MX2011003987A - Metodo y aparato para aumentar la fraccion vascular adiposa. - Google Patents

Abstract

Se describe un método y un dispositivo para procesar tejido adiposo de mamífero de tal manera que la fracción rica en tejido vascular se separa de la fracción escasa en tejido vascular; el tejido adiposo de mamífero en forma de biopsias quirúrgicas rebanadas y/o lipoaspirado de liposucción se pone dentro de una jeringa novedosa acoplada con un dispositivo de detección que mide el color, la saturación de luz, la luz infrarroja, hemo, hierro o la saturación de oxígeno; este proceso no incluye marcación y requiere manipulación y manejo mínimo del tejido; este proceso y dispositivo también se pueden usar intraoperativamente bajo condiciones estériles para uso inmediato dentro del mismo individuo que recibe liposucción o cirugía.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA AUMENTAR LA FRACCIÓN VASCULAR ADIPOSA CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a un método y un dispositivo para separar el tejido adiposo vascular enriquecido de la grasa de mamífero. En un ejemplo de la aplicación, el tejido se puede derivar de tejido adiposo liposuccionado.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los adipocitos son las células que componen principalmente el tejido adiposo, especializadas en almacenar energía como grasa. Existen dos tipos de tejido adiposo, el tejido adiposo blanco (WAT) y el tejido adiposo pardo (BAT), que también se conocen como grasa blanca y grasa parda, respectivamente, y comprenden dos tipos de células de grasa.

En histología, el tejido adiposo o grasa corporal, o solo grasa, es tejido conectivo flojo compuesto de adipocitos. El tejido adiposo se deriva de los lipoblastos. Su principal función es almacenar energía en forma de grasa, aunque también amortigua y aisla el cuerpo. La obesidad o el sobrepeso en los humanos y la mayoría de los animales no dependen del peso corporal sino de la cantidad de grasa corporal. El tejido adiposo también sirve como un órgano endocrino importante que produce hormonas tales como la leptina, resistina, y la citocina TNFa. La formación del tejido adiposo parece estar controlada por el gen adiposo. El tejido adiposo fue identificado por primera vez por el naturalista suizo Conrad Gessner en 1551.

La liposucción, conocida también como lipoplastia ("modelación < de grasa"), succión de lipoescultura, lipectomía, o simplemente "Upo" (remoción de grasa asistida por succión), es una operación quirúrgica cosmética que retira la grasa de muchos sitios diferentes del cuerpo humano.

Las zonas afectadas pueden variar desde el abdomen, muslos, nalgas, hasta el cuello, partes posteriores de los brazos y cualquier otra parte.

La autolipotransferencia es la remoción de grasa por liposucción, procesamiento de la grasa y transferencia de la misma de vuelta al hospedero original, con fines principalmente estéticos y mejoramiento cosmético, o corrección o regeneración de la piel/tejido/herida/cicatriz.

El transplante de células madres autólogas es un procedimiento en el que las células madres son retiradas, y/o procesadas, y/o almacenadas, y después devueltas a la misma persona.

El medio de crecimiento o medio de cultivo es un líquido o gel diseñado para sostener el crecimiento de microorganismos o células, o plantas pequeñas como el musgo Physcomitrella patens. Existen diferentes tipos de medios para el crecimiento de diferentes tipos de células.

Existen dos tipos principales de medios de crecimiento: los usados para cultivo de células, donde se usan tipos específicos de células derivadas de plantas o animales, y para cultivo microbiológico, usado para desarrollar microorganismos tales como bacterias o levaduras. El medio de crecimiento más común para los microorganismos son los caldos nutrientes y placas de agar; algunas veces se requieren medios especializados para el crecimiento en cultivo de microorganismos y células. Algunos organismos, denominados organismos exigentes, requieren medios especializados debido a requerimientos nutricionales complejos. Por ejemplo, los virus son parásitos intracelulares obligados y requieren un medio de crecimiento compuesto de células vivas.

Se ha encontrado que las células madre derivadas del tejido adiposo (ADSC) presentan capacidades pleuripotenciales y regenerativas con la promesa de mucho potencial terapéutico. Sin embargo, estudios más recientes sugieren que las células retiradas del contacto con su matriz nativa pueden presentar comportamiento neoplásico o diferenciación anormal. Adicionalmente, las ADSC aisladas en un modelo de animal muestran claramente la pérdida de adherencia celular y mayor capacidad metastásica a pesar del uso de muchas matrices diferentes para impedir el movimiento de las ADSC del sitio de inyección original. Por lo tanto, es tanto necesaria como critica una alternativa segura para dirigir la remoción y aislamiento de las ADSC.

La localización anatómica de las ADSC es dentro del espacio perivascular de la grasa. Por lo tanto, las fracciones de grasa ricas en microvasculatura tendrán una concentración más alta de ADSC. El proceso de aislamiento de ADSC mediante degradación enzimática directa o separación mecánica ha sido propuesto por otros y representa un método de trabajo intenso de procuración de ADSC. Un ejemplo de aislamiento de ADSC a partir de grasa lipoaspirada se ilustra en la patente de EE. UU. No. 6,777,231. Sin embargo, este método de separación de ADSC de la matriz y tejido nativo no solo es inconveniente, tardado y caro, sino que también es potencialmente peligroso ya que las células físicamente separadas pueden presentar características semejantes a tumor cuando se manipulan excesivamente durante la separación. Además, el precio y el mantenimiento del equipo utilizado para el método detallado en la patente No. 6,777,231 , son excesivamente caros. Por esta razón, se requiere un método alternativo para separar del tejido adiposo fracciones ricas en tejido adiposo a partir del lipoaspirado, sin tratamiento químico ni enzimático riguroso, ni marcación celular potencialmente peligrosa.

El desarrollo de un método alternativo que pueda separar del tejido adiposo fracciones ricas en tejido adiposo a partir del lipoaspirado, sin tratamiento químico ni enzimático riguroso, ni marcación celular potencialmente peligrosa, representa un gran mejoramiento en el campo de la liposucción y satisface una necesidad percibida durante mucho tiempo en la profesión médica.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención es un método para aumentar la fracción vascular de tejido adiposo, que comprende los pasos de: despedazar el tejido adiposo en piezas pequeñas; lavar las piezas para remover la sangre, el fluido tumescente y las ADSC separadas; colocar las piezas lavadas en un recipiente; procesar el recipiente de tal manera que las fases oleosa, de grasa rica en tejido vascular, de grasa escasa en tejido vascular y acuosa, se separan en capas; la grasa escasa en tejido vascular teniendo un color amarillo puro; la grasa rica en tejido vascular teniendo un color anaranjado; acoplar el recipiente con una cámara de detección en un dispositivo de detección, de tal manera que el material dentro del tubo (esto es, todas las capas anteriormente descritas) sean expulsadas del tubo en orden; aplicar presión al recipiente; remover y desechar la fase acuosa; recoger la grasa rica en tejido vascular; detectar con el dispositivo de detección cuando la capa de grasa escasa en tejido vascular alcanza la cámara de detección; y dejar de aplicar presión al recipiente.

Preferiblemente, las piezas son suficientemente pequeñas para pasar a través de una cánula de liposucción. Preferiblemente, el recipiente es una jeringa. Alternativamente, el recipiente es un tubo con un accesorio afilado en su extremo inferior. Preferiblemente el accesorio afilado es un Luer-Lok ®.

Preferiblemente, el procesamiento se realiza mediante la aplicación de fuerza centrífuga. La presión se puede aplicar por medios mecánicos o por medio de gas presurizado.

Finalmente, la grasa recogida rica en tejido vascular puede ser trasferida a cualquier hospedero mamífero.

La grasa se puede despedazar por medio de cualquier forma de energía adecuada que incluye: láser, sónica y longitud de onda de radio. Más específicamente, la grasa se puede despedazar mediante cualquier método adecuado que incluye litotripsia, hifrecación, facoemulsificación, sonicación, cuchillas giratorias, filtración en serie, y filtración forzada en tamiz. Alternativamente, la grasa se puede despedazar mediante cualquier medio químico adecuado que incluye: colagenasa y medio hipertónico.

El lavado se puede hacer con un material que incluye solución salina, medio de cultivo de tejido y solución amortiguadora de fosfatos. Los medios de cultivo de tejido adecuados incluyen GMEM, RPMI, de Eagle, de Fischer, DMEM, de Iscove, de McCoy, L-15, DME-F1 , y de Ham F12, o equivalentes. El paso de lavado también puede incluir el uso de un filtro de un tamaño de poro que permita el paso de células individuales de ADSC.

Se puede agregar un gradiente no tóxico al recipiente para mejorar la separación de las capas. El gradiente no tóxico puede ser: medio de cultivo de tejido (como se describe arriba), Histopaque 1077, cera, vaselina, Percoll y CsCI, o equivalentes.

El dispositivo de detección puede ser un espectrofotómetro, un colorímetro, o un oxímetro. De esta manera, el dispositivo de detección puede detectar cuando la capa de grasa escasa en tejido vascular alcanza la cámara de detección, por medio de color o una longitud de onda seleccionada de radiación electromagnética.

Esta invención también es un dispositivo para detectar cuando una capa de grasa rica en tejido vascular ha pasado a través de un recipiente que contiene un material que incluye la capa de grasa rica en tejido vascular y una capa de grasa escasa en tejido vascular, que comprende: unos medios para aplicar presión sobre el material en el recipiente; una cámara de detección para contener el material expulsado del recipiente; una fuente de luz colocada en un lado de la cámara de detección, que envía luz de una longitud de onda seleccionada; la cámara de detección siendo translúcida o transparente a la longitud de onda seleccionada; un fotodetector colocado enfrente de la cámara de detección, que detecta la luz; medios electrónicos de control conectados al fotodetector; y un indicador conectado a los medios electrónicos.

El indicador puede ser una palanca, una alarma audible, un servomecanismo (este último deteniendo el avance del material en el recipiente tras la detección de que el material del recipiente ha absorbido luz a una longitud de onda preseleccionada), o una luz.

La longitud de onda seleccionada puede corresponder al color amarillo puro de la grasa escasa en tejido vascular (aproximadamente 570 nm), o la longitud de onda de absorción del hierro de la hemoglobina, o el color anaranjado puro de la grasa rica en tejido vascular (aproximadamente 590 nm), o la longitud de onda de absorción de la hemoglobina oxigenada (600 nm a 750 nm), o la longitud de onda de absorción de la hemoglobina desoxigenada (850 nm a 1000 nm). La fuente de luz y el fotodetector se pueden colocar en el mismo lado del tubo de recolección (espectroscopia de reflectancia), o en lados opuestos del tubo de recolección (espectroscopia de transmisión).

El dispositivo puede ser desechable o esterilizable. El recipiente puede ser una jeringa o un recipiente con un accesorio afilado (un Luer-Lok®).

Los medios para aplicar presión pueden ser un pistón, en cuyo caso la invención puede comprender adicionalmente: un motor conectado a los medios electrónicos de control; unos segundos medios para aplicar presión activada por el motor y colocados para impulsar el pistón; y los medios electrónicos de control están programados adicionalmente para apagar el motor cuando el material de la cámara de detección absorbe a la longitud de onda seleccionada.

Los medios para aplicar presión pueden ser gas presurizado, en cuyo caso la invención puede comprender adicionalmente: una válvula de solenoide conectada a los medios electrónicos de control y a los medios para aplicar presión; y los medios electrónicos de control están programados adicionalmente para activar la válvula de solenoide cuando el material en el tubo absorbe a la longitud de onda seleccionada.

Haciendo referencia a los dibujos anexos y a la descripción de una modalidad preferida se pueden apreciar otras finalidades y objetivos de la presente invención y se puede comprender la misma.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es un dibujo de una modalidad preferida de la invención después de que el tejido adiposo lavado ha sido transferido a una jeringa y centrifugado para separar el aceite, grasa, grasa rica en tejido vascular y fase acuosa. Conectado a la base de la jeringa está un dispositivo de detección de color que es capaz de distinguir la grasa amarilla pura de la grasa rica en tejido vascular. Nótese que el indicador está en la posición PUSH (oprimir).

La figura 2 es un dibujo de una modalidad preferida de la invención después de que la capa de grasa rica en tejido vascular ha sido transferida de la jeringa superior a una nueva jeringa terapéutica más abajo. Nótese que el indicador está detectando ahora la fracción escasa en tejido vascular y ha cambiado a la posición STOP (detener). La fracción escasa en tejido vascular y la fase oleosa se dejan dentro de la jeringa superior original.

La figura 3 es un dibujo esquemático que muestra en más detalle el funcionamiento del detector y una forma de automatizar la modalidad preferida.

La figura 4 es un dibujo esquemático que muestra una modalidad alternativa de esta invención y una forma de automatizar esta modalidad.

La figura 5 es un bosquejo que ilustra la espectrofotometría de reflectancia.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Aunque la presente invención se describe aquí haciendo referencia a modalidades ilustrativas para aplicaciones particulares, se debe entender que la invención no se limita a las mismas. Los que tienen conocimientos medios en la materia y acceso a las enseñanzas aquí provistas reconocerán modificaciones, aplicaciones y modalidades adicionales dentro del alcance de las mismas, y campos adicionales en los cuales la presente invención sería de utilidad significativa.

El siguiente glosario se debe usar en la lectura de este documento.

Autoinjerto - un tejido u órgano que se injerta en una posición nueva en el cuerpo del individuo del cual se retiró.

Autolipotransferencia - véase lipotransferencia. Lo mismo que lipotransferencia pero indica más específicamente que la grasa viene de la misma persona, por lo tanto autóloga o "auto" para fines de abreviación. Esta nomenclatura se usa comúnmente y se define como arriba en el campo de la cirugía cosmética reconstructiva.

Avascular - no asociado ni abastecido por vasos sanguíneos.

Cánula - un tubo de metal para su inserción en el cuerpo para extraer fluido o introducir medicamento.

Hemo - un pigmento de la sangre que contiene hierro, de color rojo intenso, C34H32N404Fe, obtenido de la hemoglobina.

Hifrecación - un método de ablación o cauterización por medio de suministro de energía al tejido.

Infranadante - la fase líquida inferior del fluido de liposucción dentro del recipiente de liposucción, a diferencia del sobrenadante menos denso y más boyante (fase superior) que usualmente contiene la grasa y aceite.

Lipoaspirado - la combinación de grasa, fluido tumescente, sangre y fluido seroso que es aspirada hacia fuera durante el proceso de liposucción.

Liposucción - el retiro quirúrgico del exceso de grasa de zonas locales debajo la piel por medio de una pequeña incisión y succión al vacío.

Lipotransferencia - el proceso de cosechar grasa de una región del cuerpo y transplantarla a otra región para fines de cirugía cosmética, regenerativa o reconstructiva.

Litotripsia - pulverización de piedras en el riñon o piedras biliares por medio de un litotriptor.

Litotriptor - un dispositivo usado para fragmentar las piedras del riñon con ondas de ultrasonido.

Microinjerto - un injerto más pequeño que puede ser, y muchas veces es, visible solo bajo amplificación de alta potencia o prueba bioquímica o citometría.

Rebanado - cortado en piezas más pequeñas.

Rebanar - cortar en piezas más pequeñas.

Neoplasma - un crecimiento anormal de tejido en animales o plantas. Los neoplasmas pueden ser benignos o malignos. También llamado tumor.

Neoplásico - de, o relativo a, o que tiene las propiedades de, un neoplasma.

Perivascular - de, o relativo a, o que se presenta en, o que está en, los tejidos que rodean un vaso sanguíneo.

Facoemulsificación - la remoción de una catarata licuando primero el cristalino afectado con vibraciones ultrasónicas y después extrayéndolo por succión.

Pluripotencial - tener el potencial de ser pluripotente.

Pluripotente - no sujeto en cuanto a las potencialidades de desarrollo: que tiene plasticidad de desarrollo.

Sonicación - el proceso de dispersar, romper o desactivar materiales biológicos tales como virus, utilizando energía de onda de sonido.

Espectrofotométrico - de, o que pertenece a, un espectrofotómetro o un espectrógrafo.

Espectrofotómetro - un instrumento para hacer comparaciones fotométricas entre partes del espectro.

Medio de cultivo de tejido - una solución de sales equilibradas que impide que las células se deshidraten o se lisen. Algunas veces también contienen nutrientes adicionales para asegurar la viabilidad celular a largo plazo.

Xenoinjerto - un injerto obtenido de un miembro de una especie y transplantado a un miembro de otra especie.

Las personas familiarizadas con el campo de la cirugía estética saben que el tejido adiposo se puede obtener comúnmente de la liposucción y se puede realizar en húmedo (con fluido tumescente) o seco (sin tumescente). El tejido adiposo también se puede extirpar por disección quirúrgica cortante.

En esta invención, el tejido adiposo procurado se rompe mecánica o químicamente, de tal manera que el tejido se rebana en piezas pequeñas: de preferencia suficientemente pequeñas para pasar fácilmente por una cánula de liposucción. El rompimiento se puede hacer mediante cualquier forma de energía o aparato adecuado, tal como por ejemplo, sin limitación, rayo láser, litotripsia, hifrecación, facoemulsificación, sonicación, longitud de onda de radio, cuchillas giratorias, filtración en serie y filtración forzada en tamiz.

El tejido adiposo rebanado se recoge en una canasta de liposucción junto con el fluido tumescente, si se utiliza, durante el procedimiento quirúrgico. Después, el tejido adiposo se lava con solución salina o algún medio de cultivo de tejido, tal como medio de Iscove, medio de Eagle, GMEM, RPMI, de Fischer, DMEM, de McCoy, L-15, DME-F1 , o de Ham F12, para remover la sangre y el fluido tumescente. El paso de lavado también deslavará las ADSC separadas aisladas significativamente de su matriz nativa y tejido graso.

También se puede usar un filtro de cualquier tamaño adecuado que permita el paso de células individuales del tamaño de ADSC para poder lavar y purificar más el tejido graso rebanado. La grasa lavada no se expone a ningún rompimiento enzimático, químico o mecánico adicional.

Después, la grasa se pone dentro de un recipiente y se procesa para permitir la separación de aceite, grasa y la fase acuosa. El recipiente es preferiblemente una jeringa pero funcionaría cualquier recipiente con un conector en el fondo, tal como un tubo de ensayo con un conector de Luer-Lok®. Preferiblemente el procesamiento es en una centrífuga pero una alternativa es dejar que la grasa se asiente por acción de la gravedad de tal manera que los diferentes componentes se asienten en capas. Se puede utilizar cualquier centrífuga producida comercialmente. Una que se ha encontrado satisfactoria es el modelo EBA 20 Tipo 2002-01 de Hettich.

También se pueden agregar varios gradientes no tóxicos para permitir la separación adicional de la fase grasa en la fracción rica en tejido vascular (hacia el fondo, cerca de la fase acuosa) contra la fracción escasa en tejido vascular (hacia la parte superior, cerca de la fase oleosa). Después, el recipiente se saca suavemente de la centrífuga y se acopla con tubería que pasa a través de una lectora colorimétrica o espectrofotométrica. Se aplica a presión al recipiente y la fase acuosa se remueve y se desecha, seguido por el paso de la fracción rica en tejido vascular a una jeringa o recipiente de recolección separado. Una vez que se detecta la capa adiposa amarilla pura (escasa en tejido vascular), el detector indica detener y ya no se aplica más presión a la jeringa. La jeringa nueva, llena con la fracción vascular rica, estará lista para lipotransferencia inmediata a un hospedero mamífero. Esta fracción vascular rica se puede tratar con medicinas adicionales o quimioterapia antes de la inyección, con la finalidad de mejorar el injerto, agrandamiento, diferenciación celular, sanación de herida, cosmética y apariencia estética.

La figura 1 es un dibujo conceptual de la invención en una configuración ideal con el tejido adiposo lavado transferido a la jeringa 1 y centrifugado para separar el aceite 3, la grasa 4, la grasa rica en tejido vascular 5 y la fase acuosa 6. La fase acuosa 6 resulta porque el tejido de mamífero contiene agua, y se puede agregar agua durante el procedimiento de liposucción y los pasos de lavado. Conectado con la base de la jeringa está un espectrofotómetro 7 que es capaz de distinguir la grasa amarilla pura 4 de la grasa rica en tejido vascular 5. Están disponibles muchos espectrofotómetros adecuados. Muchos espectrofotómetros son fabricados por Hach of Loveland, CO. Un instrumento adecuado es el Hach DR 2700, que puede ser necesario modificar para acomodar el tubo 1 1 mostrado en la figura 3. El indicador 8 muestra que el émbolo 2 de la jeringa 1 puede ser empujado.

La figura 2 es un dibujo conceptual de la invención en el paso final cuando la capa grasa rica en tejido vascular 5 es transferida de la jeringa superior 1 a una jeringa terapéutica nueva 12 más abajo. Nótese que el espectrofotómetro 7 ahora detecta la fracción escasa en tejido vascular 4 y el indicador 8 está indicando al usuario no empujar más el pistón 2 de la jeringa superior. La grasa escasa en tejido vascular 4 y la fase oleosa 3 se dejan dentro de la jeringa superior original 1 y se pueden desechar.

La figura 3 es un dibujo esquemático que muestra en más detalle el funcionamiento del espectrofotómetro 7. El detector 7 incluye una fuente de luz 9 y un fotodetector 10, que incluye medios electrónicos de control apropiados y está conectado al indicador 8. La fuente de luz 9 emite la luz 14 de una o más longitudes de onda seleccionadas, y la luz 14 pasa a través del tubo 1 1 que contiene algo del material expulsado de la jeringa 1. La longitud de onda se puede ajustar con un prisma o una rejilla de difracción.

Alternativamente se pueden usar LED que emiten una longitud de onda específica. Desde luego, el tubo es transparente o por lo menos translúcido a la longitud de onda seleccionada.

La figura 4 provee un diagrama esquemático de una modalidad alterna de esta invención. Esta modalidad incluye un tubo de ensayo o tubo de centrifuga 28 con un accesorio Luer-Lok® 30 en su parte inferior. Para mover las fracciones 3, 4, 5 y 6 a través del recipiente 28 es provista presión por un gas comprimido 26 abastecido en la parte superior del recipiente 28 a través de un tubo 24. El tubo 24 está sellado en la parte superior del recipiente 28 por un sello 20. Para abrir y cerrar el suministro de gas comprimido 26 se incluye una válvula 22 en la línea de suministro 24.

Puesto que la grasa rica en tejido vascular 5 absorbe a alrededor de 590 nm (en la escala visible) y la grasa escasa en tejido vascular 4 absorbe a alrededor de 570 nm (también en la escala visible), la longitud de onda seleccionada puede ser cualquiera de estas.

Si se selecciona una longitud de onda que corresponde a grasa escasa en tejido vascular 4 (570 nm), cuando el material no absorbe la luz 14 a la longitud de onda seleccionada, la luz 14 alcanza el fotodetector 10, y el mecanismo de control electrónico asociado con el fotodetector 10 cambia el indicador a la posición PUSH. Cuando el material absorbe a la longitud de onda seleccionada, la luz 14 no alcanza el fotodetector 10, y el mecanismo de control electrónico asociado con el fotodetector cambia el indicador a la posición STOP.

Por otra parte, si se usa una longitud de onda seleccionada que corresponde a la grasa rica en tejido vascular (590 nm), el material absorbe la luz 14 a la longitud de onda seleccionada, la luz 14 no alcanza el fotodetector 10 y el mecanismo de control electrónico asociado con el fotodetector 10 cambia el indicador a la posición PUSH. Cuando el material empieza a absorber a la longitud de onda seleccionada, la luz 14 alcanza el fotodetector 10 y el mecanismo de control electrónico asociado con el fotodetector cambia el indicador a la posición STOP.

De hecho, para discriminar entre la grasa escasa en tejido vascular 4 y rica en tejido vascular 5, se puede usar cualquier longitud de onda en la escala de 500 nm a 700 nm.

De esta manera, las posiciones PUSH y STOP del indicador 8 son instrucciones para que el operador oprima o no oprima el pistón 2 de la jeringa 1. De esta manera, la operación de la jeringa 1 se puede automatizar conectando los medios electrónicos del fotodetector 10 a un motor 16 conectado a un pistón 18 que puede oprimir el pistón 2. Entonces los medios electrónicos se programarían para apagar el motor 16 cuando el material en el tubo 11 absorba o deje de absorber a la longitud de onda seleccionada. En otras palabras, la longitud de onda cambia de aproximadamente 590 nm a aproximadamente 570 nm, o viceversa. Otras modificaciones y mejoramientos serán obvios para las personas familiarizadas con el campo de la espectrofotometría.

De manera similar, la modalidad alternativa de la figura 4 se puede automatizar usando una válvula de solenoide 22 y conectando el fotodetector 10 a esta válvula 22.

El método preferido de detección es la transmisión. En el método de transmisión, la fuente de luz 9 y el fotodetector 10 están en lados opuestos del tubo 11. En el método de reflectancia, la fuente de luz 9 y el fotodetector 10 están en el mismo lado del tubo. La luz 14 penetra una corta distancia en el tubo 11 y el material ahí presente, y rebota de la fuente de luz al fotodetector. Esto se ilustra en la figura 5. El método de transmisión, ilustrado en las figuras 3 y 4 es el tipo usado más comúnmente.

Claramente se pueden usar luces indicadoras en lugar del indicador 8. Además, se pueden seleccionar otras frecuencias para detectar la presencia o ausencia de otros componentes en las fracciones 4 y 5, escasa en tejido vascular y rica en tejido vascular, respectivamente. Un componente que es susceptible de fácil detección es la hemoglobina (oxigenada, desoxigenada, o ambas). La técnica de detección de hemoglobina se denomina oximetría. Otro buen componente para detectar sería el hierro. Además, aunque el tubo 11 es el dispositivo preferido para transportar el material de la jeringa 1 entre la fuente de luz 9 y el detector 10, se puede usar alternativamente cualquier cámara de detección que permita el paso del material. Si se usa la tubería 11 sola, la "cámara de detección" es la porción del tubo 11 en donde pasa la luz 14.

El principio de oximetría se basa en el hecho de que la hemoglobina oxigenada absorbe más luz infrarroja y permite el paso de más luz roja, mientras que la hemoglobina desoxigenada absorbe más luz roja y permite el paso de más luz infrarroja. La luz roja está en la banda de luz de longitud de onda de 600-750 nm. La luz infrarroja está en la banda de luz de longitud de onda de 850-1000 nm.

La oximetría de pulso utiliza un emisor de luz con LED rojos e infrarrojos que brillan a través de un sitio razonablemente translúcido con un buen flujo sanguíneo. Los sitios típicos son el dedo, el dedo del pie, el pabellón o lóbulo (superior) de la oreja. Enfrente del emisor está un fotodetector que recibe la luz que pasa a través del sitio de medición.

Existen dos métodos para enviar la luz a través del sitio de medición: transmisión y reflectancia. En el método de transmisión, el emisor y el fotodetector están uno enfrente de otro con el sitio de medición entre ambos. La luz puede pasar entonces a través del sitio. En el método de reflectancia, el emisor y el fotodetector están uno enseguida de otro en la parte superior del sitio de medición. La luz rebota del emisor al detector a través del sitio. El método de transmisión es el tipo usado más común y en esta exposición se implicará el método de transmisión.

Después de que las señales transmitidas de rojo (R) e infrarrojo (IR) pasan a través del sitio de medición y son recibidas en el fotodetector, se calcula la relación R/IR. La relación R/IR se compara con una tabla "de búsqueda" (hecha de fórmulas empíricas) que convierte la relación en un valor de saturación de oxígeno (SpÜ2). La mayoría de los fabricantes tienen sus propias tablas de búsqueda basadas en curvas de calibración derivadas de sujetos sanos a varios niveles de Sp02. Típicamente, una relación R/IR de 0.5 es igual a aproximadamente 100% de Sp02, una relación de 1.0 es igual a aproximadamente 82% de Sp02, mientras que una relación de 2.0 es igual a 0% de Sp02.

En el sitio de medición hay absorbedores de luz constantes. Estos son la piel, tejido, sangre venosa y sangre arterial. Sin embargo, con cada latido del corazón el corazón se contrae y hay una oleada de la sangre arterial que aumenta momentáneamente el volumen de sangre arterial a través del sitio de medición. Esto da como resultado más absorción de luz durante la oleada. Si las señales de luz recibidas en el fotodetector son observadas como "una forma de onda" habría picos con cada latido cardiaco y valles entre los latidos cardiacos. Si la absorción de luz en el valle (que incluiría todos los absorbedores constantes) se resta de la absorción de luz en el pico, entonces la resultante serían las características de absorción debidas solo al volumen añadido de sangre, que es arterial. Puesto que los picos ocurren con cada latido cardiaco o pulso, se acuñó el término "oximetría de pulso".

Se obtuvo una prueba del concepto de la presente invención separando aceite, grasa y grasa rica en tejido vascular en matraces separados, y fotografiando cada fracción a una amplificación de 4X. Se analizó el color, tono y saturación de las fotografías para determinar si podría determinarse cualquier diferencia distinguible. Hubo una diferencia obvia del color, tono y saturación entre cada capa.

Un oxímetro de pulso Datascope, modelo Accustat, parte No. 0998-00-0057-01 se modificó y usó para determinar la hemoglobina en cada fracción. La ganancia del conmutador de palanca interno se cambió de un cuarto de vuelta al máximo. La computadora se "engañó" en la lectura para la saturación de O2 dejando burbujas intermitentes de O2 cada ½ ce, simulando así la actividad pulsátil. De esta manera, el espécimen pudo ser aspirado hacia atrás y hacia adelante a lo largo de la línea IV que estaba comprimida directamente contra los LED retirados del alojamiento de plástico para formar una mejor conexión óptica. El aceite registró 0 max, la grasa pura registró 0 max, la grasa rica en tejido vascular registró 2 - 4 max. Esto se repitió en cuatro experimentos independientes con tres especímenes diferentes de grasa.

Ejemplo de uso del dispositivo clínico: Una mujer blanca de 99.8 kg se sometió a liposucción abdominal por razones estéticas. Se obtuvo un total de 300 ce de lipoaspirado. Se removió un total de 50 ce de grasa de la canasta de succión y se lavó tres veces con 50 ce de solución amortiguadora de fosfatos (PBS) para remover la sangre residual y el infranadante. Después se rebanaron 50 ce de la grasa en microinjertos mas pequeños usando tijeras quirúrgicas estériles. La grasa se filtró usando un colador metálico con tamaño de poro de 1 mm para remover las células individuales. Después se puso dentro de jeringas de 10 ce y se centrifugó a 300 g durante 15 minutos. Después se apreciaron tres fases: aceite, grasa, grasa rica en tejido vascular, y fase acuosa. La fase acuosa se removió fácilmente aplicando presión a la jeringa pero la presión se detuvo cuando se alcanzó la interfaz fase acuosa-grasa rica en tejido vascular. Entonces la jeringa se conectó a una segunda jeringa a través de un tubo que pasa a través de un colorímetro. El colorímetro se encendió y la fracción de grasa rica en tejido vascular se transfirió a la segunda jeringa oprimiendo nuevamente el pistón de la primera jeringa. El pistón se hizo avanzar hasta que el detector fue capaz de detectar solo la grasa escasa en tejido vascular de color amarillo puro. La grasa rica en tejido vascular de la segunda jeringa se usó para terapia de lipotransferencia.

Esta invención es un método para aislar la fracción vascular rica del tejido adiposo de mamífero para terapia médica. La fracción vascular se puede usar para agrandamiento del tejido blando de la piel de mamífero por medio de autolipotransferencia, o para sanación de heridas mediante inyección, dentro, debajo o alrededor de la herida para acelerar la sanación de la herida. También se puede usar para regeneración de tejido mediante inyección dentro, debajo o alrededor del tejido dañado para acelerar la regeneración. Para permitir una mejor separación de la fracción rica en tejido vascular de la fracción escasa en tejido vascular se le puede agregar al tejido adiposo medio de cultivo de tejido especial o gradientes adicionales. Para inducir la diferenciación de las células madre derivadas del tejido adiposo en tejidos de tipo ectodérmico, o mesodérmico o endodérmico, se le puede agregar al tejido adiposo medio de cultivo de tejido especial adicional. El tejido procesado se puede usar como un aloinjerto, autoinjerto, o xenoinjerto.

Esta invención también es un dispositivo compuesto de una jeringa y un detector capaz de diferenciar, solo o en combinación con cualquiera de lo siguiente: color, saturación de luz, luz infrarroja, hemo, oxígeno y hierro, la fracción grasosa avascular amarilla, de un color de longitud de onda de aproximadamente 570 nm, de la fracción de grasa vascular rica en oxígeno y hemo de color anaranjado, con un color de longitud de onda de aproximadamente 590 nm. El detector puede ser desechable o esterilizable y reutilizable.

De esta manera, la presente invención se ha descrito haciendo referencia a una modalidad particular para una aplicación particular. Las personas con conocimientos medios en la materia y con acceso a las presentes enseñanzas reconocerán modificaciones, aplicaciones y modalidades adicionales dentro del alcance de la misma.

Por lo tanto, se considera que las reivindicaciones anexas cubren todas y cada una de dichas aplicaciones, modificaciones y modalidades dentro del alcance de la presente invención.

Claims (19)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un método para aumentar la fracción vascular del tejido adiposo, que comprende: (a) despedazar el tejido adiposo en piezas pequeñas; (b) lavar dichas piezas para remover la sangre, el fluido tumescente y las ADSC separadas; (c) colocar dichas piezas lavadas en un recipiente de separación; (d) aplicar una fuerza centrífuga a dicho recipiente de separación de tal manera que las fases oleosa, de grasa rica en tejido vascular, grasa escasa en tejido vascular y acuosa, se separan en capas, dichas capas teniendo diferentes colores; (e) acoplar dicho recipiente de separación con un área de detección de un dispositivo seleccionado de un espectrofotómetro, un colorímetro, o un oxímetro; (f) hacer que dichas capas dentro del recipiente de separación se muevan con respecto a dicha área de detección, y que fluyan hacia un recolector de grasa rica en tejido vascular; (g) recoger dicha grasa rica en tejido vascular en dicho recolector; (h) detectar con dicho dispositivo un límite entre dicha grasa rica en tejido vascular y una siguiente capa; y (i) detener el flujo de dichas capas hacia dicho recolector de grasa rica en tejido vascular en respuesta a la detección de dicho límite.

2.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dichas piezas son suficientemente pequeñas para pasar a través de una cánula de liposucción.

3.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho recipiente de separación es un dispositivo seleccionado de una jeringa, un tubo, y un tubo con un accesorio afilado en un extremo.

4.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha grasa se puede despedazar por medios seleccionados del grupo que comprende: rayos láser, energía sónica, energía de longitud de onda de radio, litotripsia, hifrecación, facoemulsificación, sonicación, cuchillas giratorias, filtración en serie, filtración forzada en tamiz, y medios químicos seleccionados de colagenasa y medio hipertónico.

5.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el lavado se realiza con una sustancia seleccionada del grupo que comprende solución salina, medios de cultivo de tejido, y solución amortiguadora de fosfatos.

6.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende la adición de un gradiente no tóxico a dichas piezas lavadas en el recipiente de separación, para mejorar la separación de dichas capas; dicho gradiente no tóxico seleccionado del grupo que comprende: medios de cultivo de tejido, Histopaque 1077, cera, vaselina, Percoll y CsCI.

7.- El método de conformidad con la reivindicación 5 o 6, caracterizado además porque dichos medios de cultivo de tejido se seleccionan del grupo que comprende: GMEM, RPMI, de Eagle, de Fischer, DMEM, de Iscove, de McCoy, L-15, DME-F1 y de Ham F12.

8. - Un dispositivo para detectar cuando una capa de grasa rica en tejido vascular en una cámara de separación, que contiene un material que incluye dicha capa de grasa rica en tejido vascular y una capa de grasa escasa en tejido vascular, pasa a través de dicha cámara de separación, que comprende: (a) una cámara de detección acoplada con dicha cámara de separación; (b) medios para hacer que dicho material se mueva a través de dicha cámara de separación y dicha cámara de detección; (c) dicha cámara de detección comprendiendo: (i) una fuente de luz que dirige una luz de una primera longitud de onda seleccionada a dicho material; y (ii) un fotodetector colocado para detectar la luz refractada o reflejada por dicho material; (d) medios electrónicos de control conectados con dicho fotodetector; y (e) medios indicadores para indicar el cambio en la intensidad o longitud de onda de la luz, detectado por dicho fotodetector, que corresponde al paso completo de dicha capa rica en tejido vascular a través de dicha cámara de detección.

9. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque comprende medios de respuesta para detener el movimiento de dicho material a través de dicha cámara de separación y dicha cámara de detección.

10.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque dichos medios indicadores se seleccionan de una palanca y una luz.

11. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque dicha longitud de onda seleccionada corresponde al color amarillo puro de dicha grasa escasa en tejido vascular.

12. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque dicha longitud de onda seleccionada corresponde a la longitud de onda de absorción del hierro de la hemoglobina.

13. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque dicha longitud de onda seleccionada corresponde al color anaranjado puro de dicha grasa rica en tejido vascular.

14.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque dicha longitud de onda seleccionada está en la escala de 500 nm a 700 nm.

15. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque dicha longitud de onda seleccionada corresponde a la longitud de onda de absorción de la hemoglobina oxigenada.

16. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque dicha longitud de onda seleccionada está en la escala de 600 nm a 750 nm.

17. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque dicha longitud de onda seleccionada corresponde a la longitud de onda de absorción de la hemoglobina desoxigenada.

18. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque dicha longitud de onda seleccionada está en la escala de 850 nm a 1000 nm.

19. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque comprende: una válvula de solenoide conectada con dicha cámara de detección y dichos medios electrónicos de control; dicha válvula de solenoide teniendo un primer orificio de salida y un segundo orificio de salida; dichos medios electrónicos de control programados adicionalmente para hacer que dicha válvula de solenoide dirija normalmente el flujo de material a través de dicho primer orificio de salida, y para dirigir el flujo de material a dicho segundo orificio de salida cuando se detecta la capa rica en tejido vascular en dicha cámara de detección.