ES2743733T3 - Dispositivos de cierre de heridas basados en microestructuras - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de cierre de heridas que comprende una pluralidad de matrices de microestructuras, comprendiendo cada matriz de microestructuras al menos dos microestructuras, caracterizado por que dichas matrices de microestructuras se separan por un istmo no estirable y están unidas a un refuerzo flexible que también es estirable.
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivos de cierre de heridas basados en microestructuras
Antecedentes
Se conocen en la técnica composiciones y métodos para el cierre de heridas. Dependiendo de la gravedad de la herida, los tratamientos más comunes varían desde los basados en simples adhesivos, productos de venta sin receta, tales como BAND-AIDs®, tiras de mariposa y Steri-Strips, hasta productos más especializados, tales como suturas y grapas. La aplicación apropiada de suturas y grapas requiere un especialista formado; y aunque estas técnicas pueden ser bastante eficaces en el cierre de heridas, son invasivas, y procedimientos dolorosos que frecuentemente requieren el uso de un anestésico. Además, estos procedimientos pueden dejar cicatrices antiestéticas, tanto de los orificios de inserción secundarios, así como las variaciones de separación y profundidad que dan como resultado tensiones variables aplicadas a la laceración o incisión quirúrgica entre los puntos de sutura y los espacios intermedios. Además, estas técnicas de cierre de la piel necesitan visitas de seguimiento a un hospital o consulta médica para la retirada de las suturas y grapas; una característica particularmente subóptima en el caso de una infección, en donde es frecuentemente necesario retirar las suturas tal que la herida se pueda volver a abrir y limpiar. Además, el simplemente cubrir la herida con una venda, tal como una BAND-AID®, no es frecuentemente suficiente para cerrar heridas más graves o más profundas; los adhesivos usados para fijar estos dispositivos y las Steri-Strips y tiras de mariposa no son adecuados para cerrar estas heridas sin desprendimiento o deslizamiento. La humedad de la piel se añade al problema, reduciendo más la adherencia de la venda basada en adhesivo, y puede conducir a su desprendimiento prematuro de la piel y el sitio de herida antes del cierre de la herida y curación apropiada. Por tanto, el adhesivo puede inducir reacciones alérgicas e inflamatorias sintomáticas.
La presente invención se refiere a dispositivos mejorados de cierre de heridas que en algunas realizaciones permiten el simple cierre de heridas, mínimamente invasivo, sin la necesidad de cuidado de seguimiento. Los dispositivos se aplican y retiran fácilmente, frecuentemente con de poco a ningún dolor, obviando así la dependencia de especialistas formados para su aplicación y retirada. En algunas realizaciones, los dispositivos de la presente invención pueden lograr el cierre de heridas sin dar como resultado la cicatrización inducida por cierre anteriormente mencionada que puede ocurrir con las técnicas del estado de la técnica. Además, en ciertas realizaciones, los dispositivos de cierre de heridas desvelados en el presente documento se pueden asegurar apropiadamente a una herida sin la necesidad de adhesivo, evitando así las posibles complicaciones alérgicas.
El documento de patente WO 2007/127976 se refiere a aparatos, disposiciones y métodos de creación de microestructuras, tales como rellenando una pluralidad de partículas en un micromolde, aplicando energía a las partículas en el micromolde y retirando las microestructuras resultantes del micromolde.
Sumario
La presente invención proporciona, específicamente, un dispositivo de cierre de heridas que comprende una pluralidad de matrices de microestructuras, comprendiendo cada matriz de microestructuras al menos dos microestructuras, caracterizado por que dichas matrices de microestructuras se separan por un istmo no estirable y se unen a un refuerzo flexible que también es estirable.
En algunas realizaciones, las microestructuras son capaces de penetrar en la piel o el tejido. Las microestructuras se fabrican sobre, se fijan a, o se conectan a una base o refuerzo que puede estar opcionalmente constituido del mismo material que las microestructuras, o de un material diferente. En algunas realizaciones, la base es flexible, estirable, o tanto flexible como estirable. En algunas realizaciones, las microestructuras se diseñan en matrices de microestructuras sobre una base. En realizaciones particulares, los dispositivos de cierre de heridas comprenden al menos dos matrices de microestructuras, siendo cada matriz estampada sobre una base (comprendiendo dicha base opcionalmente una o más matrices), y estando dichas matrices fijadas a un refuerzo, según la presente divulgación. En dichas realizaciones, al menos una de dichas matrices es capaz de asegurar el dispositivo sobre un lado de una herida, y al menos otra de dichas matrices es capaz de asegurar el dispositivo sobre el otro lado de la herida.
Los dispositivos de la presente invención son productos útiles de cierre de heridas, capaces de realizar una variedad de funciones (por ejemplo, proteger una herida de su entorno circundante, prevenir la infección, cerrar una herida y aumentar la administración de compuestos terapéuticos a través de la piel).
En realizaciones particulares, los dispositivos se diseñan específicamente tal que su aplicación no dé como resultado inflamación. En algunas realizaciones, los dispositivos de cierre de heridas desvelados en el presente documento inducen de poca a ninguna inflamación y dan como resultado de poca a ninguna cicatrización adicional (por ejemplo, el efecto de línea férrea que resulta de grapas y suturas). En algunas realizaciones, los dispositivos de la presente invención tienen la importante ventaja de ser fácilmente aplicables y retirables sin la necesidad de un amplio conocimiento o equipo especializado. Además, en ciertas realizaciones, los dispositivos se pueden asegurar a la piel de un paciente en ausencia de un adhesivo, evitando las reacciones alérgicas provocadas por los
adhesivos. Así, los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención proporcionan una alternativa atractiva y versátil a los dispositivos de cierre de heridas tradicionales.
La flexibilidad y estirabilidad del refuerzo pueden ser completamente uniformes; u, opcionalmente una o ambas de estas propiedades pueden variar a través de, o a lo largo de, el dispositivo, una matriz de microestructuras, o entre dos o más matrices de microestructuras.
En algunas realizaciones, el dispositivo de cierre de heridas de la presente invención comprende las matrices de microestructuras, fijadas al refuerzo, tal que al menos una matriz de microestructuras sea capaz de penetrar en la piel o los tejidos. En realizaciones particulares, dichos dispositivos comprenden microestructuras que penetran en la epidermis superficial, epidermis, dermis superficial, o dermis profunda. En otras realizaciones, el dispositivo de cierre de heridas comprende una pluralidad de matrices de microestructuras tal que las microestructuras no penetren en la superficie de la piel o tejido.
Los dispositivos de cierre de heridas comprenden dos o más matrices fijadas a un refuerzo, como se describe en el presente documento, tal que al menos dos matrices se separen por un espacio sin matrices. Este espacio, denominado en todo el presente documento un "istmo", puede ser de cualquier longitud, anchura, o forma adecuada, y puede estar comprendido de cualquier material adecuado. En algunas realizaciones, el istmo varía desde 1 mm de longitud hasta 15 mm de longitud. El istmo no es estirable.
En algunas realizaciones, los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención comprenden una o más microestructuras a un ángulo con respecto a una base o refuerzo. En una de dichas realizaciones, las microestructuras están orientadas de tal forma que la tensión longitudinal desde la piel que separa la herida a lo largo del dispositivo se traduzca en una fuerza que empuja el dispositivo hacia abajo sobre la piel, anclando así eficazmente, por ejemplo, el dispositivo sobre la piel. Los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención también pueden incluir en algunas realizaciones matrices de microestructuras que comprenden microestructuras con ángulos variables con respecto a una base, por ejemplo, en donde al menos dos microestructuras comprendidas en una única matriz se extienden desde una base a diferentes ángulos entre sí. Un ejemplo no limitante de dicha matriz, por ejemplo, es uno que comprende tanto microestructuras rectas (es decir, que sobresalen de una base a un ángulo de 90°) como microestructuras en ángulo (por ejemplo, que sobresalen de la base a un ángulo inferior a 90°, tal como 51°). Además, la longitud de microestructura individual puede variar basándose en su posición en una matriz de microestructuras, o basándose en su posición sobre un dispositivo de cierre de heridas.
En diversas realizaciones, las matrices de microestructuras de la presente invención se diseñan o fijan sobre una base en una forma o patrón particular, siendo dicha forma o patrón opcionalmente de cualquier forma o geometría descrita en el presente documento. Dichas matrices estampadas se fijan adicionalmente al refuerzo. En algunas de ciertas realizaciones, las matrices según la presente divulgación se diseñan o fijan sobre una porción de base, opcionalmente a un ángulo, en donde las matrices están estampadas en una forma rectangular, comprendiendo dichas matrices microestructuras de cualquier forma o geometría descrita en el presente documento; y estando dichas matrices fijadas a un refuerzo.
En algunas de ciertas realizaciones, los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención comprenden una pluralidad de matrices de microestructuras que son capaces de penetrar en la piel o tejido o sujetarlo; siendo dichas matrices fijadas a un refuerzo flexible y estirable, en una configuración tal que al menos dos matrices se separen por un istmo, como se describe en el presente documento; y teniendo dichos dispositivos la capacidad de ser estirados a través de una herida y asegurados en cualquier lado por la tracción o agarre de las microestructuras. Por consiguiente, dicho dispositivo se puede aplicar asegurando primero al menos una matriz de microestructuras a la piel o tejido en un lado de la herida, luego estirando el dispositivo a través de la herida de manera que asegure otra matriz de microestructuras a la piel o tejido en el otro lado de la herida. En dicho modo, la fuerza retráctil del dispositivo estirado puede en algunas realizaciones tirar y/o asegurar la herida cerrada, promoviendo así más la curación; mientras que en otras realizaciones, dicha fuerza estabiliza la posición del dispositivo sobre la piel, pero no induce directamente el cierre de la herida.
Los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención se pueden cubrir opcionalmente para proteger adicionalmente la lesión del entorno circundante, y para ayudar en el mantenimiento de la apropiada fijación del dispositivo como se colocó. Las cubiertas pueden comprender adhesivo opcional.
Los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención pueden comprender microestructuras de diversas formas, tamaños y estructuras. Por consiguiente, en algunas realizaciones, una o más matrices de microestructuras se diseñan, opcionalmente sobre una base, comprendiendo dichas microestructuras opcionalmente una variedad de formas, tamaños, estructuras y geometrías; y estando dichas matrices fijadas a un refuerzo. Ciertas realizaciones proporcionan microestructuras seleccionadas del grupo que consiste en microagujas, microcuchillas, microanclajes, microescama, micropilares, micropelos, y combinaciones de los mismos. Los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención pueden comprender matrices de microestructuras que comprenden cualquier densidad de microestructuras. En algunas realizaciones, la densidad de microestructuras comprendida en una matriz individual varía desde 2 microestructuras por matriz hasta más de 1000 microestructuras por matriz. En ciertas realizaciones,
las matrices comprenden una densidad de matrices de microestructuras que varían desde 1 microestructura por cm2 hasta 1000 microestructuras por cm2. Por consiguiente, en diversas realizaciones, el paso de matriz varía desde aproximadamente 30 pm hasta más de 1 cm.
Las microestructuras comprendidas en los dispositivos de cierre de heridas desvelados en el presente documento se pueden hacer de cualquier material o mezcla de materiales. En algunas realizaciones, el material es un material natural, o una mezcla de materiales naturales; mientras que en otras realizaciones es un material sintético, o una mezcla de materiales sintéticos. Todavía otras realizaciones proporcionan microestructuras, según la presente divulgación, que comprenden mezclas de uno o más materiales sintéticos y uno o más materiales naturales. En realizaciones particulares, las microestructuras se hacen de un material seleccionado de un polímero, un metal, un biomaterial, y una combinación de los mismos. En algunas realizaciones, una microestructura de la presente invención comprende nanoestructuras, (por ejemplo, nanofibras). En algunas realizaciones, las microestructuras están recubiertas con nanoestructuras (por ejemplo, nanofibras). En algunas realizaciones, las microestructuras comprenden, o consisten esencialmente en, materiales biodegradables. En algunas realizaciones, esto es muy importante para garantizar que no ocurran complicaciones, tales como inflamación, daño a tejido e infección, debido a agujas rotas. En otras realizaciones, las microestructuras no comprenden materiales biodegradables. En otras realizaciones las microestructuras comprenden materiales biodegradables y materiales no biodegradables.
En ciertas realizaciones, las microestructuras de la presente invención comprenden un polímero seleccionado de poli(metacrilato de metilo) (PMMA), silicio y quitina.
Los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención también pueden comprender opcionalmente otros componentes tales como, pero no se limitan a, nanoestructuras (por ejemplo, matrices de nanoestructura o nanofibras); compuestos bioactivos (por ejemplo, fármacos, terapéuticos, hidrogeles, sustancias de curación, y combinaciones de los mismos), etc. En algunas realizaciones particulares, los dispositivos de cierre de heridas comprenden además quitina (por ejemplo, nanofibras de quitina). En otras realizaciones, los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención comprenden además un hidrogel.
Algunas realizaciones de la presente invención proporcionan matrices de microestructuras diseñada para penetrar la piel para permitir la administración de fármacos u otros agentes terapéuticos. En una realización particular, las microestructuras son lo suficientemente largas como para penetrar en la piel, pero no lo suficientemente profundas como para llegar a las terminaciones nerviosas que provocan dolor. Algunas realizaciones pueden incorporan tanto microestructuras recubiertas con fármacos, así como microestructuras con estructura interna abierta en la que se pueden incorporar fármacos.
En algunas realizaciones, el dispositivo de cierre de heridas es adecuado para aplicación a la piel sin el uso de un aplicador o instrumento. En otras realizaciones, el dispositivo de cierre de heridas es adecuado para aplicación a la piel usando un aplicador o instrumento, tal como fórceps o pinzas, para sujetar el dispositivo, o para proporcionar ayuda en la fuerza de suministro durante la aplicación del dispositivo sobre la herida.
En algunas realizaciones, los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención pueden incluir opcionalmente adhesivo para ayudar en la aplicación y opcionalmente en la estabilización del dispositivo sobre la piel. El adhesivo puede estar presentes sobre el dispositivo en cualquier localización adecuada. En algunas realizaciones, los dispositivos de cierre de heridas comprenden un refuerzo de adhesivo, o una base que comprende adhesivo.
En algunas realizaciones, el adhesivo se proporciona al dispositivo sobre una lengüeta que está unida a al menos un extremo del dispositivo. La lengüeta no es parte del dispositivo, pero se une al dispositivo para permitir la adhesión. El dispositivo en realidad sigue sobre la herida, mientras se puede retirar una lengüeta. Las lengüetas se pueden añadir a uno o ambos extremos distales del dispositivo. En otras realizaciones, el adhesivo se proporciona sobre una lengüeta que está unida a al menos un lado del dispositivo.
Todavía otras realizaciones proporcionan dispositivos como se describe en el presente documento que comprenden lengüetas de adhesivo situadas sobre al menos un extremo y al menos un lado del dispositivo. Estas lengüetas de adhesivo pueden ser de cualquier longitud, siendo opcionalmente más cortas, más largas, o de igual longitud para uno cualquiera o más lados del dispositivo. Además, algunas realizaciones proporcionan lengüetas de adhesivo que son de quita y pon, por ejemplo, lengüetas de adhesivo que comprenden perforaciones que permiten que la porción de adhesivo sea fácilmente rajada a mano. En algunas realizaciones, el adhesivo es cualquier dispositivo de calidad médica, tal como, por ejemplo, un acrilato (tal como, por ejemplo, se usa en el istmo de Steri-Strips o Steri-Strip S), o adhesivos basados en hidrogel que se pueden pegar a superficies húmedas (por ejemplo, hidrogel de polietilenglicol (PEG)). En otras realizaciones, el componente de adhesivo comprende nanoestructuras que proporcionan adhesión sin pegamento. La adhesión de un dispositivo a la piel o tejido inducida por dichos adhesivos puede durar durante solo un minuto (por ejemplo, cuando el adhesivo se utiliza para ayudar a aplicar el dispositivo) o dicha adhesión puede durar durante 10 días o más. Por consiguiente, la adhesión a la piel o tejido como resultado de un adhesivo puede durar durante 5 min, 10 min, 15 min, 20 min, 30 min, 60 min, 2 h, 4 h, 6 h, 12 h, 24 h, 2 días, 4 días, 6 días, 8 días, 10 días, o más, que incluye todos los números enteros (31 min, 32 min, 33 min, 13 h, 14 h, 15 h, 3 día, 5 días, etc.) e intervalos (1 min-10 días, 1 min-1 h, 5 min-20 min, etc.) de las duraciones de adhesión expuestas en el
presente documento.
Las realizaciones de la presente invención proporcionan los dispositivos de cierre de heridas como se desvelan en el presente documento que están disponibles en un envoltorio individual que comprende solo uno de dicho dispositivo, así como envoltorios que comprenden una pluralidad de dichos dispositivos. En una realización, los dispositivos de cierre de heridas están en forma de un rollo, comprendiendo dicho rollo opcionalmente dispositivos individualmente de cierre de heridas envueltos, o alternativamente una pluralidad de dispositivos de cierre de heridas que no están individualmente envueltos. En realizaciones particulares, los dispositivos son estériles, y se envasan para mantener dicha esterilidad hasta que se abran.
La presente invención proporciona además dispensadores portátiles que permiten la fácil aplicación de los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención. En una realización, el dispensador en un dispensador portátil en rolón, que permite opcionalmente la rápida operación con una mano.
Algunas realizaciones de la presente invención proporcionan además un kit que comprende un sistema de cierre de heridas. Los sistemas de cierre de heridas comprenden uno o más dispositivos de cierre de heridas, como se describe en el presente documento, así como otros componentes opcionales tales como, por ejemplo, uno o más cubiertas (opcionalmente que comprenden adhesivo) para aplicar sobre el dispositivo de cierre de heridas; uno o más recipientes (por ejemplo, botellas, bolsas, paquetes, tubos) que comprenden un fármaco o agente terapéutico que se puede aplicar opcionalmente a la herida antes de la aplicación del dispositivo; medios de limpieza y/o esterilización (por ejemplo, antisépticos, antibióticos, solución salina estéril); analgésicos (por ejemplo, benzocaína o lidocaína); e instrucciones para usar los diversos componentes del sistema de cierre de heridas individualmente, o en combinación.
Los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención son adecuados para tratar heridas internas y externas por igual. En algunas realizaciones, los dispositivos de cierre de heridas son para aplicación a la piel de un sujeto; y en otras realizaciones los dispositivos de cierre de heridas son para aplicación al tejido de un sujeto (por ejemplo, tejido interno). Por consiguiente, los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención encuentran utilidad en una variedad de ámbitos que incluyen, pero no se limitan a, el tratamiento de heridas en ámbitos de atención de urgencia (por ejemplo, centros de cirugía o traumatismo que incluyen salas de urgencia, quirófanos, ambulancias, campos de batalla y sitios de accidentes); en hospitales y clínicas; en ámbitos de venta sin receta (por ejemplo, para su uso en casa).
En algunas realizaciones, los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención tienen utilidades alternativas. Por ejemplo, los dispositivos desvelados en el presente documento también se pueden usar en cosméticos, en donde las microestructuras, como se describen en el presente documento, se pueden usar para penetrar la piel produciendo el rejuvenecimiento de la piel por lesión aguda dando como resultado la estimulación de la dermis y la formación de efectos inductores de la formación de colágeno logrados con procedimientos cosméticos láser y rodillos para la piel hechos de microagujas. Esta logra la mejora en el aspecto de la piel reduciendo las arrugas y aumentando el volumen de la piel. A diferencia de los procedimientos cosméticos láser, la aplicación de los dispositivos de cierre de heridas no produce inflamación sintomática, dando como resultado dolor, rojez, hinchazón y desfiguración temporal; síntomas que se pueden presentar durante hasta algunos días después del procedimiento láser. A diferencia de los rodillos hechos de microagujas, los dispositivos de cierre de heridas se pueden aplicar a regiones de la piel que no son fácilmente accesibles a las microagujas, tales como entre la nariz y la boca. Además, los dispositivos de cierre de heridas se pueden aplicar y dejar en su sitio durante la noche o durante días, proporcionando posiblemente más estimulación a la dermis que lo que se logra con el tratamiento a corto plazo con un rodillo de microagujas. Finalmente, el dispositivo de cierre de heridas genera distribución más uniforme de los orificios en la piel que lo que se puede lograr con un rodillo de microagujas que se rueda sobre la superficie de la piel.
Breve descripción de los dibujos
Las Figuras 1a a 1f muestran una representación esquemática de un proceso de moldeo de réplicas representativo para la fabricación de microagujas. Figura 1a: Se hace un molde maestro de las dimensiones deseadas con un metal, silicio, o un polímero mediante micromecanizado, microlitografía, grabado, corte láser, o una combinación de los mismos. Figura 1b: Se replica el molde maestro usando un material polimérico, por ejemplo silicona, para formar un molde. Figura 1c: Se separa el molde del molde maestro. Figura 1d: Se llena el molde con una solución o un fundido del material de microestructura (por ejemplo, por colada por goteo o pulverización). Figura 1e: Se solidifica el material de microestructura (por ejemplo, se cura o se seca). Figura 1f: Se separan las microestructuras del molde.
Las Figuras 2a a 2c ilustran ejemplos de microagujas hechas de una solución de poli(metacrilato de metilo) (PMMA) en acetona con moldeo de réplicas de un molde maestro de aluminio y un molde de silicona. Se proporcionan las dimensiones de microagujas.
Las Figuras 3a-1 a 3a-6 ilustran esquemáticamente ejemplos de microagujas como parte de una matriz de microagujas específicamente diseñada para el cierre de heridas. Obsérvese la forma asimétrica de la microaguja diseñada para evitar que la microaguja se levante de la piel cuando se aplica tensión a, u ocurre en,
la herida. La Figura 3b es una tabla con dimensiones de la microaguja a modo de ejemplo.
Las Figuras 4a a 4d ilustran esquemáticamente una microaguja.
La Figura 5a ilustra esquemáticamente una microestructura (por ejemplo, una microaguja o microcuchilla) en ángulo y provista tal que una línea que se extiende desde la punta perpendicular a la base no pase a través del cimiento. La Figura 5b ilustra esquemáticamente una microestructura (por ejemplo, una microaguja o microcuchilla) en ángulo y provista tal que una línea que se extiende desde la punta perpendicular a la base pase a través del cimiento.
La Figura 5c ilustra esquemáticamente una microestructura similar a la Figura 5a en vista en perspectiva como transparencia parcial.
La Figura 6a ilustra esquemáticamente una microestructura en ángulo.
La Figura 6b ilustra esquemáticamente una microestructura curvada.
La Figura 6c ilustra esquemáticamente una microestructura articulada.
La Figura 6d ilustra esquemáticamente una microestructura curvada.
La Figura 7a y 7b muestran una comparación de (Figura 7a) una matriz de microagujas rectas de baja densidad que comprende 12 agujas de 1 mm de altura en una formación de 3 mm de paso en una matriz de 7 mm x 10 mm y (Figura 7b) una matriz de microagujas rectas de alta densidad que comprende 28 agujas de 1 mm de altura con un paso uniforme de 1,5 mm en una matriz de 6 mm x 10 mm.
Las Figuras 8a-1 a 8a-6 ilustran esquemáticamente ejemplos de microcuchillas como parte de una matriz de microcuchillas específicamente diseñadas para el cierre de heridas. Obsérvese que la forma asimétrica de la microcuchilla se diseñó para evitar que las microcuchillas se levantaran de la piel cuando se aplica tensión a, u ocurre en, la herida. La Figura 8b es una tabla con dimensiones de la microcuchilla a modo de ejemplo.
Las Figuras 9a a 9d ilustran esquemáticamente una microcuchilla de tipo 1MB (uno de los ejemplos de la Figura 8b).
Las Figuras 10a a 10d ilustran esquemáticamente una microcuchilla de tipo 2MB (uno de los ejemplos de la Figura 8b).
Las Figuras 11a a 11d ilustran esquemáticamente una microcuchilla de tipo 3MB (uno de los ejemplos de la Figura 8b).
Las Figuras 12a y 12b muestran una comparación de (Figura 12a) una matriz de microcuchillas en ángulo de baja densidad que comprende 6 agujas que tienen 900 pm de altura en una formación de paso de 4,5 mm en una matriz de 6 mm x 10 mm y (Figura 12b) una matriz de microcuchillas en ángulo de alta densidad de 900 pm de altura con un paso uniforme de 1,5 mm.
Las Figuras 13a a 13e muestran dibujos esquemáticos de dispositivos de cierre de heridas a modo de ejemplo con agujas en ángulo hechas con un refuerzo de silicona y matrices de agujas de alta densidad. Obsérvese la adición opcional de un recubrimiento de microestructura (por ejemplo, un recubrimiento con un agente de cicatrización).
Las Figuras 14a a 14c son imágenes de un dispositivo de cierre de heridas a modo de ejemplo que comprende una matriz de microestructuras de PMMA de microagujas rectas montadas sobre un refuerzo de silicona. Las Figuras 15a a 15e muestran dibujos esquemáticos de un dispositivo hecho de un refuerzo de poliuretano, con dos matrices de microagujas de PMMA que comprenden agujas de densidad media. Obsérvese el estrecho istmo, cuya opción incluye adhesivo que rodea las matrices de agujas, y la opción de añadir hidrogel de quitosano en el istmo.
La Figura 16 muestra una representación esquemática de un dispositivo de cierre de heridas aplicado a una herida (vista en sección transversal). Las microagujas penetran a través de la epidermis y en la dermis manteniendo la herida cerrada. Esto es esencialmente la misma acción que una sutura o una grapa, pero significativamente menos perjudicial para los tejidos. Se puede o no se puede requerir sutura de tejido profundo dependiendo de las condiciones de la herida.
Las Figuras 17a a 17c son fotografías de tres dispositivos de cierre de heridas. Ninguno de los diferentes tamaños, formas y dimensiones de los refuerzos (1), istmos (2), bases (3), matrices (4), separación de matrices (5), etc. (Figura 17a) muestra un dispositivo que comprenda un refuerzo de poliuretano, con un filamento de poliéster como istmo. Las microestructuras están separadas en un paso de 1 mm. (Figura 17b) muestra un dispositivo que comprende un refuerzo e istmo que están ambos hechos de poliéster. Las microestructuras están a un paso uniforme de 1,5 mm. (Figura 17c) muestra un dispositivo que comprende un refuerzo e istmo hechos ambos de una mezcla de papel/fibra con soportes de filamento de poliéster añadidos para resistencia. Las microestructuras están a un paso uniforme de 1,5 mm.
Las Figuras 18a y 18b son fotografías de los dispositivos mostrados en la Figura 17c, cuando se aplican sobre un voluntario humano, tanto con como sin una cubierta protectora. Estos dispositivos comprenden microagujas de PMMA fijadas a una cinta adhesiva Steri-Strip. Obsérvense las arrugas de la piel en el centro del dispositivo que demuestra la capacidad del dispositivo para estirar satisfactoriamente la piel documentando la capacidad del dispositivo para aplicar tensión lateral sobre la piel, que es importante para el cierre de una herida. Esto indica que el dispositivo es capaz de cerrar una herida.
La Figura 19 es una fotografía de un dispositivo de cierre de heridas. El dispositivo comprende dos matrices de microagujas de PMMA sobre bases de PMMA que se pegaron sobre un refuerzo de polietileno inelástico derivado de Steri-Strip S. La fotografía muestra el dispositivo como se aplica sobre un simulador de piel de silicona con una incisión hecha en él, y puesta en tensión, además con una cubierta de adhesiva.
La Figura 20 es una fotografía de un dispositivo, como se describe en la Figura 19, colocado en la muñeca de un voluntario humano y protegida por una cubierta de adhesiva.
La Figura 21 muestra datos de un experimento que prueba la tracción de agujas en ángulo aplicadas sobre piel porcina fresca. Se tiró de un segmento de 15 mm x 28 mm de Steri-Strip S con matriz de 8 mm x 12 mm de agujas C2 (8 x 4 agujas del tipo ilustrado en la Figura 2b) contra un trozo de 2,5 x 2,5 cm de piel porcina pegada sobre un portaobjetos de plexiglás. Se aclaró la piel porcina con 0,9 % en peso de solución salina, se cortó hasta 2-3 mm de espesor, y luego se pegó a un portaobjetos microscópico. Se aclaró otra vez la piel porcina con solución salina y se secó con palmaditas con gasa antes de la prueba. Se midió la tracción con un medidor de tracción montando la matriz de agujas en un lado del medidor y la piel en el otro. El eje Y del gráfico es la fuerza medida en Newton y el eje X es el desplazamiento medido en milímetros.
Las Figuras 22a a 22c ilustran la localización de heridas, que se crearon en una porción neonatal para su uso en un estudio preclínico de la eficiencia de cierre de heridas de los dispositivos. Este estudio se describe completamente en el Ejemplo 4. (Figura 22a) muestra un esquema del tamaño de las heridas y sus localizaciones en el porcino. (Figura 22b) muestra una fotografía del animal antes de la creación de heridas, con los números puestos cerca de los sitios de incisión. (Figura 22c) muestra un ejemplo representativo de una de las heridas, antes del cierre.
La Figura 23 muestra los resultados del estudio preclínico descrito en las Figuras 22a a 22c (véase el Ejemplo 4). Se cerraron dos heridas con dispositivos de cierre de heridas de matriz de microestructuras como se describe en el presente documento, y una herida se cerró con suturas. Las heridas se observaron durante 12 días, y se muestran fotografías del Día 0 (antes del cierre de heridas), Día 1 (un día después del cierre de heridas), Día 6 y Día 9 (herida no vendada - es decir, se retiraron los dispositivos y cubiertas de la herida). En el Día 9, no se observaron anomalías en o alrededor de las heridas tratadas con los dispositivos de cierre de matriz de microestructuras, sin embargo la herida cerrada con suturas mostró tanto inflamación como eritema (puntuación de Draize de 2 en la escala de 0-4).
La Figura 24 es una imagen desde el Día 9 de la herida no vendada (se retiraron el dispositivo y la cubierta) que se trató con el Dispositivo A, que comprendía dos matrices de microestructuras de agujas rectas.
La Figura 25 es una imagen desde el Día 9 de la herida no vendada que se trató con el Dispositivo C, que comprendía dos matrices de microestructuras de agujas en ángulo.
La Figura 26 es una imagen desde el Día 9 de la herida no vendada que se trató por sutura.
Descripción detallada
Los datos mostrados en el presente documento son a modo de ejemplo y para fines de discusión ilustrativa de las realizaciones preferidas de la presente invención solo, y se presentan en la causa de proporcionar lo que se cree que es la descripción más útil y fácilmente entendida de los principios y aspectos conceptuales de diversas realizaciones de la invención. A este respecto, no se hace intento por mostrar detalles estructurales de la invención con más detalle que el necesario para el entendimiento fundamental de la invención, mostrando la descripción tomada con los dibujos y/o ejemplos a los expertos en la técnica cómo se pueden integrar en la práctica las diversas formas de la invención.
Definiciones y abreviaturas
La terminología usada en el presente documento es con el fin de describir realizaciones particulares solo, y no pretende limitar el alcance de la presente invención, que se limitará solo por las reivindicaciones adjuntas. A menos que se defina de otro modo, todos los términos técnicos y científicos usados en el presente documento tienen el mismo significado que comúnmente es entendido por un experto habitual en la técnica a la que pertenece la presente invención. Como se usa en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas, a menos que se especifique lo contrario, los siguientes términos tienen el significado indicado.
Como se usa en el presente documento, y a menos que se indique lo contrario, se entiende que los términos "un" y "una" significan "uno", "al menos uno" o "uno o más". A menos que se requiera de otro modo por el contexto, los términos en singular usados en el presente documento deben incluir pluralidades y los términos en plural deben incluir el singular.
Referencia al término "por ejemplo" pretende significar "por ejemplo, pero no se limita a" y así se debe entender que lo siguiente es simplemente un ejemplo de una realización particular, pero no se debe interpretar de ninguna forma como que es un ejemplo limitante. A menos que se indique lo contrario, el uso de "por ejemplo" pretende indicar explícitamente que se han contemplado otras realizaciones y están englobadas por la presente invención. Por "aproximadamente" se indica una cantidad, nivel, valor, número, frecuencia, porcentaje, dimensión, tamaño, cantidad, peso o longitud que varía nada menos que 30, 25, 20, 15, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 o 1 % para una cantidad de referencia, nivel, valor, número, frecuencia, porcentaje, dimensión, tamaño, cantidad, peso o longitud. En cualquier realización tratada en el contexto de un valor numérico usado conjuntamente con el término "aproximadamente", se contempla específicamente que se puede omitir el término aproximadamente.
A menos que el contexto requiera de otro modo, en toda la presente memoria descriptiva y las reivindicaciones, la palabra "comprender" y variaciones de la misma, tales como "comprende" y "que comprende", se deben interpretar en un sentido abierto incluyente, que es como "que incluye, pero no se limita a".
Por "que consiste en" se indica que incluye, y se limita a, lo que siga a la expresión "que consiste en". Así, la expresión "que consiste en" indica que se requieren los elementos enumerados o son obligatorios, y que no pueden estar presentes otros elementos.
Por "que consiste esencialmente en" se indica que incluye cualquier elemento enumerado después de la expresión, y se limita a otros elementos que no interfieren con o contribuyen a la actividad o acción especificada en la divulgación para los elementos enumerados. Así, la expresión "que consiste esencialmente en" indica que se requieren los elementos o son obligatorios, pero que otros elementos son opcionales y pueden o pueden no estar presentes dependiendo de si afectan o no la actividad o acción de los elementos enumerados.
Referencia en toda esta memoria descriptiva a "una realización" o "algunas realizaciones" o "ciertas realizaciones" significa que un rasgo, estructura o característica particular descrito a propósito de la realización se incluye en al menos una realización de la presente invención. Así, las apariciones de las expresiones "en una realización" o "en ciertas realizaciones" en diversos sitios en toda esta memoria descriptiva no son todos necesariamente con referencia a la misma realización. Además, los rasgos, estructuras o características particulares se pueden combinar en cualquier modo adecuado en una o más realizaciones.
"Opcional" u "opcionalmente" significa que el acontecimiento de circunstancias posteriormente descrito puede o puede no ocurrir, y que la descripción incluye casos donde dicho acontecimiento o circunstancia ocurre y casos en los que no.
"Sustancialmente" o "esencialmente" significa casi totalmente o completamente, por ejemplo, 95 % o más de alguna cantidad dada.
Como se usa en el presente documento, el término "dispositivo de cierre de heridas", como se usa generalmente, significa un dispositivo usado para cerrar una herida, cubrir una herida, proteger una herida, un apósito de herida, una venda, etc.
Como se usa en el presente documento, el término "herida" significa una lesión a tejido o piel provocada por arañados, cortes, abrasión, procedimientos quirúrgicos (por ejemplo, provocados por cirugía mínimamente invasiva, cirugía laparoscópica, cirugía robótica, biopsias quirúrgicas, cirugía general y cirugía estética), piel denudada, quemaduras, úlceras (por ejemplo, úlceras diabéticas, úlceras de insuficiencia vascular, úlceras de decúbito y quemaduras), u otros problemas de la piel (por ejemplo, alergias). La herida puede variar de superficial (por ejemplo, que afecta simplemente la epidermis) a más traumática (por ejemplo, lesiones que afectan las capas de piel o tejido a profundidades que están debajo de la epidermis). Las heridas pueden ser de cualquier longitud o forma, por ejemplo, en algunas realizaciones, las heridas son rectas, dentadas o curvadas.
Como se usa en el presente documento, el término "tejido" significa cualquier tejido humano o de otro animal que incluye, pero no se limita a piel, músculo, tendón, hueso, corazón, pulmón, riñón, cerebro, intestino, colon, recto, estómago, esófago, etc.
Referencia al término "PMMA", como se usa en el presente documento, pretende referirse a poli(metacrilato de metilo), que también se conoce como poli(2-metilpropenoato de metilo) (nombre IUPAC), poli(metacrilato de metilo), o más comúnmente conocido como Plexiglass™.
Los términos "fijado" y "unido" se usan indistintamente en todo el presente documento, y tienen su significado habitual, por ejemplo, que está conectado o unido a algo más. Por consiguiente, también se pueden usar otros términos tales como "conectado", "asegurado" y "unido" de una manera similar.
El término "evertido" o "eversión", como se usa en el presente documento, pretende tener su significado médico normal, por ejemplo, con respecto a la eversión de una herida. Por consiguiente, una herida evertida se refiere a una herida que se cierra (o al menos se cierra sustancialmente), en donde el borde de la herida se eleva ligeramente por encima del nivel de la piel normal. La eversión del borde de la herida es una técnica de sutura común para reducir la formación de depresiones lineales y cicatrización visible.
El término "agarrar" se usa en el presente documento para describir un anclaje basado en microestructura de un dispositivo de cierre de heridas en su localización prevista sobre la superficie de la piel o tejido a la que se aplica; no requiriendo dicho anclaje la penetración en la piel o el tejido por las microestructuras, sino en su lugar, por ejemplo, siendo el anclaje mediante la fricción generada por el contacto de las microestructuras con la piel o el tejido. En algunas realizaciones, el dispositivo se ancla por agarre, opcionalmente con o sin la ayuda de los otros diversos componentes de los presentes dispositivos y sistemas de cierre de heridas, por ejemplo, una cubierta protectora o adhesivo.
El término "penetración" o "penetrar" se indica en el presente documento para referirse a la acción de perforación de la piel o el tejido, por ejemplo, con una o más de las microestructuras desveladas en el presente documento.
El término "inflamación" se indica que tiene su significado médico común, es decir, una respuesta biológica de un tejido a un estímulo perjudicial. Los signos comunes de la inflamación incluyen dolor, calor, rojez (eritema), hinchazón (edema) y pérdida de función.
El término "base" se indica generalmente para describir un medio de soporte del que sobresalen una o más microestructuras. En algunas realizaciones, la base comprende una pluralidad de microestructuras; y en otras realizaciones se proporcionan dispositivos que comprenden microestructuras singulares sobre una base. La base puede ser un componente separado sobre el que se fijan una o más microestructuras; o alternativamente, las microestructuras y la base pueden ser un componente continuo que se fabrican al mismo tiempo, opcionalmente a partir del mismo material o diferentes materiales. Por ejemplo, pero sin estar limitado en ningún modo, algunas realizaciones de la presente invención proporcionan los dispositivos de cierre de heridas que comprenden matrices de microestructuras estampadas sobre una base, en donde tanto la base como las microestructuras están hechas de PMMA. En dicha realización, las microestructuras se fabrican usando una técnica de moldeo de réplicas, en donde tanto las microestructuras como la matriz se fabrican simultáneamente, y así son en esencia un único componente (véanse las Figuras 1a a 1f). Las realizaciones adicionales proporcionan una variedad de especificaciones de bases que incluyen, por ejemplo, espesor, longitud, anchura y composición. En ciertas realizaciones, la base comprende una superficie superior sustancialmente plana y una superficie inferior sustancialmente plana; comprendiendo dicha superficie superior una o más microestructuras, y estando dicha superficie inferior fijada a un refuerzo. En dicha realización, se pretende que la superficie superior que comprende las microestructuras se ponga en contacto con la piel o tejido del paciente y se pretende que la superficie inferior se exponga al entorno externo, u opcionalmente esté en contacto con una cubierta protectora, por ejemplo, una cubierta que comprende adhesivo.
El término "matriz" y "matriz de microestructuras" se usan en el presente documento para describir una configuración bidimensional de dos o más microestructuras sobre una "base", como se describe en el presente documento, teniendo dicha base una superficie superior sustancialmente plana de la que sobresalen las microestructuras. La "matriz" puede estar en cualquier forma o patrón adecuado, y la matriz puede ser de cualquier tamaño o dimensiones adecuadas. Además, las matrices pueden comprender cualquier densidad o número adecuado de microestructuras, extendiéndose dichas microestructuras opcionalmente desde la base en ángulo, o en un modo sustancialmente perpendicular.
Una "región de matriz", como se usa en el presente documento, se indica para describir un área de los presentes dispositivos sobre los que se fijan una o más matrices de microestructuras. Por consiguiente, en algunas realizaciones, la región de matriz es una porción del refuerzo sobre el que se fijan una o más bases, comprendiendo cada una de dichas bases una o más microestructuras o matrices de microestructuras. Los dispositivos de la presente invención comprenden al menos dos "regiones de matriz" que se separan entre sí por un istmo, como se describe en el presente documento. Un ejemplo no limitante de dicho diseño se muestra en las Figuras 13a a 13e; en donde se representa un dispositivo de cierre de heridas, comprendiendo dicho dispositivo dos regiones de matriz, comprendiendo cada región una matriz de microestructuras fijada a un refuerzo; en donde las dos regiones de matriz se separan por un istmo de la misma anchura exacta que el refuerzo. Otro ejemplo similar no limitante se muestra en las Figuras 15a a 15e, en donde el dispositivo comprende dos regiones de matriz separadas por un istmo con una estrecha anchura en comparación con la anchura del refuerzo sobre el que se fijan las matrices.
El término "istmo", como se usa en el presente documento, se refiere a un espacio sin matrices, que separa dos o más "matrices" de microestructura o "regiones de matriz". "Separación de istmo" se refiere a la distancia que separa dos matrices en lados opuestos de un istmo. El istmo puede comprender cualquier material adecuado. El tamaño y la forma del istmo pueden variar, y en algunas realizaciones el dispositivo comprenderá un istmo y un refuerzo, estando ambos hechos del mismo material, mientras que en otras realizaciones el material comprendido en el istmo se diferenciará de aquél del refuerzo. En ciertas realizaciones, el istmo se crea simplemente fijando dos o más matrices de microestructuras sobre un refuerzo tal que un espacio separe las dos matrices. En otras realizaciones más, el istmo es una porción de una base que comprende una pluralidad de matrices de microestructuras (es decir, el istmo y las microestructuras están hechas del mismo material). Los ejemplos no limitantes de dos tipos diferentes de istmos se pueden observar en las Figuras 13a a 13e y 15a a 15e, en donde se han variado la forma y la composición (silicona frente a poliuretano termoplástico ("TPU")). Además, las Figuras 15a a 15e demuestran la adición opcional de un agente terapéutico (por ejemplo, 2 % de hidrogel de quitosano) al istmo para promover adicionalmente la cicatrización. En algunas realizaciones, el istmo varía desde 1 mm de longitud hasta 15 mm de longitud. Por consiguiente, en estas realizaciones, los dispositivos de la presente invención pueden comprender istmos que tienen 1 mm de longitud, o pueden comprender istmos que tienen 2 mm; 3 mm; 4 mm; 5 mm; 6 mm; 7 mm; 8 mm; 9 mm; 10 mm; 11 mm; 12 mm; 13 mm; 14 mm; o 15 mm de longitud, que incluyen todos los decimales (por ejemplo, 1,5 mm, 1,6 mm, 1,7 mm, etc.) e intervalos (por ejemplo, 1-15 mm, 5-10 mm, 10-15 mm, 3-4 mm, 5-6 mm, 6-8 mm, etc.) intermedios, de las longitudes de istmo expuestas en el presente documento. La anchura del istmo puede variar. En algunas realizaciones, la anchura del istmo es la misma que la base o refuerzo del dispositivo. En otras realizaciones, el istmo es más ancho o más estrecho que la base o refuerzo del dispositivo. Así, la anchura del istmo puede variar desde tan pequeña como 1 mm hasta tan grande como 50 cm o más. Por consiguiente, las anchuras del istmo pueden variar desde aproximadamente 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm, 10 cm, 20 cm, 30 cm, 40 cm, 50 cm, o más, que incluyen
todos los números enteros (por ejemplo, 11 mm, 12 mm, 13 mm, etc.) e intervalos (por ejemplo, 2 mm-50 cm, 5 mm-15 mm, 5 mm-10 mm, etc.) intermedios de las anchuras de istmo expuestas en el presente documento.
Como se usa en el presente documento, cuando se dice que los componentes de los dispositivos de cierre de heridas están situados o distribuidos "amsotrópicamente", se indica que los componentes no son completamente uniformes, sino que en su lugar sus propiedades varían direccionalmente. Así, por ejemplo, en algunas realizaciones, el posicionamiento anisotrópico se refiere a la variación en los componentes de microestructuras individuales comprendidas en una matriz de microestructuras, comprendiendo dichas microestructuras variabilidad direccional en sus propiedades físicas, por ejemplo, sus relaciones de aspecto o ángulos de unión a un refuerzo. En otras realizaciones, esta variabilidad puede ser con respecto a diferencias direccionales entre diferentes matrices. La variabilidad anisotrópica puede ser en una dirección, o en más de una dirección.
Como se usa en el presente documento, el término "microestructura" se refiere a una estructura tridimensional que se proyecta de o conectada a una base. Una microestructura puede ser una parte integral de la base (es decir, la microestructura y base son monolíticas). Alternativamente, la microestructura puede ser de construcción separada de la base, pero que se une a la base (por ejemplo, a través de adhesivo, unión, etc.).
Las microestructuras tienen normalmente dimensiones en la escala de tamaños de micrómetros, aunque ciertas dimensiones se pueden extender dentro de la escala de tamaño de milímetros (por ejemplo, longitud) y ciertas dimensiones pueden ser más pequeñas que un micrómetro (por ejemplo, anchura de punta de escala nanométrica). Las microestructuras representativas incluyen microagujas, microcuchillas, microanclajes, microescamas, micropilares y micropelos.
Una microestructura incluye un cimiento, una punta y un cuerpo que une el cimiento con la punta.
Como se usa en el presente documento, el término "cimiento" se refiere al área bidimensional donde la base se encuentra con la microestructura. El cimiento se puede entender mejor con referencia a las Figuras 5a y 5c. El cimiento puede tener cualquier forma bidimensional, que incluye un círculo, óvalo, elipse, triángulo, rectángulo, cuadrado, cuadrilátero, o polígono de orden superior.
Como se usa en el presente documento, el término "punta" se refiere al extremo de la microestructura distal al cimiento y la base. La punta puede ser un único punto (por ejemplo, una aguja), una línea (por ejemplo, una cuchilla), u otra forma.
Como se usa en el presente documento, el término "cuerpo" se refiere a la porción de la microestructura entre el cimiento y la punta. El cuerpo se puede entender mejor con referencia a las Figuras 5a y 5c. El cuerpo también se puede denominar en el presente documento un "árbol" de la microestructura. El cuerpo tiene una "longitud" que es igual a la distancia más larga que conecta un punto sobre el cimiento hasta la punta.
La microestructura puede ser o bien recta o curvada. En ciertas realizaciones, el cuerpo conecta el cimiento con la punta sin curvatura a lo largo de su longitud. En otras realizaciones, el cuerpo está curvado a lo largo de su longitud entre el cimiento y la punta.
Como se usa en el presente documento, el término "recta" se refiere a una microestructura que no tiene curvatura (es decir, superficies ni cóncavas ni convexas) a lo largo del cuerpo entre el cimiento y la punta. Los ejemplos de microestructuras rectas se ilustran esquemáticamente en las Figuras 4a a 6a y fotográficamente en las Figuras 2a y 2c.
Como se usa en el presente documento, el término "curvado" se refiere a una microestructura que tiene una o más superficies cóncavas o convexas a lo largo del cuerpo entre el cimiento y la punta. Los ejemplos de microestructuras curvadas se ilustran esquemáticamente en las Figuras 6b y 6d y fotográficamente en las Figuras 2b, 12a y 12b. Las microestructuras rectas y curvadas se pueden definir en términos de un "ángulo de cara" (0f), que es el ángulo más pequeño formado entre la base y la microestructura. Con referencia a la microestructura recta ilustrada en la Figura 6a, el ángulo de cara es constante a lo largo de todo el cuerpo desde el cimiento hasta la punta. Las microestructuras curvadas y articuladas en las Figuras 6b y 6c, respectivamente, incluyen múltiples ángulos de cara diferentes a lo largo del cuerpo, como se ilustra comparando el ángulo 01 , formado entre la base y la tangente T1, con el ángulo 02, formado entre la base y la tangente T2. El ángulo 01 es diferente del ángulo 02. El ángulo de cara siempre será superior al ángulo global de la microestructura. En ciertas realizaciones, el ángulo de cara es mayor que 90 grados (por ejemplo, para una microestructura recta a 90 grados con respecto a la base). En ciertas realizaciones, el ángulo de cara es inferior a 90 grados. En una realización, el ángulo de cara es desde 5-90 grados. En una realización, el ángulo de cara es desde 10-80 grados. En una realización, el ángulo de cara es desde 20-70 grados. En una realización, el ángulo de cara es desde 50-70 grados.
Como se usa en el presente documento, el término "articulado" se refiere a una microestructura que no se curva
continuamente sino que en su lugar se curva mediante una o más juntas que conectan porciones rectas. Una microestructura articulada también se puede denominar "biselada". Una microestructura articulada se ilustra en la Figura 6c.
Como se usa en el presente documento, el término "convexa" se refiere a una microestructura que tiene al menos una línea a lo largo de la superficie externa del cuerpo que se desvía hacia afuera desde una línea recta entre el cimiento y la punta. Una microestructura convexa a modo de ejemplo se ilustra en la Figura 6d.
Como se usa en el presente documento, el término "cóncava" se refiere a una microestructura que tiene al menos una línea a lo largo de la superficie externa del cuerpo que se desvía hacia adentro desde una línea recta entre el cimiento y la punta. Una microestructura cóncava a modo de ejemplo se ilustra en la Figura 6b.
Como se usa en el presente documento, el término "en ángulo" se refiere a una microestructura que no es perpendicular al cimiento. El ángulo de una microestructura en relación con la base se puede entender con referencia a la Figura 5a, que ilustra una microestructura recta que tiene una línea, a través del cuerpo, que conecta la punta con un punto central. El "punto central" es el centro de la base. El ángulo ("ángulo del punto central"; 0c) formado entre la línea y la base define el ángulo de toda la microestructura.
Para microestructuras, si la punta no está directamente por encima del punto central, entonces la microestructura está en ángulo.
Las microestructuras curvadas se pueden definir por un ángulo si se puede dibujar una línea de punta a punto central para definir un ángulo en relación con la base. Sin embargo, las microestructuras ampliamente curvadas pueden no permitir que se dibuje una línea recta a través del cuerpo desde la punta hasta el punto central.
Como se usa en el presente documento, el término "microaguja" pretende referirse a cualquier microestructura que comprenda árboles rectos o decrecientes. En una realización, el diámetro de la microaguja es mayor en el extremo de base de la microaguja y decrece hasta un punto al final distal de la base. La microaguja también se puede fabricar para tener un árbol que incluye tanto una porción recta (no decreciente) como una porción decreciente. Las microagujas se pueden formar con árboles que tienen una sección transversal circular en la perpendicular, o la sección transversal puede ser no circular. Por ejemplo, la sección transversal de la microaguja puede ser poligonal (por ejemplo, con forma de estrella, cuadrada, rectangular y triangular), oblonga, u otra forma. La porción de punta de las microagujas puede tener una variedad de configuraciones. Las puntas pueden ser simétricas o asimétricas alrededor del eje longitudinal del árbol de la microaguja. En una realización, las puntas están biseladas. En otra realización, la porción de punta es decreciente. En una realización, la porción de punta decreciente está en la forma de una pirámide sobre una porción de árbol que tiene una sección transversal cuadrada, tal que la microaguja esté en la forma de un obelisco. Por supuesto, la punta y/o el árbol pueden estar redondeados, o también tener otra forma. En algunas realizaciones, las microagujas comprenden una forma que es, por ejemplo, una varilla, cono, cuadrado, rectángulo, pirámide, cilindro.
Como se usa en el presente documento, el término "microcuchiNa" pretende referirse a una microestructura de tipo aguja que comprende una punta que no es un punto, sino que en su lugar es una cuchilla. Esta realización se ilustra, por ejemplo, en las Figuras 8a-1 a 8a-6 y 12b, que muestra una imagen de una matriz de microestructuras que comprende microcuchillas. La porción de punta de estas estructuras es ancha en una primera dimensión (50 pm en esta imagen) y muy estrecha en una segunda dimensión, con respecto a la primera dimensión (por ejemplo, inferior a 10 pm en esta imagen). Además, en algunas realizaciones, el espesor en la punta es más pequeño que la anchura de las microcuchillas cerca de su base.
Como se usa en el presente documento, el término "microanclaje" pretende referirse a cualquier microestructura capaz de anclar un dispositivo según la presente divulgación a la piel o tejido. Los ejemplos de microanclajes incluyen microestructuras con extremos formados como ganchos o barbas. Como se usa en el presente documento, el término "barba" se refiere a una configuración de punta que comprende porciones en ángulo que sobresalen desde la punta para asegurar la barba dentro de la piel o tejido penetrado.
Como se usa en el presente documento, el término "microescama" pretende referirse a cualquier microestructura que comprenda una escala que se solapa parcialmente, con otras escamas de dimensiones de microescama e imita la escama de un pez.
Como se usa en el presente documento, el término "micropilar" pretende referirse a cualquier microestructura que comprenda una forma cilíndrica.
Como se usa en el presente documento, el término "micropelo" pretende referirse a cualquier microestructura que comprenda características de tipo pelo que permiten poner en contacto y pegar el micropelo a otro objeto mediante fuerzas de van der Waals.
El término "decreciente" se indica para describir una microestructura en donde la anchura o el diámetro disminuye
gradualmente a lo largo de la longitud de la aguja desde la base hasta la punta, tal que la base comprenda la mayor anchura o diámetro, y la punta comprenda la menor anchura o diámetro. Una microestructura "parcialmente decreciente" es una en la que una porción de la microestructura es decreciente y una porción de la microestructura no es decreciente. Por ejemplo, pero no se limita a, dicha microestructura puede comprender una porción decreciente que se extiende desde una base en forma de bloque; o, por ejemplo, una porción cilíndrica de base se puede extender hacia la punta durante una cierta longitud, y luego una porción decreciente puede continuar hasta la punta. Alternativamente, la microestructura puede comprender una porción decreciente que se extiende desde la base, estando una porción no decreciente en el extremo de punta de la microestructura.
El término "estirable", como se usa en el presente documento, se indica para englobar cualquier material que pueda ser alargado en cualquier dirección, por ejemplo, como resultado de una fuerza de estiramiento. "Estirable" engloba el término "elástico" y así un objeto que se dice que es elástico se deben entender que opcionalmente comprende elasticidad. Así, en algunas realizaciones, si un objeto se dice que se estira, esto pretende incluir al menos dos realizaciones; siendo la primera que la fuerza de estiramiento será contrarrestada por una fuerza retráctil, y así una vez se retira la fuerza de estiramiento, el objeto intentará retraerse inherentemente (por ejemplo, como es el caso con un objeto elástico). La segunda realización es una en la que el objeto no comprende inherentemente estabilidad, y así dicha fuerza retráctil no es inherente.
El término "flexible" se indica para describir cualquier material que es capaz de mantener una fuerza de flexión sin dañarse. En algunas realizaciones, un material "flexible" comprende flexibilidad suficiente como para permitir que el dispositivo de la presente invención se flexione de manera que se ajuste a los contornos de la barrera biológica, tal como, por ejemplo, la piel, paredes de vasos, o el ojo, al que se aplica el dispositivo.
El término "refuerzo", como se usa en el presente documento, se indica para describir un componente de los presentes dispositivos de cierre de heridas que está unido a las matrices. El refuerzo fija juntas dos o más matrices de microestructuras. Como se describe minuciosamente en la descripción detallada, el refuerzo puede comprender cualquier material adecuado; es flexible y estirable (por ejemplo, elástico).
El término "cubierta", como se usa en el presente documento, pretende describir un componente opcional de los sistemas de cierre de heridas desvelados en el presente documento por el cual cubre la herida. Después de la aplicación de los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención, dicha cubierta puede ser opcionalmente aplicada sobre y/o fijada a la parte superior del dispositivo, por ejemplo, para ayudar a asegurar el dispositivo en su sitio. Las cubiertas se pueden hacer de cualquier material adecuado, como se trata y define minuciosamente en la siguiente sección de Descripción detallada. En algunas realizaciones, las cubiertas comprenden adhesivo.
Cuando se dice que una o más microestructuras están "fijadas a un refuerzo" se indica que las microestructuras pueden opcionalmente estar o bien directamente fijadas al refuerzo, o bien indirectamente fijadas al refuerzo (por ejemplo, en algunas realizaciones, "fijadas a un refuerzo" se indica que engloba el escenario en donde las microestructuras están diseñadas sobre, o fijadas a, una base, siendo dicha base fijada a un refuerzo). Por consiguiente, la expresión "una o más microestructuras fijadas a un refuerzo" se puede usar apropiadamente indistintamente con la expresión "un refuerzo que comprende una o más microestructuras."
Como se usa en el presente documento, el término "paso" se indica para describir la distancia entre las puntas de dos o más microestructuras adyacentes en una matriz dada, o en dos o más matrices separadas. En algunas realizaciones, el paso varía desde 30 pm hasta 1 cm o más. Por consiguiente, ciertas realizaciones proporcionan matrices de microestructuras como se desvelan en el presente documento, en donde las microestructuras se separan entre sí un paso de 30 pm, 50 pm, 70 pm, 90 pm, 100 pm, 150 pm, 200 pm, 250 pm, 300 pm, 350 pm, 400 pm, 450 pm, 500 pm, 550 pm, 600 pm, 650 pm, 700 pm, 750 pm, 800 pm, 850 pm, 900 pm, 950 pm, 1 mm, 1,1 mm, 1,2 mm, 1,3 mm, 1,4 mm, 1,5 mm, 2 mm, 2,5 mm, 3 mm, 3,5 mm, 4 mm, 4,5 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 10 mm, o más, que incluye todos los decimales (por ejemplo, 3,1 mm, 3,2 mm, 3,3 mm, etc.) e intervalos (por ejemplo, 1-10 mm, 5-10 mm, 7-10 mm, etc.) intermedios, de los pasos de la matriz de microestructuras expuestos en el presente documento. El paso puede ser constante a través de una matriz, por ejemplo, una distancia igual separa todas las puntas de microestructura entre sí en una matriz dada; o puede variar el paso.
Se entiende que la referencia en el presente documento al término "cinta" o "cinta de microestructura" o "cinta de matriz de microestructuras" simplemente describe una venda en rollo de matriz de microestructuras que comprende adhesivo, como se describe en el presente documento.
Referencia a una "puntuación de Draize" se refiere a una puntuación según la escala de Draize, que es un sistema de puntuación estándar usado para medir toxicidades de la piel de dispositivos y fármacos.
Como se usa en el presente documento, el término "adhesivo" o "pegamento" se usan indistintamente. Se indica que estos términos se tienen su significado habitual, por ejemplo, cualquier sustancia que es capaz de unir dos o más materiales juntos. En algunas realizaciones, el adhesivo se usar pretende sobre la piel. En dichas realizaciones, el adhesivo puede ser un dispositivo de calidad médica tal como, por ejemplo, un acrilato (tal como, por ejemplo, se
usa en el istmo de Steri-Strips o Steri-Strip S), o adhesivos basados en hidrogel que se pueden pegar a superficies húmedas (por ejemplo, hidrogel de polietilenglicol (PEG)). En otras realizaciones, el componente de adhesivo comprende nanoestructuras que proporcionan adhesión sin pegamento.
El término "apMcador", como se usa en el presente documento, se indica para describir cualquier máquina o instrumento que se usa para fijar un dispositivo de cierre de heridas, por ejemplo, a la piel o tejido que rodea una herida. Por consiguiente, se consideraría que el uso de instrumentos médicos tales como fórceps, pinzas, abrazaderas, pernos, etc., para aplicar dicho dispositivo es el uso de un aplicador. El término "aplicador" también se refiere al rodillo en el dispensador manual desvelado en el presente documento. Así, cuando se dice que el dispositivo se aplica sin un aplicador, esto se debe entender como que se aplica por la mano humana, sin la ayuda de una máquina o instrumento.
Microestructuras
Las microestructuras comprendidas en los dispositivos de cierre de heridas desvelados en el presente documento se pueden hacer de cualquier material o mezcla de materiales. En algunas realizaciones, el material es un material natural, o una mezcla de materiales naturales; mientras que en otras realizaciones es un material sintético, o una mezcla de materiales sintéticos. En algunas realizaciones, las microestructuras comprenden materiales no tóxicos, biodegradables, biorresorbibles o biocompatibles, o combinaciones de los mismos; y en otras realizaciones no son. Todavía otras realizaciones proporcionan microestructuras, según la presente divulgación, que comprende mezclas de uno o más materiales sintéticos y uno o más materiales naturales. En realizaciones particulares, las microestructuras están hechas de un material seleccionado de un polímero, un metal, un biomaterial, y una combinación de los mismos.
En ciertas realizaciones, las microestructuras de la presente invención comprenden un material seleccionado del grupo que consiste en PMMA, silicona, quitina, quitosano, ecoflex, titanio, vidrio, metal, acero, silicio, seda, catgut, catgut cromado, poli(ácido glicólico), polidioxanono, poli(carbonato de trimetileno), nailon, polipropileno, poliéster, polibutéster, poli(ácido láctico-co-glicólico), polilactona, elastina, resilina, colágeno, celulosa, y cualquier combinación de los mismos.
Las realizaciones de la presente invención proporcionan microestructuras seleccionadas del grupo que consisten en microagujas, microcuchillas, microanclajes, microescama, micropilares, micropelos, y combinaciones de los mismos. Las microestructuras se pueden diseñar para ser capaces de penetrar en la piel o el tejido, o se pueden diseñar para simplemente agarrar la piel o el tejido sin penetración real. En algunas realizaciones, las microestructuras se diseñan para penetrar en la piel o tejido a profundidades no específicas, por ejemplo, a través de las capas epidérmicas o dérmicas, o hasta las diversas subcapas de la misma.
Los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención pueden comprender microestructuras de cualquier tamaño, dimensión y geometría deseada. Además, las microestructuras pueden comprender opcionalmente superficies que son sustancialmente lisas, o que comprenden superficies irregulares, por ejemplo, una microestructura que comprende lados que son ondulados, o que comprenden protrusiones, indentaciones o depresiones.
En un aspecto, la microestructura incluye un cimiento adyacente a una base, una punta, y un cuerpo que conecta el cimiento con la punta.
En una realización, una línea que se extiende desde la punta perpendicular hasta la base no pasa a través de la base. Las microestructuras en ángulo y/o curvadas pueden tener una forma que sitúa la punta más allá del cimiento. Los ejemplos de dichas microestructuras se ilustran esquemáticamente en la Figura 5a y fotográficamente en la Figura 2b. Además, se apreciará que se contempla por la presente realización cualquier microestructura, sin importar la forma del cuerpo, ángulo y/o curvatura, que tiene una posición de punta como se describe.
En una realización, una línea que se extiende desde la punta perpendicular a la base pasa a través del cimiento. Las microestructuras en ángulo y/o curvadas pueden tener una forma que sitúa la punta dentro del perímetro del cimiento. Los ejemplos de esta configuración de microestructura se ilustran esquemáticamente en la Figura 5b y fotográficamente en la Figura 2a. Además, se apreciará que se contempla por la presente realización cualquier microestructura, sin importar la forma del cuerpo, ángulo y/o curvatura, que tiene una posición de punta como se describe.
En una realización, un ángulo entre el cuerpo y la base es un ángulo constante. En dicha realización, el ángulo del punto central y el ángulo de cara son constantes. Las Figuras 5a y 6a son ejemplos de dicha microestructura.
En una realización, se forman dos o más ángulos diferentes entre el cuerpo y la base entre el cimiento y la punta. La microestructuras curvadas o articuladas son ejemplos de dicha microestructura. Las Figuras 6b y 6c son ejemplos de dicha microestructura.
El cuerpo de las microestructuras puede tener superficies cóncavas, superficies convexas, y una combinación de superficies cóncavas y convexas. En una realización, el cuerpo comprende al menos una superficie cóncava. En una realización, el cuerpo comprende al menos una superficie convexa. En una realización, el cuerpo comprende al menos una superficie cóncava y al menos una superficie convexa.
En ciertas realizaciones, las microestructuras comprenden microagujas. Las microagujas se estrechan desde un cimiento hasta una punta. Las microagujas representativas se ilustran en las Figuras 3a-1 a 3a-6.
Con referencia a la Figura 3a-4, cada microaguja incluye un cimiento que tiene una anchura (W1) y espesor (T). Mientras que las microagujas ilustradas en las Figuras 3a-1 a 3a-6 tienen cimientos rectangulares, se apreciará que esto es solo una realización de las microagujas. Otras realizaciones incluyen cimientos de microaguja que son circulares, ovalados, triangulares, cuadrados, polígonos de orden superior, y combinaciones de los mismos.
La punta de la microaguja se extiende una longitud (L) desde el cimiento. La punta también puede ser compensada una distancia (D) tal que la punta no se centre verticalmente por encima del cimiento. En ciertas realizaciones, la punta se centra verticalmente por encima del punto central desde el cimiento. En otras realizaciones, la punta se sitúa verticalmente por encima de un punto en el perímetro del cimiento.
Mientras que la punta de una microaguja converge en un punto único, la punta tiene cierto diámetro como resultado de la fabricación.
Como se ilustra en la Figura 3a-6, cada microaguja tiene un ángulo de cara (0F) formado entre una pared lateral de la microaguja y la superficie que soporta la microaguja.
En ciertas realizaciones, las microestructuras comprenden microcuchillas. Las microcuchillas se estrechan desde un cimiento hasta una punta. Las microcuchillas representativas se ilustran en las Figuras 8a-1 a 3a-6.
Con referencia a la Figura 8a-4, cada microcuchilla incluye un cimiento que tiene una anchura (W1) y espesor (T). Mientras que las microcuchillas ilustradas en las Figuras 3a-1 a 3a-6 tienen cimientos rectangulares, se apreciará que esto es solo una realización de las microcuchillas. Otras realizaciones incluyen cimientos de microcuchilla que son circulares, ovalados, triangulares, cuadrados, polígonos de orden superior, y combinaciones de los mismos. La punta de la microcuchilla se extiende una longitud (L) desde el cimiento. La punta también puede ser compensada una distancia (D) tal que la punta no se centre verticalmente por encima del cimiento. En ciertas realizaciones, la punta se centra verticalmente por encima del punto central desde el cimiento. En otras realizaciones, la punta se sitúa verticalmente por encima de un punto en el perímetro del cimiento.
A diferencia de una microaguja, una microcuchilla tiene una punta que forma una línea, no un único punto. La punta de microcuchilla tiene una anchura (W2) y un espesor nominal.
Como se ilustra en la Figura 8a-6, cada microcuchilla tiene un ángulo de cara formado entre una pared lateral de la microcuchilla y la superficie que soporta la microcuchilla.
Las microagujas y microcuchillas interaccionan con la piel de un paciente en diferentes formas, dadas sus diferentes características. Por ejemplo, las microcuchillas proporcionan más área superficial que microagujas de la misma longitud y anchura. Proporcionando una mayor área superficial, las microcuchillas son capaces de seguir ancladas a la piel con mayor tensión lateral que las microagujas. Por consiguiente, se puede usar un número más pequeño de microcuchillas para cerrar una herida bajo tensión que lo que se puede lograr con microagujas.
Las microestructuras pueden tener alturas que varían desde aproximadamente 1 pm hasta aproximadamente 3 mm. Así, las microestructuras pueden tener alturas de aproximadamente 1 pm, 10 pm, 50 pm, 100 pm, 150 pm, 200 pm, 250 pm, 300 pm, 350 pm, 400 pm, 450 pm, 500 pm, 550 pm, 600 pm, 650 pm, 700 pm, 750 pm, 800 pm, 850 pm, 900 pm, 950 pm, 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 3 mm, o mayores, que incluyen todos los números enteros (por ejemplo, 2 pm, 3 pm, 4 pm, etc.) e intervalos (por ejemplo, 100-1000 pm, 500-1000 pm, 700-1000 pm, 950-1000 pm, etc.) intermedios, de las alturas de microestructura expuestas en el presente documento. Por consiguiente, las matrices de microestructuras de la presente invención pueden comprender microestructuras individuales que tienen alturas de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 3 mm, como se ha descrito anteriormente. Se necesitan microestructuras más largas (por ejemplo, 3 mm o más largas) para el tratamiento de áreas que incluyen tejido dérmico más grueso (por ejemplo, la espalda).
Las microestructuras pueden tener anchuras o diámetros, como se mide por el área que encuentra el cimiento de la base, que varía desde aproximadamente 15 pm hasta aproximadamente 2 mm (por ejemplo, véase Anchura 'W1' en las Figuras 8a-4). Así, las microestructuras pueden tener anchuras o diámetros de aproximadamente 15 pm, 30 pm, 50 pm, 100 pm, 150 pm, 200 pm, 250 pm, 300 pm, 350 pm, 400 pm, 450 pm, 500 pm, 550 pm, 600 pm, 650 pm, 700 pm, 750 pm, 800 pm, 850 pm, 900 pm, 950 pm, 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, o más anchas, que incluyen todos los números enteros (por ejemplo, 101 pm, 102 pm, 103 pm, etc.) e intervalos (por ejemplo, 100-1000 pm, 200-500 pm,
500-1000 |jm, 700-1000 |jm, etc.) intermedios, de las anchuras y diámetros de microestructura expuestos en el presente documento. Por consiguiente, las matrices de microestructuras de la presente invención pueden comprender microestructuras individuales que tienen anchuras o diámetros de al menos o aproximadamente 15 jm hasta aproximadamente 2 mm, como se ha descrito anteriormente.
Las microestructuras pueden tener puntas con anchuras o diámetros de aproximadamente 10 nm hasta aproximadamente 50 jm (por ejemplo, véase Anchura 'W2' en las Figuras 8a-4). Así, las microestructuras pueden tener puntas con una anchura o diámetro de aproximadamente 10 nm, 20 nm, 30 nm, 40 nm, 50 nm, 60 nm, 70 nm, 80 nm, 90 nm, 100 nm, 125 nm, 150 nm, 175 nm, 200 nm, 300 nm, 400 nm, 500 nm, 600 nm, 700 nm, 800 nm, 900 nm, 1 jm, 5 jm, 10 jm, 15 jm, 20 jm, 25 jm, 30 jm, 35 jm, 40 jm, 45 jm, 50 jm, o más ancho, que incluye todos los números enteros (por ejemplo, 11 nm, 12 nm, 13 nm, etc.) e intervalos (por ejemplo, 10 nm-50 jm, 200 1000 jm, 500-1000 jm, 700-1000 jm, etc.) intermedios, de las anchuras o diámetros de microestructura expuestos. Por consiguiente, las matrices de microestructuras de la presente invención pueden comprender microestructuras individuales que tienen puntas con anchuras o diámetros de aproximadamente 10 nm hasta aproximadamente 50 jm, como se ha descrito anteriormente.
51 una microestructura incluye una compensación de punta (D), la compensación puede ser desde 1 nm hasta la mitad del espesor (T) o anchura (W1) del cimiento de la microestructura. En una realización, la compensación de punta es desde 20 % hasta 33 % del espesor del cimiento de la microestructura.
Bases de microestructura
Las bases, que pueden comprender opcionalmente las diversas microestructuras y matrices de microestructuras, se pueden hacer de cualquier material adecuado. La base puede ser transparente o sustancialmente transparente (por ejemplo, para permitir la observación no invasiva de la herida) o alternativamente, no es transparente (por ejemplo, para esconder la herida). La base puede comprender opcionalmente materiales no tóxicos, biodegradables, biorresorbibles, o biocompatibles, o combinaciones de los mismos. La base se puede hacer del mismo material que comprende las microestructuras, o se puede hacer de un material diferente.
Por consiguiente, como es el caso con las microestructuras, la presente invención proporciona bases de microestructura que comprenden cualquier material o mezcla de materiales. En algunas realizaciones, el material es un material natural, o una mezcla de materiales naturales; mientras que en otras realizaciones es un material sintético, o una mezcla de materiales sintéticos. Todavía otras realizaciones proporcionan bases de microestructura, según la presente divulgación, que comprenden mezclas de uno o más materiales sintéticos y uno o más materiales naturales. En realizaciones particulares, las bases de microestructura están hechas de un material seleccionado de un polímero, un metal, un biomaterial, un hidrogel, un vidrio, y una combinación de los mismos.
En ciertas realizaciones, las bases de microestructura de la presente invención comprenden un material seleccionado del grupo que consiste en PMMA, silicona, quitina, quitosano, titanio, vidrio, metal, acero, silicio, seda, catgut, catgut cromado, poli(ácido glicólico), polidioxanono, poli(carbonato de trimetileno), nailon, polipropileno, poliéster, polibutéster, poli(ácido láctico-co-glicólico), elastina, resilina, colágeno, celulosa, y cualquier combinación de los mismos.
En una cierta realización, las microestructuras y las bases comprenden ambas PMMA. En otra cierta realización, las microestructuras y las bases comprenden ambas silicona.
El espesor de la base puede ser sustancialmente uniforme en todo el dispositivo, o alternativamente se puede variar. En algunas realizaciones, el espesor de la base se determina por el material del que está hecho, por ejemplo, se pueden usar 1 mm de espesor para una base de silicona, ya que este material comprende flexibilidad aceptable a dicho espesor; una base que comprende PMMA, por otra parte, se pueden diseñar a aproximadamente 125 jm o menos espesor en algunos casos, para mantener cierto grado de flexibilidad. Alternativamente, una base de PMMA puede ser más gruesa, por ejemplo, 300 jm de espesor, si se desea una base más rígida. Un experto en la técnica puede determinar fácilmente el espesor apropiado de una base dependiendo del material del que está hecho, y la flexibilidad deseada o ausencia de los mismos de la base. Por consiguiente, en algunas realizaciones, el espesor de la base varía desde aproximadamente 10 jm hasta aproximadamente 1 mm. En realizaciones particulares, el espesor de la base es aproximadamente 10 jm, 20 jm, 30 jm, 40 jm, 50 jm, 60 jm, 70 jm, 80 jm, 90 jm, 100 jm, 125 jm, 150 jm, 175 jm, 200 jm, 300 jm, 400 jm, 500 jm, 600 jm, 700 jm, 800 jm, 900 jm, 1 mm o más grueso, que incluye todos los números enteros (por ejemplo, 126 jm, 127 jm 128 jm, etc.) e intervalos (por ejemplo, 50 jm-200 jm, 100-160 jm, 120-140 jm, etc.) intermedios, de los espesores de base de microestructura expuestos.
Las bases pueden ser tan largas o anchas como sea necesario para comprender la matriz o matrices de microestructuras deseadas. Por ejemplo, pero no para ser limitado en algún modo, la dimensión de una base puede ser tan pequeña como 1 mm de ancho en la dimensión perpendicular a la herida, de manera que tenga un conjunto de microestructuras paralelas a la herida; y esta dimensión puede variar tan ancha como 10 cm o más. Para la dimensión paralela a herida, las bases pueden variar desde 2 mm, hasta tan grandes como 50 cm de largo o más
(por ejemplo, como es opcionalmente el caso en algunas de las vendas en rollo de matriz de microestructuras desveladas en el presente documento). Por consiguiente, las longitudes de base pueden variar desde aproximadamente 2 mm, 5 mm, 10 mm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm, 10 cm, 20 cm, 30 cm, 40 cm, 50 cm, o más, que incluyen todos los números enteros (por ejemplo, 11 mm, 12 mm, 13 mm, etc.) e intervalos (por ejemplo, 2 mm-50 cm, 5 mm-15 mm, 5 mm-10 mm, etc.) intermedios, de las longitudes de base paralelas a la herida expuesta; y las anchuras de base pueden variar desde aproximadamente 1 mm, 3 mm, 5 mm, 7 mm, 9 mm, 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm, 10 cm, o más, que incluyen todos los números enteros (por ejemplo, 11 mm, 12 mm, 13 mm, etc.) e intervalos (por ejemplo, 1 mm-10 cm, 2 mm-10 mm, 5 mm-10 mm, etc.) intermedios, de las longitudes de base perpendiculares a la herida expuesta, como se describe en el presente documento.
Microestructura en ángulos
En algunas realizaciones, los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención comprenden microestructuras a un ángulo con respecto al refuerzo o base. Las microestructuras se pueden situar en cualquier ángulo adecuado. En algunas realizaciones, se fijan a un ángulo con respecto a un refuerzo o base, en donde el ángulo es aproximadamente 15, 30, 45, 60, 75 o 90 grados, que incluyen todos los números enteros (por ejemplo, 16°, 17°, 18°, etc.) e intervalos (por ejemplo, 15°-90°, 30°-90°, 45°-70°, etc.) intermedios, de los ángulos expuestos. En una realización, las microestructuras están a un ángulo superior a 50 grados con respecto al refuerzo o base. En una realización, las microestructuras están a un ángulo de desde 45 hasta 70 grados con respecto al refuerzo o base. En una realización, las microestructuras están a un ángulo de desde 50 hasta 70 grados con respecto al refuerzo o base.
En algunas realizaciones, los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención también incluyen microestructuras con un ángulo con respecto al refuerzo o base que es variable dependiendo de su posición en cualquier matriz de microestructuras. En ciertas realizaciones, el ángulo de una o más microestructuras es aproximadamente constante a lo largo de la longitud entera de la microestructura, y en otras realizaciones, el ángulo de la microestructura varía a lo largo de la longitud de la microestructura.
Las microestructuras pueden estar en ángulo en cualquier dirección. En algunas realizaciones, todas las microestructuras en una matriz particular están en ángulo en la misma dirección, o en aproximadamente la misma dirección; mientras que en otras realizaciones no están. En ciertas realizaciones, las microestructuras en un dispositivo están en ángulo hacia una herida. En algunas realizaciones particulares, las microestructuras en una matriz comprenden subconjuntos de microestructuras en ángulo en diferentes direcciones.
Matrices de microestructuras
Los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención pueden comprender matrices de microestructuras estampadas en una o más bases en una variedad de formas y dimensiones. Las Figuras 3a-1 a 3a-6 y 8a-1 a 8a-6 muestran diseños esquemáticos de varias matrices que han producido los presentes inventores. Los detalles de las microagujas (Figura 3b) y microcuchillas (Figura 8b) a modo de ejemplo se proporcionan en una tabla. Además, se proporcionan fotografías de dicha matriz de microagujas y matrices de microcuchilla en las Figuras 7a y 7b, y Figuras 12a y 12b, respectivamente.
En particular, los dispositivos de la presente invención pueden comprender matrices en las que la longitud o anchura de una matriz se diseña para permitir el tratamiento de tipos o tamaños específicos de herida. Por ejemplo, pero no para ser limitado en algún modo, la dimensión de una matriz que transcurre paralela a una herida puede ser tan ancha como 50 cm por ejemplo, para tratar una herida recta de 50 cm de largo; o, alternativamente puede ser tan estrecha como 2 mm de ancho, por ejemplo, para tratar una herida de 2 a 5 mm de largo. Similarmente, la longitud de la otra dimensión de una matriz (es decir, la dimensión que transcurre perpendicular a la herida) puede ser tan pequeña como 1 mm y de hasta 50 mm. Por consiguiente, las dimensiones de una matriz individual pueden comprender longitudes y/o anchuras de 1 mm, o pueden comprender longitudes y/o anchuras de 2 mm, 3 mm, 5 mm, 7 mm, 9 mm, 10 mm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm, 10 cm, 15 cm, 25 cm, 50 cm, o más, que incluyen todos los números enteros (por ejemplo, 11 cm, 12 cm, 13 cm, etc.) e intervalos (por ejemplo, 3 mm-50 cm, 9 mm-5 cm, 1 cm-50 cm, etc.) intermedios, de las longitudes y anchuras de la matriz de microestructuras expuesta.
Las matrices de microestructuras pueden comprender cualquier número apropiado de microestructuras. En algunas realizaciones, el número de microestructuras comprendido en una matriz individual varía desde 1 microestructura por matriz hasta más de 1000 microestructuras por matriz. Las matrices de microestructuras pueden comprender cualquier densidad de microestructuras. En algunas realizaciones, la densidad de microestructuras comprendidas en una matriz individual varía desde 1 microestructura por cm2 hasta 1000 microestructuras por cm2. En una realización, la densidad de microestructuras comprendidas en una matriz individual es desde 1 hasta 100 por cm2. En una realización, la densidad de microestructuras comprendidas en una matriz individual es desde 5 hasta 50 por cm2. En una realización, la densidad de microestructuras comprendidas en una matriz individual es desde 10 hasta 20 por cm2. En una realización, la densidad de microestructuras comprendidas en una matriz individual es desde 5 hasta 10 por cm2.
En realizaciones particulares, se disminuye la densidad de microestructuras en una matriz para reducir o eliminar la inducción de una respuesta inflamatoria al dispositivo de cierre de heridas. Sin estar limitado por teoría, los datos sugieren que las matrices que comprenden menores densidades de microestructuras (por ejemplo, véanse la Figura 7a y la Figura 12a) inducen menos (o ninguna) inflamación que las matrices con mayores densidades de microestructuras (por ejemplo, véase el Ejemplo 3).
En diversas realizaciones, las matrices de microestructuras de la presente invención comprenden microestructuras estampadas en una variedad de formas o patrones. Cualquier forma o patrón de las matrices de microestructuras está dentro del alcance de la presente invención. En algunas realizaciones, el estampado de matriz comprende bordes rectos. En algunas realizaciones, las matrices se estampan con bordes redondeados. Aún en realizaciones adicionales, el estampado de matriz comprende formas con tanto bordes redondeados como rectos. En algunas de ciertas realizaciones, las matrices se estampan en una forma seleccionada del grupo que consiste en óvalo, diamante, pirámide y círculo. En algunos de ciertas realizaciones, las matrices se estampan en una forma rectangular. En algunas de ciertas realizaciones, las matrices se estampan en forma de un cuadrado. En algunas realizaciones, las matrices comprenden pluralidades de microestructuras que se estampan en formas separadas, en donde dos o más regiones de la matriz comprenden una mayor densidad de microestructuras que las otras regiones de la matriz. Tómese por ejemplo, pero no para ser limitado en algún modo, una única matriz de forma cuadrada, que en una realización puede comprender, por ejemplo, grupos de microestructuras en cualquier lugar, tal como un grupo en cada una de las esquinas de la matriz, en donde los cuatro grupos de microestructuras se separan por una región de la matriz que no comprende ninguna microestructura, u opcionalmente comprende microestructuras a una densidad diferente de la densidad de las microestructuras comprendidas en uno de los grupos.
Otro ejemplo no limitante de este concepto es, por ejemplo, un dispositivo de cierre de heridas que está constituido por una única base que comprende una única matriz de microestructuras, en donde la base comprende una forma que es similar a la del dispositivo mostrado en las Figuras 15a a 15e. Dicha base comprende un grupo de microestructuras en un extremo del dispositivo y otro grupo en el otro extremo del dispositivo, tal que los grupos se separan por un espacio que no comprende ninguna microestructura.
En algunas realizaciones, las microestructuras individuales se distribuyen uniformemente en toda una matriz individual, y en otras realizaciones las microestructuras no se distribuyen uniformemente en toda una matriz. En ciertas realizaciones, en donde los dispositivos comprenden una pluralidad de matrices, la distribución de las microestructuras individuales puede ser constante entre diferentes matrices (por ejemplo, todas las matrices que comprenden microestructuras uniformemente distribuidas), o se pueden variar entre matrices (por ejemplo, algunas matrices que comprenden microestructuras uniformemente distribuidas), y otras matrices que comprenden microestructuras distribuidas en un modo no uniforme.
En algunas realizaciones, el tamaño, la dimensión y la geometría de las microestructuras son constantes en toda una matriz individual, mientras que en otras realizaciones estas propiedades varían, por ejemplo, anisotrópicamente. Además, en ciertas realizaciones, estas propiedades físicas pueden ser constantes entre diferentes matrices (por ejemplo, todas las matrices que comprenden diseños idénticos), o se pueden variar (por ejemplo, diferentes matrices que opcionalmente comprenden diferentes diseños). Por consiguiente, algunas realizaciones proporcionan dispositivos de cierre de heridas que comprenden matrices que son homogéneas con respecto a las microestructuras que comprenden; mientras que otras realizaciones proporcionan dispositivos de cierre de heridas que comprenden matrices que son heterogéneas con respecto a las microestructuras que comprenden.
En algunas realizaciones, los dispositivos comprenden dos matrices de microestructuras diferentes, comprendiendo dichas matrices microestructuras en ángulo; en donde las microestructuras de una matriz están en ángulo hacia las microestructuras de la otra matriz, y viceversa. En dichas realizaciones, el istmo separa las dos matrices de microestructuras diferentes, tal que las matrices estén en ángulo hacia una herida sobre la que se aplica el dispositivo (por ejemplo, si el istmo se sitúa por encima de la herida).
Opcionalmente, los ángulos de las microestructuras opuestas comprendidas en las matrices separadas pueden ser los mismos (por ejemplo, comprendiendo ambas matrices microestructuras que están en ángulo hacia las microestructuras de la otra matriz a por ejemplo, aproximadamente 45°), sustancialmente los mismos, o pueden ser diferentes. Similarmente, otra realización proporciona un dispositivo de cierre de heridas que comprende más de dos matrices de microestructuras, en donde al menos dos de dichas matrices están en ángulo entre sí como se ha descrito anteriormente. En algunas realizaciones, las matrices opuestas que están en ángulo entre sí se pueden localizar en la misma región de matriz (es decir, no están separadas por un istmo). En algunas realizaciones, las matrices opuestas que están en ángulo entre sí se pueden localizar en diferentes regiones de matriz (es decir, se separan por un istmo).
Las matrices tienen una relación de aspecto definida en relación con la posición en el dispositivo a situar encima de una herida (por ejemplo, el istmo). La longitud se define como la dimensión de la matriz que se extiende perpendicularmente lejos de la herida. La anchura se define como la dimensión de la matriz que se extiende paralela a la herida. En una realización, la relación de aspecto de la matriz es desde 0,1 hasta 10. En una realización, la relación de aspecto de la matriz es desde 0,4 hasta 3. En una realización, la relación de aspecto de la matriz es
desde 1 hasta 5. En una realización, la relación de aspecto de la matriz es desde 2 hasta 3.
Fabricación de microestructuras
Las microestructuras comprendidas en los dispositivos de cierre de heridas desvelados en el presente documento se pueden fabricar usando cualquier método disponible para el experto. En algunas realizaciones, las microestructuras se fabrican por procesos de microfabricación que se basan en métodos establecidos, por ejemplo, los usados para fabricar circuitos integrados, paquetes electrónicos y otros dispositivos microelectrónicos, aumentados mediante métodos adicionales usados en el campo del micromecanizado y el micromoldeo.
Las matrices de microestructuras se pueden fabricar, por ejemplo, usando combinaciones de moldeo de réplicas; moldeo por inyección; microlitografía; corte con troquel y grabado; corte; corte láser; grabado tal como se ha descrito, por ejemplo, en los documentos de patente WO2007127976A2; WO2002072189A2; WO2002064193A2; patentes de EE.UU. N° 6.503.231 y 6.334.856, documentos de patente WO 1999064580 y WO2000074763; WO2012167162. Por ejemplo, pero no para ser limitado, las microestructuras se pueden fabricar por (i) grabado de la microestructura directamente, (ii) grabado de un molde y luego llenado del molde con un fundido o solución que comprende el material de microestructura para formar el producto de microestructura, o (iii) grabado de un molde maestro de microestructura, usando el molde maestro para hacer un molde, y luego llenado del molde para formar la réplicas de microestructura (del molde maestro). En algunas realizaciones particulares, las microestructuras se fabrican según la técnica brevemente expuesta en las Figuras 1a a 1f y descritas en el Ejemplo 1. Brevemente, se fabrica un molde maestro de las dimensiones deseadas con un metal, silicio, o un polímero mediante micromecanizado, microlitografía, grabado, corte láser, o una combinación de los mismos. El molde maestro se replica usando un material polimérico, por ejemplo, silicona. Entonces se levanta la silicona del molde maestro y se llena con una solución o un fundido del material de microaguja, el llenado puede ocurrir por, por ejemplo, colada por goteo o pulverización. Después del curado o secado de la solución o fundido, se levantan las microagujas del molde.
Refuerzo
Se puede usar cualquier refuerzo adecuado en la fabricación de los presentes dispositivos, a condición de que el refuerzo sea flexible y estirable. El refuerzo es un componente separado, sobre el que se fijan las microestructuras, por ejemplo, mediante unión de una base que comprende microestructuras, o mediante unión directa de microestructuras individuales sobre el refuerzo. Dicha base comprende normalmente dos superficies sustancialmente planas, es decir, una superficie superior y una superficie inferior; en donde las microestructuras sobresalen perpendicularmente o con un ángulo de la superior de dichas superficies, y la inferior de dichas superficies es sustancialmente plana. En dicho caso, el refuerzo se puede fijar a la superficie inferior por cualquier medio adecuado, por ejemplo, por encolado.
También se contempla que un dispositivo de cierre de heridas según la presente invención se pueda envasar para uso comercial con uno o más refuerzos no fijados adecuados, comprendiendo opcionalmente dichos refuerzos diferentes formas, tamaños, o composiciones, tal que uno o más refuerzos apropiadamente dimensionados se puedan seleccionar específicamente para tratar un cierto tipo de herida. Entonces se puede unir una o más matrices de microestructuras, proporcionadas en dicho envoltorio, al refuerzo según se necesite, para generar un dispositivo específico de herida. Por consiguiente, dicho dispositivo puede venir opcionalmente con uno o más medios de unión, tales como, por ejemplo, un adhesivo; en donde los medios de unión pueden estar opcionalmente comprendidos sobre uno o más componentes del dispositivo, o se pueden proporcionar por separado, por ejemplo, en un envoltorio o recipiente.
El refuerzo adecuado para su uso en los presentes dispositivos incluye los que son transparentes, o sustancialmente transparentes, permitiéndose así la monitorización no invasiva de la cicatrización, así como refuerzos que no son transparentes. En algunas realizaciones, los refuerzos están en forma de hojas; vendas; rollos; películas; telas; materiales tejidos; u otras envolturas permeables, semipermeables, o impermeables. Los refuerzos se pueden fabricar de materiales naturales, sintéticos y/o artificiales; y en algunas realizaciones particulares, comprenden una sustancia polimérica (por ejemplo, una silicona, un poliuretano o un polietileno). El refuerzo puede comprender materiales que son no tóxicos, biodegradables, biorresorbibles o biocompatibles. En algunas realizaciones, el refuerzo comprende materiales inertes, y en otras realizaciones, el refuerzo comprende materiales activados (por ejemplo, tela de carbono activo para retirar microbios, como se desvela en el documento de patente WO2013028966A2).
En algunas realizaciones, el refuerzo comprende además propiedades elásticas, en donde la elasticidad puede ser opcionalmente similar en todo el dispositivo, o se puede variar a lo largo o a través del dispositivo. Por consiguiente, en algunas realizaciones, el refuerzo comprende un material individualmente, o en combinación, seleccionado del grupo que consiste en cinta médica, cinta de tela blanca, cinta quirúrgica, cinta de tela médica color tostado, cinta quirúrgica de seda, cinta transparente, cinta hipoalergénica, silicona, silicona elástica, poliuretano, poliuretano elástico, polietileno, polietileno elástico, caucho, látex, Gore-Tex, plástico y componentes de plástico, polímeros, biopolímeros y materiales naturales.
En algunas de ciertas realizaciones, la presente invención comprende un dispositivo de cierre de heridas, como se desvela en el presente documento, que comprende una o más microestructuras fijadas a un refuerzo comercialmente disponible seleccionado del grupo que consiste en cinta quirúrgica 3M Transpore, cinta quirúrgica Blenderm de 3M, tela cubrecamas, cinta quirúrgica de seda Dynarex, cinta transparente hipoalergénica Kendall™, cinta de tela hipoalergénica Tenderfix™, cinta de tela Curasilk™, Curapont, Leukosan Skinlink, Leukosan Strip, Leukostrip, Steri-Strip, Steri-Strip S, Urgo strip, y combinaciones de los mismos.
Dispositivos
Los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención pueden tener cualquier forma adecuada o deseable, tamaño, o configuración. Por ejemplo, los dispositivos de la presente invención pueden tener en algunas realizaciones, individualmente, o en combinación, una forma cuadrada, rectangular, redonda, ovalada, de mariposa, u otra forma; y en algunas realizaciones pueden incluir hojas, cintas, rollos, o cubiertas que se pueden cortar o envolver alrededor, por ejemplo, una porción de una extremidad, para cubrir una herida en la extremidad.
En algunos casos, los dispositivos comprenden características genéricas, según la presente memoria descriptiva, que permiten el cierre de una amplia variedad de heridas.
En ciertas realizaciones, los dispositivos comprenden microestructuras de 700 micrómetros a 1 mm de largo.
En ciertas realizaciones, los dispositivos comprenden microestructuras que tienen 200 micrómetros a 400 micrómetros de ancho.
En ciertas realizaciones, los dispositivos comprenden microestructuras a ángulos de 40 grados a 60 grados.
En ciertas realizaciones, los dispositivos comprenden matrices con una densidad de 10 a 100 microestructuras por cm2.
En algunos casos, los componentes de los diversos dispositivos se diseñan, según las especificaciones desveladas en el presente documento, para optimizar específicamente un dispositivo para tratar una herida particular, tipo de tejido, o localización del cuerpo. Por consiguiente, diversas especificaciones, por ejemplo, el tipo de microestructura, geometría, tamaño, especificaciones, separación dentro de una matriz, estructura de matriz, número de matrices, localización de matrices, dimensión de matrices, istmo, materiales de los diversos componentes, etc., pueden ser en algunos casos cuidadosamente elegidas para diseñar un dispositivo de cierre de heridas, por ejemplo, para tratar un tipo específico de herida, o para el tratamiento de cualquier herida localizada en un tipo particular de tejido o localización en el paciente. Por ejemplo, pero no para ser limitado en algún modo, el tratamiento de heridas en la palma o la espalda puede necesitar agujas más largas que las que se requerirían para tratar una herida en la cara, debido a la variedad inherente de espesor de piel que existe en estos (y otros) sitios diferentes del cuerpo. Además, el tratamiento de heridas puede requerir agujas más cortas en pacientes, que son ancianos o tienen afecciones médicas crónicas o afecciones de la piel, o pacientes tratados con fármacos, tales como esteroides, que son conocidos por dar como resultado el adelgazamiento de la piel. Como tales, los dispositivos de cierre de heridas pueden comprender cualquier forma y tamaño adecuado para cubrir adecuadamente una variedad de heridas. Además, los dispositivos pueden ser de cualquier longitud o anchura adecuada para cubrir una única herida, u opcionalmente una pluralidad de heridas (tal como, por ejemplo, un vendaje de cinta).
Los dispositivos tienen una relación de aspecto definida en relación con la posición sobre el dispositivo a situar sobre una herida (por ejemplo, el istmo). La longitud se define como la dimensión del dispositivo que se extiende perpendicularmente lejos de la herida. La anchura se define como la dimensión del dispositivo que se extiende paralela a la herida. En una realización, la relación de aspecto del dispositivo es desde 0,1 hasta 10. En una realización, la relación de aspecto del dispositivo es desde 0,4 hasta 3. En una realización, la relación de aspecto del dispositivo es desde 1 hasta 5. En una realización, la relación de aspecto del dispositivo es desde 2 hasta 3.
Los dispositivos de cierre de heridas se retiran cuando la herida se cierra y muestra curación suficiente. Esto varía para diferentes sitios del cuerpo, tal que suturas y otros dispositivos se retiran 3-5 días, 6-10 y 11-14 días en la cabeza (incluyendo la cara y el cuello), extremidades y tronco, respectivamente. Inesperadamente, se ha determinado que los dispositivos prototipo de microagujas de cierre de heridas condujeron a la acelerada curación de heridas en comparación con el cierre de heridas con suturas. Véase el Ejemplo 5. El cierre más rápido de la curación es beneficioso para pacientes debido a que disminuye los riesgos de infección, dehiscencia de heridas, y otros acontecimientos adversos, y también permite que los pacientes vuelvan a actividades de la vida cotidiana antes. Además, la acelerada curación es de beneficio para pacientes con afecciones médicas crónicas o afecciones de la piel, o pacientes tratados con fármacos, tales como esteroides, que están asociados con curación retardada de heridas.
Para evitar infección, es beneficioso que los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención sean estériles antes de la aplicación a la piel o tejido. Por consiguiente, en una realización, los dispositivos de cierre de heridas están estériles cuando se embalan. En otra realización, los dispositivos de cierre de heridas se esterilizan
inmediatamente antes de uso. Se conocen muchos medios adecuados de esterilización y son comunes en la materia, y cualquiera de dichos medios es adecuado para esterilizar los dispositivos de cierre de heridas, siempre que dicha esterilización no destruya el dispositivo. Dichos medios pueden incluir, pero no se limitan a, esterilización por calor, radiación o agentes químicos.
Además, se pueden conectar una pluralidad de dispositivos de cierre de heridas, como se describen en el presente documento, entre sí tal que más de uno de los dispositivos se pueda aplicar a una herida al mismo tiempo. Dicha conexión puede ser en cualquier localización adecuada en el dispositivo y, por supuesto, variará dependiendo de la forma y uso previsto del dispositivo particular. Un ejemplo no limitante de dicha disposición incluye, por ejemplo, una pluralidad de dispositivos de forma rectangular conectados juntos por uno o ambos lados que transcurren perpendiculares a la herida; tal que una pluralidad de dispositivos de cierre de heridas conectados se puedan aplicar simultáneamente en paralelo, en donde cada dispositivo se sitúa perpendicular a la herida, y la pluralidad de dispositivos se extiende a lo largo del eje longitudinal de la herida como traviesas a lo largo de una línea de tren. Los dispositivos de la presente invención pueden comprender opcionalmente adhesivos para ayudar en la aplicación del dispositivo, y/o para ayudar a mantener el dispositivo en la posición en que se aplica. Además, los dispositivos pueden comprender adhesivo que une una matriz de microestructuras a un refuerzo, por ejemplo, mediante la unión directa de una porción de base a un refuerzo, como se describe más minuciosamente en la sección "Refuerzo". Estos diversos adhesivos pueden ser los mismos en todo el dispositivo, o más de un adhesivo puede estar comprendido en el dispositivo, por ejemplo, se puede usar un adhesivo para unir una matriz al refuerzo, y se puede usar otro adhesivo para unir el dispositivo a la piel o tejido de un paciente. Además, se pueden usar cubiertas de adhesivo, en donde el adhesivo puede ser nuevamente el mismo que el adhesivo que está opcionalmente comprendido en los otros diversos componentes del dispositivo, o en donde las cubiertas comprenden un adhesivo diferente que el de los otros diversos componentes del dispositivo. Por consiguiente, los dispositivos pueden comprender uno o más tipos de adhesivos.
En algunos casos, el dispositivo puede comprender una o más bases; comprendiendo cada base una pluralidad de microestructuras diseñadas en una o más matrices; en donde las bases se unen a un refuerzo según la presente divulgación. En incluso otros casos, las microestructuras se fijan a un refuerzo o base, por ejemplo, mediante unión de las microestructuras individuales.
Matrices de microestructuras en los dispositivos
En una realización, los dispositivos de cierre de heridas comprenden dos matrices de microestructuras (separadas por un istmo). En realizaciones particulares, los dispositivos de cierre de heridas comprenden desde dos hasta 100 matrices de microestructuras.
Las pluralidades de matrices se pueden separar entre sí por cualquier separación apropiada, que puede o puede no ser la misma en todo el dispositivo. En algunas realizaciones, la separación de matriz varía desde aproximadamente 30 |jm hasta 1 cm. Por consiguiente, la separación de matriz puede ser aproximadamente 30 jm, 50 jm, 100 jm, 150 jm, 200 jm, 250 jm, 300 jm, 350 jm, 400 jm, 450 jm, 500 jm, 550 jm, 600 jm, 650 jm, 700 jm, 750 jm, 800 jm, 850 jm, 900 jm, 950 jm, 1 mm, 1,5 mm, 2 mm, 3 mm, 5 mm, 7 mm, 10 mm, o mayor, que incluye todos los números enteros (por ejemplo, 31 jm, 32 jm, 33 jm, etc.) e intervalos (por ejemplo, 100-1000 jm, 500 jm-10 mm, 700 jm-1 mm, etc.) intermedios, de las alturas de microestructura expuestas en el presente documento. En una realización, la separación de matriz es desde 2 hasta 10 mm. En otra realización, la separación de matriz es desde 4 hasta 10 mm.
Las matrices se pueden separar uniformemente, o no uniformemente, por ejemplo, variadas direccionalmente. En realizaciones particulares, al menos dos matrices están comprendidas en el dispositivo, estando dichas matrices separadas por un istmo. En realizaciones adicionales, el dispositivo puede comprender una pluralidad de matrices en uno o cualquiera de los dos lados de un istmo, estando dicha pluralidad de matrices opcionalmente uniformemente separadas entre sí a cada lado del istmo, o no uniformemente separadas. En algunas realizaciones, un número igual de matrices está en cualquier lado del istmo, y en otras realizaciones un número desigual de matrices está en cualquier lado del istmo.
Los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención comprenden dos o más matrices, opcionalmente comprendidas en una base, en donde las matrices se separan por un istmo no estirable.
Un dispositivo tal comprende dos matrices fijadas a un refuerzo, estando dichas matrices separadas por un istmo no estirable; en donde el espacio que comprende las matrices es estirable (por ejemplo, Figura 13a a 13e).
En realizaciones particulares, los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención comprenden una pluralidad de matrices de microestructuras, opcionalmente comprendidas en una base, tal que al menos una matriz de microestructuras sea capaz de penetrar en o agarrar la piel o tejido en un lado de una herida, y al menos otra matriz de microestructuras, sea capaz de penetrar en o agarrar la piel o tejido en otro lado de la herida. Dicho dispositivo se puede estirar a través de un sitio de herida usando tracción y el agarre de las microestructuras sobre la piel de un sujeto. Realizaciones tales como esta pueden comprender opcionalmente un refuerzo que comprende
elasticidad, tal que la fuerza retráctil del dispositivo ayude a asegurar el dispositivo en su sitio, y/o ayude en el cierre de la herida. De esta forma, en ciertas realizaciones, los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención son capaces de juntar la piel directamente adyacente a una herida, tal que la herida se cierre o sustancialmente se cierre, u opcionalmente evierte.
Las matrices pueden ser de cualquier forma apropiada, y en realizaciones particulares comprenden bordes redondeados, para reducir la inducción de irritación y para limitar la retirada accidental, como se ha descrito anteriormente, con respecto a las formas de los refuerzos.
Áreas y densidades del dispositivo
Los dispositivos de cierre de heridas pueden ser cualquier área adecuada para una aplicación particular. Se usan áreas de dispositivo grandes para heridas grandes y se usan dispositivos pequeños para heridas pequeñas.
En una realización, el dispositivo es inferior a 0,5 cm2 de área. En una realización, el dispositivo es inferior a 1 cm2 de área. En una realización, el dispositivo es inferior a 1,5 cm2 de área. En una realización, el dispositivo es inferior a 2 cm2 de área. En una realización, el dispositivo es inferior a 3 cm2 de área.
Los dispositivos contienen una densidad de microestructuras por unidad de área. En ciertas realizaciones, la densidad de microestructura es uniforme en toda una matriz o dispositivo. En otra realización, la densidad de microestructura no es uniforme.
En una realización, el dispositivo es inferior a 0,5 cm2 de área y contiene 2-20 microestructuras. En una realización, el dispositivo es inferior a 1 cm2 de área y contiene 6-50 microestructuras. En una realización, el dispositivo es inferior a 1,5 cm2 de área y contiene 10-100 microestructuras. En una realización, el dispositivo es inferior a 2 cm2 de área y contiene 20-200 microestructuras. En una realización, el dispositivo es inferior a 3 cm2 de área y contiene 50 300 microestructuras.
Dispositivos para cabeza y cuello
Dado que la mayor fracción de biopsias y laceraciones de la piel ocurre en la cabeza, cuello y cara, y las capacidades superiores del cierre de heridas de los dispositivos desvelados, en ciertas realizaciones los dispositivos se configuran para cierre de heridas a escala relativamente pequeña. En ciertos dichos dispositivos para "cabeza y cuello", se usan microestructuras relativamente cortas (por ejemplo, microagujas) para minimizar la inflamación y ser capaces de penetrar en la fina piel de la cabeza, cara y cuello en comparación con otros sitios de la piel tales como la espalda y las extremidades. Los ejemplos de dispositivos para cabeza y cuello tienen longitudes y anchuras de entre 0,5 y 2 cm. Dicha forma compacta procede de matrices relativamente pequeñas y un istmo corto, o ninguno. En una realización, la separación de microestructura es desde 1-3 mm.
En una realización a modo de ejemplo, el dispositivo para cabeza y cuello tiene las siguientes características: dispositivo de 1 cm x 0,6 cm: dos matrices que tienen cada una 3-4 mm de longitud y 0,6 cm de anchura con 2-6 microestructuras (por ejemplo, microagujas) en cada matriz, y un istmo de 2-3 mm de longitud.
En una realización a modo de ejemplo, el dispositivo para cabeza y cuello tiene las siguientes características: dispositivo de 1 cm x 1 cm: dos matrices que tienen cada una 3-4 mm de longitud y 1 cm de anchura con 6-40 microestructuras (por ejemplo, microagujas) en cada matriz y un istmo de 2-3 mm de longitud.
En una realización a modo de ejemplo, el dispositivo para cabeza y cuello tiene las siguientes características: dispositivo de 1,5 cm x 1 cm: dos matrices de cada una aproximadamente 5-6 mm de longitud y 1 cm de anchura con 10-60 microestructuras (por ejemplo, microagujas) en cada matriz y un istmo de aproximadamente 5 mm de longitud.
En una realización a modo de ejemplo, el dispositivo para cabeza y cuello tiene las siguientes características: dispositivo de 2 cm x 1 cm: dos matrices de cada una aproximadamente 6-8 mm de longitud y 1 cm de anchura con 15-100 microestructuras (por ejemplo, microagujas) en cada matriz y un istmo de 6-8 mm de longitud,
Se apreciará que se contemplan dispositivos para cabeza y cuello adicionales que incluyen cualquier tamaño de dispositivo, tipo de microestructura, tipo de matriz, y características relacionadas.
Venda en rollo
En algunas realizaciones, el dispositivo de cierre de heridas de la presente invención está en forma de un rollo. Los dispositivos de cierre de heridas en rollo según la presente invención son en algunas realizaciones parecidos a una venda en rollo, con la adición importante de las matrices de microestructuras de cierre de heridas. Dichas vendas en rollo de matrices de microestructuras comprenden una forma delgada alargada y se conforman en un rollo.
Comprenden diversas longitudes y anchuras, un eje longitudinal y un istmo orientado a la herida que se extiende a lo largo del eje longitudinal (normalmente en la línea central del eje longitudinal), que está sobre la herida cuando se está aplicando la venda del rollo de matriz de microestructuras.
En ciertas realizaciones, las vendas del rollo de matriz de microestructuras comprenden cada una tres porciones longitudinales paralelas que son delgadas y alargadas e incluyen una porción central (el istmo orientado a la herida) que se extiende a lo largo del eje longitudinal de un refuerzo sobre el que se fijan matrices de microestructuras. Dichas vendas comprenden además dos porciones exteriores que se extienden a lo largo del eje longitudinal del refuerzo, comprendiendo cada una de dichas dos porciones exteriores una o más matrices de microestructuras que se extienden a lo largo de la longitud de la venda. En algunas realizaciones, la venda comprende una matriz de microestructurass larga que se extiende a lo largo del eje longitudinal, y en otras realizaciones una pluralidad de matrices de microestructuras está comprendida sobre este eje.
Como es el caso con todos los dispositivos de la presente invención, las vendas en rollo pueden comprender opcionalmente otros fármacos o agentes terapéuticos, por ejemplo, sobre o a lo largo del istmo; y asimismo también pueden comprender opcionalmente adhesivo, por ejemplo, directamente comprendido sobre el refuerzo o base, u opcionalmente comprendido sobre lengüetas o tiras que sobresalen a lo largo de la porción externa del refuerzo o base, siendo dichas lengüetas o tiras opcionalmente de quita y pon, por ejemplo, fácilmente rasgables debido a perforaciones.
Dirigido a, por ejemplo, usuarios que compran sin receta (OTC) vendas tales como, por ejemplo, BAND-AIDs®, las realizaciones adicionales pueden incluir un dispositivo de cierre de heridas sin pegamento, que se basa en la presente tecnología de microestructuras. Dichas realizaciones se pueden usar como alternativas a las vendas tradicionalmente disponibles fijadas a la piel con adhesivo. Dichas realizaciones pueden tomar la forma y configuración de vendas típicas fijadas con adhesivo. Estos productos pueden satisfacer las necesidades de pacientes, que sufren cortes menores y quemaduras en los que se usan hoy en día vendas. Las realizaciones adicionales proporcionan dispositivos tales como estos, que comprenden otros componentes para ayudar en la unión de los dispositivos, por ejemplo, nanoestructuras tales como nanofibras. Uno de dichos ejemplos no limitantes comprende la adición de una cubierta de nanofibra de quitina al refuerzo o a las microestructuras. Debido a su pequeño tamaño, estas nanoestructuras añaden área superficial al dispositivo, aumentando el contacto global con la herida o el tejido o piel circundante. Por consiguiente, el área superficial añadida induce una adhesión sin pegamento, ayudando en la apropiada colocación y adherencia del dispositivo.
Los dispositivos de la presente invención pueden comprender además una variedad de diseños ornamentales. En algunas realizaciones, los dispositivos son sustancialmente transparentes, mientras que en otras realizaciones no lo son. Las realizaciones particulares proporcionan dispositivos como se desvelan en el presente documento que comprenden un color o patrón, por ejemplo, un estampado de animal o diseño temático.
Componentes opcionales
En realizaciones particulares, además de las matrices de microestructuras descritas anteriormente, los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención pueden comprender además matrices de nanoestructura y/o recubrimientos de nanofibra sobre las microestructuras. En dichas realizaciones, las superficies de microestructura recubiertas con nanofibra, o las matrices de nanoestructura, pueden aumentar el área superficial de los dispositivos, conduciendo así a su vez al aumento del contacto del dispositivo con la piel o tejido al que se aplica. Como resultado, los dispositivos se pueden pegar más eficientemente, promoviendo más la adhesión sin pegamento, obviando así la necesidad de componentes de adhesivo. Por consiguiente, en algunas realizaciones particulares, las microestructuras de la presente invención comprenden, o se recubren con, tinta de nanofibra de quitina, como se desvela en la solicitud PCT WO 2012/167162 del mismo solicitante.
En algunas realizaciones, los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención comprenden un indicador de esfuerzo visual sobre la base o refuerzo flexible. En ciertas realizaciones, el indicador de esfuerzo es una tira pintada o varias tiras pintadas que cambian el color sobre la extensión del dispositivo.
Aún en realizaciones adicionales, los dispositivos desvelados en el presente documento pueden incluir uno o más componentes adicionales que se proporcionan para, por ejemplo, reducir el dolor, mejorar la curación, reducir la adhesión a la herida, prevenir infección, reducir el picor, o ayudar de otro modo en la mejora de la comodidad del paciente. Dichos componentes adicionales se describen a continuación y se pueden incorporar en los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención en cualquier localización adecuada (por ejemplo, en un istmo u en una o más matrices), o alternativamente se pueden proporcionar y/o usar para tratar una herida antes de la aplicación de los presentes dispositivos de cierre de heridas.
En algunas realizaciones, los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención comprenden además un hidrogel. El hidrogel puede estar comprendido de cualquier sustancia. Algunas realizaciones proporcionan hidrogeles que comprenden, que consisten esencialmente en, o que consisten en una sustancia inerte, o mezclas de sustancias inertes. En algunas realizaciones, el hidrogel comprende un biopolímero. En ciertas realizaciones, el
hidrogel comprende una sustancia biológicamente activa, y en algunas realizaciones particulares, el hidrogel comprende una sustancia biológicamente activa que es capaz de inducir o promover la cicatrización. En una realización, el hidrogel comprende quitina, quitosano, o una mezcla de quitina y quitosano. En ciertas realizaciones, los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención comprenden hidrogeles como se describen en el presente documento, en donde el hidrogel está conectado al refuerzo flexible. Los hidrogeles se pueden conectar al refuerzo en cualquier localización adecuada. En algunas realizaciones particulares, el hidrogel está conectado a un istmo. En algunas realizaciones particulares, el hidrogel está conectado a un refuerzo flexible en un espacio dentro de una matriz de microestructuras, por ejemplo, entre al menos dos microestructuras. En algunas realizaciones particulares, el hidrogel se conecta directamente a una o más microestructuras, por ejemplo, como un recubrimiento.
En algunas realizaciones, otros agentes de curación están opcionalmente comprendidos en, o se usan con los dispositivos de cierre de heridas, tales como, por ejemplo, quitosano, quitina, alginatos, plata, silicona, yodo, antimicrobianos, citocinas, factores de crecimiento, miel, miel de Leptospermum, polihexametilenbiguanida, azul de metileno, violeta de genciana, y combinaciones de los mismos. Por consiguiente, en dichas realizaciones, estos otros agentes se pueden aplicar opcionalmente a la herida o al dispositivo por el usuario, antes de la aplicación del dispositivo. Alternativamente, en algunas realizaciones, estos otros agentes pueden estar comprendidos en el dispositivo como envasados (por ejemplo, en un istmo o en una matriz). Los agentes se pueden aplicar en forma de un polvo, crema, gel, pomada, u otra formulación conocida para los expertos en la técnica.
Cubiertas
Algunas realizaciones de la presente invención proporcionan la aplicación opcional de una o más cubiertas protectoras sobre la parte superior de la herida o dispositivo de cierre de heridas; por ejemplo, para proporcionar protección adicional a la herida del entorno circundante, y para ayudar a mantener el dispositivo de forma segura en su posición prevista. De hecho, los presentes inventores han encontrado que en algunas realizaciones los dispositivos están mucho más fuertemente asegurados en su posición prevista cuando se cubren de este modo. En principio, será suficiente cualquier cubierta. En algunas realizaciones, las cubiertas óptimas serán aquellas que sean capaces de aplicar fuerza hacia abajo adicional sobre el dispositivo para garantizar que las microestructuras sigan en su sitio y para prevenir la retirada accidental de cualquiera de las microestructuras. Las cubiertas pueden tener cualquier forma apropiada, y en realizaciones particulares, comprenden bordes redondeados, para reducir la inducción de irritación y para limitar la retirada accidental, como se ha descrito anteriormente con respecto a las formas de los refuerzos.
En algunas realizaciones, la cubierta comprende adhesivo, mientras que en otras realizaciones no. El adhesivo puede opcionalmente ser tal que se pegue permanentemente al dispositivo, pero temporalmente a la piel o tejido, tal que cualquier intento por retirar la cubierta dé como resultado una retirada simultánea del dispositivo. En dicho caso, el dispositivo y/o la cubierta se pueden sustituir opcionalmente con un nuevo dispositivo y/o cubierta si fuera necesario. En algunas realizaciones, la cubierta se puede diseñar tal que no se adhiera permanentemente al dispositivo, pero en su lugar se pueda retirar y opcionalmente sustituir con otra cubierta sin alterar la colocación del dispositivo sobre la herida. Alternativamente, se puede retirar dicha cubierta temporal para sustituir uno o más de los dispositivos. Por supuesto, entonces se puede aplicar opcionalmente una nueva cubierta, según se necesite. En otras realizaciones, solo una porción de la cubierta contiene adhesivo, tal como se describe en el presente documento.
En algunas realizaciones, la cubierta puede ser opcionalmente flexible y/o estirable. En algunas realizaciones, la cubierta es transparente, o sustancialmente transparente, permitiéndose así la monitorización no invasiva de la cicatrización; mientras que en otras realizaciones la cubierta es no transparente. En algunas realizaciones, las cubiertas están en forma de hojas; vendas; películas; u otras cubiertas permeables, semipermeables o impermeables. Las cubiertas se pueden fabricar de materiales naturales, sintéticos y/o artificiales; y en algunas realizaciones particulares, comprenden una sustancia polimérica (por ejemplo, una silicona, un poliuretano, o un polietileno). En algunas realizaciones, la cubierta comprende materiales que son no tóxicos, biodegradables, biorresorbibles o biocompatibles. En algunas realizaciones, la cubierta comprende materiales inertes, y en otras realizaciones, la cubierta comprende materiales activados. En algunas realizaciones, la cubierta comprende además propiedades elásticas, en donde la elasticidad puede ser opcionalmente similar en toda la cubierta, o se puede variar a lo largo de o a través de la cubierta. Además, en algunas realizaciones, las cubiertas comprenden adhesivo; mientras que en otras realizaciones no. Por consiguiente, en algunas realizaciones, la cubierta comprende un material individualmente, o en combinación, seleccionado del grupo que consiste en cinta (por ejemplo, cinta médica, cinta de tela blanca, cinta quirúrgica, cinta de tela médica color tostado, cinta quirúrgica de seda, cinta transparente, cinta hipoalergénica), silicona, silicona elástica, poliuretano, poliuretano elástico, polietileno, polietileno elástico, gasa, gel, hidrogel, seda, quitina, quitosano, celulosa, alginato, espuma, envoltura retráctil, hojas e hidrocoloides.
En realizaciones particulares, la cubierta es una cubierta comercialmente disponible seleccionada del grupo que consiste en Brown Medical - Parche de protección para apósito para ducha Sealtight; apósito de cobertura de material compuesto Coversite de Smith & Nephew; apósito delgado transparente de hidrocoloide Comfeel Plus de Coloplast; apósito para heridas de hidrocoloide rebordeado Nu-Derm de Systagenix; apósito de hidrocoloide
Tegaderm de 3M; apósito de hidrocoloide delgado Replicare de Smith & Nephew; apósito para heridas de hidrocoloide Replicare de Smith & Nephew; apósito de hidrocoloide estéril Restore de Hollister; apósito de hidrocoloide Restore de Hollister con espuma; refuerzo; apósito de hidrocoloide Restore Plus de Hollister con borde decreciente; apósito transparente Polyskin II de Kendall; apósito de alginato de calcio AlgiSite M de Smith & Nephew; apósito de alginato de calcio Curasorb de Kendall; apósito de alginato de calcio Kalginate de Deroyal; laminado de gel de silicona Cica-Care de Smith & Nephew; apósito autoadherente con silicona suave para la reducción de cicatrices Safetac Mepiform de Molnlycke; capa de contacto transparente con la herida Safetac Mepitel de Molnlycke; rollo de película transparente OpSite Flexifix de Smith & Nephew; apósito para heridas transparente Select Bioclusive de Systagenix; apósito para heridas transparente Select Bioclusive de Systagenix; apósito transparente estilo primeros auxilios Tegaderm de 3M; apósito acrílico absorbente transparente Tegaderm de 3M; apósito para heridas adhesivo Cosmopore de Hartmann; apósito de película transparente Tegaderm de 3M con borde; apósito para heridas transparente estéril Telfa de Kendall; apósito de poliuretano de adhesivo suave delgado Allevyn de Smith & Nephew; y combinaciones de los mismos.
En algunas realizaciones, la cubierta está comprendida en un rollo, que opcionalmente comprende adhesivo. En algunas realizaciones, las vendas en rollo se pueden cubrir por una cubierta adhesiva, por ejemplo, una cubierta en rollo adhesiva. En otras realizaciones, las vendas en rollo se cubren por una pluralidad de cubiertas adhesivas, por ejemplo, una pluralidad de cubiertas de hojas.
En algunas realizaciones, los dispositivos de cierre de heridas son desechables. Por consiguiente, los dispositivos desechables pueden contener componentes que no hacen posible aplicarlos más de una vez. Por ejemplo, pero no para ser limitado en algún modo, los dispositivos desechables pueden comprender un refuerzo o cubierta de herida que contiene material adhesivo que no es adherente una vez se retira de la piel. En otro ejemplo no limitante, se puede usar una cubierta adhesiva, en donde tras la solicitud, la cubierta se diseña para adherir el dispositivo de cierre de heridas de tal forma que no se puedan separar entre sí sin destruir el dispositivo. En otro ejemplo no limitante, las microestructuras se pueden fabricar de material biodegradable. Dichos diseños desechables pueden prevenir el riesgo de que el dispositivo sea usado en más de un paciente, que puede dar como resultado la transmisión de agentes infecciosos; y también reducirá el riesgo de replicación en el mismo paciente, que puede aumentar el riesgo de infección.
Envoltorio
Los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención se pueden envasar individualmente, por ejemplo, en un envoltorio independiente de un solo uso, o alternativamente, una pluralidad de los dispositivos se pueden envasar juntos de cualquier modo, por ejemplo, en un recipiente que contiene una pluralidad de dispositivos de cierre de heridas de un solo uso individualmente envasados, o por ejemplo, en un rollo que comprende una pluralidad de dispositivos (opcionalmente individualmente envasados) y separados por un porción de conexión cortable o rasgable. Por consiguiente, algunas realizaciones proporcionan un rollo que comprende una pluralidad de dispositivos de cierre de heridas individualmente envasados, como se describen en el presente documento, en donde cada uno de los dispositivos individualmente envasados se conecta a al menos otro dispositivo individualmente envasado mediante una porción de conexión perforada, que permite así la fácil separación de una de dichas vendas individualmente envasadas.
En algunas realizaciones, una pluralidad de los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención se pueden envasar juntos en forma de un rollo; o alternativamente el dispositivo de cierre de heridas puede ser una venda de matriz de microestructuras, como se describe en el presente documento. Por consiguiente, la presente divulgación también proporciona un rolón, dispensador portátil para ayudar en la fácil aplicación de los presentes dispositivos de cierre de heridas. Aunque es aplicable en el ámbito doméstico, esta realización se diseña específicamente con el mercado quirúrgico en mente (por ejemplo, específicamente ámbitos de cuidado urgente tales como salas de urgencia y quirófanos donde el tiempo es de máxima importancia). Con la operación rápida con una sola mano, dicha realización ofrece ventajas significativas con respecto a las suturas, que requieren usar un precioso tiempo, o Steri-Strips, que son difíciles de manipular y solo son capaces de cerrar heridas menores.
El diseño de dichas realizaciones se puede comparar con los dispensadores de cinta blanca usados para corregir errores en papel. Esta realización puede contener un rollo mantenido en un cierre sellado para garantizar su esterilidad. Las cintas o vendas pueden tener diversas anchuras adaptadas a las necesidades de los diversos usos médicos y otros usos. Por ejemplo, dichas cintas o vendas pueden tener anchuras de 0,5 cm, 1 cm, o más. Aplicando el dispositivo con el dispensador al área herida, el profesional sanitario será capaz de usar rápidamente esta realización con sus fuertes propiedades mecánicas y adhesivas para asegurar el cierre de heridas sin suturas dolorosas. La tecnología de microestructuras garantizará que, tras el contacto con la piel del paciente, las microestructuras se adherirán y permitirán dispensar material adicional. Las microestructuras se diseñarán para minimizar la adhesión al reverso (la superficie que está lejos de la piel) del rollo de microestructura para garantizar la administración rápida y conveniente. Un dispensador de microestructura según la presente invención puede incluir un medio para cortar diseñado específicamente para cortar la cinta de microestructura o rollo sin dañar la piel del paciente. En algunas realizaciones, se puede colocar la cuchilla a un ángulo que permita que la cinta de microestructura se corte tras una rotación hacia arriba de la mano del profesional médico. Esta operación con una
sola mano permitirá velocidad y exactitud del cierre de heridas. El profesional médico será capaz de usar la otra mano para garantizar el aplanamiento de la piel durante el cierre de heridas. No solo es esto más conveniente para el profesional médico, sino que también elimina la necesidad de otro personal médico para ayudar al cirujano a llevar a cabo el cierre de heridas.
Kit del sistema de cierre de heridas
En algunas realizaciones, los dispositivos de la presente invención se proporcionan como un sistema de cierre de heridas, que es un kit que comprende al menos un dispositivo de cierre de heridas, como se describe en el presente documento, y al menos otro componente que se puede usar opcionalmente con el dispositivo, por ejemplo, para mejorar las capacidades de cicatrización. Los kits tales como estos pueden comprender uno o más de los dispositivos de cierre de heridas desvelados en el presente documento, así como uno o varios de otros componentes opcionales tales como, por ejemplo, una o más cubiertas (que opcionalmente comprenden adhesivo) para aplicar sobre el dispositivo de cierre de heridas; uno o más receptores (por ejemplo, botellas, bolsas, paquetes, tubos) que comprenden un fármaco o agente terapéutico, medios de limpieza y/o esterilización (por ejemplo, antisépticos, antibióticos, solución salina estéril), analgésicos (por ejemplo, benzocaína o lidocaína), que se pueden aplicar opcionalmente a la herida antes de la aplicación del dispositivo; e instrucciones para usar los dispositivos de cierre de heridas.
En dicha realización, un sistema de cierre de heridas que comprende uno o más de los dispositivos de cierre de heridas actualmente desvelados, y opcionalmente que comprende uno o más de los componentes opcionales anteriormente mencionados, comprende además quitina y/o quitosano. La quitina y el quitosano por igual: 1) promueven la curación, 2) son antibacterianos, 3) previenen el sangrado (hemostasia), 4) disminuyen la inflamación, 5) reducen la cicatrización, 6) absorben fluidos tales como exudado, y 7) son respirables; así su adición a una herida antes del cierre puede mejorar significativamente el proceso de curación. La quitina o el quitosano pueden estar en cualquier forma adecuada, y en algunas realizaciones están en forma de un polvo, un gel, una crema, o una pomada. La quitina o el quitosano se pueden aplicar a la herida o dispositivo antes de la aplicación de un dispositivo de cierre de heridas, tal que las propiedades de curación naturales de estos productos puedan promover la curación. Alternativamente, el dispositivo puede venir envasado con la quitina o el quitosano ya en el dispositivo en cualquier localización adecuada, por ejemplo, en o alrededor de las microestructuras o en un istmo.
En una realización particular, el kit puede comprender una o más matrices de microestructuras (separadas de un refuerzo); uno o más refuerzos (por ejemplo, opcionalmente diferentes tipos de refuerzos sobre los que se pueden fijar las matrices), que permite así al usuario flexibilidad para adaptar el diseño exacto del dispositivo a las especificaciones de una herida particular); un medio para fijar una o más de las matrices a uno o más de los refuerzos (por ejemplo, un pegamento); una cubierta; y quitina o quitosano (por ejemplo, en forma de una pomada, gel, crema, o polvo).
En otra realización particular, el kit puede comprender una o más matrices de microestructuras fijadas a un refuerzo; una cubierta; y quitina o quitosano (por ejemplo, en forma de una pomada, gel, crema, o polvo).
En otra realización, el kit comprende un instrumento de corte (por ejemplo, tijeras desechables) configuradas para cortar los dispositivos, matrices y/o refuerzos, tal que sea posible que un usuario fabrique individualmente una matriz a las dimensiones deseadas. Esto permite al usuario adaptar el dispositivo de cierre de heridas a las dimensiones específicas y otras características de una herida individual.
Además, todos los kits comprenden opcionalmente además instrucciones para el uso de los presentes dispositivos.
Uso de los dispositivos
Los dispositivos de cierre de heridas de las diversas realizaciones se pueden usar para tratar cualquier tipo de herida que incluye heridas agudas y crónicas, tales como, por ejemplo, laceraciones, cortes, arañazos, abrasiones, heridas posoperatorias (por ejemplo, provocadas por cirugía mínimamente invasiva, cirugía laparoscópica, cirugía robótica, biopsias quirúrgicas, cirugía general y cirugía estética), piel denudada, quemaduras, úlceras (por ejemplo, úlceras diabéticas, úlceras de insuficiencia vascular, úlceras de decúbito), u otros problemas de la piel (por ejemplo, alergias, eccema, dermatitis y psoriasis). Por consiguiente, se pueden preparar dispositivos de cierre de heridas de diversos tamaños tales que heridas menores, así como heridas mayores, se puedan tratar usando los dispositivos de las realizaciones. En realizaciones particulares, las heridas tratadas con los dispositivos de la presente invención varían desde aproximadamente 0,1 mm de longitud hasta aproximadamente 50 cm de longitud. Por consiguiente, en realizaciones particulares, la longitud de la herida es aproximadamente 0,1 mm, 0,2 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm, 0,7 mm, 0,8 mm, 0,9 mm, 1 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm, 10 cm, 20 cm, 30 cm, 40 cm, 50 cm, o más, que incluye todos los números enteros y decimales (por ejemplo, 9,1 mm, 9,2 mm, 9,3 mm, etc.) e intervalos (por ejemplo, 0,1 mm-50 cm, 0,5 mm-10 cm, 0,5 mm-5 cm, etc.) intermedios, de las longitudes de heridas expuestas.
Los dispositivos de cierre de heridas se pueden usar para cerrar toda una herida o una porción de una herida. Se
pueden usar juntos múltiples dispositivos de cierre de heridas del mismo diseño o diseño diferente para cerrar una herida dada. Cuando se usan una pluralidad de los dispositivos de cierre de heridas para cerrar una única herida, se pueden colocar inmediatamente adyacente entre sí (ya sea transcurriendo en paralelo o perpendiculares a la herida), o se pueden separar entre sí cualquier distancia adecuada. Por consiguiente, los dispositivos se pueden aplicar sin espacio entre las matrices de dos dispositivos diferentes, o se pueden aplicar separados aproximadamente 2 cm, o más. En realizaciones particulares, las pluralidades de dispositivos de cierre de heridas se fijan a una herida según la presente divulgación con una separación que varía desde aproximadamente 2 mm hasta aproximadamente 10 mm.
Los dispositivos de cierre de heridas también se pueden usar en combinación con otros dispositivos de cierre de heridas, tales como suturas, grapas, tejidos adhesivos y vendas. Los dispositivos de cierre de heridas también se pueden usar para el cierre temporal de heridas antes del cierre con otros dispositivos, tales como grapas, suturas, o tejidos adhesivos. Los dispositivos de cierre de heridas también se pueden usar después del cierre con suturas o grapas. Por ejemplo, esto podría permitir la retirada temprana de suturas y grapas, y reducir así el riesgo de cicatrización relacionada con estos dispositivos.
Los dispositivos de cierre de heridas se pueden usar solos o con apósitos de herida, que incluyen películas transparentes, gasas, hidrofibras, hidrogeles, hidrocoloides, absorbentes de exudados, colágenos y alginatos. Los dispositivos también se pueden usar con apósitos impregnados que contienen bismuto, petróleo, plata y carboximetilcelulosa.
Los dispositivos de cierre de heridas desvelados en el presente documento se pueden aplicar en cualquier modo adecuado. Por ejemplo, pero no para ser limitado en algún modo, en algunas realizaciones, en donde una herida comprende una relación de aspecto entre la longitud y la anchura distinta de 1 (por ejemplo, una laceración), el dispositivo de cierre de heridas se puede aplicar en una realización perpendicularmente, con respecto a la porción más larga de dicha herida, reduciendo así la hendidura de la herida, o alternativamente, los dispositivos se pueden aplicar paralelos a la hendidura de la herida, por ejemplo, en donde un rollo de venda de herida de matriz de microestructuras se enrolla sobre la herida. Aún en realizaciones adicionales, los dispositivos de la presente invención se pueden aplicar a dicha herida en una diagonal, con respecto a la hendidura de la herida. Además, según se necesite, algunas realizaciones proporcionan la utilización de una pluralidad de los dispositivos de cierre de heridas para tratar una herida particular. En dichas realizaciones, los dispositivos se pueden aplicar a una herida en cualquier modo apropiado, para lograr el efecto deseado de cierre de heridas. Los ejemplos no limitantes incluyen, por ejemplo, la aplicación de dos o más de los dispositivos de cierre de heridas en paralelo entre sí, perpendiculares entre sí, o incluso atravesados entre sí. En algunas realizaciones, el dispositivo se estira a través de una herida, y en otras realizaciones el dispositivo se aplica sin estiramiento. En algunas realizaciones, el dispositivo se aplica a mano, y en algunas realizaciones el dispositivo se aplica usando un aplicador o instrumento, como se describe más minuciosamente a continuación. En algunas realizaciones, se pueden usar múltiples dispositivos de cierre de heridas para cerrar una herida individual. Se puede usar cualquier número de dispositivos para cerrar una herida dada, en cualquier orientación, y dichos dispositivos se pueden separar entre sí en cualquier distancia apropiada, para lograr el efecto deseado de cierre de heridas.
En general, los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención son capaces de cerrar o proteger una herida, mientras que opcionalmente también permiten la eficiente y versátil administración de fármacos o agentes terapéuticos. La Figura 16 muestra una representación esquemática de una vista en sección transversal de un dispositivo de cierre de heridas aplicado a una herida. En esta realización, se muestran microestructuras relativamente largas que penetran en la epidermis y en la dermis de la piel adyacente en cualquier lado de la herida. De esta forma, se cierra de forma segura la herida. Dependiendo de la aplicación deseada, se puede variar la longitud de las microestructuras, por ejemplo, usando microestructuras más cortas para inducir la administración tópica de fármacos a la epidermis, administración sistémica mediante microestructuras lo suficientemente largas como para penetrar en la dermis, o diversas longitudes intermedias para dirigir el fármaco o administración terapéutica a subcapas dérmicas y epidérmicas particulares. Un experto en la técnica es fácilmente capaz de determinar la longitud necesaria de las microestructuras para dirigir una capa específica, una propiedad que variará dependiendo de la localización en la que se pretenda usar el dispositivo. Por ejemplo, si se fija como objetivo la capa dérmica del párpado, se deben tener en cuenta longitudes de microestructura en el intervalo de 0,3 mm. Si, sin embargo, se fija como objetivo la capa dérmica de la espalda, las longitudes de microestructuras deben ser un orden de magnitud mayor, por ejemplo 3 mm.
Por consiguiente, en algunas realizaciones, los dispositivos de cierre de heridas de la presente invención proporcionan su función deseada en ausencia de otros fármacos o agentes terapéuticos conocidos, y en otras realizaciones, los dispositivos proporcionan su función deseada en combinación con otros fármacos o agentes terapéuticos. En algunas realizaciones particulares, la presente invención proporciona dispositivos de cierre de heridas que comprenden por ejemplo, microestructuras huecas en las que se pueden incorporar fármacos o terapéuticos, por ejemplo, como se describe en la patente de EE.UU. N° 3964482; microestructuras porosas; microestructuras recubiertas de fármaco o agente terapéutico; y microestructuras que comprenden mecanismos de liberación lenta para la administración controlada de fármacos o terapéuticos.
Los dispositivos de cierre de heridas descritos en el presente documento se pueden usar para tratar heridas en seres humanos o cualquier otro animal que incluye, pero no se limita a, mamíferos, peces, reptiles, aves y otras criaturas. Así, los usos médicos y veterinarios para los dispositivos de cierre de heridas descritos en el presente documento están englobadas por la invención, y dichos usos se pueden llevar a cabo por profesionales médicos capacitados, médicos, veterinarios, enfermeras, técnicos en emergencias médicas, y similares, o por consumidores que compran los dispositivos descritos en el presente documento sin receta.
Ejemplos
Ejemplo 1
FABRICACIÓN DE MICROESTRUCTURAS
El siguiente ejemplo resume uno de los muchos métodos adecuados para producir microestructuras y matrices de microestructuras según la presente memoria descriptiva. En este ejemplo particular, se produjeron microestructuras usando una técnica de moldeo de réplicas que se usa comúnmente dentro de la técnica, y puede ser fácilmente reproducida por el experto.
Las Figuras 1a a 1f muestran un esquema que demuestra las principales etapas en este procedimiento. Para comenzar, se hizo de aluminio un molde maestro de las dimensiones deseadas mediante micromecanizado y grabado químico en húmedo. Se preparó un molde de polidimetilsiloxano (PDMS) (kit de elastómero de silicona Silgard 184, Dow Corning Corporation, 3097358-1004) a partir del molde maestro vertiendo los componentes recientemente mezclado de PDMS encima del molde maestro dentro de una caja de papel de aluminio, desecando durante 15 minutos, y luego dejando que los componentes se curaran sobre una placa caliente a 110 °C durante 1 hora. Se disolvió PMMA (Sigma Aldrich 445746-500G) en acetona para formar una solución al 10 % en peso y luego se vertió sobre el molde con una altura de solución de 3 mm. Después del secado durante aproximadamente 3 días, se había vaporizado toda la acetona y las microestructuras se desprendieron del molde y entonces se almacenaron en una placa de cultivo celular hasta que se necesitaron. Finalmente, las microestructuras se fijaron a un trozo de Steri-Strip S pegando con adhesivo médico Loctite 4011. Las Figuras 2a a 2c son fotografías de varias microestructuras diferentes que se produjeron por esta técnica, siendo A y C microagujas rectas y siendo B microcuchillas en ángulo. Las Figuras 7a, 7b, 12a y 12b son imágenes de ejemplos no limitantes de matrices de microagujas rectas y matrices de microcuchillas en ángulo, respectivamente, cada una estampada en baja densidad (Figuras 7a y 12a) y en alta densidad (Figuras 7b y 12b); demostrándose así algo de la variedad de microestructuras que se puede producir por este método. Las Figuras 14a a 14c y 17a a 17c muestran ejemplos de prototipos no limitantes de dispositivos de cierre de heridas que comprenden matrices de microestructuras producidas por este método.
Ejemplo 2
DISPOSITIVOS DE CIERRE DE HERIDAS
El siguiente ejemplo demuestra una selección no limitante de varios dispositivos de cierre de heridas que han hecho los presentes inventores. En principio, las microestructuras se pueden diseñar fácilmente en cualquier forma concebible usando técnicas de microfabricación comunes a la materia, por ejemplo, por el método de moldeo de réplicas descrito en el Ejemplo 1. Además, aunque se usó PMMA para todos los dispositivos mostrados en este ejemplo, se formaron una variedad de microestructuras y matrices de microestructuras de otro material (por ejemplo, quitina), y un experto en la técnica puede diseñar fácilmente microestructuras similares a partir de una multitud de otros materiales tales como, por ejemplo, los diversos materiales descritos en esta memoria descriptiva, y cientos de otros materiales conocidos por el experto por ser adecuados para dicha microfabricación. Por consiguiente, es sin limitación que los presentes inventores presentan estas realizaciones particulares, como un ejemplo de la versatilidad específica de esta técnica.
Prototipo A.
Estos dispositivos comprendieron todos dos matrices de microestructuras que se fabricaron según el método descrito en el Ejemplo 1; en donde dos bases, cada una que comprende una única matriz de microestructuras, se fijaron a un refuerzo de poliuretano derivado de material de Steri-Strip S. Los refuerzos que comprenden las matrices se separaron por un istmo de filamento de poliéster. La Figura 17a muestra una imagen de uno de estos prototipos. En esta imagen, los materiales de refuerzo tienen 1,5 cm de ancho x 3 cm de largo. Las matrices tienen 8 mm de ancho x 12 mm de largo, que comprenden microagujas rectas hechas de PMMA, que tienen 550 pm de largo, y distribuidas uniformemente en las matrices. El istmo tiene 15 mm de largo, con una separación de 22 mm entre las dos matrices de microestructuras. Durante la producción de este prototipo, se hicieron muchos otros modelos, variando componentes diferentes tales como, por ejemplo, la longitud del istmo / distancia entre matrices de agujas; la colocación de las matrices de agujas dentro del refuerzo; la longitud de lengüetas en lados opuestos detrás de las matrices de agujas; la presencia o ausencia de adhesivo sobre las lengüetas y / u en otras áreas del istmo; tipos de microestructuras, tamaño de matrices de microestructuras usado, y densidad de microestructuras.
Prototipo B. (referencia solo)
Estos dispositivos comprendieron todos dos matrices de microestructuras que se fabricaron según el método descrito en el Ejemplo 1; en donde dos bases, cada una que comprende una única matriz de microestructuras, se fijaron a un único refuerzo de filamentos de poliéster derivado de un único material Steri-Strip S. Las bases se sitúan con longitudes de separación variables para crear una variedad de longitudes de istmo. La Figura 17b muestra una imagen de uno de estos prototipos. En esta imagen, se fijaron dos matrices de microcuchilla sobre un filamento de poliéster que tiene 22 mm de longitud con una separación de istmo de 5 mm. Cada matriz tiene 11 mm de ancho x 4,5 mm de largo, que comprende microcuchillas de PMMA de 900 pm de largo en una configuración de 8 microcuchillas en ángulo x 3 microcuchillas en ángulo que se distribuyeron uniformemente en toda la matriz. Las dos matrices se separan 5 mm. Las lengüetas en cualquier extremo del dispositivo comprenden un adhesivo de acrilato (presente en Steri-Strip S). Durante la producción de este prototipo, se hicieron muchos otros modelos, variando los diferentes componentes tales como, por ejemplo, la longitud del istmo (es decir, distancia entre matrices de microestructuras); la longitud de lengüetas en lados opuestos detrás de las matrices; la presencia o ausencia de adhesivo sobre las lengüetas y / u en otras áreas del istmo; tipos de microestructuras, tamaño de matrices de microestructuras usado, y densidad de microestructuras.
Prototipo C. (referencia solo)
Estos dispositivos comprendieron todos dos matrices de microestructuras que se fabricaron según el método descrito en el Ejemplo 1; en donde dos bases, cada una que comprende una única matriz de microestructuras, se fijaron a un único refuerzo hecho de mezcla de papel/fibra con soportes de filamentos de poliéster añadidos para resistencia (este refuerzo tiene cierta flexibilidad para permitir que se conforme a la piel, mientras que todavía permite que se cierre la herida) que derivó de material de Steri-Strip (nota: no Steri-Strip S). Las bases se sitúan con longitudes de separación variables para crear una variedad de longitudes del istmo. La Figura 17c muestra una imagen de uno de estos prototipos. En esta imagen, se fijaron dos matrices de microagujas sobre un filamento de poliéster de 45 mm con una separación de istmo de 8 mm. Cada matriz tiene 10 mm de ancho x 6 mm de largo, que comprende agujas de PMMA de 1 mm de largo en una configuración de 7 agujas rectas x 4 agujas rectas que se distribuyeron uniformemente en toda la matriz. Las lengüetas en cualquier extremo del dispositivo comprenden un adhesivo de acrilato (contenido en las Steri-Strips). Las dos matrices de microagujas se separan 8 mm. Durante la producción de este prototipo, se hicieron muchos otros modelos, variando los diferentes componentes tales como, por ejemplo, la longitud del istmo (es decir, distancia entre matrices de agujas); la longitud de lengüetas en lados opuestos detrás de las matrices de agujas; la presencia o ausencia de adhesivo sobre las lengüetas y / u sobre las áreas del istmo; tipos de microestructuras, tamaño de matrices de microestructuras usado y densidad de microestructuras.
Resumen
En este ejemplo, se demostró la versatilidad de los presentes dispositivos de cierre de heridas. Como se muestra, es posible variar las dimensiones (por ejemplo, tamaño, forma, anchura y longitud) de las microestructuras y matrices; tipo (véanse las Figuras 7a y 7b, y Figuras 12a y 12b, que muestran matrices de microagujas y microcuchillas, respectivamente); y ángulos de las microestructuras que se proporcionan sobre bases de diversas longitudes y anchuras. También es posible diseñar matrices de microestructuras de tamaño; forma; y densidad de microestructura variable. También es posible diseñar dispositivos de cierre de heridas que comprenden una variedad de refuerzos / tamaños de istmo; materiales; configuraciones de matriz, etc. Por consiguiente, los presentes dispositivos de cierre de heridas de la presente invención proporcionan un sistema de cierre de heridas altamente versátil que puede proporcionar una multitud de dispositivos de cierre de heridas capaces de ser ajustados a los requisitos específicos necesarios para cerrar un amplio espectro de diferentes tipos de heridas en una variedad de tejidos diferentes y piel.
Ejemplo 3 (referencia solo)
ANÁLISIS DE TRACCIÓN DE MATRICES DE MICROESTRUCTURAS
El siguiente ejemplo resume un análisis preliminar que realizaron los presentes inventores para determinar si las matrices de microestructuras fueron capaces de agarrar y sujetar la piel. El objetivo de este estudio era:
• Evaluar si los dispositivos de cierre de heridas que comprenden microcuchillas en ángulo podrían adherirse a la piel.
Se fijó un segmento de 15 mm x 28 mm de Steri-Strip S con matriz de 8 mm x 12 mm de microcuchillas C2 (8X4 microcuchillas uniformemente distribuidas, véase la Figura 2b) a un trozo de 2,5 x 2,5 cm de piel porcina fresca (2 3 mm de espesor). La piel porcina se pegó previamente sobre un portaobjetos de plexiglás, se aclaró con 0,9 % en peso de solución salina y se secó con palmaditas con gasa antes de la prueba. La tracción se midió con un medidor de tracción montando la aguja sobre un lado del medidor (Shimadzu AGS-X) y la piel sobre el otro y luego aplicando una fuerza de arrastre.
Resultados
Los resultados de este experimento se muestran en la Figura 21. El Y eje del gráfico es la fuerza medida en Newton, y el eje X es el desplazamiento medido en milímetros. Las agujas en ángulo fueron capaces de agarrar eficientemente la piel porcina, que indica que dicho dispositivo será capaz de cerrar una herida, como estaba previsto.
Ejemplo 4 (referencia solo)
ESTUDIO PRELIMINAR HUMANO
El siguiente ejemplo resume un estudio preliminar humano que se realizó para comparar tres dispositivos de cierre de heridas diferentes. Los objetivos de este estudio fueron los siguientes:
• Evaluar si la aplicación de los dispositivos induce dolor
• Probar la adherencia de los dispositivos a la piel humana
• Monitorizar respuestas inflamatorias inducidas por los dispositivos
Los dispositivos de cierre de heridas se colocaron en las superficies palmares de los antebrazos de 3 voluntarios humanos sanos, y se observaron diariamente la molestia / dolor, respuestas inflamatorias y la estabilidad de la colocación del dispositivo durante hasta 8 días. Los dispositivos se fijaron a la piel (sin herida) presionando sobre una de las matrices y luego tirando en una dirección lateral para estirar la piel y luego fijando la otra matriz a la piel de manera que se comprimiera la piel entremedias de las dos matrices para simular el procedimiento que se usaría para cerrar una herida.
Dispositivos de cierre de heridas
Los dispositivos de cierre de heridas usados en este estudio comprendieron todos microagujas y bases que se hicieron de PMMA. El espesor de base fue aproximadamente 140 pm. Cada dispositivo de cierre de heridas contuvo dos matrices de microestructuras, que tuvieron dimensiones de aproximadamente 1 cm x 1 cm. Los dispositivos A y B comprendieron microagujas, mientras que el dispositivo C comprendió microcuchillas. Los dispositivos comprendieron cada uno un refuerzo hecho de material Steri-Strip S®, que se unió a las matrices con un istmo de 8 mm de largo que separa las dos matrices. Además, el material Steri-Strip-S® se extendió 6 mm más allá del extremo distal de cada matriz. El material Steri-Strip® normalmente contiene adhesivo; sin embargo, el adhesivo se cubrió antes de la aplicación sobre la piel de los voluntarios de manera que los dispositivos se pudieran probar para adherencia sin adhesivo. Por tanto, después de la aplicación a la piel, se cubrieron los dispositivos y la piel adyacente con una cubierta adhesiva de cinta de poliuretano (9833 de 3M) que era de aproximadamente 4 cm x 4 cm. Se probaron los siguientes dispositivos.
Dispositivo A
• Cada microaguja en la matriz tuvo la forma de una pirámide y estuvo a un ángulo de 90 grados con respecto a la base de la matriz.
• Cada microaguja tuvo las siguientes dimensiones: 1 mm de longitud, 420 micrómetros de anchura en el cimiento y 60 micrómetros de diámetro de punta.
• Las microagujas se distribuyeron uniformemente a un paso de 1,5 mm, y hubo un total de aproximadamente 50 microagujas en cada matriz.
Dispositivo B
• Cada microaguja en la matriz tuvo la forma de una pirámide y estuvo a un ángulo de 90 grados con respecto a la base de la matriz.
• Cada microaguja tuvo las siguientes dimensiones: 1 mm de longitud, 420 micrómetros de anchura en el cimiento, 60 micrómetros de diámetro de punta.
• Las matrices en lados opuestos de la herida se situaron tal que las microagujas en ángulo estuvieran en ángulo hacia la herida.
• Las microagujas se distribuyeron uniformemente a un paso de 3 mm, y hubo un total de 16 microagujas en cada matriz.
Dispositivo C
• Cada microcuchilla en la matriz tuvo la forma de una pirámide y estuvo a un ángulo de 51 grados con respecto a la base de la matriz.
• Cada microcuchilla tuvo las siguientes dimensiones: 900 micrómetros de longitud, 1050 micrómetros de
anchura en el cimiento, aproximadamente 130 micrómetros de anchura de punta, aproximadamente 20-30 micrómetros de espesor de punta.
• Las matrices en lados opuestos de la herida se situaron tal que las microcuchillas en ángulo estuvieran en ángulo hacia la herida.
• Las microcuchillas se distribuyeron uniformemente a un paso de 4,5 mm, y hubo un total de 9 microcuchillas en cada matriz.
Aplicación del dispositivo
Se colocaron los dispositivos de cierre de heridas sobre la piel usando el siguiente procedimiento: Se presionó a mano la tira adhesiva fijada al extremo distal de una de las matrices, para permitir la unión a la piel. Entonces se aplicó presión sobre la matriz más próxima usando el pulgar. Mientras que el pulgar seguía presionando la primera matriz, se agarró el extremo distal de la otra matriz entre 2 dedos y se estiró suavemente lateralmente para simular el cierre y eversión de la herida. Después de colocar el dispositivo, el dispositivo se cubrió con una cubierta de adhesiva médica (catálogo N° 9833, 3M).
Resultados
Los voluntarios informaron dolor leve tras la aplicación de los dispositivos (aproximadamente 1-2 en una escala análoga visual (VAS) de dolor que varía desde 0 hasta 10). El dolor desapareció en el plazo de una hora y luego los dispositivos fueron indoloros durante la duración de su aplicación a la piel (2-8 días).
Los dispositivos de cierre de heridas siguieron sobre la piel durante un intervalo de 2 a 8 días. Se hicieron observaciones diariamente. Todos los dispositivos siguieron en su sitio y pareció que estaban firmemente fijados a la piel durante todo el periodo de aplicación. Para el Dispositivo A, apareció eritema en la piel en contacto con la matriz aproximadamente 3 días después de la colocación del dispositivo. Cuando la matriz se retiró también se observó hinchazón (edema). La piel volvió a su aspecto normal después de aproximadamente 2-4 semanas. Para los otros dispositivos, no hubo evidencia de eritema, edema o inflamación en los sitios de la piel donde estos dispositivos siguieron en el sitio durante hasta 8 días. Se observaron pequeñas heridas por punción donde las agujas entraron en la piel que desaparecieron después de 24-48 horas, momento en el que la piel volvió al aspecto normal para los Dispositivos B y C.
Resumen
En resumen, los resultados del presente estudio mostraron que los dispositivos se pueden aplicar con poca inducción de dolor. Todos los dispositivos siguieron fuertemente fijados a la piel durante varios días. Los dispositivos con más paso (3 mm o más) no dieron como resultado inflamación de la piel (eritema y edema), mientras que el dispositivo con un paso de 1,5 mm mostró evidencia de inflamación. Por tanto, sin estar limitado por teoría, parece de este estudio preliminar que reducir la densidad y el número de microestructuras en la matriz puede dar como resultado menos inflamación, sin comprometer la capacidad del dispositivo para seguir fijado a la piel. Estos y otros datos (por ejemplo, Ejemplo 5) soportan fuertemente que los presentes dispositivos de cierre de heridas proporcionan una alternativa atractiva a los métodos del estado de la técnica de cierre de heridas.
Ejemplo 5 (referencia solo)
ESTUDIO DE CIERRE DE HERIDAS PORCINAS
El siguiente ejemplo resume un estudio preliminar animal que se realizó para evaluar la eficiencia de cierre de heridas de tres dispositivos de cierre de heridas diferentes de la presente invención; y para comparar estas eficiencias con la eficiencia de cierre de heridas de suturas. Los objetivos de este estudio fueron los siguientes:
Probar la adherencia de los dispositivos a piel herida
Evaluar la capacidad de los dispositivos para cerrar una herida
Monitorizar respuestas inflamatorias inducidas por los dispositivos
Evaluar la capacidad de los dispositivos para promover la curación
Comparar los resultados anteriores entre dispositivos y suturas usadas para cerrar heridas Procedimiento del estudio
Se usó un porcino neonatal para el presente estudio (nota: la piel porcina neonatal se parece mucho a las propiedades biomecánicas de la piel humana), y es un modelo animal convencional para probar los dispositivos de cierre de heridas. Usando un bisturí, se hicieron heridas de espesor completo, cada una de 3 cm de longitud, en la piel sobre el dorso del área torácica del animal con anestesia general. Las heridas se hicieron en cada lado del centro de la parte posterior del animal; y las heridas en el mismo lado estuvieron a aproximadamente 5 cm entre sí (Figuras 22a y 22b).
Se rasuró el área de heridas y luego se limpió con una solución aséptica convencional. Usando técnica aséptica, se hizo una incisión de espesor completo de 3 cm con el bisturí (Figura 22c). Se secó la herida con gasa estéril y entonces se cerró la herida con los dispositivos de cierre de heridas (Figura 23). Cada herida se cerró entonces con un tipo diferente de dispositivo de cierre de heridas, aplicándose dos dispositivos idénticos a cada herida. Además, como control, se cerró una de las heridas con suturas de una manera similar, en donde se aplicaron tres suturas a la herida (Figura 23).
Dispositivos de cierre de heridas
Los dispositivos de cierre de heridas usados en este estudio comprendieron todos las microestructuras y bases que se hicieron de PMMA según el método descrito en el Ejemplo 1. El espesor de base fue aproximadamente 140 |jm. Cada dispositivo de cierre de heridas contuvo dos matrices de microestructuras, que tuvieron dimensiones de aproximadamente 6 mm x 10 mm. Los dispositivos comprendieron cada uno un refuerzo hecho de material Steri-Strip®, que se fijó a las matrices con un istmo de 8 mm de largo que separaba las dos matrices. Además, el material Steri-Strip® se extendió 6 mm más allá del extremo distal de cada matriz. Se probaron los siguientes dispositivos.
Dispositivo A: Microagujas rectas (es decir, ángulo de 90°)
Cada microaguja en la matriz tuvo la forma de una pirámide y estuvo a un ángulo de 90 grados con respecto a la base de la matriz.
Cada microaguja tuvo las siguientes dimensiones: 1 mm de longitud, 420 micrómetros de anchura en el cimiento y aproximadamente 60 micrómetros de diámetro de punta
Las microagujas se distribuyeron uniformemente a un paso de 3 mm, y hubo un total de 12 microagujas en cada matriz.
La Figura 7a muestra una fotografía de una de estas matrices.
Dispositivo B: Microagujas en ángulo (es decir, ángulo de 51°)
Cada microcuchilla en la matriz tuvo la forma de una pirámide y estuvo a un ángulo de 51 grado ángulo con respecto a la base de la matriz.
Cada microcuchilla tuvo las siguientes dimensiones: 900 micrómetros de longitud, 900 micrómetros de anchura donde la microcuchilla encuentra el cimiento, aproximadamente 130 micrómetros de anchura de punta y aproximadamente 20-30 micrómetros de espesor de punta.
Las microcuchillas se distribuyeron uniformemente a un paso de 4,5 mm, y hubo un total de 6 microcuchillas en cada matriz.
Las matrices en lados opuestos de la herida se situaron tal que las microcuchillas en ángulo estuvieran en ángulo hacia la herida.
La Figura 12a muestra una fotografía de una de estas matrices.
Aplicación del dispositivo
En el Día 0, se colocaron los dispositivos de cierre de heridas sobre la piel del porcino usando el siguiente procedimiento: se presionó la tira adhesiva fijada al extremo distal de una de las matrices usando los dedos de una mano, para permitir la unión a la piel. Entonces se aplicó presión sobre la matriz más próxima usando el pulgar. Mientras que el pulgar seguía presionando la primera matriz, se agarró el extremo distal de la otra matriz entre dos dedos y se estiró suavemente lateralmente para permitir el cierre de la herida y permitir la eversión de la herida. Se repitió este mismo proceso colocando el segundo dispositivo de cierre de heridas. Después de la colocación de los dos dispositivos de cierre de heridas, se cubrió el área de herida con Tegaderm®.
Resultados
Se observaron diariamente las heridas durante 12 días, puntuando para inflamación, infección, dehiscencia, eritema y edema. Además, se tomaron fotos para documentar el proceso de curación. En el Día 9, se retiraron los dispositivos / suturas. Las imágenes que muestran las heridas en el Día 1 (un día después de la colocación de los dispositivos / suturas), Día 6 y Día 9 (10 días después de la colocación de dispositivos / suturas) se presentan en las Figuras 23-26, y un breve resumen de los resultados se presenta a continuación.
Inflamación
En el Día 1, se observó inflamación alrededor de las heridas que se cerraron con el dispositivo B y con suturas, sin embargo no se indujo dicha inflamación por el dispositivo A de cierre de heridas. En el Día 6, la herida suturada estaba todavía inflamada, pero no se observó dicha inflamación alrededor de las heridas cerradas con los dispositivos A y B. En el Día 9, todavía se observaba inflamación alrededor de la herida cerrada con suturas, sin embargo no se observó inflamación alrededor de las heridas cerradas con el dispositivo A o B.
Infección
No se observaron infecciones en ninguna de las heridas en el Día 1, Día 6 o Día 9, independientemente del método de cierre de heridas.
Dehiscencia
No se observó dehiscencia en ninguna de las heridas en el Día 1, Día 6 o Día 9, independientemente del método de cierre de heridas.
Eritema
Se observó eritema alrededor de la herida suturada en el Día 1, Día 6 y Día 9, teniendo el Día 9 el eritema una puntuación de Draize de 2, según la escala de Draize de 0-4. En el Día 1, pero no los Días 6 o 9, también se observó eritema alrededor de la herida que se cerró con el dispositivo B. El dispositivo A no indujo eritema.
Edema
No se observó edema en ninguna de las heridas en el Día 1, Día 6, o Día 9, independientemente del método de cierre de heridas.
Resumen
En resumen, los resultados del presente estudio mostraron que los dispositivos A y B pueden ambos cerrar eficazmente una herida, con eficiencia comparable a la de las suturas. Además, los dispositivos de cierre de heridas desvelados en el presente documento proporcionaron el beneficio añadido de no inducir inflamación o eritema duradero, en donde ambas de estas reacciones adversas se indujeron y mantuvieron durante el periodo de observación de 10 días en la herida cerrada por sutura. Así, los dispositivos de la presente invención proporcionan una atractiva alternativa a las suturas, para el cierre de heridas.
Claims (9)
1. Un dispositivo de cierre de heridas que comprende una pluralidad de matrices de microestructuras, comprendiendo cada matriz de microestructuras al menos dos microestructuras, caracterizado por que dichas matrices de microestructuras se separan por un istmo no estirable y están unidas a un refuerzo flexible que también es estirable.
2. El dispositivo de cierre de heridas de la reivindicación 1, en donde el número de matrices comprendido en el dispositivo es 2.
3. El dispositivo de cierre de heridas de la reivindicación 1, en donde la longitud del istmo varía desde 1-15 mm.
4. El dispositivo de cierre de heridas de la reivindicación 1, en donde las microestructuras están a un ángulo de desde 15-90 grados con respecto al refuerzo.
5. El dispositivo de cierre de heridas de la reivindicación 1, en donde las microestructuras son rectas.
6. El dispositivo de cierre de heridas de la reivindicación 1, en donde la longitud de las microestructuras es entre 1 |jm y 2 mm.
7. El dispositivo de cierre de heridas de la reivindicación 1, en donde las microestructuras están en una matriz que comprende varias microestructuras que es inferior a un número seleccionado de un grupo que consiste en 1000 y 500.
8. El dispositivo de cierre de heridas de la reivindicación 1, en donde las microestructuras comprenden un material seleccionado de un grupo que consiste en silicona, quitina, poli(metacrilato de metilo) (PMMA), metal, y una combinación de los mismos.
9. El dispositivo de cierre de heridas de la reivindicación 1, en donde:
(i) las microestructuras se seleccionan del grupo que consiste en microagujas, microcuchillas, microanclajes, microescama, micropilares y micropelos; o
(ii) las microestructuras comprenden una forma seleccionada de un grupo que consiste en una varilla, cono, cuadrado, rectángulo, pirámide y cilindro.
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