RU2737505C1 - Stent with polymer coating medical article - Google Patents

Stent with polymer coating medical article Download PDF

Info

Publication number
RU2737505C1
RU2737505C1 RU2019142524A RU2019142524A RU2737505C1 RU 2737505 C1 RU2737505 C1 RU 2737505C1 RU 2019142524 A RU2019142524 A RU 2019142524A RU 2019142524 A RU2019142524 A RU 2019142524A RU 2737505 C1 RU2737505 C1 RU 2737505C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stent
polymer
polysiloxane
coating
medicine
Prior art date
Application number
RU2019142524A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Анатольевич Севостьянов
Константин Владимирович Сергиенко
Александр Сергеевич Баикин
Елена Олеговна Насакина
Сергей Викторович Конушкин
Михаил Александрович Каплан
Алена Михайловна Царева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН)
Priority to RU2019142524A priority Critical patent/RU2737505C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2737505C1 publication Critical patent/RU2737505C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/82Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/28Materials for coating prostheses
    • A61L27/34Macromolecular materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L29/00Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
    • A61L29/08Materials for coatings
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/08Materials for coatings
    • A61L31/10Macromolecular materials

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medicine, namely to implantable vascular medical devices for local delivery of a therapeutic agent, and discloses a medical product of a stent with polymer coatings. Stent includes metal base with diameter of 16 mm and length of 30 mm in open state, is woven from single wire of 280 mcm-thick TiNi alloy, having shape memory effect, wherein the stent is coated with a continuous coating of a non-bioresorbable polysiloxane polymer, which provides reliable adhesion to the base, wherein for applying the polysiloxane, a method is used for dipping into a solution with additive 4 wt. % of a cold curing catalyst, rate of extracting the stent from the container with polymer is 0.5 mm/s, and a biodegradable coating which is a polyglycolide containing a drug which is applied on the inner surface of the stent by spraying through a nozzle.
EFFECT: stent is characterized by longevity, wide range of operational properties and high biocompatibility due to complex multicomponent structure of created material and can be used for prevention and treatment of stenosis.
1 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно к имплантируемым сосудистым медицинским устройствам для локальной доставки терапевтического средства или нескольких средств, и может быть использовано для профилактики и лечения стеноза.The invention relates to medicine, namely to implantable vascular medical devices for local delivery of a therapeutic agent or several agents, and can be used for the prevention and treatment of stenosis.

Известно изобретение двойной стент (RU2 706 532 С1, опубл. 19.11.2019), состоящее из внешнего стента, полимерного слоя, расположенного на внутренней поверхности внешнего стента, внутренний стент, расположенный с внутренней стороны полимерного слоя, указанного ранее и внутреннего полимерного слоя, расположенного на внутренней стороне внутреннего стента. Данная конструкция предназначается для качественного соединения полимерного слоя с металлической основой изделия, а также подразумевает повышенные силы радиального расширения по отношению к одинарным стенам стандартных дизайнов, в случаях, когда есть клиническая необходимость в этом.Known invention is a double stent (RU2 706 532 C1, publ. 11/19/2019), consisting of an external stent, a polymer layer located on the inner surface of the external stent, an internal stent located on the inner side of the polymer layer specified above and an internal polymer layer located on the inside of the inner stent. This design is intended for high-quality connection of the polymer layer with the metal base of the product, and also implies increased forces of radial expansion in relation to single walls of standard designs, in cases where there is a clinical need for this.

Недостаток данного изобретения указан в самом изобретении, а именно из-за многослойной конструкции, подразумевающей два металлических каркаса, появляется повышенная толщина конструкции, которую предлагается снизить путем применения более тонких металлических стентов. Однако снижение толщины исходных стентов приведет к снижению радиальных сил расширения итогового изделия по изобретению, что ставит вопрос о целесообразности использовать более толстые одинарные металлические стенты, обеспечивающие необходимые силы радиального расширения, чем предлагаемые два стента в изобретении, так как более толстые варианты одинарных стентов по толщине стенок могут быть равны с двойными стенками, использующими тонкие стенты в своей основе, однако первые будут экономически эффективнее.The disadvantage of this invention is indicated in the invention itself, namely, due to the multilayer structure, implying two metal frames, an increased thickness of the structure appears, which is proposed to be reduced by using thinner metal stents. However, a decrease in the thickness of the original stents will lead to a decrease in the radial expansion forces of the final product according to the invention, which raises the question of the advisability of using thicker single metal stents that provide the necessary radial expansion forces than the two stents proposed in the invention, since thicker versions of single stents in thickness walls can be equal to double walls using thin stents, but the former will be more cost effective.

Известно изобретение способ нанесения сплошного покрытия на стент и стент, полученный названным способом (RU 2 458 708 С2, МПК A61L 27/34, опубл. 20.08.2012) описывающее сплошное покрытие стента полимером, а именно решение проблемы надежной фиксации полимерного слоя к металлическому каркасу изделия. Предлагается нанесения полимера в два этапа, на первом нанесение производится не сплошное, а покрывающее только металлический каркас, являясь фактически грунтовым слоем, вторым этапом наносится сплошное покрытие, связывающееся с первым слоем покрытия.There is a known invention, a method of applying a continuous coating on a stent and a stent obtained by the said method (RU 2 458 708 C2, IPC A61L 27/34, publ. 20.08.2012), which describes a continuous coating of a stent with a polymer, namely, a solution to the problem of reliable fixation of the polymer layer to the metal frame products. It is proposed to apply the polymer in two stages, in the first stage, the application is not continuous, but covering only the metal frame, being in fact a primer layer, in the second stage, a continuous coating is applied, which binds to the first coating layer.

Недостаток данного патента заключается в дополнительном производственном этапе, который можно избежать используя полимеры, обладающие высокой адгезивной способностью, к примеру полисилоксан.The disadvantage of this patent is the additional manufacturing step that can be avoided by using polymers with high adhesive properties, such as polysiloxane.

В качестве прототипа выбран патент (США №6258121 В1. кл. A61F 2/06, опубл. 10.07.2001) описывающий двухслойное полимерное покрытие с активным веществом паклитакселем. Первый слой покрытия состоит из смеси двух полимеров: полилактида полиэтиленоксида - это быстро разрушающийся материал. Второй слой - медленно разрушающийся материал, состоящий из смеси полилактида и поликапролактона, а в качестве активного вещества применяют паклитаксел, подавляющий развитие рестеноза после пластических операций на сосудах.As a prototype, the patent (US No. 6258121 B1. Class A61F 2/06, publ. 10.07.2001) was chosen, which describes a two-layer polymer coating with an active substance paclitaxel. The first layer of the coating consists of a mixture of two polymers: polyethylene oxide polylactide, a rapidly degrading material. The second layer is a slowly disintegrating material consisting of a mixture of polylactide and polycaprolactone, and paclitaxel is used as an active substance, which suppresses the development of restenosis after plastic surgery on vessels.

Недостатками данного изобретения являются использование в качестве биосовместимого покрытия полилактида, у которого при эксплуатации изделия в теле человека происходит высвобождение мономеров молочной кислоты, сопровождающееся существенным закислением тканей (сдвиг рН 3,2-3,4). Полилактид не отличается теплостойкостью и при нагреве более 50°С изделияеиз полилактида деформируются, и, как следствие этого, они не могут быть подвергнуты стерилизации с применеием тепловых методов. Срок резорбции полилактида менее 2 недель. Для повышения прочностных, температурных и биосовместимых свойств полилактид подвергают модификации с добавлением полигликолиевой кислоты и других технологических добавок. Это приводит к тому, что покрытие является сложным.The disadvantages of this invention are the use of polylactide as a biocompatible coating, in which, when the product is used in the human body, the release of lactic acid monomers occurs, accompanied by significant acidification of tissues (pH shift 3.2-3.4). Polylactide does not differ in heat resistance and when heated over 50 ° C, polylactide products are deformed, and, as a consequence, they cannot be sterilized using thermal methods. The resorption period of polylactide is less than 2 weeks. To increase the strength, temperature and biocompatible properties, polylactide is modified with the addition of polyglycolic acid and other processing aids. This makes the coating difficult.

Задачей изобретения является создание стента оптимального в лечении части сосудистых заболеваний.The objective of the invention is to provide a stent that is optimal in the treatment of some vascular diseases.

Техническим результатом является изделие стент, состоящий из металлической основы TiNi, сплошного не биорезорбируемого полимера, биорезорбируемого полимера полигликолид с внедренным лекарственным средством.The technical result is a stent product consisting of a TiNi metal base, a solid non-bioresorbable polymer, a bioresorbable polymer polyglycolide with an embedded drug.

Технический результат достигается тем, что в медицинском изделии стент с полимерными покрытиями, состоящем из стента с металлической основой, обладающей эффектом памяти формы, а именно сплава TiNi, которая имеет сплошное покрытие из не биорезорбируемого полимера, обеспечивающего надежную адгезию с основой, на которое с внутренней стороны нанесено биорезорбируемое покрытие, содержащее лекарственное средство. Долговечность, широкий набор эксплуатационных свойств и высокая биосовместимость могут быть обеспечены сложной многокомпонентной структурой создаваемого материала. Использование в качестве основы биомедицинских изделий TiNi обеспечит им минимизирование травматического эффекта операции за счет уменьшения размеров в транспортном положении, уменьшение сечения механизма их доставки к восстанавливаемому органу, совпадение по геометрическим параметрам с изогнутыми участками протезируемого органа, улучшенные механические характеристики. Введение в состав композиционного материала оболочки из биодеградируемого биополимерного материала (полигликолид) обеспечит медицинским изделиям возможность локального терапевтического воздействия за счет контролируемого выделения лекарственных средств в течение заданного времени. При этом выбор лекарственного препарата практически неограничен. Формирование под биодеградируемым слоем оболочки из биостабильного полимера (полисилоксан) обеспечит увеличение площади для нанесения лекарственного покрытия, предотвращение прорастания пораженных тканей через стенки стента.The technical result is achieved by the fact that in a medical device a polymer-coated stent consisting of a stent with a metal base with a shape memory effect, namely, a TiNi alloy, which has a continuous coating of a non-bioresorbable polymer, which provides reliable adhesion to the base, to which the inner the side is coated with a bioresorbable coating containing the drug. Durability, a wide range of performance properties and high biocompatibility can be provided by a complex multicomponent structure of the created material. The use of TiNi as a basis for biomedical products will provide them with minimization of the traumatic effect of the operation by reducing the size in the transport position, reducing the section of the mechanism of their delivery to the restored organ, coincidence in geometric parameters with the curved sections of the prosthetic organ, and improved mechanical characteristics. The introduction into the composition of the composite material of a shell made of a biodegradable biopolymer material (polyglycolide) will provide medical devices with the possibility of local therapeutic effects due to the controlled release of drugs for a given time. At the same time, the choice of a drug is practically unlimited. The formation of a biodegradable polymer shell (polysiloxane) under the biodegradable layer will provide an increase in the area for applying a drug coating, preventing the penetration of the affected tissues through the walls of the stent.

Сплавы TiNi обладают механическими свойствами, близкими характеристикам живых тканей - сверхэластичности и соответствия закону запаздывания, что обусловило его применение в медицине, а также эффектом памяти формы, позволяющим производить из него изделия, самостоятельно изменяющие форму в результате какого-либо воздействия. В том числе, эти свойства определяют его использование для создания самораскрывающихся стентов, которые признанно считаются более удобными и безопасными для имплантации в человеческий организм, нежели производимые из других материалов.TiNi alloys have mechanical properties that are close to the characteristics of living tissues - superelasticity and compliance with the law of retardation, which led to its use in medicine, as well as the shape memory effect, which makes it possible to produce from it products that independently change their shape as a result of any action. In particular, these properties determine its use for creating self-expanding stents, which are recognized as more convenient and safer for implantation into the human body than those made from other materials.

Полигликолид отмечается как весьма перспективный для медицинского применения материал с крайне высокой биосовместимостью, гидрофильностью, достаточной эластичностью и прочностью, имеет биологическое происхождение (производное молочной кислоты) и при деградации распадается до углекислого газа и воды, при этом имея структуру, пригодную для закрепления внутри своего объема молекул лекарственного средства разнообразной природы.Polyglycolide is noted as a very promising material for medical use with extremely high biocompatibility, hydrophilicity, sufficient elasticity and strength, has a biological origin (a derivative of lactic acid) and, upon degradation, decomposes to carbon dioxide and water, while having a structure suitable for fixing inside its volume drug molecules of various nature.

Полисилоксан (термопластичный силикон, блок-сополимер полидиметилсилоксана и полиуретана) является термостойким полимером, не растворяющимся в воде и водных растворах. Жесткий органический блок обеспечивает высокую механическую прочность в широком температурном интервале, а эластичный блок придает превосходные эластомерные свойства, эластичность при низкой температуре, газопроницаемость (не задерживает молекулы кислорода и углекислого газа), высокую устойчивость к УФ-излучению. Обладает высокой адгезией к различным материалам и может использоваться как адгезив. Не содержит летучих веществ, стабилен и устойчив при хранении неограниченное время. Допускает окрашивание и вторичную переработку. Подходит для создания как нерезорбируемых сплошных оболочек для всего изделия, так и поверхностных слоев на образцах материала любой геометрической конфигурации.Polysiloxane (thermoplastic silicone, block copolymer of polydimethylsiloxane and polyurethane) is a heat-resistant polymer that does not dissolve in water and aqueous solutions. The rigid organic block provides high mechanical strength in a wide temperature range, and the elastic block provides excellent elastomeric properties, elasticity at low temperatures, gas permeability (does not retain oxygen and carbon dioxide molecules), high resistance to UV radiation. It has high adhesion to various materials and can be used as an adhesive. Does not contain volatile substances, stable and shelf-stable for unlimited time. Dyeing and recyclable. Suitable for creating both non-resorbable continuous shells for the entire product, and surface layers on material samples of any geometric configuration.

Пример конкретной реализации изобретения:An example of a specific implementation of the invention:

За основу был взят стент диаметром 16 мм и длинной 30 мм в раскрытом состоянии плетеный из единой нити проволоки толщиной 280 мкм сплава TiNi. Для нанесения первого полимера был использован метод окунания в раствор полисилоксана с добавкой 4 массовых % катализатора холодного отверждения. Для наибольшей равномерности покрытия скорость извлечения стента из емкости с полимером была выбрана 0,5 мм/с.Окунание проводилось 3 раза подряд. После полного отверждения полисилоксана методом распыления через сопло по внутренней поверхности стента было произведено напыление полигликолида с лекарственным средством гепарин.A stent with a diameter of 16 mm and a length of 30 mm in the open state was taken as a basis, braided from a single strand of wire with a thickness of 280 μm of TiNi alloy. For the deposition of the first polymer, the method of dipping into a polysiloxane solution with the addition of 4 mass% cold curing catalyst was used. For the most uniform coating, the rate of stent extraction from the container with the polymer was chosen 0.5 mm / s. The dipping was carried out 3 times in a row. After complete curing of the polysiloxane by spraying through a nozzle, polyglycolide with the drug heparin was sprayed on the inner surface of the stent.

Claims (1)

Медецинское изделие стент с полимерными покрытиями, характеризующееся тем, что стент с металлической основой диаметром 16 мм и длиной 30 мм в раскрытом состоянии сплетен из единой нити проволоки толщиной 280 мкм сплава TiNi, обладающей эффектом памяти формы, при этом на стент нанесено сплошное покрытие из небиорезорбируемого полимера полисилоксана, обеспечивающего надежную адгезию с основой, при этом для нанесения полисилоксана используют метод окунания в раствор с добавкой 4 массовых % катализатора холодного отверждения, скорость извлечения стента из емкости с полимером составляет 0,5 мм/с, и биоразлагаемое покрытие, представляющее собой полигликолид, содержащее лекарственное средство, которое наносится на внутреннюю поверхность стента методом распыления через сопло.A medical product is a polymer-coated stent, characterized by the fact that a stent with a metal base 16 mm in diameter and 30 mm long in the open state is woven from a single strand of wire with a thickness of 280 μm of TiNi alloy with a shape memory effect, while the stent is coated with a continuous coating of non-bioresorbable polymer of polysiloxane, providing reliable adhesion to the base, while the method of dipping into a solution with the addition of 4 wt% cold curing catalyst is used to apply polysiloxane, the rate of stent extraction from the container with the polymer is 0.5 mm / s, and a biodegradable coating, which is a polyglycolide containing a drug that is sprayed onto the inner surface of the stent through a nozzle.
RU2019142524A 2019-12-19 2019-12-19 Stent with polymer coating medical article RU2737505C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019142524A RU2737505C1 (en) 2019-12-19 2019-12-19 Stent with polymer coating medical article

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019142524A RU2737505C1 (en) 2019-12-19 2019-12-19 Stent with polymer coating medical article

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2737505C1 true RU2737505C1 (en) 2020-12-01

Family

ID=73792384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019142524A RU2737505C1 (en) 2019-12-19 2019-12-19 Stent with polymer coating medical article

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2737505C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6258121B1 (en) * 1999-07-02 2001-07-10 Scimed Life Systems, Inc. Stent coating
US8187620B2 (en) * 2006-03-27 2012-05-29 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical devices comprising a porous metal oxide or metal material and a polymer coating for delivering therapeutic agents
RU2458708C2 (en) * 2005-05-05 2012-08-20 Хемотек Аг Method for blanket coating of stent, and stent manufactured by said method
RU2571685C2 (en) * 2011-07-12 2015-12-20 Транслумина Гмбх Implanted stent

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6258121B1 (en) * 1999-07-02 2001-07-10 Scimed Life Systems, Inc. Stent coating
RU2458708C2 (en) * 2005-05-05 2012-08-20 Хемотек Аг Method for blanket coating of stent, and stent manufactured by said method
US8187620B2 (en) * 2006-03-27 2012-05-29 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical devices comprising a porous metal oxide or metal material and a polymer coating for delivering therapeutic agents
RU2571685C2 (en) * 2011-07-12 2015-12-20 Транслумина Гмбх Implanted stent

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2003258112B2 (en) Thermoplastic fluoropolymer-coated medical devices
US9956320B2 (en) Amorphous metal alloy medical devices
EP1389471B1 (en) Method for producing an implantable stent with a polymeric coating of high-molecular poly-L-lactide
US8133269B2 (en) Vascular stent
JP4916159B2 (en) Biological duct stent
US10561484B2 (en) Hernia mesh and its preparation method
EA020509B1 (en) Stents having biodegradable layers
US20180264178A1 (en) Absorbable iron-based alloy implantable medical device
US20090112307A1 (en) Stent having a base body of a bioinert metallic implant material
RU2737505C1 (en) Stent with polymer coating medical article
US20120150282A1 (en) Implant having a paclitaxel-releasing coating
US9452243B2 (en) Implant comprising an active-agent-containing coating covering the implant at least in sections
RU2571685C2 (en) Implanted stent
EP3434292B1 (en) Composite blood vessel substitute and the method for producing it
KR102221074B1 (en) A stent comprising biodegradable polymer and nitinol and method for preparing thereof
WO2007116646A1 (en) In vivo indwelling object
Sternberg Current requirements for polymeric biomaterials in otolaryngology
Grant et al. Progress in synthetic prosthetic mesh for ventral hernia repair
CN208552143U (en) A kind of endovascular stent and product
Haugen et al. Long-term in vivo response of a polyurethane gastric implant for treating gastro-oesophageal reflux diseases: a comparison of different surface treatments
KR101806373B1 (en) A magnesium stent having corrosion resistivity and inhibitory effect on vascular restenosis via asymmetrical PEI/PLGA dual coating and a preparation method thereof
Zegartowska et al. Physical properties of biodegradable polymers exposed to artificial plasma flow
JP2006141555A (en) Stent and its production method
US20230355848A1 (en) Biocarpet: a low profile, mechanically optimized, and fully biodegradable endovascular device for treatment of peripheral vascular diseases
CN111760179A (en) External vascular stent and application thereof