WO2023089206A1 - Recubrimiento multicapa, método para recubrir un implante e implante - Google Patents

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WO2023089206A1
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multilayer coating
layer
polyelectrolyte
layers
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Jon ANDRADE DEL OLMO
Jose Maria ALONSO CARNICERO
Raul Perez Gonzalez
Manuel MUÑOZ MORENTIN
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I+Med S.Coop.
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    • A61L2430/00Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/12Materials or treatment for tissue regeneration for dental implants or prostheses

Definitions

  • the present invention relates to a multilayer polyelectrolyte coating for implants and methods for its preparation.
  • Rejection reactions of implants of permanent use or at least of moderate duration in a human or animal body due to infections caused by the growth of microorganisms on the implant are a great problem. Rejection triggers a reduction in the functionality of the implant and the healing success of the treatment.
  • Metallic implants usually have rough surfaces.
  • Another class of implants, for example, dental screws, also have grooves that are necessary for the functionality of the implant, but encourage the adhesion and proliferation of microorganisms in such grooves and rough surfaces.
  • US2006165962A1 describes a coating system for implants having a metallic main body comprising a layer of chitosan polysaccharide and hyaluronic acid for tissue compatibility of the implant.
  • the object of the invention is to provide a multilayer coating for implants, an implant, and a method for coating an implant, as defined in the claims.
  • One aspect of the invention relates to a multilayer coating for coating a surface of an implant, said coating comprising polyelectrolyte layers, wherein the polyelectrolyte layers are interlayers of a layer comprising hyaluronic acid. and/or its derivatives and a layer comprising chitosan and/or its derivatives and the multilayer coating having an external surface with a contact angle of between 10° and 50°.
  • a second aspect of the invention refers to an implant totally or partially covered with the multilayer coating of the invention.
  • a third aspect of the invention refers to a method for coating an implant with a multilayer coating, the method being a layer-by-layer coating method, comprising the following steps: a first step of activating a surface of the implant to be coated by exposing groups surface hydroxyl, carboxylate, aldehyde, epoxide, isothiocyanate, amine, halide or thiol; a second stage of generating the multilayer coating by depositing polyelectrolyte intercalated layers of a layer comprising hyaluronic acid and/or its derivatives and a layer comprising chitosan and/or its derivatives on the activated surface to be coated, and a third stage of drying the multilayer coating, the resulting multilayer coating having an external surface with a contact angle of between 10 ° and 50°.
  • the method of the invention is simple, easy to apply and a uniform coating on the implant is obtained.
  • the coated implant when the number of layers is increased, the surface roughness decreases due to a better uniformity in the implant coating, also obtaining a hydrophilic coating.
  • the multilayer hydrophilic coating of the invention With the multilayer hydrophilic coating of the invention, the adherence of microorganisms to the surface of the coating and, therefore, to the implant is reduced, improving the stability of the coating.
  • the antibacterial effect of chitosan or hyaluronic acid increases because due to the antifouling and antibacterial property of the multilayer coating of the invention, fewer microorganisms adhere, leading to less or no growth or proliferation of unwanted microorganisms on the skin. implant surface.
  • the studies carried out by the inventors have demonstrated the capacity of this biocompatible multilayer coating to be able to be sterilized, to have good stability, to be able to be loaded with active ingredients with a sustained release of the active ingredients and to maintain the main morphology of the implant surface. in a homogeneous way.
  • Figure 1 shows a graphical representation of an implant element with the multilayer coating according to an embodiment of the invention.
  • Figure 2 shows a graphical representation of a contact angle according to section A of Figure 1.
  • Figure 3 shows a comparative SEM microscopy image of implants coated by a dip coating method according to different embodiments of the invention.
  • Figure 4 shows a comparative SEM microscopy image of implants coated by a spray coating method according to different embodiments of the invention.
  • Fig. 5 shows the contact angle value of the multilayer coating of various embodiments of the invention.
  • Figure 6 shows an SEM microscopy image of implants coated according to different embodiments of the invention.
  • Figure 7 shows a remaining coating weight ratio over time of two embodiments of the invention.
  • Figure 8 shows a curve for the release of active ingredients over time from a coated implant according to different embodiments of the invention.
  • Figure 9 shows a general schematic of a method for coating an implant with a multilayer coating according to one embodiment of the invention.
  • Figure 1 shows the multilayer coating for the surface coating of an implant 20 of the invention, the multilayer coating comprising polyelectrolyte layers wherein the polyelectrolyte layers are interlayers of a layer comprising hyaluronic acid (HA) or its derivatives. and a layer comprising chitosan (CHI) or its derivatives, and the multilayer coating having an external surface 11 with a contact angle between 10° and 50°, preferably between 25° and 35°.
  • the multilayer coating of the invention converts native hydrophobic surfaces into hydrophilic surfaces, acquiring an antibacterial and antifouling property.
  • the bacteria have negatively charged cell walls, they are repelled by the appearance of electrostatic repulsion forces by the hydrophilic surface of the negatively charged multilayer coating.
  • the contact angle is the conventionally measured angle through liquid 14 where a liquid-vapor interface meets a solid surface. Quantifies the wettability of a solid surface by a liquid using Young's equation. The theoretical description arises from the consideration of a thermodynamic equilibrium between the three phases: liquid (L), solid (S), and gas or vapor (G) phase. If the solid-gas interfacial energy is given by YSG, the solid-liquid interfacial energy by YSL, and the liquid-gas interfacial energy by YG, then the contact angle (0)c is determined from these quantities by the equation of Young:
  • hyaluronic acid derivatives is understood to include all the structurally altered reaction products that are obtained when hyaluronic acid undergoes chemical modifications in the active functional groups of its structure (-OH, - COOH, -NH-) via the following reactions: carbodiimidation (preferably carbodiimide-mediated amidation), esterification, carboxymethylation, alkylation, acylation, thiolation, phosphorylation, amidation, metal coordination, chemical coupling, chemical crosslinking, graft copolymerization , Schiff base, sulfonylation, alkanoylation, sulfation, and sulfonation.
  • the term “hyaluronic acid and hyaluronic acid derivatives” is understood to include all polyelectrolyte salts thereof, for example, sodium, potassium, calcium
  • chitosan derivatives is understood to include all the structurally altered reaction products that are obtained when chitosan undergoes chemical modifications in the active functional groups of its structure (-OH, -NH2 and -NH-) via the following reactions: carbodiimidation (preferably carbodiimide-mediated amidation), esterification, carboxymethylation, alkylation, acylation, thiolation, phosphorylation, amidation, metal coordination, chemical coupling, chemical crosslinking, graft copolymerization, base Schiff, sulfonylation, alkanoylation, sulfation, and sulfonation.
  • carbodiimidation preferably carbodiimide-mediated amidation
  • esterification carboxymethylation
  • alkylation acylation
  • thiolation phosphorylation
  • amidation metal coordination
  • chemical coupling chemical crosslinking
  • graft copolymerization base Schiff
  • sulfonylation alkanoylation, sulfation, and
  • the number of layers is at least 6. In another embodiment, the number of layers is equal to or less than 30, preferably between 6 and 30, more preferably between 6 and 30. between 20 and 30. With this number of layers, in addition to achieving the contact angle, the shape or external appearance of the coated implant is maintained.
  • the hyaluronic acid and/or its derivatives have an average molecular weight between 0.01 and 2.70 MDa, preferably between 2.00 and 2.20 MDa.
  • chitosan and/or its derivatives in a preferred embodiment, they have an average molecular weight of between 0.10 and 1.00 MDa, preferably between 0.30 and 0.40 MDa, and a degree of deacetylation greater than 70%
  • the degree of deacetylation is defined as the molar fraction of GlcN (d-glucosamine) in the copolymers (chitosan) that are composed of GIcNAc (glucosamine /V-acetylated) and GlcN (d-glucosamine).
  • the degree of deacetylation can be measured by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H-NMR) in deuterated water according to the formula where DD is the degree of deacetylation, 151-11.90 is the signal intensity at 1.90 ppm, and I5H3.9O-3.OO is the signal intensity between 3.90 and 3 ppm.
  • the degree of deacetylation is greater than 70%, preferably between 75 and 85%.
  • the multilayer coating comprises a first layer 12 of a self-assembling monolayer attached to the implant surface, as illustrated in Figure 1.
  • This self-assembling monolayer increases the adhesion of HA and CHI and improves or increases stability. of the multilayer coating during storage and use.
  • the self-assembled monolayer is selected from the group consisting of a monolayer based on silane, phosphonate, phosphate, catechol, carboxylate, amine, alkene, alkyne, 2-hydroxy ⁇ -1-carboxylate, acid anchoring groups. hydroxamic acid and alkyl iodide, preferably a silane monolayer.
  • These monolayers have exposed surface hydroxyl, carboxylate, aldehyde, epoxide, isothiocyanate, or amine, halide, or thiol groups that are reacted with the polyelectrolyte layer.
  • the thickness of the multilayer coating in a preferred embodiment, is between 10 and 1500 nm, preferably between 470 and 1200 nm. With this range of thickness, the coating maintains the shape of the implant, very useful for example in dental implants, in which some components of the dental implant, such as the abutment and the post of the implant, have grooves for the coupling and it is important to maintain the shape of such grooves.
  • the polyelectrolyte layers are loaded with at least one active principle, in which the active principle is selected from the group of antibiotics, analgesics, anti-inflammatories, antibacterial peptides, antipyretics, growth factors, antidepressants, antihypertensives, antidiabetics, antiepileptic, antiviral and anticancer.
  • the active principle is selected from the group of antibiotics, analgesics, anti-inflammatories, antibacterial peptides, antipyretics, growth factors, antidepressants, antihypertensives, antidiabetics, antiepileptic, antiviral and anticancer.
  • the polyelectrolyte layers are loaded with more than one active ingredient, the layer comprising hyaluronic acid (HA) or its derivatives being preferably loaded with an active ingredient and the layer comprising chitosan (CHI) or its derivatives being loaded, with another active ingredient.
  • HA hyaluronic acid
  • CHI chitosan
  • the layer comprising hyaluronic acid (HA) or its derivatives is loaded with an active ingredient selected from antibiotics, analgesics, anti-inflammatories, antibacterial peptides, antipyretics, growth factors, antidepressants, antihypertensives, antidiabetic, antiepileptic active ingredients, antiviral and anticancer, preferably loaded by acetylsalicylic acid, cefuroxime, amoxicillin, tetracycline or dexketoprofen or any combination of any of these.
  • an active ingredient selected from antibiotics, analgesics, anti-inflammatories, antibacterial peptides, antipyretics, growth factors, antidepressants, antihypertensives, antidiabetic, antiepileptic active ingredients, antiviral and anticancer, preferably loaded by acetylsalicylic acid, cefuroxime, amoxicillin, tetracycline or dexketoprofen or any combination of any
  • the layer comprising chitosan (CHI) or its derivatives is loaded with an active principle selected from antibiotics, analgesics, anti-inflammatories, antibacterial peptides, antipyretics, growth factors, antidepressants, antihypertensives, antidiabetic, antiepileptic, antiviral active principles and anticancer, preferably being acetylsalicylic acid, cefuroxime, amoxicillin, tetracycline or dexketoprofen or any combination of any of these.
  • an active principle selected from antibiotics, analgesics, anti-inflammatories, antibacterial peptides, antipyretics, growth factors, antidepressants, antihypertensives, antidiabetic, antiepileptic, antiviral active principles and anticancer, preferably being acetylsalicylic acid, cefuroxime, amoxicillin, tetracycline or dexketoprofen or any combination of any of these.
  • both types of intercalated layers are loaded, the layer comprising hyaluronic acid (HA) or its derivatives being loaded with acetylsalicylic acid, cefuroxime, and/or dexketoprofen and the layer comprising chitosan (CHI) or its derivatives being loaded with amoxicillin and/or tetracycline.
  • HA hyaluronic acid
  • CHI chitosan
  • the multilayer coating is for use in the prevention of medical complications as a consequence of the implantation process such as tissue infections, tissue inflammations and/or poor integration of the implant in the human body.
  • a second aspect of the invention relates to an implant that is fully or partially coated with the multilayer coating of the invention.
  • These implants can be dental implants, cochlear implants, orthopedic implants, cardiac implants, cosmetic implants, zygomatic implants, ocular implants, breast implants, nasal implants, stents, catheters or valves, preferably dental implants.
  • the implant is a metallic implant comprising metals selected from the group consisting of magnesium metal, magnesium alloy, iron metal, iron alloy, ferrous metal, ferrous alloy, tantalum, cobalt, cobalt alloys, zirconium, zirconium alloys, stainless steel, NiTi alloys, NiTiNOL, gold, silver, platinum, titanium, titanium oxide and titanium alloys, preferably comprising titanium or titanium alloys.
  • the implant is a polymeric implant comprising polymers selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE), expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE), silicone rubber, poly(methyl methacrylate) (PMMA), copoly(lactic-glycolic acid ) (PLGA), polyethylene (PE), ultra-high molecular weight polyethylene (IIHMWPE), polyester-urethane-urea (PEUII), silicone (polysiloxane), polydimethylsiloxane (PDMS), and carbon nanotubes (NTC).
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • ePTFE expanded polytetrafluoroethylene
  • silicone rubber silicone rubber
  • PMMA poly(methyl methacrylate)
  • PMMA poly(methyl methacrylate)
  • PLGA poly(methyl methacrylate)
  • PE polyethylene
  • IIHMWPE ultra-high molecular weight polyethylene
  • PEUII polyester-urethane-urea
  • silicone polysi
  • the implant is a ceramic implant and comprises materials selected from hydroxyapatite, zirconium oxide (zirconia), and bioactive glasses or a combination of these materials.
  • a third aspect of the invention refers to a method for coating an implant with a multilayer coating, the method being a layer-by-layer coating method, comprising the following stages: a first stage of activation of a surface of the implant to be coated by exposure of surface hydroxyl, carboxylate, aldehyde, epoxide, isothiocyanate, amine, halide, or thiol groups.
  • a second stage of generating the multilayer coating by depositing polyelectrolyte intercalated layers of a layer comprising hyaluronic acid (HA) and/or its derivatives and a layer comprising chitosan (CHI) and/or its derivatives on the activated surface to be coated , a third stage of drying the multilayer coating; the resulting multilayer coating having an external surface with a contact angle of between 10 ° and 50°.
  • HA hyaluronic acid
  • CHI chitosan
  • the multilayer coating of the invention can also be manufactured according to the method of the invention.
  • the characteristics described for the multilayer coating of the invention such as the number of layers, layer thicknesses, type of active ingredients, combinations of materials are also described for the respective embodiments of the method of the invention. .
  • the first polyelectrolyte interlayer to be deposited is the layer comprising hyaluronic acid (HA) and/or its derivatives.
  • the first intercalated layer of polyelectrolyte to be deposited is the layer comprising chitosan (CHI) and/or its derivatives.
  • implant surface activation method known to the person skilled in the art, are gas plasma procedures, electrochemistry, wet acid procedures based on treatments with piranha solution (HCI:H2C>2, H2SO4/ H2O2), basic wet procedures based on treatments with piranha solution (NH4OH:H2Ü2), and other basic wet procedures (NaOH, KOH).
  • surface activation is performed by wet acid procedures based on treatments with piranha solution (HCI:H2C>2, H2SO4/H2O2). With wet acid processes, more active groups are created.
  • activation of the surface is performed by gas plasma, the preferred activation procedure being for polymeric implants.
  • the first stage comprises a stage of generating or deposition of a first self-assembled monolayer layer on the implant surface, preferably, on the previously activated implant surface, said activation being by exposing surface hydroxyl groups, exposing furthermore such self-assembled monolayer surface hydroxyl, carboxylate, aldehyde, epoxide, isothiocyanate or amine, halide or thiol groups, preferably amine groups, on which the polyelectrolyte interlayers are deposited in the second stage.
  • the activation and exposure of surface groups of the self-assembled monolayer is carried out by chemical and physical reactions known to the person skilled in the art.
  • the method of the invention is preferably carried out by spraying or immersing, more preferably by spraying, a polyelectrolyte solution of hyaluronic acid and/or its derivatives or chitosan and/or its derivatives to generate each polyelectrolyte layer, alternating the solutions polyelectrolytic until the different number of layers are deposited.
  • the concentration of polyelectrolyte in the solution is between 0.1 and 0.2% (w/w) at a pH between 4 and 6, preferably 5.
  • the solvent is selected from the group consisting of in acetic acid, formic acid, lactic acid, propionic acid, glycolic acid, tartaric acid, melic acid, citric acid, ascorbic acid, phosphoric acid and water, preferably acetic acid.
  • the implants When the second stage is by spraying, it is preferred to spray the implants with a spray angle of between 70° and 110°, preferably 90°, the spray angle being the angle formed by the spray direction and the surface of the material to be sprayed. to be coated, and the duration of the spraying step on the area to be coated is preferably between 3 and 5 seconds. The advantage of this duration is that it is sufficient to guarantee the coating of the surface.
  • the second step comprises a step of removing unadhered polyelectrolyte between each deposition of the polyelectrolyte interlayers. This increases the uniformity of the coating.
  • the removal stage is by spraying the solvent on the last deposited layer or immersing the piece in solvent.
  • the activation step is by hydroxyl groups and the first polyelectrolyte layer in the second step is chitosan and/or its derivatives. In another embodiment, the activation step is by amine groups and the first polyelectrolyte layer in the second step is hyaluronic acid and/or its derivatives.
  • the polyelectrolyte layers are loaded with an active principle.
  • this charge is achieved by dissolving the active principle in the polyelectrolyte solution in the second stage, preferably in a concentration of between 0.1-0.2% with respect to the total volume of the solution.
  • drying can be carried out by conventional methods known to the person skilled in the art.
  • drying is by vacuum drying, heat drying, air drying, or a combination of all or part of these.
  • the implant must be sterilized.
  • the method comprises a fourth sterilization step.
  • the inventors have shown that the sterilization step does not affect the integrity and adherence of the multilayer coating to the implant.
  • Sterilization can be carried out by conventional methods known to the person skilled in the art, for example by gamma rays, beta rays and steam sterilization. In a preferred embodiment, sterilization is by steam sterilization.
  • Screws EVO_Aurea NP085 screws size 3.5 x 8.5 mm, made of titanium (Ti) and have a thick layer of Ti oxide on the surface.
  • Titanium sheets (Ti samples) grade 5 (TieAUV) were cut , 250 mm length x 250 mm width x 0.8 mm thickness) into 1 x 1 cm2 sections using Fisherbrand 11201 Ultrasonic Cleaners TESOLVIT SL Advanced series (115 V, 37 kHz, 100% power), acetone (LabKem, 99.6%) and ultrapure water (0.22 ⁇ m Millipak filter) were used to clean the surface of samples of TieAUV.
  • Sulfuric acid H2SO4, LabKem, 96%) and hydrogen peroxide (H2O2, LabKem, 30%) were used to activate the TieAUV surface by wet chemical methods.
  • the silane monolayer was created using (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES, Sigma-Aldrich, 98%) and ethanol (EtOH, LabKem, 99.5%).
  • Acetic acid CH3COOH, Fischer Chemicals, 99.8%
  • sodium hydroxide NaOH, Panreac, 98%)
  • PBS Phosphate buffered saline
  • Fischer Chemicals reagents such as disodium hydrogen orthophosphate dodecahydrate (Na2HPO4' 12H2O, 99%), sodium dihydrogen orthophosphate dihydrate ( NaH2PO4'2H2O, 99%), sodium chloride (NaCI, 99%) and polyvinylidene fluoride (PVDF, 0.22 .m) filters.
  • Loading and release studies from the multilayer system were performed using the antibiotic cefuroxime sodium salt (CFX, Sigma-Aldrich), and the anti-inflammatory agent acetylsalicylic acid (ASA, Acros Organics, 99%).
  • CFX antibiotic cefuroxime sodium salt
  • ASA anti-inflammatory agent acetylsalicylic acid
  • Example 1 Coating of a titanium implant with the multilayer coating
  • the layer-by-layer technique (LbL, layer-by-layer technique) was applied to coat the screws with hyaluronic acid (HA) and chitosan (CHI) through two coating methods: dip coating and spray coating. Both techniques were applied to coat EVO screws with 6, 10, and 20 alternating layers of HA and CHI biopolymers.
  • Figure 9 briefly summarizes the process of coating the surface of TieAUV samples for the construction of the multilayer coating with HA and CHI.
  • Stage 0 Ti samples are pre-cleaned in disinfectant soap, ultrapure water and acetone
  • Stage A activation of the surface: creation of -OH groups.
  • Step B Anchorage of the amino-terminated silane monolayer
  • Stage C coating by spraying or immersion of hyaluronic acid (HA) solution.
  • Step D Spray coating or buffer solution immersion.
  • HA hyaluronic acid
  • Step E Chitosan solution (CHI) solution dip or spray coating.
  • Step F spray coating or buffer solution immersion.
  • Stage G hyaluronic acid (HA) solution spray.
  • step C Repeating step C to step G n times until the desired number of layers are deposited.
  • the drying stage is not included in the figure.
  • HA/CHI layers is meant the total number of layers of the multilayer coating generated by the interleaved layers of HA and CHI.
  • the first row from the top corresponds to an uncoated sample.
  • the second row corresponds to a screw coated with 6 HA/CHI layers.
  • the third row corresponds to a screw coated with 10 HA/CHI layers and the fourth row corresponds to a screw coated with 20 HA/CHI layers.
  • LBL assembly using the spray coating method provided a more homogeneous surface. Specifically, screws were sprayed with HA solution for 3 seconds, followed by 1 second acetic/acetate buffer spray to remove excess HA not adhered to the surface. Then, the screws were subsequently sprayed with a layer of HA adsorbed with a CHI solution for 3 seconds and followed by the same process with acetic/acetate buffer to remove excess unadhered CHI. The alternating polyelectrolyte spray cycle was carried out until different number of layers were obtained. After the desired number of layers had been sprayed onto screws, they were dried in a vacuum system for 24 h at room temperature.
  • FIG. 4 shows less difference in contrast between the coated regions (darker areas) and the less coated regions (lighter areas) of the screw. As the number of multilayers deposited on the screw surface increases, the quality of the coating improves, since there is less difference in image contrast between different areas of the screw than is typical of a homogeneously coated surface.
  • the first row from the top corresponds to an uncoated sample.
  • the second row corresponds to a screw coated with 6 HA/CHI layers.
  • the third row corresponds to a 10-layer HA/CHI coated screw, and the fourth row corresponds to a 20-layer HA/CHI coated screw.
  • the coating generated by spraying ( Figure 4) is distributed more homogeneously than the coating produced by dipping.
  • the spray system was set up with the following characteristics: the compressed air pressure was set to 0.05-0.1 MPa and the pressure regulator was set 30-40 cm above the screws. HA and CHI solutions are sprayed from the pressure regulator perpendicular onto the screws at a spray angle of 70°-110°.
  • concentrations of the solutions used were 0.2% (w/w) HA and 0.2% (w/w) CHI (both at pH 5). previously dissolved in 0.5% (v/v) acetic acid.
  • Acetic/acetate buffer solution (pH 5) was prepared by mixing 0.50 M acetic acid and 0.32 M NaOH solutions. The effect of the sterilization process on the LBL coating deposited on HA/CHI LBL was investigated.
  • Ti samples were coated by deposition of 0.10, 20 and 30 HA/CHI as described by the spray method in Example 1, with and without a monolayer (silane monolayer).
  • the chemical composition of the different coated surfaces was determined by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopy
  • the surface composition in the energy range 0-800 eV was analyzed before and after hydroxylation treatment and with 3-aminopropyl)thetoxysilane (APTES).
  • APTES 3-aminopropyl)thetoxysilane
  • Table 1 the main elements quantified in all the samples were Ti, C, O, N, Al and V. observed a clear increase in the peak appearing at 400 eV, corresponding to nitrogen, when comparing virgin and amino-treated surfaces, as a result of the insertion of the NH2 groups, they demonstrated a satisfactory amino-functionalization of the surface.
  • the incorporation of the multilayers was confirmed since the signals of the metal substrate of Ti metal (Ti, Al, V), and of the monolayer (Si) decreased until they disappeared while C increased clearly.
  • the N content increases as the number of deposited layers increases, which corroborates the greater amount of HA and CHI adhered to the surface of the screws, being Ti-HA/CHI 20 and 30 multilayers with monolayer the screws with the highest amount of HA and CHI on their surface.
  • the XPS data indicate that the anchoring monolayer increases the adhesion of HA and CHI since a higher N content is measured in these cases.
  • the following table shows the Rms and Ra values of pristine and coated Ti as measured by atomic force microscopy (AFM) and interferometry.
  • the wettability of unmodified and coated Ti samples was measured according to the spray method described in Example 1, as seen in Figure 5.
  • the surface modification resulted in an increase in hydrophilicity that could be quantified by surface area measurements. contact angle.
  • the contact angle (0) of the original Ti samples (Z) decreases sharply when they are cleaned (C) or activated (A) due to the removal of contaminants and pollutants from the surface of the samples, and the presence of traces of TIO2 and Ti-OH.
  • amino functionalization through the silane monolayer (SAM) induces an increase in the contact angle, due to the introduction of the combination of short alkyl chains and -NH2 groups.
  • Example 5 Coating thickness of coated Ti surfaces (flat Ti sample)
  • Coated samples were made according to the spray method described in Example 1, without charged active ingredients by focused ion beam (FIB), and then, the thickness was measured by SEM microscopy.
  • FIB focused ion beam
  • the thickness of the 20 and 30 layer HA/CHI multilayer coating could be measured, which was approximately 470 nm and 1200 nm, respectively.
  • Example 6 Stability of the HA/CHI multilayer system
  • Multilayer stability was studied by immersing Ti-coated samples with 20 and 30 HA/CHI layers, in PBS at 37°C for the first few days after implantation, which is the crucial time for bacterial adhesion and proliferation (24). -48 hours).
  • Degradation of the HA/CHI coating was monitored by the weight loss ratio (Figure 7: the vertical axis corresponds to the remaining coating weight ratio in % (RCWR, %)); the horizontal axis corresponds to time in days ( T); 20 corresponds to a 20-layer HA/CHI multilayer coating; 30 corresponds to a 30-layer HA/CHI multilayer coating).
  • the samples were coated according to the spray method described in example 1.
  • Example 7 Drug Loading and Release from the HA/CHI Multilayer System Ti pieces were coated with the HA/CHI multilayer coating by spraying an HA solution with cefuroxime (CFX) and acetylsalicylic acid (ASA) previously dissolved (0.1% concentration). The procedure for obtaining the multilayer coating on drug-loaded screws was the same as in Example 1.
  • CFX cefuroxime
  • ASA acetylsalicylic acid
  • the coated pieces were placed in 75 ml of PBS solution, with gentle agitation at 37°C and drug release was measured over several hours by high performance liquid chromatography (HPLC).
  • HPLC high performance liquid chromatography
  • the release of CFX and AAS in PBS can occur by diffusion of the drugs through the layers or by degradation of the surface. As can be seen in figure 8, the release of the drug occurs especially in the first 24-48 hours. Taken together, these results show that the prepared multilayers can release CFX and AAS content within the critical 24-48 hour period for bacterial adhesion and proliferation, but still act as a reservoir of bactericide for longer-term action. (6 days).
  • the vertical axis corresponds to the amount of drug released (RDQ, released drug quantity)', the horizontal axis corresponds to time in hours (T);
  • 20 CFX corresponds to a 20-layer HA/CHI multilayer coating loaded with CFX;
  • 30 CFX corresponds to a 30-layer HA/CHI multilayer coating loaded with CFX;
  • 20 AS corresponds to an AAS-loaded 20-layer HA/CHI multilayer coating that hydrolyzes to salicylic acid (AS);
  • 30 AS corresponds to an AAS-loaded 30-layer HA/CHI multilayer coating that is hydrolyzed to salicylic acid (AS).
  • 20 AAS corresponds to a 20 layer HA/CHI multilayer coating loaded with AAS;
  • 30 AAS corresponds to a 30 layer HA/CHI multilayer coating loaded with AAS.
  • the antibacterial activity of coated samples was quantitatively determined according to the method described in Example 1, some with active substances (Ti-HA/CHI with drugs) and others without active substances (Ti-HA/CHI without drugs), and it was qualitatively observed. according to ISO 22196:2011 - "Measurement of antibacterial activity on plastic surfaces and other non-porous surfaces". 24 h was the selected time since it is well known that it is the most critical period for acquiring dangerous and harmful bacterial infections.
  • Table 4 Quantitative results of antibacterial activity (CFU, bacterial reduction and log reduction (R)) of control samples of TieAUV, Ti-HA/CHI without drugs, and T ⁇ -HA/CHI with drugs against bacterial strains of Staphylococcus aureus and Escherichia coli at 24 h.
  • a value " ⁇ 200" is indicated when there is an absence of CFU due to the confidence interval of the method.

Abstract

Un recubrimiento multicapa para recubrir una superficie de un implante (20), comprendiendo el recubrimiento multicapa capas (13) de polielectrolito, en donde las capas de polielectrolito (13) son capas intercaladas de una capa que comprende ácido hialurónico y/o sus derivados y una capa que comprende quitosano y/o sus derivados y teniendo el recubrimiento multicapa una superficie (11) externa con un ángulo de contacto de entre 10º y 50º. Un método para recubrir un implante con un recubrimiento multicapa, siendo el método un método de recubrimiento capa a capa, que comprende una primera etapa de activar una superficie del implante a recubrir mediante grupos hidroxilo, carboxilato, aldehído, epóxido, isotiocianato, de amina, haluro o tiol superficiales, una segunda etapa de generar el recubrimiento multicapa depositando capas (13) de polielectrolito intercaladas de una capa que comprende ácido hialurónico y/o sus derivados y una capa que comprende quitosano y/o sus derivados sobre la superficie activada a recubrir, y una tercera etapa de secar el recubrimiento multicapa, teniendo el recubrimiento multicapa resultante una superficie (11) externa con un ángulo de contacto de entre 10º y 50º.

Description

DESCRIPCIÓN
“Recubrimiento multicapa, método para recubrir un implante e implante”
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención se refiere a un recubrimiento multicapa de polielectrolitos para implantes y a métodos para su preparación.
ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA
Las reacciones de rechazo de implantes de uso permanente o al menos de duración moderada en un cuerpo humano o animal debidas a infecciones provocadas por el crecimiento de microorganismos sobre el implante son un gran problema. El rechazo desencadena una reducción de la funcionalidad del implante y el éxito de curación en el tratamiento. Los implantes metálicos tienen habitualmente superficies rugosas. Otra clase de implantes, por ejemplo, tornillos dentales, también tienen surcos que son necesarios para la funcionalidad del implante, pero fomentan la adhesión y proliferación de microorganismos en tales surcos y superficies rugosas.
Se conoce la aplicación de recubrimientos de polímeros biocompatibles al implante para minimizar los rechazos. US2006165962A1 describe un sistema de recubrimiento para implantes que tiene un cuerpo principal metálico que comprende una capa de polisacárido de quitosano y ácido hialurónico para la compatibilidad tisular del implante.
EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN
El objeto de la invención es proporcionar un recubrimiento multicapa para implantes, un implante, y un método para recubrir un implante, tal como se definen en las reivindicaciones.
Un aspecto de la invención se refiere a un recubrimiento multicapa para recubrir una superficie de un implante, dicho recubrimiento comprendiendo capas de polielectrolito, en el que las capas de polielectrolito son capas intercaladas de una capa que comprende ácido hialurónico y/o sus derivados y una capa que comprende quitosano y/o sus derivados y teniendo el recubrimiento multicapa una superficie externa con un ángulo de contacto de entre 10° y 50°.
Un segundo aspecto de la invención se refiere a un implante recubierto total o parcialmente con el recubrimiento multicapa de la invención.
Un tercer aspecto de la invención se refiere a un método para recubrir un implante con un recubrimiento multicapa, siendo el método un método de recubrimiento capa a capa, que comprende las siguientes etapas: una primera etapa de activar una superficie del implante a recubrir exponiendo grupos hidroxilo, carboxilato, aldehido, epóxido, isotiocianato, de amina, haluro o tiol superficiales; una segunda etapa de generar el recubrimiento multicapa depositando capas intercaladas de polielectrolito de una capa que comprende ácido hialurónico y/o sus derivados y una capa que comprende quitosano y/o sus derivados sobre la superficie activada que va a recubrirse, y una tercera etapa de secar el recubrimiento multicapa, teniendo el recubrimiento multicapa resultante una superficie externa con un ángulo de contacto de entre 10o y 50°.
El método de la invención es simple, fácil de aplicar y se obtiene un recubrimiento uniforme sobre el implante. En el implante recubierto, cuando se aumenta el número de capas, disminuye la rugosidad de superficie debido a una mejor uniformidad en el recubrimiento del implante, obteniéndose además un recubrimiento hidrófilo.
Con el recubrimiento hidrófilo multicapa de la invención, se reduce la adherencia de los microorganismos a la superficie del recubrimiento y, por tanto, al implante, mejorando la estabilidad del recubrimiento. De ese modo, aumenta el efecto antibacteriano del quitosano o ácido hialurónico porque debido a la propiedad antiincrustante y antibacteriana del recubrimiento multicapa de la invención, se adhieren menos microorganismos, dando lugar a una menor o ausencia de crecimiento o proliferación de microorganismos no deseados sobre la superficie del implante. En este sentido, los estudios realizados por los inventores han demostrado la capacidad de este recubrimiento multicapa biocompatible para poder esterilizarse, tener buena estabilidad, poderse cargar con principios activos con una liberación sostenida de los principios activos y mantener la morfología principal de la superficie del implante de un modo homogéneo.
Estas y otras ventajas y características de la invención resultarán evidentes a la vista de los dibujos y de la descripción detallada de la invención.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 muestra una representación gráfica de un elemento de implante con el recubrimiento multicapa según una realización de la invención.
La figura 2 muestra una representación gráfica de un ángulo de contacto según la sección A de la figura 1.
La figura 3 muestra una imagen de microscopía SEM comparativa de implantes recubiertos mediante un método de recubrimiento por inmersión según diferentes realizaciones de la invención.
La figura 4 muestra una imagen de microscopía SEM comparativa de implantes recubiertos mediante un método de recubrimiento por pulverización según diferentes realizaciones de la invención.
La figura 5 muestra el valor de ángulo de contacto del recubrimiento multicapa de varias realizaciones de la invención.
La figura 6 muestra una imagen de microscopía SEM de implantes recubiertos según diferentes realizaciones de la invención.
La figura 7 muestra una ratio en peso de recubrimiento restante a lo largo del tiempo de dos realizaciones de la invención.
La figura 8 muestra una curva de liberación de principios activos a lo largo del tiempo de un implante recubierto según diferentes realizaciones de la invención.
La figura 9 muestra un esquema general de un método para recubrir un implante con un recubrimiento multicapa según una realización de la invención.
EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La figura 1 muestra el recubrimiento multicapa para el recubrimiento de superficie de un implante 20 de la invención, comprendiendo el recubrimiento multicapa capas de polielectrolito en el que las capas de polielectrolito son capas intercaladas de una capa que comprende ácido hialurónico (HA) o sus derivados y una capa que comprende quitosano (CHI) o sus derivados, y teniendo el recubrimiento multicapa una superficie 11 externa con un ángulo de contacto de entre 10° y 50°, preferiblemente entre 25° y 35°. El recubrimiento multicapa de la invención convierte superficies hidrófobas nativas en superficies hidrófilas, adquiriendo una propiedad antibacteriana y antiincrustante. Además, considerando que las bacterias tienen paredes celulares cargadas negativamente, éstas se repelen por la aparición de fuerzas de repulsión electrostáticas por la superficie hidrófila del recubrimiento multicapa cargada negativamente.
En el contexto de la invención, tal como se muestra en la figura 2, el ángulo de contacto es el ángulo medido de manera convencional a través del líquido 14 en el que una interfase líquido- vapor se encuentra con una superficie sólida. Cuantifica la mojabilidad de una superficie sólida por un líquido mediante la ecuación de Young. La descripción teórica surge de la consideración de un equilibrio termodinámico entre las tres fases: fase líquida (L), sólida (S), y de gas o vapor (G). Si la energía interfacial sólido-gas se indica mediante YSG, la energía interfacial sólido-líquido mediante YSL y la energía interfacial líquido-gas mediante Y G, entonces el ángulo de contacto (0)c se determina a partir de estas cantidades mediante la ecuación de Young:
Figure imgf000006_0001
En los ejemplos aportados más adelante, se usó un instrumento Dataphysics OCA 15EC para las mediciones del ángulo de contacto, y de ese modo, analizar y cuantificar el contorno de gotas de agua. En el contexto de la invención, por el término “derivados de ácido hialurónico” se entendende que incluye todos los productos de reacción alterados estructuralmente que se obtienen cuando el ácido hialurónico experimenta modificaciones químicas en los grupos funcionales activos de su estructura (-OH, -COOH, -NH-) a través de las siguientes reacciones: carbodiimidación (preferiblemente, amidación mediada por carbodiimida), esterificación, carboximetilación, alquilación, acilación, tiolación, fosforilación, amidación, coordinación de metales, acoplamiento químico, reticulación química, copolimerización de injerto, base de Schiff, sulfonilación, alcanoilación, sulfatación y sulfonación. Además, se entiende que el término “ácido hialurónico y derivados de ácido hialurónico” incluye todas las sales polielectrolíticas de los mismos, por ejemplo, sales de sodio, potasio, calcio y magnesio.
En el contexto de la invención, por el término “derivados de quitosano” se entiende que incluye todos los productos de reacción alterados estructuralmente que se obtienen cuando el quitosano experimenta modificaciones químicas en los grupos funcionales activos de su estructura (-OH, -NH2 y -NH-) a través de las siguientes reacciones: carbodiimidación (preferiblemente, amidación mediada por carbodiimida), esterificación, carboximetilación, alquilación, acilación, tiolación, fosforilación, amidación, coordinación de metales, acoplamiento químico, reticulación química, copolimerización de injerto, base de Schiff, sulfonilación, alcanoilación, sulfatación y sulfonación.
Con respecto al número de capas, en una realización particular, el número de capas es de al menos 6. En otra realización, el número de capas es igual a o menor de 30, preferiblemente, siendo de entre 6 y 30, más preferiblemente siendo de entre 20 y 30. Con este número de capas, además de lograr el ángulo de contacto, se mantiene la forma o apariencia externa del implante recubierto.
En una realización preferida, el ácido hialurónico y/o sus derivados tienen un peso molecular promedio de entre 0,01 y 2,70 MDa, preferiblemente, entre 2,00 y 2,20 MDa.
Con respecto al quitosano y/o sus derivados, en una realización preferida, tienen un peso molecular promedio de entre 0,10 y 1 ,00 MDa, preferiblemente, entre 0,30 y 0,40 MDa, y un grado de desacetilación mayor del 70%.
En el contexto de la invención, se define el grado de desacetilación (DD, %) como la fracción molar de GlcN (d-glucosamina) en los copolímeros (quitosano) que se componen de GIcNAc (glucosamina /V-acetilada) y GlcN (d-glucosamina). El grado de desacetilación puede medirse mediante espectroscopia de resonancia magnética nuclear de protón (1H-RMN) en agua deuterada según la fórmula
Figure imgf000008_0001
donde DD es el grado de desacetilación, 151-11 ,90 es la intensidad de la señal a 1 ,90 ppm y I5H3,9O-3,OO es la intensidad de la señal entre 3,90 y 3 ppm. En una realización preferida, el grado de desacetilación es mayor del 70%, siendo preferiblemente de entre el 75 y el 85%.
En una realización preferida, el recubrimiento multicapa comprende una primera capa 12 de una monocapa autoensamblada unida a la superficie del implante, tal como se ¡lustra en la figura 1. Esta monocapa autoensamblada aumenta la adherencia de HA y CHI y mejora o aumenta la estabilidad del recubrimiento multicapa durante su almacenamiento y uso. En una realización preferida, la monocapa autoensamblada se selecciona del grupo que consiste en una monocapa basada en grupos de anclaje de silano, fosfonato, fosfato, catecol, carboxilato, de amina, alqueno, alquino, 2-hidrox¡-1 -carboxilato, ácido hidroxámico y yoduro de alquilo, preferiblemente, una monocapa de silano. Estas monocapas tienen grupos hidroxilo, carboxilato, aldehido, epóxido, isotiocianato o de amina, haluro o tiol superficiales expuestos que se hacen reaccionar con la capa de polielectrolito.
Con respecto al grosor del recubrimiento multicapa, en una realización preferida, el grosor es de entre 10 y 1500 nm, preferiblemente entre 470 nm y 1200 nm. Con este intervalo de grosor, el recubrimiento mantiene la forma del implante, muy útil por ejemplo en implantes dentales, en los que algunos componentes del implante dental, tales como el pilar y el poste del implante tienen surcos para el acoplamiento y es importante mantener la forma de tales surcos.
En una realización preferida, las capas de polielectrolito se cargan con al menos un principio activo, en el que el principio activo se selecciona del grupo de antibióticos, analgésicos, antiinflamatohos, péptidos antibactehanos, antipiréticos, factores de crecimiento, antidepresivos, antihipertensivos, antidiabéticos, antiepilépticos, antivirales y anticancerígenos. Esto es muy útil cuando es necesaria una administración con liberación sostenida de un principio activo en el lugar en el que se implanta el implante. El recubrimiento multicapa puede liberar el contenido de principio activo en el plazo del periodo crítico de 24- 48 horas para la adhesión y proliferación bacterianas, pero todavía seguir actuando como depósito de bactericida para una acción a más largo plazo. A medida que se degradan las capas expuestas, el principio activo se libera de las capas más interiores, tanto por difusión del principio activo a través de las capas como por la degradación de las capas más externas del recubrimiento multicapa.
En una realización preferida, las capas de polielectrolito se cargan con más de un principio activo, cargándose preferiblemente la capa que comprende ácido hialurónico (HA) o sus derivados con un principio activo y cargándose la capa que comprende quitosano (CHI) o sus derivados, con otro principio activo. En una realización preferida, la capa que comprende ácido hialurónico (HA) o sus derivados se carga mediante un principio activo seleccionado de antibióticos, analgésicos, antiinflamatorios, péptidos antibacterianos, antipiréticos, factores de crecimiento, antidepresivos, antihipertensores, principios activos antidiabéticos, antiepilépticos, antivirales y anticancerígenos, cargándose preferiblemente mediante ácido acetilsalicílico, cefuroxima, amoxicilina, tetraciclina o dexketoprofeno o cualquier combinación de cualquiera de ellos. En una realización preferida, la capa que comprende quitosano (CHI) o sus derivados se carga mediante un principio activo seleccionados de antibióticos, analgésicos, antiinflamatorios, péptidos antibacterianos, antipiréticos, factores de crecimiento, antidepresivos, antihipertensores, principios activos antidiabéticos, antiepilépticos, antivirales y anticancerígenos, siendo preferiblemente ácido acetilsalicílico, cefuroxima, amoxicilina, tetraciclina o dexketoprofeno o cualquier combinación de cualquiera de ellos. En una realización preferida, ambos tipos de capas intercaladas se cargan, cargándose la capa que comprende ácido hialurónico (HA) o sus derivados con ácido acetilsalicílico, cefuroxima, y/o dexketoprofeno y cargándose la capa que comprende quitosano (CHI) o sus derivados con amoxicilina y/o tetraciclina.
Con respecto al uso, en una realización preferida el recubrimiento multicapa es para su uso en la prevención de complicaciones médicas como consecuencia del proceso de implantación tales como infecciones tisulares, inflamaciones tisulares y/o una integración deficiente del implante en el cuerpo humano.
Un segundo aspecto de la invención se refiere a un implante que está recubierto total o parcialmente con el recubrimiento multicapa de la invención.
Estos implantes pueden ser implantes dentales, implantes cocleares, implantes ortopédicos, implantes cardiacos, implantes cosméticos, implantes cigomáticos, implantes oculares, implantes de mama, implantes nasales, endoprótesis (stents), catéteres o válvulas, preferiblemente, implantes dentales.
En una realización preferida, el implante es un implante metálico que comprende metales seleccionados del grupo que consiste en metal de magnesio, aleación de magnesio, metal de hierro, aleación de hierro, metal ferroso, aleación ferrosa, tántalo, cobalto, aleaciones de cobalto, zirconio, aleaciones de zirconio, acero inoxidable, aleaciones de NiTi , NiTiNOL, oro, plata, platino, titanio, óxido de titanio y aleaciones de titanio, preferiblemente comprendiendo titanio o aleaciones de titanio.
En otra realización, el implante es un implante polimérico que comprende polímeros seleccionados del grupo que consiste en politetrafluoroetileno (PTFE), politetrafluoroetileno expandido (ePTFE), caucho de silicona, poli(metacrilato de metilo) (PMMA), copoli(ácido láctico-glicólico) (PLGA), polietileno (PE), polietileno de peso molecular ultra-alto (IIHMWPE), poliéster-uretano-urea (PEUII), silicona (polisiloxano), polidimetilsiloxano (PDMS), y nanotubos de carbono (NTC).
En otra realización, el implante es un implante cerámico y comprende materiales seleccionados de hidroxiapatita, óxido de zirconio (zircona) y vidrios bioactivos o una combinación de estos materiales.
Un tercer aspecto de la invención se refiere a un método para recubrir un implante con un recubrimiento multicapa, siendo el método un método de recubrimiento capa a capa, que comprende las siguientes etapas: una primera etapa de activación de una superficie del implante a recubrir mediante la exposición de grupos hidroxilo, carboxilato, aldehido, epóxido, isotiocianato, de amina, haluro o tiol superficiales. una segunda etapa de generación del recubrimiento multicapa depositando capas intercaladas de polielectrolito de una capa que comprende ácido hialurónico (HA) y/o sus derivados y una capa que comprende quitosano (CHI) y/o sus derivados sobre la superficie activada que va a recubrirse, una tercera etapa de secado del recubrimiento multicapa; teniendo el recubrimiento multicapa resultante una superficie externa con un ángulo de contacto de entre 10o y 50°.
Por tanto, el recubrimiento multicapa de la invención también puede fabricarse según el método de la invención. Para impedir repeticiones innecesarias, se considera que las características descritas para el recubrimiento multicapa de la invención, tales como el número de capas, grosores de capa, tipo de principios activos, combinaciones de materiales también se describen para las realizaciones respectivas del método de la invención.
En el contexto de la invención, “mediante la exposición de grupos hidroxilo, carboxilato, aldehido, epóxido, isotiocianato, de amina, haluro o tiol superficiales” significa que debido a la activación, la superficie del implante expone tales grupos que van a reaccionar con las capas de polielectrolito que van a depositarse.
Cuando la activación de la superficie del implante es exponiendo grupos de amina o haluro, la primera capa intercalada de polielectrolito que va a depositarse es la capa que comprende ácido hialurónico (HA) y/o sus derivados.
Cuando la activación de la superficie del implante es mediante grupos hidroxilo, carboxilato, aldehido, epóxido, isotiocianato o tiol, la primera capa intercalada de polielectrolito que va a depositarse es la capa que comprende quitosano (CHI) y/o sus derivados.
Algunos ejemplos no limitativos del método de activación de la superficie del implante, conocidos por el experto en la técnica, son procedimientos de plasma de gas, electroquímica, procedimientos ácidos en húmedo basados en tratamientos con disolución piraña (HCI:H2C>2, H2SO4/H2O2), procedimientos básicos en húmedo basados en tratamientos con disolución piraña (NH4OH:H2Ü2), y otros procedimientos básicos en húmedo (NaOH, KOH).
En una realización, la activación de la superficie se realiza mediante procedimientos ácidos en húmedo basados en tratamientos con disolución piraña (HCI:H2C>2, H2SO4/H2O2). Con los procedimientos ácidos en húmedo, se crean más grupos activos. En otra realización, la activación de la superficie se realiza mediante plasma de gas, siendo el procedimiento de activación preferido para implantes poliméricos. En una realización preferida, la primera etapa comprende una etapa de generación o depósito de una primera capa de monocapa autoensamblada sobre la superficie del implante, preferiblemente, sobre la superficie del implante activada previamente, dicha activación siendo mediante la exposición de grupos hidroxilo superficiales, exponiendo además tal monocapa autoensamblada grupos hidroxilo, carboxilato, aldehido, epóxido, isotiocianato o de amina, haluro o tiol superficiales, preferiblemente grupos de amina, sobre los que se depositan las capas intercaladas de polielectrolito en la segunda etapa. La activación y exposición de grupos superficiales de la monocapa autoensamblada se lleva a cabo mediante reacciones químicas y físicas que conoce el experto en la técnica.
El método de la invención se lleva a cabo preferiblemente mediante pulverización o ¡inmersión, más preferiblemente mediante pulverización, de una disolución polielectrolítica de ácido hialurónico y/o sus derivados o quitosano y/o sus derivados para generar cada capa de polielectrolito, alternando las disoluciones polielectrolíticas hasta que se deposita el diferente número de capas. En una realización preferida, la concentración de polielectrolito en la disolución es de entre el 0,1 y el 0,2% (p/p) a un pH de entre 4 y 6, preferiblemente 5. El disolvente se selecciona del grupo que consiste en ácido acético, ácido fórmico, ácido láctico, ácido propiónico, ácido glicólico, ácido tartárico, ácido mélico, ácido cítrico, ácido ascórbico, ácido fosfórico y agua, preferiblemente ácido acético.
Cuando la segunda etapa es mediante pulverización, se prefiere pulverizar los implantes con un ángulo de pulverización de entre 70° y 110°, preferiblemente 90°, siendo el ángulo de pulverización el ángulo formado por la dirección de pulverización y la superficie del material que va a recubrirse, y siendo la duración de la etapa de pulverización sobre el área que va a recubrirse preferiblemente de entre 3 y 5 segundos. La ventaja de esta duración es que es suficiente para garantizar el recubrimiento de la superficie.
En una realización preferida, la segunda etapa comprende una etapa de retirada del polielectrolito no adherido entre cada deposición de las capas intercaladas de polielectrolito. Esto aumenta la uniformidad del recubrimiento. En una realización preferida, la etapa de retirada es mediante pulverización del disolvente sobre la última capa depositada o inmersión de la pieza en disolvente.
En una realización, la etapa de activación es mediante grupos hidroxilo y la primera capa de polielectrolito en la segunda etapa es quitosano y/o sus derivados. En otra realización, la etapa de activación es mediante grupos de amina y la primera capa de polielectrolito en la segunda etapa es ácido hialurónico y/o sus derivados.
En una realización preferida, las capas de polielectrolito se cargan con un principio activo. En una realización preferida, se logra esta carga disolviendo el principio activo en la disolución polielectrolítica en la segunda etapa, preferiblemente en una concentración de entre el 0,1- 0,2% con respecto al volumen total de la disolución.
Con respecto a la tercera etapa de secar el recubrimiento multicapa, puede realizarse el secado mediante métodos convencionales que conoce el experto en la técnica. En una realización preferida, el secado es mediante secado a vacío, secado con calor, secado por aire o la combinación de la totalidad o parte de estos.
Dependiendo del uso del implante recubierto, el implante debe esterilizarse. En una realización preferida, el método comprende una cuarta etapa de esterilización. Los inventores han demostrado que la etapa de esterilización no afecta a la integridad y adherencia del revestimiento multicapa al implante. La esterilización puede realizarse mediante métodos convencionales que conoce el experto en la técnica, por ejemplo, mediante rayos gamma, rayos beta y esterilización con vapor de agua. En una realización preferida, la esterilización es mediante esterilización con vapor de agua.
Se describen algunos ejemplos ilustrativos que muestran claramente las características y ventajas de la invención a continuación. Sin embargo, no debe interpretarse que estos ejemplos limitan el objeto de la invención definido en las reivindicaciones.
Ejemplos
Materiales usados para llevar a cabo los ejemplos a continuación:
Tornillos (tornillos EVO_Aurea NP085 de 3,5 x 8,5 mm de tamaño, compuestos por titanio (Ti) y presentan una capa gruesa de óxido de Ti sobre la superficie. Se cortaron chapas de titanio (muestras de Ti) grado 5 (TieAUV, 250 mm de longitud x 250 mm de anchura x 0,8 mm de grosor) en secciones de 1 x 1 cm2 mediante limpiadores por ultrasonidos Fisherbrand 11201 serie Advanced de TESOLVIT S. L. (115 V, 37 kHz, 100% de potencia), se usaron acetona (LabKem, al 99,6%) y agua ultrapura (filtro Millipak de 0,22 ,m) para limpiar la superficie de muestras de TieAUV. Se usaron ácido sulfúrico (H2SO4, LabKem, al 96%) y peróxido de hidrógeno (H2O2, LabKem, al 30%) para activar la superficie de TieAUV mediante procedimientos químicos en húmedo. Se creó la monocapa de silano usando (3- aminopropil)trietoxisilano (APTES, Sigma-Aldrich, al 98%) y etanol (EtOH, LabKem, al 99,5%). Se llevó a cabo la construcción multicapa usando biopolímeros de ácido hialurónico (HA, Contipro, 2,109 ± 0,102 MDa, PDI= 1 ,003 ± 0,004) y quitosano (CHI, Sigma-Aldrich, grado de desacetilación >75%, 0,310-0,375 MDa). Se emplearon ácido acético (CH3COOH, Fischer Chemicals, al 99,8%) e hidróxido de sodio (NaOH, Panreac, al 98%) para preparar disolución tampón de acético/acetato. También se preparó solución salina tamponada con fosfato (PBS, pH =7,4) con reactivos de Fischer Chemicals como es el caso de hidrogeno-ortofosfato de disodio dodecahidratado (Na2HPO4' 12H2O, al 99%), dihidrogeno-ortofosfato de sodio dihidratado (NaH2PO4'2H2O, al 99%), cloruro de sodio (NaCI, 99%) y filtros de poli(fluoruro de vinilideno) (PVDF, 0,22 .m). Se realizaron estudios de carga y liberación desde el sistema multicapa usando el antibiótico sal de sodio de cefuroxima (CFX, Sigma-Aldrich), y el agente antiinflamatorio ácido acetilsalicílico (AAS, Acros Organics, al 99%).
Ejemplo 1: Recubrimiento de un implante de titanio con el recubrimiento multicapa
Se aplicó la técnica capa a capa (técnica LbL, layer-by-layer) para recubrir los tornillos con ácido hialurónico (HA) y quitosano (CHI) a través de dos métodos de recubrimiento: recubrimiento por inmersión y recubrimiento por pulverización. Se aplicaron ambas técnicas para recubrir tornillos EVO con 6, 10 y 20 capas alternas de biopolímeros de HA y CHI.
En la figura 9 se resume brevemente el proceso de recubrimiento de la superficie de muestras de TieAUV para la construcción del recubrimiento multicapa con HA y CHI.
Etapa 0: se limpian previamente muestras de Ti en jabón desinfectante, agua ultrapura y acetona
Etapa A: activación de la superficie: creación de grupos -OH.
Etapa B: anclaje de la monocapa de silano terminado en grupos amino
Etapa C: recubrimiento por pulverización o inmersión de disolución de ácido hialurónico (HA). Etapa D: recubrimiento por pulverización o inmersión de disolución tampón.
Etapa E: recubrimiento por pulverización o inmersión de disolución de quitosano (CHI). Etapa F: recubrimiento por pulverización o inmersión de disolución tampón.
Etapa G: pulverización de disolución de ácido hialurónico (HA).
Repitiendo n veces la etapa C a la etapa G hasta que se depositen los números deseados de capas. La etapa de secado no se incluye en la figura.
A continuación, por “capas HA/CHI” se entiende número de capas totales del recubrimiento multicapa generadas por las capas intercaladas de HA y de CHI.
Para un método de recubrimiento por inmersión, se sumergieron tornillos dentales en disolución de HA durante 5 min, seguido por aclarado con disolución tampón de acético/acetato. Después de eso, se sumergieron entonces los implantes dentales con la primera capa de HA adsorbido, en una disolución de CHI durante 5 min y seguido por el mismo proceso de aclarado. Se realizó el ciclo de polielectrol ito alterno (ácido hialurónico y quitosano) hasta que se obtuvo el número deseado de capas. Finalmente, se secaron los implantes dentales recubiertos por inmersión en un sistema de vacío durante 24 h a temperatura ambiente. La figura 3 muestra que el recubrimiento generado mediante inmersión se distribuye por la superficie de los tornillos a medida que aumenta el número de multicapas depositadas. El análisis mediante SEM presenta una gran diferencia en contraste entre las regiones recubiertas (áreas más oscuras) y las regiones sin recubrir o menos recubiertas (áreas más claras). La primera fila desde arriba corresponde a una muestra no recubierta. La segunda fila corresponde a un tornillo recubierto con 6 capas HA/CHI. La tercera fila corresponde a un tornillo recubierto con 10 capas HA/CHI y la cuarta fila corresponde a un tornillo recubierto con 20 capas HA/CHI.
El ensamblaje LBL usando el método de recubrimiento por pulverización proporcionó una superficie más homogénea. Específicamente, se pulverizaron tornillos con disolución de HA durante 3 segundos, seguido por pulverización con disolución tampón de acético/acetato de 1 segundo para retirar el exceso de HA no adherido a la superficie. Luego, se pulverizaron posteriormente los tornillos con una capa de HA adsorbido con una disolución de CHI durante 3 segundos y seguido por el mismo proceso con disolución tampón de acético/acetato para retirar el exceso de CHI no adherido. Se llevó a cabo el ciclo de pulverización de polielectrolito alterno hasta que se obtuvo diferente número de capas. Una vez pulverizados el número deseado de capas sobre tornillos, se secaron en un sistema de vacío durante 24 h a temperatura ambiente. El análisis mediante SEM (figura 4) muestra menos diferencia en contraste entre las regiones recubiertas (áreas más oscuras) y las regiones menos recubiertas (áreas más claras) del tornillo. A medida que aumenta el número de multicapas depositadas sobre la superficie del tornillo, mejora la calidad del recubrimiento, ya que hay menos diferencia en el contraste de imagen entre las diferentes áreas del tornillo que es típica de una superficie recubierta de manera homogénea. La primera fila desde arriba corresponde a una muestra no recubierta. La segunda fila corresponde a un tornillo recubierto con 6 capas HA/CHI. La tercera fila corresponde a un tornillo recubierto con 10 capas HA/CHI, y la cuarta capa corresponde a un tornillo recubierto con 20 capas HA/CHI. El recubrimiento generado mediante pulverización (figura 4) se distribuye de manera más homogénea que el recubrimiento producido mediante inmersión. Se configuró el sistema de pulverización con las siguientes características: se ajustó la presión de aire comprimido a 0,05-0,1 MPa y se ajustó el regulador de presión a 30-40 cm por encima de los tornillos. Se pulverizan disoluciones de HA y CHI desde el regulador de presión en perpendicular sobre los tornillos con un ángulo de pulverización de 70°-110°. Para ambos procedimientos de recubrimiento por inmersión y de recubrimiento por pulverización las concentraciones de las disoluciones empleadas fueron del 0,2% (p/p) de HA y el 0,2% (p/p) de CHI (ambos a pH 5) disueltas previamente en ácido acético al 0,5% (v/v). Se preparó la disolución tampón de acético/acetato (pH 5) mezclando disoluciones de ácido acético 0,50 M y de NaOH 0,32 M. Se investigó el efecto que tiene el proceso de esterilización sobre el recubrimiento LBL depositado sobre HA/CHI LBL mediante recubrimiento por pulverización mediante microscopía SEM (figura 6: tornillos cubiertos con 20 capas HA/CHI 20 y 30 capas HA/CHI 30, esterilizados con vapor de agua S y no esterilizados SN), puesto que puede dañar significativamente el recubrimiento. En este caso, se usó el método de esterilización por vapor (121 °C, 15 min).
Ejemplo 2: composición química de la superficie (muestras de Ti planas)
Se recubrieron muestras de Ti mediante la deposición de 0,10, 20 y 30 HA/CHI tal como describe el método de pulverización en el ejemplo 1 , con y sin una monocapa (monocapa de silano).
Se determinó la composición química de las diferentes superficies recubiertas mediante espectroscopia fotoelectrónica por rayos X (XPS). En primer lugar, se analizó la composición de superficie en el intervalo de energía de 0-800 eV antes y después de tratamiento de hidroxilación y con 3-aminopropil)thetoxisilano (APTES). Tal como se muestra en la tabla 1 , los elementos principales cuantificados en todas las muestras fueron Ti, C, O, N, Al y V. Se observó un claro aumento del pico que aparece a 400 eV, correspondiente a nitrógeno, cuando se compararon superficies vírgenes y tratadas con amino, como resultado de la inserción de los grupos NH2, demostraron una funcionalización con amino de la superficie satisfactoria.
Tabla 1
Figure imgf000017_0001
Se confirmó la incorporación de las multicapas puesto que las señales del sustrato de metal de Ti metal (Ti, Al, V), y de la monocapa (Si) disminuyeron hasta desaparecer mientras aumentaba C claramente. En muestras recubiertas mediante LBL, el contenido de N crece a medida que aumenta el número de capas depositadas, lo que corrobora la mayor cantidad e HA y CHI adherida a la superficie de los tornillos, siendo Ti-HA/CHI 20 y 30 multicapas con monocapas los tornillos con la mayor cantidad de HA y CHI en su superficie. Además, los datos de XPS indican que la monocapa de anclaje aumenta la adherencia de HA y CHI puesto que se mide un mayor contenido de N en estos casos.
Ejemplo 3: topografía de rugosidad de la superficie
Se observó el diferente efecto topográfico mediante microscopía de fuerza atómica (AFM) y técnicas de interferometría cuando se llevaron a cabo modificaciones de superficie con 20 y 30 capas HA/CHI mediante el método de pulverización descrito en el ejemplo 1.
La siguiente tabla muestra los valores de Rms y Ra de Ti prístino y recubierto medidos mediante microscopía de fuerza atómica (AFM) e interferometría.
Tabla 2
Figure imgf000018_0001
Ejemplo 4: Mojabilidad de superficie (muestras de Ti planas)
Se midió la mojabilidad de muestras de Ti sin modificar y recubiertas según el método de pulverización descrito en el ejemplo 1 , tal como se observa en la figura 5. La modificación de superficie dio como resultado un aumento de hidrofilicidad que pudo cuantificarse mediante las mediciones del ángulo de contacto. Concretamente, el ángulo de contacto (0) de las muestras de Ti originales (Z) disminuye bruscamente cuando se limpian (C) o activan (A) debido a la eliminación de contaminantes y polutantes de la superficie de las muestras, y la presencia de restos de TÍO2 y Ti-OH. Sin embargo, la funcionalización con amino mediante la monocapa de silano (SAM) induce un aumento del ángulo de contacto, debido a la introducción de la combinación de cortas cadenas de alquilo y grupos -NH2.
Tras la adsorción alterna de HA (capas impares) y CHI (capas pares) el ángulo de contacto del recubrimiento vahó periódicamente entre capa de HA y capa de CHI. De hecho, cuando se depositaron pocas capas (por debajo de 10), la diferencia entre los ángulos de contacto de capas de HA y CHI alcanzó 25-40°. Sin embargo, a medida que aumenta el número de capas, disminuye la diferencia del ángulo de contacto entre capas terminadas de HA y CHI debido al efecto de interpenetración de ambas capas, hasta que fue casi igual para las superficies de 29 y 30 capas.
Ejemplo 5: grosor del recubrimiento de superficies de Ti recubiertas (muestra de Ti planas)
Se realizaron muestras recubiertas según el método de pulverización descrito en el ejemplo 1 , sin principios activos cargados mediante haz de iones focalizados (FIB, focused ion beam) y luego, se midió el grosor mediante microscopía SEM.
Pudo medirse el grosor del recubrimiento multicapa de 20 y 30 capas HA/CHI, que era de aproximadamente 470 nm y 1200 nm, respectivamente.
Ejemplo 6: Estabilidad del sistema multicapa de HA/CHI
Se estudió la estabilidad multicapa mediante la inmersión de muestras recubiertas con Ti con 20 y 30 capas HA/CHI, en PBS a 37°C durante los primeros días después de la implantación, que es el tiempo crucial para la adhesión y proliferación bacterianas (24-48 horas). Se monitorizó la degradación del recubrimiento de HA/CHI mediante la razón de pérdida de peso (figura 7: el eje vertical corresponde a la razón en peso de recubrimiento restante en % (RCWR, %); el eje horizontal corresponde al tiempo en días (T); 20 corresponde a un recubrimiento multicapa de 20 capas HA/CHI; 30 corresponde a un recubrimiento multicapa de 30 capas HA/CHI). se recubrieron las muestras según el método de pulverización descrito en el ejemplo 1. En ambos casos, pudo medirse una rápida pérdida de masa inicial en las primeras 24 h, que puede corresponder probablemente a las capas exteriores no adheridas físicamente. Después de eso, la velocidad de degradación disminuye hasta el noveno día y finalmente, después del duodécimo día, la pérdida de peso permanece casi estable. Finalmente, después de 19 días en disolución PBS a 37°C, un peso de recubrimiento del 10% permanece todavía unido a la superficie de Ti, demostrando la estabilidad de la multicapa durante el periodo crítico para la formación de biopelícula (24-48 h) y el periodo posterior.
Ejemplo 7 carga y liberación de fármacos desde el sistema multicapa de HA/CHI Se recubrieron piezas de Ti con el recubrimiento multicapa de HA/CHI pulverizando una disolución de HA con cefuroxima (CFX) y ácido acetilsalicí lico (AAS) disueltos previamente (al 0,1 % de concentración). El procedimiento para obtener el recubrimiento multicapa sobre tornillos con fármacos cargados fue el mismo que en el ejemplo 1.
Las piezas recubiertas se introdujeron en 75 mi de disolución PBS, con agitación suave a 37°C y se midió la liberación de fármaco durante varias horas mediante cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC). La liberación de CFX y AAS en PBS puede producirse mediante la difusión de los fármacos a través de las capas o mediante la degradación de la superficie. Tal como puede observarse en la figura 8, la liberación del fármaco se produce especialmente en las primeras 24-48 horas. En conjunto, estos resultados muestran que las multicapas preparadas pueden liberar contenido de CFX y AAS en el plazo del periodo crítico de 24-48 horas para la adhesión y proliferación bacterianas, pero todavía sigue actuando como depósito de bactericida para una acción a más largo plazo (6 días).
En la figura 8: el eje vertical corresponde a la cantidad de fármaco liberado (RDQ, released drug quantity)', el eje horizontal corresponde al tiempo en horas (T); 20 CFX corresponde a un recubrimiento multicapa de 20 capas HA/CHI cargado con CFX; 30 CFX corresponde a un recubrimiento multicapa de 30 capas HA/CHI cargado con CFX; 20 AS corresponde a un recubrimiento multicapa de 20 capas HA/CHI cargado con AAS que se hidroliza a ácido salicílico (AS); 30 AS corresponde a un recubrimiento multicapa de 30 capas HA/CHI cargado con AAS que se hidroliza a ácido salicílico (AS). 20 AAS corresponde a un recubrimiento multicapa de 20 capas HA/CHI cargado con AAS; 30 AAS corresponde a un recubrimiento multicapa de 30 capas HA/CHI cargado con AAS.
Se realizaron mediciones de XPS para corroborar las propiedades de liberación de fármaco y también, la degradación del sistema multicapa (tabla 3). De hecho, en el sexto día de la prueba de estabilidad, la ausencia de S2P y la disminución de Nis corroboran por una parte, la liberación total de CFX y AAS del sistema multicapa. Por otra parte, también se confirma la estabilidad del recubrimiento, a pesar de empezar a detectar S¡2P, porque no se detectan aún otros elementos del sustrato de Ti como Ti, Al y V. También se detectan Nis y altas cantidades de Cis. Esto último confirma la presencia de recubrimiento de polisacárido de HA y CHI. Después de 19 días de la prueba de estabilidad, la presencia de grandes cantidades de C y N, la ausencia de Ti, Al y V, incluso habiendo detectado Si, sigue demostrando la estabilidad del recubrimiento de HA/CHI mencionado anteriormente. Tabla 3. Composiciones atómicas de superficie (%) de tornillos de Ti prístino y modificados de manera superficial con fármacos cargados después de 6 y 19 días de estabilidad en PBS.
Figure imgf000021_0001
Ejemplo 8: estudios antibacterianos
Se determinó cuantitativamente la actividad antibacteriana de muestras recubiertas según el método descrito en el ejemplo 1 , algunas con sustancias activas (Ti-HA/CHI con fármacos) y otras sin sustancias activas (Ti-HA/CHI sin fármacos), y se observó cualitativamente según la norma ISO 22196:2011 - “Medición de actividad antibacteriana en superficies plásticas y otras superficies no porosas”. 24 h fue el tiempo seleccionado puesto que es bien conocido que es el periodo más crítico para adquirir infecciones bacterianas peligrosas y dañinas. Tabla 4: resultados cuantitativos de actividad antibacteriana (UFC, reducción bacteriana y log de reducción (R)) de muestras de control de TieAUV, Ti-HA/CHI sin fármacos, y T¡- HA/CHI con fármacos frente a cepas de bacterias de Staphylococcus aureus y Escherichia coli a las 24 h.
Figure imgf000022_0001
Se indica un valor “< 200” cuando hay ausencia de UFC debido al intervalo de confianza del método.
Tal como se establece mediante la norma ISO 22196:2011 , se considera que un material tiene una actividad antibacteriana eficaz cuando Iog10 de reducción o valores de actividad antibacteriana (R) son mayores de 2. Teniendo esto en cuenta, tal como puede observarse en la tabla 4 anterior, puede decirse que el recubrimiento de HA/CHI sobre TieAUV presenta un comportamiento antibacteriano frente a cepas de bacterias gram-positivas y gram- negativas con valores de actividad antibacteriana mayores de 2 (R= 2,86 para S. aureus y R= 2,71 para E. coli). Luego, después de la carga de los fármacos CFX y AAS entre capas de HA y CHI, aunque no mejoró la actividad antibacteriana frente a S. aureus (R= 2,08), el número de bacterias viables (UFC) incluso disminuye más significativamente y de manera eficaz frente a E. coli con un mayor valor de actividad antibacteriana (R= 3,89).

Claims

REIVINDICACIONES Recubrimiento multicapa para recubrir una superficie de un implante (20), comprendiendo el recubrimiento multicapa capas (13) de polielectrolito, caracterizado porque las capas de polielectrolito son capas intercaladas de una capa que comprende ácido hialurónico y/o sus derivados y una capa que comprende quitosano y/o sus derivados y teniendo el recubrimiento multicapa una superficie (11) externa con un ángulo de contacto de entre 10° y 50°. Recubrimiento multicapa según la reivindicación 1 , en el que el ángulo de contacto es de entre 25° y 35°. Recubrimiento multicapa según la reivindicación 1 o 2, en el que el número de capas es de al menos 6. Recubrimiento multicapa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el número de capas es igual a o menor de 30. Recubrimiento multicapa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el ácido hialurónico y/o sus derivados tienen un peso molecular promedio de entre 0,01 y 2,70 MDa, preferiblemente, entre 2,00 y 2,20 MDa. Recubrimiento multicapa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el quitosano y/o sus derivados tienen un peso molecular promedio de entre 0,10 y 1 ,00 MDa, preferiblemente, entre 0,30 y 0,40 MDa, y un grado de desacetilación mayor del 70%, preferiblemente entre el 75% y el 85%. Recubrimiento multicapa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el recubrimiento multicapa comprende una primera capa (12) de monocapa autoensamblada unida a la superficie del implante. Recubrimiento multicapa según la reivindicación 7, en el que la monocapa autoensamblada se selecciona del grupo que consiste en una monocapa basada en grupos de anclaje de silano, fosfonato, fosfato, catecol, carboxilato, de amina, alqueno, alquino, 2-hidroxi-1-carboxilato, ácido hidroxámico y yoduro de alquilo, preferiblemente, una monocapa de silano. Recubrimiento multicapa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el grosor del recubrimiento multicapa es de entre 10 nm y 5000 nm, preferiblemente entre 470 nm y 1200 nm. Recubrimiento multicapa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se incorpora sobre una superficie activada del implante mediante grupos hidroxilo. Recubrimiento multicapa según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que se incorpora sobre una superficie activada del implante mediante grupos amino. Recubrimiento multicapa según las reivindicaciones anteriores, en el que las capas de polielectrolito se cargan con al menos un principio activo. Recubrimiento multicapa según la reivindicación 12, en el que el principio activo se selecciona del grupo de antibióticos, analgésicos, antiinflamatorios, péptidos antibacterianos, antipiréticos, factores de crecimiento, antidepresivos, antihipertensivos, antidiabéticos, antiepilépticos, antivirales y anticancerígenos. Recubrimiento multicapa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores para su uso en la prevención de complicaciones médicas como consecuencia del proceso de implantación, tales como infecciones tisulares, inflamaciones tisulares y/o una integración deficiente del implante en el cuerpo humano. Implante recubierto total o parcialmente con un revestimiento multicapa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores. Implante según la reivindicación 15, en el que el implante es un implante metálico y comprende metales seleccionados del grupo que consiste en metal de magnesio, aleación de magnesio, metal de hierro, aleación de hierro, metal ferroso, aleación ferrosa, tántalo, cobalto, aleaciones de cobalto, zirconio, aleaciones de zirconio, acero inoxidable, aleaciones de NiTi, NiTiNOL, oro, plata, platino, titanio, óxido de titanio y aleaciones de titanio, preferiblemente que comprende titanio o aleaciones de titanio. Implante según la reivindicación 15, en el que el implante es un implante polimérico y comprende polímeros seleccionados del grupo que consiste en politetrafluoroetileno (PTFE), politetrafluoroetileno expandido (ePTFE), caucho de silicona, poli(metacrilato de metilo) (PMMA), copoli(ácido láctico-glicólico) (PLGA), polietileno (PE), polietileno de peso molecular ultra-alto (IIHMWPE), poliéster-uretano-urea (PEUII), silicona (polisiloxano), polidimetilsiloxano (PDMS) y nanotubos de carbono (NTC). Implante según la reivindicación 15, en el que el implante es un implante cerámico y comprende materiales seleccionados de hidroxiapatita, óxido de zirconio y vidrios bioactivos. Método para recubrir un implante con un recubrimiento multicapa, siendo el método un método de recubrimiento capa a capa, que comprende las siguientes etapas: una primera etapa de activación de una superficie del implante a recubrir mediante la exposición de grupos hidroxicarboxilato, aldehido, epóxido, isotiocianato, de amina, haluro o tiol superficiales, una segunda etapa de generación del recubrimiento multicapa (13) depositando capas intercaladas de pol ¡electrolito de una capa que comprende ácido hialurónico y/o sus derivados y una capa que comprende quitosano y/o sus derivados sobre la superficie activada a recubrir, y una tercera etapa de secado del recubrimiento multicapa, teniendo el recubrimiento multicapa resultante una superficie (11) externa con un ángulo de contacto de entre 10° y 50°. Método según la reivindicación 19, en el que la primera etapa comprende una etapa de generar una primera capa de monocapa autoensamblada sobre la superficie del implante, exponiendo tal monocapa autoensamblada grupos hidroxilo, carboxilato, aldehido, epóxido, isotiocianato o de amina, haluro o tiol superficiales, preferiblemente grupos de amina, sobre los que se depositan las capas intercaladas de polielectrolito en la segunda etapa. Método según la reivindicación 19 o 20, en el que el número de capas intercaladas es de entre 6 y 30. 22. Método según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21 , en el que la segunda etapa comprende una etapa de retirada del polielectrolito no adherido entre cada deposición de la capa intercalada de polielectrolito.
23. Método según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 22, en el que la segunda etapa se lleva a cabo mediante pulverización o inmersión de una disolución polielectrolítica de ácido hialurónico y/o sus derivados o quitosano y/o sus derivados para generar cada capa de polielectrolito.
24. Método según la reivindicación 23, en el que la segunda etapa se lleva a cabo mediante pulverización, con un ángulo de pulverización de entre 70° y 110°, preferiblemente 90°.
25. Método según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 24, en el que las capas de polielectrolito se cargan con al menos un principio activo.
26. Método según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 25, en el que la activación es mediante grupos hidroxilo y la primera capa intercalada de polielectrolito en la segunda etapa es CHI.
27. Método según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 26, en el que la activación es mediante grupos de amina y la primera capa intercalada de polielectrolito en la segunda etapa es HA.
28. Método según la reivindicación 27, en el que la activación es mediante una primera capa de monocapa autoensamblada sobre la superficie del implante, tal monocapa autoensamblada es una monocapa de silano y expone grupos de amina.
29. Método según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 28, en el que la tercera etapa de secar es mediante secado a vacío, secado con calor, secado por aire o la combinación de cualquiera de los mismos.
30. Método según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 29, en el que el método comprende una cuarta etapa de esterilización, preferiblemente, esterilización con vapor de agua.
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