la fórmula empírica, la proporción de Si:Ca , y las energías de unión electrónica de Ca 2p en el óxido HA. Todos los materiales se almacenaron al vacío a 60°C durante 1 2 horas antes del análisis. Los polvos molidos se prensaron en tabletas unidas a cinta de cobre de dos caras y se adhirieron al porta muestras. Los espectros referenciados al C 1 s tienen un pico en 285 eV. Análisis de Formación de coágulos sanguíneos con Thromboelastograph® Se utilizó un hemoscopio Tromboelastograph® Modelo 5000, para analizar la actividad hemostática in vitro de los HA de BG introduciendo 20 mg de un HA deshid ratado (calentado a 1 00 °C al vacío y almacenado en una caja con guante de argón ) en la copa para muestra de polietileno que contenía 340 µL de sangre de oveja estabilizada con citrato 4 % v/v (sangre adquirida en Quad Five de Ryegate, MT) con 20 µ L de CaCI2(acuoso) 0.2 M . Se le añadió 20 µL de CaCI2(acuoso) 0.2 M a la sangre estabilizada para re hidratar los iones de Ca2+ quelatados por el citrato, lo cual se añadió para evitar la coagulación de la sangre almacenada. La sangre se almacenó a 8 °C. La copa para muestra de Tromboelastograph® se hace girar ± 5 ° aproximadamente sobre un alambre de torsión suspendido en el medio de la copa. A medida que el endurecimiento de la sangre ti ra del alambre de torsión , el cambio en la resistencia del coágulo (viscoelasticidad ) se vigila como una función de tiempo. Tabla 5: Propiedades de coag ulación con ThromboelastoQirapIhi® para HA de BG.

Tabla 6: Propiedades de coagulación con Thromboelastoqraph® para HA de óxido Análisis gravimétrico térmico (TGA) y calorimetría diferencial de barrido (DSC) El procedimiento estándar para determinar el calor de hidratación para los óxidos porosos es medir el calor de desorción de agua de un óxido hidratado, y luego asumir una reacción de hidratacíón reversible. Los HA se almacenaron durante dos semanas en recintos suspendidos sobre una cápsula de Petri que contenía una solución saturada en agua de KBr, la cual mantenía un 80% de humedad relativa. Se empleó Netzche STA 409C para cuantificar el calor asociado con la desorción de agua de los HA. Se colocó 1 0 -1 5 mg de cada HA hidratado en un crisol de aluminio con una tapa de aluminio unida sin apretar; se utilizó un crisol de aluminio vacío y una tapa como celda de referencia. Cada muestra se calentó desde 20°C hasta 350°C a una tasa de 10 °C/min . La capacidad de hidratación de cada HA se midió mediante análisis termo gravimétrico (TGA) de pérdida de aguay simultáneamente se recolectaron las curvas calorimétricas por barrido diferencial (DSC). Las curvas fueron integradas para obtener el calor total para la reacción de deshidratación. Tabla 7 : Capacidad de h idratación y ?Hh¡dr3?-cilsn (cale) para seleccionados.

Análisis de área superficial BET Se realizaron mediciones de isotermas de adsorción-desorción de nitrógeno BET y de distribución de tamaño de poros en un equipo Micromeritics Tristar 3000. Las muestras fueron deshidratadas bajo flujo de N2 a 200 °C durante 1 2 horas antes del análisis BET. Preparación de la muestra para TEM Se molió BG esférico y se dispersó en isopropanol . Una gotita de esta solución turbia se depositó sobre una malla tenue de carbón TEM . Se formaron imágenes de las muestras en un aparato FEI Technai G2 Sphera con un voltaje de aceleración de 200 kV. Tabla 8 : Análisis con BET del área superficial de BG El Tromboelastograph® es un instrumento que se utiliza para diagnosticar trastornos de la sangre vigilando el cambio en viscoelasticidad de la sangre durante la formación de coágulo como una función de tiempo (Haemoscope Corporation, Niles, I L). Una copa de polietileno, que contiene sangre y un HA, se hace girar ± 5o aproximadamente sobre un alambre de torsión . El tiempo hasta que la amplitud de la curva de viscoelasticidad bimodalmente simétrica es de 2 mm se denomina R (min ), y representa la detección inicial de formación de coágulo. El ángulo entre la tangente con respecto a la curva y la horizontal se denomina a(°) , y está relacionado con la velocidad de coagulación. La separación máxima de las curvas se denomina MA y representa la resistencia de coágulo máxima (din/cm2). Una revisión de los gráficos representativos del Thromboelastograph® para los materiales estudiados se muestra más adelante (Figura 18). El tiempo hasta la detección del coágulo, R, disminuye mediante el aumento en las proporciones Si:Ca en el BG (Figura 1 9). R se reduce en un factor de 2 cuando la proporción Si :Ca es doblada sobre los rangos estudiados. El BG puede realizar el doble papel de proporcionar área superficial para la trombosis y suministrar iones de Ca2+; por lo tanto tendrá una proporción óptima de SiO2 con respecto a iones de Ca2+, los cuales son co factores durante la cascada de coagulación para la respuesta hemostática más rápida. La tasa de coagulación inducida, a, aumenta con el aumento en las proporciones de Si :Ca y se hace máxima para la misma proporción de Si :Ca que para el tiempo m ínimo R (Si :Ca(Rm¡ namax) - 2.5). Todos los coágulos sangu íneos inducidos por BG produjeron coágulos más fuertes que los coágulos naturales, si bien no hay relación entre la resistencia final del coágulo y la proporción de Si :Ca en BG ( MABG = 62 y MANaturai = 58 din/cm2). El diseño racional de los HA compuestos con óxido requiere un entendimiento de los efectos trombóticos de los óxidos constituyentes individualmente, así como también colectivamente. Para este fin, hemos analizado la actividad hemostática in vitro del SiO2 poroso (SBA-1 5; Zhao, D.et al . , J. Am. Chem. Soc. 1 998, 1 29, 6024) y de CaO como componentes modelo de BG, así como también perlas de vidrio de SiO2 no porosas (Polyscience, I nc. N ° de Catálogo 07666), CaCO3, e hidroxilapatita (Ca?0(OH )2(PO4)6 Sigma N° de catálogo 289396) como óxidos de SiO2 y Ca relacionados. Con la excepción de la hidroxilapatita , el óxido que se encuentra en los huesos, cada óxido demostró un tiempo R reducido a medida que se añad ía más material a la sangre (Figura 20A). La velocidad de coagulación reducida, a, y la resistencia del coágulo, MA, asociada con añadir hidroxilapatita también son evidencia de su capacidad anti trombótica. Si bien hay varios informes de anticoagulantes de base orgánica , la hidroxilapatita representa un único óxido orgánico que demora la coagulación. A pesar de una reducción en el tiempo de inicio de coágulo, tanto la tasa como la resistencia final del coágulo disminuyeron a medida que se mezclaba más SBA-15 con la sangre. Si bien el SBA-1 5 es un activador de contacto, debido a su superficie hidroxilada y a su capacidad para concentrar la sangre mediante deshidratacíón , parece inhibir la propagación de la formación de coágulo. Este efecto concentrador puede ser perjudicial para la propagación de coágulos en ausencia de suficiente Ca2+ cerca de la sangre concentrada. Las perlas de vidrio, las cuales pueden proporcionar una superficie hidroxilada activadora sin deshidratar la sangre, demuestran que se aceleraba a y aumentaba MA además de reducirse R a medida que se añad ía más material . La deshidratación y concentración de la sangre por el BG poroso no es perjudicial para la propagación de coágulos porque los iones de Ca2+ que están inmediatamente se acercan a la sangre concentrada. Hemos encontrado que la inclusión de fuentes de ion Ca2+ en materiales porosos es beneficiosa para la formación de coágulo, y los iones Ca2+ son co factores que juegan un papel crítico en la inmovilización y orientación de enzimas de coagulación sobre superficies celulares sirviendo como puente iónico entre dos residuos cargados negativamente (por ejemplo superficie celular y factores de coagulación ). Estos son consumidos durante la trombosis y la fíbrinólisis cuando el Factor XI I I se entrecruza con la fibrina con residuos glicosilados cargados negativamente. Es razonable sugerir que las tasas de coagulación más rápidas y los coágulos más fuertes que pueden ser atri buidos tanto al CaO como al CaCO3 se deben en parte a la capacidad de estos agentes para presentar el calcio en la sangre. El CaO es mucho más soluble en la sangre (pH = 7.4) que el CaCO3, y la liberación total mayor de iones de Ca2+ puede constituir > 30% de los coágulos más fuertes inducidos por CaO que los resultantes de cualquiera de los otros óxidos descritos en este i nforme ( MAC a? = 92 MAotros HA de óxido sometidos a prueba = 66. La diferencia en solubilidad entre CaO y CaCO3 parece insignificante con respecto a la velocidad de coagulación.

Las partículas de HA que contienen calcio no disuelto podrían interactuar con los constituyentes de la sangre (Jalilehvand , F. , et el . , J. Am. Chem. Soc. 2001 , 123, 431 ); y el análisis espectroscópico fotoelectrónico con rayos X de alta resolución demuestra una menor energ ía enlazante de Ca 2p para los materiales activos más hemostáticos. El Ca 2p3/2 en la hidroxilapatita (349 eV) es 2 eV mayor que el de BG , CaO, o CaCO3 (347 eV), de acuerdo con el trabajo previo (Pérez-Pariente, J . et al . , Chem. Mater 2000, 1 2 , 750; Koper, O. et al . , Chem. Mater 1 991 , 9, 2468). Si bien el efecto del entorno con Ca es destacado para los óxidos generadores de hueso (Lu , H . B . et A. , Anal Chem. 2000, 72, 2886), este no es el caso para las tendencias hemostáticas relacionadas. Hemos observado que los HA porosos inorgánicos tienen múltiples efectos aceleradores en la coagulación de la sangre, en conjunto con la activación de superficie y el control de electrolitos locales, concentrando la sangre y con calentamiento local del tejido circundante debido a un ?Hh,dra.ac¡ón común a los óxidos porosos. Si bien los HA de zeolita porosos originales empleados por la fuerza militar estadounidense son efectivos como un dispositivo médico para salvar vidas, la excesiva generación de calor condujo a esfuerzos para identificar nuevos materiales que fueran más seguros de aplicar y todavía efectivos. Los HA a base de zeolita típicamente liberaron hasta 700 J/g con la hidratación, adsorben - 20% p/p de H2O, y tienen área superficiales de hasta 700 m2/g . El BG poroso y no poroso libera hasta 400 J/g con la hidratación , absorbe - 1 5 % p/p de H2O, y tiene áreas superficiales de hasta 400 m2/g. El ?Hnldratac?ón menor para los HA de BG en comparación con el de los HA a base de zeolita todavía permitirá la deshidratación local de la sangre hemorrágica sin el calor excesivo generado que tendía a quemar a los pacientes y a inhibir la aplicación adecuada de los HA. Los resultados preliminares de los estudios de morfolog ía de partículas indican que el tamaño y la forma son parámetros de coagulación clave. Mediante la calcinación por rocío del precursor sol-gel de BG , se puede producir BG esférico (diam . = 300 nm, tamaño de poro = 5 nm) (Figura 20B). Dadas proporciones similares de Si:Ca los BG esféricos demuestran tiempos R reducidos y velocidades a más rápidas que los BG irregulares. Si bien tanto los BG como los HA de zeolita tienen áreas superficiales grandes, las aberturas de los poros (5 nm , 4 A respectivamente) limitan la interacción con medios biológicas más grandes en la superficie más exterior de la partícula. Los BG esféricos presentan más de esta superficie disponible para la sangre que los BG irregulares. La investigación está en curso para explorar el efecto hemostático de aumentar la proporción de superficie con respecto a volumen , así como también el papel de la rugosidad de la superficie y de la carga. Ejemplo 5: Actividad antibacteriana de zeolita LT 5A cardada con Ag preparada mediante intercambio iónico v mediante mezcla en estado sól ido En este ejemplo, se comparó la actividad antibacteriana de diferentes formulaciones de zeolita cargada con Ag . En el método 1 , se sometió QuikClot® (zeolita Linde tipo 5A) a intercambio iónico con 10 soluciones de concentraciones variables de AgNO3(acuoso). En el método 2, se logró la mezcla en estado sólido de AgNO3:QuikClot® mezclando AgNO3 y QuikClot® a 10% p/p de AgNO3, 1 % p/p de AgNO3, 0.02% p/p de AgNO3, 0.01 % p/p de AgNO3. Todos los materiales fueron molidos en un mortero con mano, prensados en granulos a 6 toneladas métricas por cm . Las muestras fueron calentadas a 250°C al vacío para deshidratarlas y esterilizarlas. La fórmula empírica se determinó mediante espectroscopia fotoelectrónica con rayos X (XPS). Tabla 9 : Caracterización mediante XPS de muestras preparadas de zeolita A cargadas con Ag Depósito y observación : Se depositaron granulos, perlas y polvos sobre Agar LB inmediatamente después de ser inoculado con P. Aeruginosa. Se tomaron fotografías digitales a las 24, 48, y 72 horas de crecimiento. Los resultados se resumen en la figura 29 y en la figura 30, para intercambio iónico y mezcla en estado sólido, respectivamente. Formulaciones sometidas a prueba (con el fi n de disminu i r costos para añadir Ag) Ag6Ca3(Si?2)?2(Al?2)i 2-27H2O PM : 2655.41 7 g/mol Ag = 5.8 % atómico A empaque de QuikClot® de 1 00 g (3.5 oz) intercambio iónico: Formulación con menor cantidad e antibiótico si n efecto antibiótico reducido después de 24 h Ago.-. . Ca5.796(S¡?2) .2(AIO2)1 2-27H2O PM : 21 35.947 g/mol ; el PM de la Ag es 107.8682 g/mol Ag = 0.37 % atómico Mezcla en estado sólido: Formulación con menor cantidad e antibiótico sin efecto antibiótico red ucido después de 24 b 1 % p/p de AgNO3 con QuikClot® La mezcla en estado sólido funciona mejor para granulos más pequeños que para granulos más grandes. El intercambio iónico tiene mejor actividad antibiótica después de 24 horas. También se hicieron comparaciones entre perlas 123A, perlas 123J , polvo de perla 1 23Ar, polvo de perla 1 23J , polvo de QuikClot®, polvo de 1 23A, perlas 1 23Fy polvo de 1 23J . El polvo hace mejor contacto con las bacterias que las perlas grandes. Esto ayuda a la difusión y transporte en masa de los iones de Ag + . Diversas formulaciones fueron depositadas en Agar LB inmediatamente después de ser inoculado con P. Aeruginosa . Se tomaron fotos digitales a las 24, 48, y 72 horas del crecimiento. Los resultados se resumen en la figura 31 . Las siguientes formulaciones se sometieron a prueba: Ag0 303Na0 22eCa5 7 o(SiO2)i 2(AIO2)i 2- H2O Ag0 363Na0 365Ca5 636(S¡O2)12(AIO2)1 2 H2? Ag0 2Na0 285Ca5 75 (SiO2)? 2(AIO2)1 2 H2O Ag0 isgNao 266Ca5 788(SiO2)?2(A1 02)12 H2O 100% de AgNO3 10% de AgNO3 en QuikClot® 1 % de AgNO3 en QuikClot® Ejemplo 6: Tierra diatomácea como agente hemostático. Este ejemplo describe la activación de coagulación usando tierra diatomácea como agente hemostático. Se midió la resistencia viscoelástica de coágulo (rotación de la copa) como una función de tiempo para la sangre de oveja sin agente hemostático (HA) y con dos muestras diferentes de 20 mg de tierra diatomácea . Los resultados se muestran en el gráfico del Tromboelastograph® ilustrado en la figura 32. Estos datos confirman que la tierra diatomácea acelera la coagulación tal como lo hacen los otros agentes hemostáticos descritos aquí. De lo anterior se podrá advertir que, si bien se ha descrito aquí modalidades específicas de la invención para fines de ilustración, se puede hacer diversas modificaciones sin desviarse del espíritu y alcance de la invención. En esta solicitud se hace referencia diversas publicaciones. Las descripciones de estas publicaciones en su totalidad están incorporadas aquí mediante referencia en esta solicitud con el fin de describir más completamente el estado de la técnica a la cual pertenece esta invención.

Claims (9)

REIVIN DICACIONES

1 . Una composición que contiene una cantidad efectiva hemostáticamente de un óxido siláceo que genera un calor de hidratación de no más de 75 °C, según se determina mediante formación térmica de imágenes, al contacto con la sangre.

2. La composición de la reivindicación 1 , caracterizada además porque el óxido siláceo genera un calor de hidratación de no más de 660 J/g , según se determina mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC), al contacto con la sangre.

3. La composición de la reivindicación 2, caracterizada además porque el óxido siláceo genera un calor de hidratación de entre 1 00 J/g y 650 J/g .

4. La composición de la reivindicación 1 , caracterizada además porque el óxido siláceo se selecciona del grupo que consiste en: perlas de vidrio, cerámicas, silicatos, aluminosilicatos, silicio aluminio fosfatos, borosilicatos, tierra diatomácea, arcillas en capas, vidrio bioactivo, titanio y alúmina.

5. La composición de la reivindicación 1 , caracterizada además porque el óxido siláceo comprende perlas de vidrio o de cerámica que tienen desde aproximadamente 1 0 nm hasta aproximadamente 1 00 µm de diámetro.

6. La composición de la reivindicación 1 , caracterizada además porque el óxido siláceo comprende perlas de vidrio o de cerámica que tienen aproximadamente 50-200 nm de diámetro.

7. La composición de la reivindicación 1 , caracterizada además porque el óxido siláceo tiene poros de 2-1 00 nm de diámetro.

8. La composición de la reivindicación 1 , caracterizada además porque el óxido siláceo tiene poros de 100-200 µm de diámetro.

9. La composición de la reivindicación 1 , caracterizada además porque el óxido siláceo comprende un material siláceo no poroso, tierra diatomácea , vidrio bioactivo y/o una espuma celular. 1 0. La composición de la reivindicación 1 , que contiene una zeolita. 1 1 . La composición de la reivindicación 1 , que además contiene una sal inorgánica. 1 2. La composición de la reivindicación 1 1 , caracterizada además porque la sal inorgánica contiene un ion divalente seleccionado del grupo que consiste en zinc, cobre, magnesio, calcio y níquel . 1 3. La composición de la reivindicación 1 1 , caracterizada además porque la sal inorgánica se selecciona del grupo que consiste en : CaO, CaCI2, AgNO3, Ca(NO3)2, Mg(NO3)2, Zn(NO3)2, N H4NO3, AgCI , Ag2O, acetato de zinc, acetato de magnesio, citrato de calcio, citrato de zinc, citrato de magnesio, acetato de calcio y fosfato de calcio. 14. La composición de la reivindicación 1 3, caracterizada además porque el AgNO3 se proporciona por medio de intercambio iónico con una carga mínima de Ag+ de aproximadamente 0.2 % atómico , según se determina mediante espectroscopia fotoelectrónica con rayos X. 1 5. La composición de la reivindicación 1 3, caracterizada además porque el AgNO3 se proporciona por medio de mezcla en estado sólido con una carga mínima de AgNO3 de aproximadamente 0.01 % por peso. 1 6. La composición de la reivindicación 3, caracterizada además porque el aluminosilicato tiene una proporción de silicio con respecto a aluminio de 1 .01 o mayor. 1 7. La composición de la reivindicación 3, caracterizada además porque el aluminosilicato tiene una proporción de silicio con respecto a aluminio de 32 a 1 o mayor. 1 8. La composición de la reivindicación 3, caracterizada además porque el aluminosilicato tiene una proporción de silicio con respecto a aluminio de 1 00 a 1 o mayor. 1 9. La composición de la reivindicación 1 , caracterizada además porque el óxido siláceo está hidratado hasta entre 0.1 % y 25% . 20. La composición de la reivindicación 1 9, caracterizada además porque el óxido siláceo está hidratado hasta entre 0.1 % y 5% . 21 . La composición de la reivindicación 1 , caracterizada además porque el óxido siláceo tiene un área superficial interna de entre 1 y 1 500 metros cuadrados por gramo según se determina mediante adsorción de N2 por el modelo BET. 22. Un método para modular hemostasis que comprende poner en contacto sangre con una composición de la reivindicación 1 . 23. El método de la reivindicación 22, caracterizado además porque la modulación incluye disminuir el tiempo de coagulación de la sangre. 24. El método de la reivindicación 23, caracterizado además porque el tiempo para iniciar la coagulación (R), medido mediante un equipo Tromboelastograph®, es de menos de 2 minutos. 25. El método de la reivindicación 23, caracterizado además porque la velocidad de coagulación (a) , medido mediante un equipo Tromboelastograph®, es mayor que 65° . 26. El método de la reivindicación 23, caracterizado además porque la coagulación da como resultado una resistencia de coágulo máxima (MA), medido mediante un equipo Tromboelastograph®, de más de 65 mm . 27. El método de la reivindicación 22, caracterizado además porque la modulación incluye aumentar el tiempo de coagulación sangu ínea. 28. Un dispositivo médico que ha sido recubierto con la composición de la reivindicación 1 , caracterizado además porque la composición aumenta el tiempo de coagulación sangu ínea.