PT2167150E - Material compósito poroso, processo de preparação do mesmo e utilização para se obter dispositivos para engenharia de tecidos - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO

"MATERIAL COMPÓSITO POROSO, PROCESSO DE PREPARAÇÃO DO MESMO E UTILIZAÇÃO PARA SE OBTER DISPOSITIVOS PARA ENGENHARIA DE TECIDOS" A presente invenção refere-se a um material compósito poroso, ao processo de preparação do mesmo e sua utilização para regeneração de osso e/ou cartilagem óssea e para se obter dispositivos para engenharia de tecidos.

Tal como entendido, o tecido ósseo é um material compósito biomineralizado bastante complexo que consiste principalmente em componentes inorgânicos tais como hidroxiapatite (HA) e água (70-80%) e componentes orgânicos, tais como colagénio tipo I, proteoglicanos e outras proteínas não colagénias (20%—30%). Durante a formação do osso, acumulam-se nanocristais de hidroxiapatite de baixa critalinidade e associam-se intimamente na componente orgânica na sua forma fibrosa, de modo a formarem um material compósito nanoestruturado com excelentes propriedades elásticas e mecânicas. O defeito do osso e necessidade relativa de reintegração de volume perdido ou necessidade de incrementar o volume existente constitui um grande desafio no campo ortopédico, maxilofacial e neurocirúrgico. Foram investigados vários biomateriais, os quais foram propostos como substitutos ósseos. Estes têm de demonstrar propriedades elevadas de bio-compatibilidade e simultaneamente características biomiméticas, como as de activação de mecanismos biológicos com tecidos ósseos hospedeiros e respectivos componentes celulares, 2 promovendo, assim, a nova formação e processos de consolidação óssea. Quando esta função se encontra completa, estes materiais são normalmente completamente reabosorvidos, deixando espaço exclusivo ao osso recém-formado. Este processo de regeneração é normalmente indicado como "regeneração óssea guiada".

Por exemplo, no Pedido de Patente Internacional WO 03/071991 é descrita uma matriz porosa, a qual pode ser utilizada como material de regeneração óssea, consistindo num polímero fribilar, insolúvel em água, principalmente um colagénio insolúvel, um derivado do colagénio ou um derivado da gelatina modificado, mineralizado com fosfato de cálcio. O biopolímero pode ser misturado com um ligante hidrossolúvel, por exemplo, colagénio, gelatina, ácido poliláctico, ácido poliglicólico solúveis e outros. A mineralização foi obtida ao se tratarem as fibras do polímero com soluções aquosas de iões de cálcio e iões de fosfato com um pH básico. Depois, o ligante hidrossolúvel foi adicionado e misturado com a solução aquosa do biopolímero mineralizado, cuja mistura daí resultante foi arrefecida e liofilizada. A matriz porosa pode ser reticulada ao se adicionar, por exemplo, glutaraldeído. O Pedido de Patente internacional WO 06/031196 divulga um compósito poroso que consiste numa carga biomaterial e mineral. O biomaterial pode ser seleccionado a partir de uma grande variedade de produtos, os quais incluem proteínas (por exemplo, colagénio, elastina, gelatina e outras), peptídeos, polissacarídeos. A carga mineral pode ser fosfato de cálcio, por exemplo apatite ou apatite substituída ou brushite, fosfato tricálcico, fosfato octacálcico. O biomineral pode ser reticulado com vários 3 agentes reticulantes, tais como acrilamidas, diões, glutaraldeído, acetaldeído, formaldeído ou ribose. 0 compósito pode ser preparado ao se misturar o biomaterial e carga mineral em água, de acordo com vários métodos, para se obter uma suspensão, a qual é posteriormente liofilizada.

Chun-Hsu Yao et al. "Calvarial bone response 5 to tricalcium phosphate-genipin crosslinked gelatin com-posite", Biomaterials 26 (2005), p. 3065-3074, relata um estudo sobre a resposta biológica in vivo de um compósito biodegradável poroso obtido a partir de gelatina reticulada com genipina e partículas cerâmicas de fosfato de tricálcico.

Uma solução aquosa de qenipina de 0,5 p/% foi adicionada a 18% de uma solução aquosa de gelatina para se obter reticulação da gelatina. Subsequentemente, o fosfato tricálcico foi adicionado sob a forma de partículas, com um tamanho de 200-300 pm (da Merck). Após solidificação, o compósito tinha sido congelado a -80°C e liofilizado.

Yoshitake Takahashi et al. "Osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells in biodegradable sponges composed of gelatin and β-tricalcium phosphate", Biomaterials 26 (2005), p. 3587-3596, descreve a preparação de materiais biodegradáveis porosos que consistem em gelatina e fosfato β-tricálcico e da sua utilização para diferenciação osteogénica in vitro de células estaminais mesenquimais. Estes materiais foram preparados por meio de reticulação de gelatina com glutaraldeído na presença de fosfato β-tricálcico e subsequente liofilização.

Hae-Won Kim et al. "Stimulation of osteoblast responses to biomimetic nanocomposites of gelatin-hydroxyapatite for 4 tissue engineering scaffolds", Biomaterials 26 (2005), p. 5221-5230, diz finalmente respeito a um estudo sobre a resposta in vitro de células osteoblásticas na presença de um nanocompósito à base de colagénio/hidroxiapatite. O nanocompósito foi preparado por co-precipitação de hidroxiapatite com uma solução de gelatina e subsequente liofilização. A hidroxiapatite pode ser obtida ao se adicionar iões de cálcio e iões ou ao se misturar directamente hidroxiapatite, sob a forma de um pó, com a solução de gelatina.

Os requerentes tinham como objectivo obter um material compósito poroso utilizável para acelerar a regeneração do osso e/ou cartilagem óssea, apresentando uma taxa de reabsorção in vivo, em proporção com os processos de rápida formação de tecido novo, de modo a que o material compósito referido seja principalmente adequado para o desenvolvimento de técnicas de regeneração de osso e/ou cartilagem óssea e para construir dispositivos de engenharia de tecidos.

Os requerentes descobriram surpreendentemente que esta questão pode ser resolvida por um material compósito poroso, como reivindicado nas reivindicações que se seguem, em que, pelo menos, um biopolímero tão interdisperso está presente, com um componente mineral de fosfato de cálcio que inclui de 50 p/% a 95 p/% de um fosfato a-tricálcico (α-TCP, a-Ca3 (P04)2) e de 5 p/% a 50 p/% de fosfato de octacálcico (OCP, Ca8H2 (P04) 6-5H20), para o peso total do componente mineral. A referida combinação de α-TCP e OCP permite uma maior taxa de reabsorção in vivo e, por conseguinte, uma formação mais rápida de novo tecido ósseo com um componente mineral de baixa cristalinidade, com uma 5 estrutura nanocristalina, sendo as características referidas muito semelhantes às características das apatites biológicas. Por conseguinte, de acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção refere-se a um material compósito poroso, que inclui, pelo menos, um biopolímero interdisperso com um componente mineral de 50 p/% a 95 p/% de um fosfato a-tricálcico (α-TCP), e de 5 p/% a 50 p/% de fosfato de octacálcico (OCP), para o peso total do componente mineral.

Preferencialmente, o componente mineral inclui de 60 p/% a 85 p/% de α-TCP e de 15 p/% a 40 p/% de OCP. Mais preferencialmente, o componente mineral inclui de 70 p/% a 80 p/% de α-TCP e de 20 p/% a 30 p/% de OCP.

Preferencialmente, o biopolímero é uma proteína ou um polissacarídeo. Mais preferencialmente, o biopolímero é uma proteína hidrossolúvel, em particular, gelatina animal obtida, por exemplo, por extracção de tecido biológico tal como músculo, tecido conjuntivo, por exemplo, osso, tendão, ligamento ou cartilagem ou pele ou derme. O material compósito poroso inclui preferencialmente de 30 p/% a 99 p/%, mais preferencialmente de 55 p/% a 95 p/%, como referido de, pelo menos, um polímero, e de 1 p/% a 70 p/%, mais preferencialmente de 5 p/% a 45 p/% do componente mineral tal como acima definido, sendo a percentagem expressa com respeito ao peso total do material compósito poroso.

De acordo com um outro aspecto, a presente invenção refere-se a um processo para preparação de um material compósito poroso tal como acima divulgado e que inclui: uma mistura de, pelo menos, um biopolímero com um componente mineral que consiste substancialmente de fosfato 6 α-tricálcico (α-TCP) num meio aquoso de modo a se obter uma espuma;

Permitindo que a espuma obtida se mantenha durante um período de tempo suficiente para se obter gelificação do biopolímero; arrefecendo a espuma a uma temperatura inferior a -20° C, preferencialmente inferior a -90° C; liofilizando a espuma arrefecida.

De acordo com um outro aspecto, a presente invenção refere-se à utilização de um material compósito poroso como acima divulgado, como um material para regeneração óssea e/ou cartilagem óssea.

De acordo com um outro aspecto, a presente invenção refere-se à utilização de um material compósito poroso como acima divulgado, como um material para a produção de dispositivos para engenharia de tecidos.

De acordo com um outro aspecto, a presente invenção refere-se à utilização de um material compósito poroso como acima divulgado, como um material para regeneração óssea e/ou cartilagem óssea (estrutura).

De acordo com o processo integrado na presente invenção, a combinação α-TCP e OCP, como acima definida, é obtida a partir de α-TCP, uma vez que α-TCP, num ambiente aquoso, é parcialmente hidrolisado para OCP. A este respeito, vide A. Bigi et al. "α-Tricalcium phosphate hydrolysis to octacalcium phosphate: effect of sodium polyacrylate", Biomaterials 23 (2002), p. 1849-1854. É de considerar que este resultado não é obtenível a partir de outros fosfatos de cálcio, por exemplo a partir de β-TCP, o qual é uma forma cristalográfica de TCP completamente diferente de α-TCP, nem da hidroxiapatite, a qual é o constituinte principal de produtos comerciais 7 normalmente comercializados como TCP, tal como demonstrado pelas experiências desenvolvidas pelos requerentes e presentemente registadas.

De acordo com uma realização preferida, existe, pelo menos, um biopolimero presente no material compósito poroso que é reticulado, de acordo com a presente invenção. Deste modo, é possivel modular a caracteristica de alta resistência à pressão mecânica e a maior resistência à degradação após as necessidades de aplicação. A reticulação do polímero pode ser obtida ao se adicionar, pelo menos, um agente reticulante durante a preparação. 0 agente reticulante pode ser seleccionado, por exemplo, a partir de: Amidos, tais como acrilamida; aldeídos, tais como glutaraldeído; dióis.

Um agente reticulante particularmente preferido é genipina, um produto natural biodegradável de citotoxicidade muito baixa. A genipina é o produto de hidrólise de geniposide, normalmente obtido a partir da fruta da Gardenia jasminoides Ellis. 0 agente reticulante é adicionado ao meio aquoso no qual o biopolimero e α-TCP são dispersos, ao mesmo tempo que se agita a mistura durante um período de tempo suficiente para se obter a reticulação do biopolimero. A quantidade do agente reticulante é normalmente de 0,5 p/% a 5 p/%, preferencialmente de 1,5 p/% e 3,0 p/%, para o peso do biopolimero.

Antes do arrefecimento e liofilização, é permitido que a espuma obtida repouse durante um período de tempo suficiente para se obter a gelificação do biopolimero.

Para moldar a forma e o tamanho do material final para que o mesmo seja adequado para a utilização pretendida, a 8 fase de gelificação pode ser realizada num molde com uma forma adequada. Deste modo, as perdas são minimizadas. Alternativamente, para se obter a forma e tamanho desejados, é possível cortar o material após a liofilização. A fase de liofilização pode ser realizada por técnicas conhecidas, a uma temperatura normalmente não superior a -20° C, preferencialmente entre -40 e -60° C, durante um período de tempo não inferior a 18 horas, preferencialmente entre 24 horas e 3 dias, sob pressão reduzida, normalmente inferior a 10 milibares, preferencialmente de 0,1 e 1,0 milibares. O material compósito, de acordo com a presente invenção, apresenta uma estrutura porosa com um tamanho médio de partícula de 1 a 500 ym. Através de análise SEM, a estrutura porosa apresenta tanto uma macroporosidade como uma microporosidade, com macroporos interligados em que as partículas têm um tamanho médio de 100 a 200 ym. As paredes de macroporos são microporosas, o tamanho médio das partículas dos microporos com poucos ym. O material compósito poroso, de acordo com a presente invenção, pode incluir células para engenharia do tecido in situ e/ou in vitro. Estas células, diferenciadas (tais como osteoblastos, osteocitos, condroblastos, condrócitos) e/ou indiferenciadas (tais como células estaminais mesenquimais) autólogas ou homólogas, podem ser associadas com o material compósito poroso durante a fase de implante cirúrgico ou podem ser cultivadas no mesmo para se obter estruturas produzidas in vitro as quais serão implantadas in vivo. Os factores de crescimento ou outras proteínas e/ou estimulantes biológicos (tanto sintetizados e biológicos 9 como autólogos ou homólogos), podem ser associados com o material compósito poroso durante a fase de produção dos mesmos, simultaneamente com o implante cirúrgico com ou sem células e durante a fase de construção de produção in vitro antes da colocação do implante. A presente invenção será presentemente ilustrada por alguns exemplos, os quais não deverão, de forma alguma, ser considerados como limitativos ao âmbito da presente invenção.

As Figuras anexas ilustram:

Fig. 1 Várias ampliações de imagens de microscopia electrónica de varrimento (SEM) de um material de gelatina poroso, o qual não contém o componente mineral;

Fig. 2, 3, 4 e 5: Várias ampliações de imagens de SEM do material compósito poroso de acordo com a presente invenção, o qual contém o componente mineral numa quantidade de 9 p/% (Fig. 2), 23 p/% (Fig. 3), 33 p/% (Fig. 4), 42 p/% (Fig. 5) respectivamente, para a quantidade total do material compósito poroso; Fig. 6: diagrama de difracção de raios X do material compósito poroso da presente invenção; Fig. 7, 8, 9: diagrama de difracção de raios X de pós do componente mineral, o qual é isolado dos materiais compósitos porosos da presente invenção e que contêm o componente mineral numa quantidade de 23 p/% (Fig. 7), 33 p/% (Fig. 8), 42 p/% (Fig. 9) respectivamente, para a quantidade total do material compósito poroso;

Fig. 10: Diagrama de difracção de raios X de pós de β-TCP utilizados para preparar material compósito poroso de acordo com a técnica conhecida;

Fig. 11: X diagrama de difracção de raios X de pós do componente mineral isolado do material compósito poroso 10 obtido de β-TCP de acordo com a técnica conhecida, sendo que o referido componente mineral está presente numa quantidade de 33 p/%, para o peso total do material compósito poroso;

Fiq. 12: diaqrama de difracção de raios X de pós do produto comercial TCP (Merck) utilizado para preparar um material compósito poroso de acordo com a técnica conhecida;

Fig. 13: diagrama de difracção de raios X de pós do componente mineral isolado do material compósito poroso obtido do produto comercial TCP (Merck), de acordo com a técnica conhecida, sendo que o referido componente mineral está presente numa quantidade de 42 p/%, para o peso total do material compósito poroso; EXEMPLOS 1-5

Materiais Utilizados

Foi utilizada gelatina de pele de porco obtida por meio de extracção com ácido.

Foi preparado α-TCP por reacção de estado sólido de uma mistura de CaCC03 com CaHP04-2H20 com uma proporção molar de 1:2 a 1300°C durante 5 horas. O produto sólido foi finamente moído antes de ser utilizado.

Preparação de material compósito poroso A preparação de várias amostras foi conduzida de acordo com as fases seguintes. a) A gelatina foi dissolvida em água que continha a-TCP em concentrações de modo a se obter uma quantidade do componente mineral, no material compósito final, de 9 p/% (Exemplo 2), de 23 p/% (Exemplo 3), de 33 p/% (Exemplo 4) e 11 de 42 p/% (Exemplo 5). A dissolução foi obtida por meio de agitação mecânica a 40°C durante 50 minutos a 1 000 rpm. No final da agitação, foi obtida uma espuma. b) A espuma foi gelificada ao mesmo tempo que se manteve numa placa de Petri à temperatura ambiente durante 10 a 40 minutos. c) O gel obtido foi gelificado por imersão em azoto liquido (-195°C) durante 10 minutos. d) O gel gelificado foi liofilizado a -50°C durante 24 horas à pressão de 1 milibar.

Foi igualmente preparado um material poroso como uma referência, utilizando gelatina sem se adicionar o α-TCP, e seguindo os mesmos métodos acima referidos. (Exemplo 1)

Se se pretendem amostras de material compósito reticulado, após a fase (a), pode ser adicionada uma solução aquosa de genipina para se obter uma quantidade de genipina de 1,5 p/% para o peso da gelatina. A composição daí resultante é depois mantida sob agitação durante 10 minutos.

Caracterização dos materiais compósitos

Fig. 2-5 as imagens são micrografias SEM de material compósito poroso, de acordo com a presente invenção, que incluem o componente mineral em quantidades de: 9 p/% (Exemplo 2, Fig. 2), 23 p/% (Exemplo 3, Fig. 3); 33 p/% (Exemplo 4, Fig. 4), 42 p/% (Exemplo 5, Fig. 5). Como referência, a Fig. 1 ilustra imagens SEM do material de gelatina porosa, de acordo com o Exemplo 1, não contendo o componente mineral, em várias ampliações.

Como é possível observar, a estrutura porosa exibe uma macroporosidade e uma microporosidade. Os macroporos, que pareciam interligados, possuem um tamanho médio de 12 partícula de 100-200 μιη. As imagens não apresentam detalhes relacionados com a fase inorgânica, apresentando uma excelente homogeneização dos componentes de material compósito. A caracterização da estrutura cristalina do componente mineral foi efectuada por análise de difracção de raios X de pós, utilizando um difractómetro PANalytical X'Pert PRO.

Fig. 6 apresenta o diagrama de difracção de raios X de pós obtidos do α-TCP utilizados para preparar amostras do material compósito poroso. Todos os picos de difracção coincidem com os picos caracteristicos de α-TCP (no diagrama, o ficheiro de referência ICDD de α-TCP é apresentado por segmentos que correspondem aos picos caracteristicos). A Fig. 7 apresenta o digrama de difracção de raios X de pós obtidos do componente mineral isolado do material compósito (por solubilização de gelatina) contendo 23 p/% do componente mineral imediatamente após liofilização (Exemplo 3) . O diagrama apresenta, assim como os picos típicos de α-TCP, a presença de outros picos de difracção típicos de OCP (no diagrama, o ficheiro de referência ICDD de OCP é apresentado por segmentos que correspondem aos picos caracteristicos).

Foram obtidos resultados semelhantes para amostras com conteúdos de componentes minerais diferentes, tal como se pode ver na Fig. 8 (33 p/%, Exemplo 4) e Fig. 9 (42w/%, Exemplo 5) . A quantidade relativa das duas fases α-TCP e OCP foi calculada por refinamento estrutural de todo o diagrama de difracção, realizado ao se utilizar o programa QUANTO. Os dados obtidos são muito semelhantes para todas as amostras examinadas; e os valores mediados dos materiais 13 compósitos com conteúdos de componentes minerais diferentes, examinados a vários momentos após preparação de até um mês, são 26 ± 5% OCP e 74 ± 5% a-TCP.

As amostras de materiais compósitos foram sujeitas a pressão por um dinamómetro INSTRON 4465 equipado com uma célula de carga de 1 KN com 1 mm/velocidade min/bar. Os resultados mostram que o conteúdo do componente mineral afecta as características mecânicas sob pressão. De facto, as características mecânicas aumentam como uma função do conteúdo do componente mineral: o valor da tensão aumenta sob pressão a partir do valor médio de 0,08 ± 2 MPa, para amostras livres de componente mineral, para o valor de 0,21 ± 3 MPa para as amostras com um conteúdo de componente mineral de a 70 p/%. Actualmente (simultaneamente), o valor do módulo de Young aumenta de 0,9 ±1 MPa para 4 ± 1 MPa.

Foi realizada uma análise de porosimetria por intrusão nas amostras de material compósito acima por meio dos equipamentos ThermoFinnigan Pascal 140 e Pascal 240, utilizando uma pressão máxima de 240 MPa e uma amostra de mercúrio de contacto angular de 140 °. O tamanho do poro foi igualmente medido em imagens de SEM. Os resultados indicam porosidade interligada devido a macroporos e microporos, variando em tamanho de 1 a 500 pm. EXEMPLOS 6-7 (de acordo com a técnica conhecida)

Foram realizados alguns testes preparativos de um material compósito poroso utilizando os mesmos métodos tal como acima indicado nos Exemplos 1-5, mas utilizando β-ΤΟΡ como componente inorgânico em vez de μ-TCP (Exemplo 6) ou o produto comercial da Merck indicado como TCP (Exemplo 7). 14

Foi preparado α-TCP por reacção de estado sólido de uma mistura de CaCC03 com CaHP04-2H20 com uma proporção molar de 1:2 a 1000° C durante 15 horas. O diagrama de difracção de raios X do produto objectivo é ilustrado na Fig. 10. Todos os picos de difracção coincidem com os picos característicos de β-TCP (no diagrama, o ficheiro de referência ICDD de β-TCP é apresentado por segmentos que correspondem aos picos caracteristicos). A Fig. 11 apresenta o digrama de difracção de raios X de pós obtidos do componente mineral isolado do material compósito (por solubilização de gelatina) contendo 33 p/% do componente mineral imediatamente após liofilização. Todos os picos de difracção coincidem com os picos caracteristicos de β-TCP (o ficheiro de referência ICDD de β-TCP é igualmente registado por segmentos que correspondem aos picos caracteristicos). Não se regista uma quantidade significativa de OCP e β-TCP. O diagrama de difracção de raios X do produto comercial TCP (Merck) é apresentado na Fig. 12. Todos os picos de difracção coincidem, de facto, com os picos caracteristicos de HA e não de TCP (o ficheiro de referência ICDD de HA é apresentado por segmentos que correspondem aos picos caracteristicos) . A Fig. 13 apresenta o digrama de difracção de raios X de pós obtidos do componente mineral isolado do material compósito (por solubilização de gelatina) contendo 42 p/% do componente mineral imediatamente após liofilização. Todos os picos de difracção coincidem com os picos caracteristicos de HA (neste caso, também o ficheiro de referência ICDD de HA é apresentado por segmentos que correspondem aos picos 15 característicos). Não se regista uma significativa de OCP e β-TCP. 15 quantidade 16

REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO

Esta lista das referências citadas pelo requerente serve apenas para conveniência do leitor. Esta lista não faz parte do documento da patente europeia. Apesar da compilação cuidadosa das referências, os erros ou as omissões não podem ser excluídos e o IEP não assume qualquer responsabilidade a este respeito.

Documentos de patente citados na descrição: • WO 03071991 A [0004] • WO 06031196 A [0005]

Literatura, não relacionada com patentes, citada na descrição: • Chun-Hsu Yao et al. Calvarial bone response to tricalcium phosphate-genipin crosslinked gelatin composite. Biomaterials, 2005, vol. 26, 3065-3074[0006] • Yoshitake Takahashi et al. Osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells in biodegradable sponges composed of gelatin and β-tricalcium phosphate. Biomaterials, 2005, vol. 26, 3587-3596 [0007] • Hae-Won Kim et al. Stimulation of osteoblast responses to biomimetic nanocomposites of gelatin-hydroxyapatite for tissue engineering scaffolds. Biomaterials, 2005, vol. 26, 5221-5230 [0008] • A. Bigi et al. a-Tricalcium phosphate hydrolysis to octacalcium phosphate: effect of sodium polyacrylate. Biomaterials, 2002, vol. 23, 1849-1854 [0017]

Claims (17)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Material compósito poroso, que inclui, pelo menos, um biopolimero interdisperso com um componente mineral de 50 p/% a 95 p/% de um fosfato a-tricálcico (α-TCP) e de 5 p/% a 50 p/% de fosfato octacálcico (OCP), para o peso total do componente mineral.

2. Material compósito poroso de acordo com a reivindicação 1, em que o componente mineral inclui de 60 p/% a 85 p/% de α-TCP e de 15/% a 40 p/% de OCP.

3. Material compósito poroso de acordo com a reivindicação 2, em que o componente mineral inclui de 7 0 p/% a 80 p/% de α-TCP e de 20/% a 30 p/% de OCP.

4. Material compósito poroso de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o componente mineral é obtido por hidrólise parcial in situ de a- TCP .

5. Material compósito poroso de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o referido pelo menos um biopolimero é uma proteína ou um polissacarideo.

6. Material compósito poroso de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, que inclui de 30 p/% a 99 p/%, mais preferencialmente de 55 p/% a 95 p/%, do referido pelo menos um polímero, e de 1 p/% a 70 p/%, 2 mais preferencialmente de 5 p/% a 45 p/% do componente mineral.

7. Material compósito poroso de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o referido pelo menos um biopolimero é reticulado.

8. Material compósito poroso de acordo com a reivindicação 7, em que o referido pelo menos um biopolimero é reticulado por genipina.

9. Material compósito poroso de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, com uma estrutura porosa em que o valor médio do tamanho das partículas está compreendido entre 1 e 500 pm.

10. Material compósito poroso de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, que inclui ainda células diferenciadas e/ou indiferenciadas, factores de crescimento autólogos ou homólogos ou outras proteínas e/ou estimuladores biológicos.

11. Processo para preparar um material compósito poroso de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, que inclui: misturar, pelo menos, um biopolimero com um componente mineral composto essencialmente de fosfato a-tricálcico (α-TCP) num meio aquoso, de modo a se obter uma espuma; 3 deixar a espuma obtida dessa forma durante um período de tempo suficiente para se obter a gelificação do biopolímero; arrefecer a espuma a uma temperatura inferior a -20°C, de preferência inferior a -90°C; liofilizar a espuma arrefecida.

12. Processo de acordo com a reivindicação 11, em que pelo menos um agente reticulante é ainda adicionado ao meio aquoso.

13. Processo de acordo com a reivindicação 12, em que o agente reticulante referido é genipina.

14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, em que a fase de liofilização é executada a uma temperatura não superior a -20°C, preferencialmente entre -40 e -60° C, durante um período de tempo não inferior a 18 horas, preferencialmente entre 24 horas e 3 dias, sob pressão reduzida, inferior a 10 milibares, preferencialmente de 0,1 e 1,0 milibares.

15. Utilização de um material compósito poroso de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10 para a produção de um material para regeneração óssea e/ou de cartilagem óssea.

16. Utilização de um material compósito poroso de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10 para a produção de um dispositivo de engenharia de tecidos. 4

17. Utilização de um material compósito poroso de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10 para a produção de um substituto ósseo e/ou de cartilagem óssea. 1/9 1/9

FIG 1 2/9

FIG 2 3/9

FIG 3 4/9

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FIG 5 6/9

Posição FIG ? 7/9 FTfi sΓ JLv-T O Intensidade (a. u.) Intensidade (a. u.)

8/9 FIG 10

Posição (“2Θ) Intensidade (a. u.)

FIG 11 9/9 FIG 12

Posição Intensidade (a. u.)

Posição FIG 13