Биосовместимый имплантат мягких тканей
Владельцы патента RU 2739357:
КАРЛ ФРОЙДЕНБЕРГ КГ (DE)
Изобретение относится к биосовместимому имплантату мягких тканей для введения в тело человека и способу изготовления такого имплантата. Биосовместимый имплантат включает в себя по меньшей мере один слой, включающий в себя эластомерный материал, а также по меньшей мере одно расположенное на этом слое и образующее поверхность имплантата мягких тканей текстильное полотно, которое имеет биорезорбируемые волокна, содержащие желатин и по меньшей мере частично заделаны в слой из эластомерного материала. Текстильное полотно является изготовленным способом ротационного формования нетканым материалом. Способ изготовления биосовместимого имплантата включает предоставление несущего слоя; нанесение биосовместимого эластомерного материала-прекурсора на одну сторону несущего слоя; нанесение имеющего биорезорбируемые волокна текстильного полотна на эластомерный материал-прекурсор таким образом, что волокна текстильного полотна по меньшей мере частично проникают в эластомерный материал-прекурсор; сшивание эластомерного материала-прекурсора до эластомерного материала. Технический результат - получение имплантата мягких тканей, в частности имплантата груди, для введения в тело человека, который хорошо принимается имунной системой и имеет хорошую долговечность. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 пр., 6 ил.
Данное изобретение относится к имплантату мягких тканей для имплантации в тело человека. Кроме того, изобретение относится к способу изготовления имплантата мягких тканей.
К материалам, которые должны вводиться в тело человека, предъявляются высокие требования, например хорошая биосовместимость. Биосовместимость относится к свойству материалов выполнять в биологическом окружении свои адаптированные к ситуации, предопределенные функции при одновременной приемлемой реакции тела хозяина на материал. Она проверяется для медицинских продуктов в рамках их регистрации (допуска) согласно стандарту DIN EN ISO 10993. В дальнейшем под “биосовместимыми” материалами понимаются такие материалы, которые прошли испытание согласно DIN EN ISO 10993 (год).
Наиболее высокие требования предъявляются при этом к материалам, которые в качестве имплантатов должны постоянно оставаться в теле человека. Имплантатом является пересаженный в тело материал, который постоянно или в течение промежутка времени от нескольких дней до 10 лет должен оставаться в теле человека. Медицинские имплантаты имеют своей задачей поддержку или замену функций тела, в то время как в случае пластических имплантатов должна восстанавливаться или изменяться форма, возможно, разрушенных частей тела. Например, имплантаты груди (молочной железы) используются, в качестве имплантатов для мягких тканей, для восстановления груди или увеличения груди. Другими применениями для таких имплантатов мягких тканей являются протезы для икроножных мышц или имплантаты щеки, носа, ягодиц, семенных яичек или мышц плеча.
И хотя часто используемый для имплантатов силикон в принципе биосовместим, тем не менее иногда возникают нежелательные иммунные реакции. Иммунная система тела хозяина активизируется после имплантации и пытается резорбировать инородный материал. Если иммунные клетки не достигают ввиду свойств инородного материала резорбции, то тело начинает окружать имплантат волокнистой оболочкой и вследствие этого отделять его от окружающей ткани. Это обособление становится опасным, по меньшей мере, в том случае, если капсула из рубцовой ткани затвердевает и приводит к деформациям окружающей ткани.
Известно, что поверхность и структура имплантата имеют решающее значение для взаимодействия тела хозяина с имплантатом. Так, структурированные поверхности показывают более высокое принятие телами хозяев с меньшим возникновением образований вышеописанных капсул. (US 2012/0209381 Allergan, structured surface less capsule contraction) Недостатком у используемых, как правило, структурированных материалов является то, что они не допускают прямого взаимодействия эндогенной ткани с имплантатом, так что они не на 100% зафиксированы в месте имплантации.
Другой подход заключается в том, чтобы использовать биосовместимые материалы для поверхности имплантатов, которые могут взаимодействовать с телом хозяина. Ими могут быть биорезорбируемые материалы, которые эндогенными клетками могут разлагаться и метаболизироваться или выводиться. Если эти материалы рассчитываются в виде опорных структур, то клетки могут мигрировать в эти структуры, для того чтобы создавать новую эндогенную ткань. Материал опорной структуры в это время резорбируется (US 6,638,308 B2 биорезорбируемый имплантат груди) (WO 96/18424: Breast Tissue Engineering).
В настоящее время на рынке нет продуктов, которые следуют этому подходу. Предположительно это связано с тем, что имплантаты потеряли бы свою функцию в ходе резорбции.
Исходя из этого, в основе изобретения лежит задача предоставить имплантат мягких тканей, в частности имплантат груди, для введения в тело человека, который, по меньшей мере, частично преодолевает вышеуказанные недостатки и в частности при введении в тело человека хорошо принимается иммунной системой и имеет хорошую долговечность.
Эта задача решается с помощью биосовместимого имплантата мягких тканей, в частности имплантата груди, для введения в тело человека, включающего в себя по меньшей мере один слой, включающий в себя эластомерный материал, а также по меньшей мере одна расположенная на этом слое и образующая поверхность имплантата мягких тканей текстильная плоскостная конструкция (полотно), причем это текстильное полотно имеет биорезорбируемые волокна, которые, по меньшей мере, частично заделаны в слой из эластомерного материала.
В соответствующем изобретению имплантате мягких тканей содействие соединению между текстильным полотном и эластомерным материалом может оказываться посредством биорезорбируемых волокон, которые по меньшей мере частично заделаны в слой из эластомерного материала.
Эта заделка может получаться, например, вследствие того, что текстильное полотно укладывается на эластомерный материал-прекурсор, например на невулканизированный силиконовый слой, и вдавливается в него. Вдавливание имеет своей целью введение волокон текстильного полотна в слой-прекурсор. Затем этот композит может, например посредством вулканизации прекурсора, упрочняться с образованием эластомерного материала и отверждаться в своей эластомерной части.
Благодаря заделке биорезорбируемых волокон в слой из эластомерного материала может получаться прочный композиционный материал с высокой адгезией слоев. При этом под высокой адгезией слоев следует понимать, что с имплантатом мягких тканей можно обращаться обычным образом, и он может вводиться, например, в тело человека, без того, чтобы сцепление между эластомерным материалом и текстильным полотном устранялось.
Кроме того, соответствующий изобретению имплантат мягких тканей предоставляет при введении в тело человека множество дальнейших преимуществ.
Так, предпочтительным у имплантата мягких тканей является то, что он имеет поверхность, которая образована из имеющего биорезорбируемые волокна текстильного полотна, так как тем самым возможно повышающее биосовместимость взаимодействие с окружающей тканью. Текстильные полотна имеют благодаря своей волокнистой структуре трехмерное структурирование. Как было разъяснено выше, структурированные поверхности могут минимизировать частоту возникновения нежелательных иммунных реакций, так что такая поверхность превосходно подходит для имплантатов и других медицинских продуктов, которые взаимодействуют с телом в качестве биологической системы. Наиболее предпочтительны нетканые материалы, так как волокна имеются там в виде спутанной ткани (с неориентированным расположением волокон) и имеют сильное трехмерное структурирование.
Возможной мерой выражения трехмерного структурирования поверхности является средний размер пор текстильного полотна. Предпочтительно текстильное полотно имеет средний размер пор от 50 мкм до 300 мкм, предпочтительно от 70 мкм до 250 мкм, наиболее предпочтительно от 100 мкм до 200 мкм. Измерение размера пор осуществляется перед введением в эластомерный материал. Измерение осуществляется согласно ASTM E 1294 (1989).
Биорезорбируемые волокна могут после введения в тело резорбироваться со временем. При этом предпочтительным является, что биорезорбируемые волокна имеются также внутри эластомерного слоя, так как при биорезорбции возникают пустоты в слое из эластомерного материала, сравнимые с динамически изменяющимся, трехмерным структурированием на поверхности имплантата мягких тканей. Со временем слой из эластомерного материала снабжается таким образом пустотами. Образование пустот происходит при этом, как правило, непрерывно, причем предпочтительно через 60 дней более половины, наиболее предпочтительно более 75 весовых процентов, в частности более 90 весовых процентов, текстильного полотна резорбируется. Вследствие этого слой из эластомерного материала постепенно становится поверхностным слоем имплантата мягких тканей, которому может придаваться вследствие этого постоянное структурирование с вышеуказанными преимуществами. Динамически изменяющаяся поверхность предоставляет, уже во время резорбции, эндогенным клеткам трехмерное окружение, которое может ими колонизироваться и перестраиваться посредством обычных процессов заживления раны. Вследствие этого соответствующий изобретению имплантат мягких тканей делает возможным врастание тканей тела и, следовательно, постепенное замещение текстильного полотна эндогенной тканью.
Дальнейшее преимущество соответствующего изобретению имплантата мягких тканей заключается в том, что, по меньшей мере, в первое время после введения в тело поверхность эластомерного материала может отделяться за счет биорезорбируемого покрытия в теле от ткани, что повышает его принятие и совместимость с тканями после имплантации.
Кроме того, соответствующий изобретению имплантат мягких тканей отличается тем, что он благодаря применению эластомерного материала может иметь превосходную упругость. Вследствие этого может обеспечиваться хорошая адаптация к деформирующим усилиям снаружи и внутри тела. Высокая упругость является преимуществом в частности в том случае, если имплантат мягких тканей, например в виде имплантата груди, должен вводиться через минимально возможное отверстие тела в тело. Его высокая упругость позволяет имплантату мягких тканей сильно деформироваться, например вытягиваться в длину, для того чтобы была возможность вводиться через малое отверстие тела в тело.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения имплантат мягких тканей отличается упругостью, измеренной согласно DIN 53504 S2 со скоростью 200 мм/мин, от 50% до 500%, предпочтительно от 200% до 500%, наиболее предпочтительно от 400% до 500%. Специалисту было удивительно, что соответствующий изобретению имплантат мягких тканей может иметь настолько высокую упругость. В частности следовало бы ожидать, что при растягивающей нагрузке возникает отслоение покрытия. То, что это может предотвращаться, предположительно связано с высокой адгезией слоев соответствующего изобретению имплантата мягких тканей.
Предпочтительные эффекты проявляются тем сильнее, чем дольше время, которое имплантат мягких тканей должен оставаться в теле человека.
Естественно, вызванные трехмерно структурированной поверхностью эффекты проявляются тем сильнее, чем больше доля текстильного полотна на поверхности имплантата. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления изобретения доля текстильного полотна на поверхности имплантата мягких тканей составляет более 50%, предпочтительно более 70%, наиболее предпочтительно более 90%, и в частности 100%. Вышеуказанные значения относятся к состоянию перед введением в тело человека.
Биорезорбируемые волокна могут включать в себя различные волокнистые материалы. Предпочтительно волокна имеют биорезорбируемые волокнистые материалы, выбранные из группы, состоящей из природных полимеров, протеинов, пептидов, сахара, хитозана, хитина, желатина, коллагена, поливинилового спирта, поливинилпиролидона, декстрана, пуллулана, гиалуроновой кислоты, поликапролактонов, полилактидов, полигликолидов, полигидроксиалканоатов, полидиоксанонов, полигидроксибутиратов, полиангидридов, полифосфорных эфиров, полиэфирамидов и их смесей и сополимеров, и/или, по меньшей мере, на 70 весовых процентов и/или, по меньшей мере, на 80 весовых процентов и/или, по меньшей мере, на 90 весовых процентов и/или, по меньшей мере, на 95 весовых процентов состоят из них, в каждом случае в отношении общего веса биорезорбируемых волокон.
В другом варианте осуществления изобретения волокнистый материал полностью состоит из вышеуказанных материалов, причем обычные вспомогательные средства, например остатки катализатора, могут также содержаться в волокнистом материале.
В наиболее предпочтительном варианте осуществления изобретения волокна имеют исключительно желатин в качестве биорезорбируемого волокнистого материала и/или, по меньшей мере, на 70 весовых процентов и/или, по меньшей мере, на 80 весовых процентов и/или, по меньшей мере, на 90 весовых процентов и/или, по меньшей мере, на 95 весовых процентов состоят из желатина, в каждом случае в отношении общего веса биорезорбируемых волокон. Согласно изобретению предпочтителен свиной желатин, так как он не является переносчиком губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота (BSE). Кроме того, биорезорбируемые волокна содержат, как правило, воду. Например, в количестве от 1 весового процента до 15 весовых процентов.
В одном другом предпочтительном варианте осуществления изобретения биорезорбируемые волокна дополнительно содержат, по меньшей мере, одну гидрофильную добавку. Она предпочтительно тоже может резорбироваться. Предпочтительно гидрофильная добавка выбрана из группы, состоящей из: карбомера [9003-01-4], этенилового эфира уксусной кислоты, полимера с 1-этенил-2-пирролидином [25086-89-9], 1-этенил-2-пирролидиного гомополимера [9003-39-8], гидроксипропилметилового эфира целлюлозы [9004-65-3], поликарбофила [9003-97-8], 1-этенил-2-пирролидиного гомополимера [9003-39-8], метилцеллюлозы (E461), этилцеллюлозы (E462), гидроксипропилцеллюлозы (E463), гидроксипропилметилцеллюлозы (E464), метилэтилцеллюлозы (E465), натриевой карбоксиметилцеллюлозы (E466), гидроксиэтилцеллюлозы, гидроксибутилметилцеллюлозы, гликолята целлюлозы=карбоксиметилцеллюлозы, ацетата целлюлозы (например, имеющегося на рынке от компании Chisso, Eastman), ацетобутирата целлюлозы (например, имеющегося на рынке от компании, Eastman, FMC), ацетомалеата целлюлозы, ацетофталата целлюлозы (например, имеющегося на рынке от компании, Eastman, FMC, Parmentier), ацетатотримеллиата целлюлозы (например, имеющегося на рынке от компании, Eastman, Parmentier), сложного эфира жирных кислот целлюлозы (дилаурат целлюлозы, дипальмитат целлюлозы, дистеарат целлюлозы, монопальмитат целлюлозы, моностеарат целлюлозы, трилаурат целлюлозы, трипальмитат целлюлозы, тристеарат целлюлозы), агара [9002-18-0], альгиновой кислоты [9005-32-7], альгината аммония [9005-34-9], альгината кальция [9005-35-0], целлюлозы, карбоксиметилового эфира, соли кальция [9050-04-8], целлюлозы, карбоксиметилового эфира, натриевой соли [9004-32-4], каррагинана [9000-07-1], каррагинана [9062-07-1], каррагинана [11114-20-8], каррагинана [9064-57-7], целлюлозы [9004-34-6], камеди рожкового дерева [9000-40-2], кукурузного крахмала и предварительно желатинированного крахмала, декстрина [9004-53-9], целлюлозы, 2-гидроксиэтилового эфира [9004-62-0], гидроксиэтилметилцеллюлозы [9032-42-2], целлюлозы, 2-гидроксипроилового эфира [9004-64-2], целлюлозы, 2-гидроксипроилового эфира (слабозамещенного) [9004-64-2], гидроксипропилового крахмала [113894-92-1], этенола, гомополимера [9002-89-5], альгината калия [9005-36-1], гиалуроната натрия [9067-32-7], крахмала [9005-25-8], предварительно желатинированного крахмала [9005-25-8], полиэтиленоксида, полиэтиленгликоля. При этом вышеуказанные гидрофильные добавки имеются, например, в количестве от 0,1 весового процента до 30 весовых процентов, предпочтительно от 0,5 весового процента до 20 весовых процентов, наиболее предпочтительно от 1 весового процента до 10 весовых процентов, в каждом случае в отношении общего веса биорезорбируемых волокон. Согласно изобретению наиболее предпочтительны: гиалуронат натрия, гиалуроновая кислота, полиэтиленоксид и полиэтиленгликоль.
Предпочтительным в применении гидрофильных добавок является то, что при помощи них может достигаться наиболее высокая начальная смачиваемость, например, менее 10 секунд, предпочтительно менее 5 секунд, наиболее предпочтительно менее 2 секунд. Высокая начальная смачиваемость предпочтительна для того, чтобы была возможность пропитывать текстильное полотно растворами активных веществ перед введением имплантата мягких тканей в тело человека.
В частности в отношении использования соответствующего изобретению имплантата мягких тканей в теле человека может быть в частности целесообразно, если в и/или на биорезорбируемых волокнах имеется одно или несколько медицинских средств, выбранных из группы, состоящей из антимикробных средств, анестетиков, противовоспалительных средств, антирубцового средства, актифиброзных средств, химиотерапевтических средств и ингибиторов лейкотриенов. Для предотвращения инфекции подходят при этом в частности антимикробные вещества и/или антибиотики.
Биорезорбируемые волокна могут быть непрерывными элементарными нитями и/или штапельными волокнами, причем под непрерывными элементарными нитями должны пониматься волокна с теоретически неограниченной длиной, а под штапельными волокнами волокна с ограниченной длиной. В предпочтительном варианте осуществления изобретения биорезорбируемые волокна выполнены в виде непрерывных элементарных нитей и/или штапельных волокон с минимальной длиной 5 мм, например от 5 мм до 10 см. В практических испытаниях обнаружилось, что волокна подобной длины могут наиболее хорошо проникать в слой из эластомерного материала.
В одном другом предпочтительном варианте осуществления изобретения текстильное полотно имеет вес, отнесенный к единице площади, от 10 до 300 г/м2, предпочтительно от 50 до 200 г/м2, наиболее предпочтительно от 70 до 150 г/м2. Это оказалось предпочтительным, так как текстильное полотно с такими весами, отнесенными к единице площади, имеет достаточную устойчивость, для того чтобы была возможность наноситься без складок на самые разные слои из эластомерного материала трехмерной геометрии.
Кроме того, за счет вышеуказанных весов, отнесенных к единице площади, может получаться текстильное полотно с хорошей механической прочностью. Так текстильному полотну с шириной 20 мм может придаваться максимальное растягивающее усилие, по меньшей мере, от 0,5 до 100 Н, предпочтительно от 1,0 до 50 Н, наиболее предпочтительно от 2,0 до 30 Н. Это предпочтительно, так как для обработки текстильного полотна требуется наименьшее максимальное растягивающее усилие.
Промежуток времени, в течение которого текстильное полотно резорбируется, зависит от различных параметров и в частности также от толщины текстильного полотна. В связи с этим в большинстве случаев оказалось целесообразным выполнять текстильное полотно со средней толщиной менее 2 мм, предпочтительно от 5 до 700 нм.
Текстильное полотно может принципиально включать в себя один или несколько слоев волокон. Наиболее предпочтительно оно включает в себя лишь один слой волокон, так как могут предотвращаться проблемы адгезии, которые часто возникают между несколькими слоями волокон.
Текстильное полотно может иметься далее в различных исполнениях, например в виде ткани, трикотажа или нетканого материала. При этом неткаными материалами являются, как изложено выше, согласно изобретению наиболее предпочтительно в частности изготовленные способом ротационного формования нетканые материалы. При способе ротационного формования нетканые материалы могут изготавливаться, например, вследствие того, что предоставляется содержащая волокнистый материал текучая среда, которая может иметься в виде расплава, раствора, дисперсии или суспензии, текучая среда посредством ротационного формования формуется, вытягивается и укладывается для образования нетканого материала. Благодаря этой технологии работы могут осуществляться при низких температурах до 60°C. Это делает возможной наиболее щадящую обработку биополимеров и активных веществ.
Согласно изобретению наиболее предпочтительными неткаными материалами являются нетканые материалы, описанные в WO 2008/107126 A1, WO 2009/036958 A1, EP 2 409 718 A1, EP 2 042 199 A1, EP2129339B1, CA2682190C. Вышеуказанные публикации включены при помощи ссылки в данное изобретение.
Слой из эластомерного материала может иметь различные эластомерные материалы. Из этих материалов наиболее предпочтительны силиконовые эластомеры, в частности силиконовые эластомеры медицинского качества, так как они относительно инертны и не вступают в реакцию с телом. Предпочтительно слой из эластомерного материала, по меньшей мере, на 70 весовых процентов и/или, по меньшей мере, на 90 весовых процентов и/или, по меньшей мере, на 95 весовых процентов состоит из вышеуказанных силиконовых эластомеров. Наиболее предпочтительно слой из эластомерного материала на 100 весовых процентов состоит из силиконовых эластомеров медицинского качества, причем могут содержаться обычные добавки.
Толщина слоя, включающего в себя эластомерный материал, может варьироваться в зависимости от использованных материалов и предполагаемого применения. Как правило, оптимальными оказались толщины в диапазоне от 100 мкм до 5000 мкм, предпочтительно от 100 мкм до 4000 мкм, наиболее предпочтительно от 100 мкм до 3000 мкм. Слой из эластомерного материала может принципиально включать в себя один или несколько слоев.
В одном варианте осуществления изобретения имплантат мягких тканей имеет несущий слой. Он предпочтительно расположен на обращенной от текстильного полотна стороне слоя, включающего в себя эластомерный материал. Предпочтительно несущий слой состоит из биосовместимого материала, так как он может оставаться в имплантате мягких тканей и рассчитывается на требования при введении в тело человека. По этой причине несущий слой состоит предпочтительно из эластомерного материала, в частности из силикона. Также возможно использование других несущих слоев, например пленок, пластин или формованных тел.
Дальнейшим предметом данного изобретения является исполнение имплантата мягких тканей в виде имплантата груди. При этом под имплантатом следует понимать введенный в тело материал, который постоянно или, по меньшей мере, в течение промежутка времени, например от нескольких дней до 10 лет, должен там оставаться.
В одном наиболее предпочтительном варианте осуществления изобретения имплантат мягких тканей выполнен в виде имплантата груди и имеет следующие признаки:
- слой из эластомерного материала выполнен в виде пузырчатой оболочки,
- оболочка может заполняться и/или заполнена от жидкого до вязкого наполняющим материалом,
- имеющее биорезорбируемые волокна текстильное полотно расположено в качестве покрытия на наружной стороне оболочки.
У подобных имплантатов вся поверхность может образовываться за счет покрытия, так что вышеуказанные преимущества могут использоваться наиболее эффективно. Согласно изобретению в этом варианте осуществления покрытие предпочтительно покрывает наружную сторону оболочки, следовательно, полностью.
Целесообразно имплантат мягких тканей выполнен таким образом, что он по форме и размеру может заполнять пустое пространство в теле человека.
Соответствующий изобретению имплантат мягких тканей в предпочтительном варианте осуществления изобретения может изготавливаться при помощи способа, включающего в себя следующие шаги:
1. Предоставление несущего слоя;
2. Нанесение биосовместимого эластомерного материала-прекурсора, в частности невулканизированного силикона, на одну сторону несущего слоя;
3. Нанесение имеющего биорезорбируемые волокна текстильного полотна на эластомерный материал-прекурсор таким образом, что волокна текстильного полотна, по меньшей мере, частично проникают в эластомерный материал-прекурсор;
4. Сшивание (вулканизация) эластомерного материала-прекурсора до эластомерного материала.
Первый шаг способа включает в себя предоставление несущего слоя. Предпочтительно в качестве несущего слоя используется биосовместимый материал, так как он может оставаться в имплантате мягких тканей и рассчитывается на требования при введении в тело человека. По этой причине несущий слой состоит предпочтительно из эластомерного материала, в частности из силикона. Также возможно использование других несущих слоев, например пленок или формованных тел.
Второй шаг способа включает в себя нанесение биосовместимого эластомерного материала-прекурсора, в частности невулканизированного силикона, на одну сторону несущего слоя. В качестве эластомерного материала-прекурсора могут использоваться самые разные материалы, как например невулканизированный и/или не полностью вулканизированный силикон. Эти материалы могут посредством сшивания в виде вулканизации преобразовываться в эластомерные материалы. При использовании силикона в несущем слое и при эластомерном силиконовом материале-прекурсоре предпочтительным является то, что образуется наиболее гомогенное соединение между слоями, так как в этом случае оба слоя обладают одинаковыми свойствами.
Третий шаг способа включает в себя нанесение имеющего биорезорбируемые волокна текстильного полотна на эластомерный материал-прекурсор таким образом, что волокна текстильного полотна, по меньшей мере, частично проникают в эластомерный материал-прекурсор. Проникновение волокон текстильного полотна в эластомерный материал-прекурсор может реализовываться, например, вследствие того, что композит из текстильного полотна и эластомерного материала-прекурсора нагружается давлением. Для этого эластомерный материал-прекурсор имеет предпочтительно вязкость от 200 мПа*с до 4000 мПа*с, наиболее предпочтительно от 300 мПа*с до 3000 мПа*с, и в частности от 500 мПа*с до 2000 мПа*с. В качестве текстильного полотна предпочтительно используются вышеуказанные текстильные полотна. При этом наиболее предпочтительны полотна, которые содержат волокна из желатина.
Четвертый шаг способа включает в себя сшивание эластомерного материала-прекурсора до эластомерного материала. При использовании силиконовых материалов-прекурсоров сшивание может осуществляться простым образом посредством нагревания (вулканизация). Для специалиста было удивительно, что сшивание функционирует также в присутствии содержащего желатин текстильного полотна, так как желатин имеет, как известно, множество функциональных групп. Последние известны специалисту как каталитический яд.
Возможно удалять несущий слой после шага сшивания. Однако, при использовании биосовместимого несущего слоя предпочтительно, если он остается в имплантате мягких тканей.
Как было уже выше изложено, соответствующий изобретению имплантат мягких тканей отлично подходит для выполнения в виде имплантата груди.
В одном другом варианте осуществления изобретения оно охватывает также сам имплантат груди. В его варианте осуществления в виде имплантата груди он предпочтительно имеет пузырчатую оболочку из эластомерного материала, в частности из силикона, в качестве слоя, включающего в себя эластомерный материал, причем оболочка может заполняться и/или заполнена жидким или вязким наполняющим материалом. Если используется еще не заполненная наполняющим материалом оболочка, то она может также простым образом после своего соединение с текстильным полотном заполняться и затем закрываться.
Наполняющий материал может включать в себя различные материалы. Предпочтительно наполняющий материал выбран из группы, состоящей из физиологического раствора, вязкого физиологического раствора, силиконового геля, гидрогеля и термореверсивного полимерного геля.
На наружной стороне оболочки имплантат имеет имеющее биорезорбируемые волокна текстильное полотно, причем биорезорбируемые волокна, по меньшей мере, частично проникают в оболочку из эластомерного материала. Целесообразно имплантат груди выполнен таким образом, что он по форме и размеру может заполнять пустое пространство в теле человека.
В итоге соответствующий изобретению имплантат мягких тканей может изготавливаться, например, при помощи способа, включающего в себя следующие шаги:
1. Предоставление пузырчатой оболочки из эластомерного материала, причем оболочка может заполняться и/или заполнена от жидкого до вязкого наполняющим материалом;
2. Нанесение эластомерного материала-прекурсора, в частности невулканизированного силикона, на наружную сторону оболочки;
3. Нанесение имеющего биорезорбируемые волокна текстильного полотна на наружную сторону оболочки;
4. Обработка этого композита из текстильного полотна и оболочки, например, давлением, таким образом, что волокна текстильного полотна, по меньшей мере, частично проникают в оболочку;
5. Сшивание материала.
Далее изобретение разъясняется более подробно на основе примера.
ПРИМЕР: ИЗГОТОВЛЕНИЕ СООТВЕТСТВУЮЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЮ ИМПЛАНТАТА МЯГКИХ ТКАНЕЙ
Для изготовления эластомерного материала-прекурсора используются следующие исходные материалы: MED-6400A (компонент A) и MED-6400B (компонент B), технология NuSil. Компоненты A и B смешиваются с весовым отношением 1:1 при комнатной температуре. Смесь обрабатывается в дальнейшем без пузырьков. Полученный при этом эластомерный материал-прекурсор выливается на поверхность пузырчатой оболочки, служащей в качестве несущего слоя. Покрытая эластомерным материалом-прекурсором оболочка удерживается в горизонтальном положении в течение 30 минут для нивелирования и испарения растворителя. Затем желатиновый нетканый материал укладывается на поверхность покрытой оболочки. Композит из желатинового нетканого материала и покрытой силиконом оболочки создается за счет сшивания эластомерного прекурсора. Для этого производится обработка в программируемой печи со следующей температурной программой: 30 минут при комнатной температуре, 45 минут при 75°C и 135 минут при 150°C с постоянным изменением (программирование). После охлаждения отвержденного образца получается композитный нетканый материал: силикон/желатин. Выполняются испытания на растяжение полученного соответствующего изобретению имплантата мягких тканей при помощи разрывной машины согласно DIN 53504 S2 со скоростью головки 200 мм/мин.
На чертежах показано:
фиг.1 - результат испытания на растяжение чистого силиконового слоя в качестве опорных данных;
фиг.2 - результат испытания на растяжение имплантата мягких тканей из примера 1;
фиг.3 - микроскопический снимок поверхности имплантата мягких тканей из примера 1 после двух недель выдерживания при температуре 37°C в PBS;
фиг.4 - схематичное поперечное сечение соответствующего изобретению имплантата мягких тканей;
фиг.5 - схематичное поперечное сечение соответствующего изобретению имплантата мягких тканей в его исполнении в виде имплантата груди; и
фиг.6 - микроскопический снимок вида в разрезе соответствующего изобретению имплантата мягких тканей.
Фиг.1 показывает в качестве опорных данных результат испытания на растяжение с чистым силиконовым слоем. Можно увидеть типичный для эластомеров линейный ход кривой растягивающего напряжения. С максимальными напряжениями от 0,4 МПа до 0,7 МПа при максимальном растяжении от 200% до 300%.
Фиг.2 показывает результат испытания на растяжение имплантата мягких тканей из примера 1. Желатиновый нетканый материал в композите вызывает поглощение высокого напряжения примерно в 1 МПа при незначительном растяжении в 10-20%. Максимальное растяжение (HZD) увеличилось по сравнению с чистым силиконовым слоем почти вдвое до 400-500%, предположительно ввиду того, что волокна разрываются вне зависимости от эластомера и удерживают его вместе дольше. С 200% растяжения поглощение напряжения снова линейно возрастает. В этой области, вероятно, эластомерная составляющая воспринимает приложенные усилия, в то время как до 200% растяжения усилия поглощались нетканым материалом. Максимальное растягивающее усилие (HZK) составляет в этом композите от 2,4 до 3 МПа, что в пять раз больше, чем у чистого силиконового слоя.
Фиг.3 показывает микроскопический снимок поверхности имплантата мягких тканей из примера 1 после двух недель выдерживания при температуре 37°C в PBS. Сшитые волокна еще можно увидеть в этот момент времени.
Фиг.4 показывает схематичное поперечное сечение соответствующего изобретению имплантата 1 мягких тканей, включающего в себя слой 2 из эластомерного материала, а также расположенное на этом слое 2 и образующее поверхность имплантата мягких тканей текстильное полотно 3, причем текстильное полотно 3 имеет биорезорбируемые волокна, которые, по меньшей мере, частично заделаны в слой 2 из эластомерного материала.
Фиг.5 показывает схематичное поперечное сечение соответствующего изобретению имплантата 1 мягких тканей в его исполнении в виде имплантата груди. Имплантат груди имеет пузырчатую оболочку 4 из эластомерного материала, в данном случае из силикона, причем оболочка 4 заполнена от жидкого до вязкого наполняющим материалом 5. На наружной стороне оболочки 4 имплантат имеет имеющее биорезорбируемые волокна текстильное полотно 3, причем биорезорбируемые волокна, по меньшей мере, частично проникают в оболочку 4 из эластомерного материала.
Фиг.6 показывает электронно-микроскопический снимок вида в разрезе соответствующего изобретению имплантата мягких тканей. На слое из эластомерного материала, в данном случае силикона, расположен желатиновый нетканый материал в качестве текстильного полотна. Можно хорошо увидеть, как волокна желатинового нетканого материала проникают в слой из силикона.
1. Биосовместимый имплантат (1) мягких тканей для введения в тело человека, включающий в себя по меньшей мере один слой (2), включающий в себя эластомерный материал, а также по меньшей мере одно расположенное на этом слое (2) и образующее поверхность имплантата (1) мягких тканей текстильное полотно (3), отличающийся тем, что текстильное полотно (3) имеет биорезорбируемые волокна, которые содержат желатин и по меньшей мере частично заделаны в слой (2) из эластомерного материала, причем текстильное полотно (3) является изготовленным способом ротационного формования нетканым материалом.
2. Биосовместимый имплантат (1) мягких тканей по п. 1, отличающийся тем, что заделка биорезорбируемых волокон в слой (2) из эластомерного материала получена за счет того, что текстильное полотно (3) было уложено на эластомерный материал-прекурсор, например на невулканизированный силиконовый слой, и вдавлено в него.
3. Биосовместимый имплантат (1) мягких тканей по п. 1 или 2, отличающийся тем, что текстильным полотном (3) является нетканый материал.
4. Биосовместимый имплантат (1) мягких тканей по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что текстильное полотно имеет средний размер пор от 50 до 300 мкм, предпочтительно от 70 до 250 мкм, наиболее предпочтительно от 100 до 200 мкм.
5. Биосовместимый имплантат (1) мягких тканей по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что после введения в тело человека со временем благодаря биорезорбции текстильного полотна (3) возникают пустоты в слое (2) из эластомерного материала.
6. Биосовместимый имплантат (1) мягких тканей по любому из пп. 1-5, отличающийся упругостью, измеренной согласно DIN 53504 S2 со скоростью 200 мм/мин, от 50 до 500%, предпочтительно от 200 до 500%, наиболее предпочтительно от 400 до 500%.
7. Биосовместимый имплантат (1) мягких тканей по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что доля текстильного полотна (3) на поверхности имплантата (1) мягких тканей составляет более 50%, предпочтительно более 70%, наиболее предпочтительно более 90%, и в частности примерно 100%.
8. Биосовместимый имплантат (1) мягких тканей по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что биорезорбируемые волокна состоят исключительно из желатина или по меньшей мере на 70 вес.%, или по меньшей мере на 80 вес.%, или по меньшей мере на 90 вес.%, или по меньшей мере на 95 вес.% состоят из желатина, в каждом случае в отношении общего веса биорезорбируемых волокон.
9. Биосовместимый имплантат (1) мягких тканей по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что в и/или на биорезорбируемых волокнах имеется одно или несколько медицинских средств, выбранных из группы, состоящей из антимикробных средств, анестетиков, противовоспалительных средств, антирубцового средства, актифиброзных средств, химиотерапевтических средств и ингибиторов лейкотриенов.
10. Биосовместимый имплантат (1) мягких тканей по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что биорезорбируемые волокна выполнены в виде непрерывных элементарных нитей и/или штапельных волокон с минимальной длиной 5 мм, например от 5 мм до 10 см.
11. Биосовместимый имплантат (1) мягких тканей по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что слой (2) из эластомерного материала имеет силиконовые эластомеры.
12. Биосовместимый имплантат (1) мягких тканей по любому из пп. 1-11, выполненный в виде имплантата груди для имплантации в тело человека, отличающийся тем, что он имеет следующие признаки:
a. слой из эластомерного материала выполнен в виде пузырчатой оболочки (4),
b. оболочка (4) выполнена с возможностью заполнения и/или заполнена жидким или вязким наполняющим материалом (5),
c. имеющее биорезорбируемые волокна текстильное полотно (3) расположено в качестве покрытия на наружной стороне оболочки (4).
13. Способ изготовления биосовместимого имплантата (1) мягких тканей по любому из пп. 1-12, включающий в себя следующие шаги:
a. предоставление несущего слоя;
b. нанесение биосовместимого эластомерного материала-прекурсора на одну сторону несущего слоя;
c. нанесение имеющего биорезорбируемые волокна текстильного полотна на эластомерный материал-прекурсор таким образом, что волокна текстильного полотна по меньшей мере частично проникают в эластомерный материал-прекурсор;
d. сшивание эластомерного материала-прекурсора до эластомерного материала.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что в качестве биосовместимого эластомерного материала-прекурсора используют невулканизированный силикон.
