ES2927483T3 - Dispositivo de tratamiento de la piel con plasma frío con reservorio de microbiota a temperatura controlada - Google Patents

Dispositivo de tratamiento de la piel con plasma frío con reservorio de microbiota a temperatura controlada Download PDF

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Abstract

Un dispositivo de modulación de la microbiota de la piel que incluye un ensamblaje de plasma frío configurado para generar un estímulo de plasma frío que incluye una mezcla de gas parcialmente ionizado y para interrogar una superficie biológica con el estímulo de plasma frío; y un conjunto de siembra de microbiota que incluye una o más especies objetivo de micobiota, el conjunto de siembra de microbiota configurado para administrar una o más especies objetivo de micobiota a la superficie biológica. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de tratamiento de la piel con plasma frío con reservorio de microbiota a temperatura controlada Referencia cruzada con solicitudes relacionadas
Esta solicitud reivindica el beneficio de prioridad de la solicitud provisional de los Estados Unidos número 62/502,950, presentada el 8 de mayo de 2017.
Antecedentes de la Invención
La tecnología de plasma atmosférico frío (CAP), también conocida como plasma no térmico o de no equilibrio, puede usarse por su efecto antimicrobiano. Esta tecnología encuentra utilidad en aplicaciones médicas (tal como el tratamiento de diferentes tipos de enfermedades de la piel) y se considera eficaz en la inactivación de diversos parásitos y organismos extraños.
La capacidad genérica de los CAP frente a microorganismos se establece en condiciones de laboratorio controladas. Muchos grupos diferentes muestran que los CAP son muy efectivos contra las bacterias gramnegativas, las bacterias grampositivas, las esporas, las bacterias formadoras de biopelículas, los virus y los hongos [ver Medicina del plasma: una revisión introductoria, M G Kong, New Journal of Physics 11 (2009) 115012 (35pp)].
El uso de plasma frío en combinación con una sustancia activa para el tratamiento de afecciones de la piel se conoce por el documento WO 2012/106735 A2, EP 2170022 A1 y US 2015/094647 A1.
Además, como se describe en el documento WO 2015/039137 A1, el plasma frío también se utiliza en combinación con microorganismos probióticos para higienizar alimentos. El documento US 2011/014248 A1 describe además el uso cosmético de microorganismos probióticos para el tratamiento de la piel.
Sumario
Los presentes solicitantes reconocen que los compuestos químicos u orgánicos pueden actuar beneficiosamente sobre el entorno microbiano de la piel o el sustrato queratinoso. Por ejemplo, los prebióticos y los probióticos pueden actuar selectivamente sobre la microbiota de la piel. Pueden inhibir organismos perjudiciales y al mismo tiempo preservar y/o promover bacterias beneficiosas.
En un aspecto, la presente descripción se dirige, entre otras cosas, a tecnologías y metodologías que asocian tanto tratamientos con plasma atmosférico frío como tratamientos con compuestos químicos u orgánicos tales como pre/pro o postbióticos para actuar positivamente sobre la modificación de una microbiota de sustrato queratinoso (por ejemplo, microbiota cutánea) y combatir trastornos cutáneos tal como la atopia, la psoriasis, el acné, el mal olor corporal, la piel grasa, la rosácea, la piel seca, la polución y la caspa.
En un aspecto, la presente descripción se dirige, entre otras cosas, a métodos y sistemas que asocian tanto tratamientos con plasma atmosférico frío como tratamientos con compuestos químicos u orgánicos (por ejemplo pre/pro/postbiótico) para modificar una microbiota del sustrato queratinoso (por ejemplo: piel, cuero cabelludo o cabello) y ayudan a combatir trastornos de la piel tales como la atopia, la psoriasis, el acné, el mal olor corporal, la piel grasa, la rosácea, la piel seca, la polución y la caspa.
Una posible asociación de tratamiento es tratar primero un área de sustrato queratinoso con plasma atmosférico frío como pretratamiento antes de aplicar un tratamiento tópico con compuestos químicos u orgánicos (por ejemplo, pre/pro o postbiótico).
También puede preverse lo contrario: el tratamiento con plasma atmosférico frío puede aplicarse como post­ tratamiento después de un tratamiento tópico con compuestos químicos u orgánicos (por ejemplo, pre/pro o postbiótico). El plasma atmosférico frío (CAP) se usa como pretratamiento es capaz de disminuir la concentración y/o el equilibrio bacteriano global y, al mismo tiempo, el pretratamiento con pre/pro o postbiótico, incluidos los compuestos químicos y/o compuestos orgánicos, ayuda a la promoción de los microorganismos seleccionados presentes de forma natural en la piel (bacterias endógenas). Después del tratamiento con CAP, y en dependencia de la tasa de crecimiento de cada UTO (Unidad Taxonómica Operacional - especie bacteriana media) podemos entender fácilmente que el cuadro bacteriano evolucione durante horas después de la exposición. La adición de pre/postbiótico tendrá diferentes efectos en el panorama bacteriano global. Por ejemplo, las bacterias Gram negativas son más frágiles que las Gram positivas, y la CAP, al proporcionar energía, impacta en el equilibrio Gram+/Gram-.
También puede considerarse un tratamiento simultáneo de plasma atmosférico frío y compuestos químicos u orgánicos.
En consecuencia, la presente invención proporciona un dispositivo de modulación de la microbiota de la piel de acuerdo con la reivindicación 1.
Las modalidades preferidas de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.
En una modalidad, el conjunto de plasma frío se configura para generar un estímulo de plasma frío que tiene una o más partículas cargadas eléctricamente, partículas descargadas eléctricamente, electrones, iones, moléculas y similares.
En una modalidad, el conjunto de plasma frío se configura para generar un estímulo de plasma frío que tiene una o más radiación ultravioleta (UV), radiación visible (VIS), radiación infrarroja (IR) y similares.
En una modalidad, el conjunto de plasma frío se configura para generar un estímulo de plasma frío que tiene uno o más de Argón, Heliox, Helio, Nitrógeno, Oxígeno y similares.
En una modalidad, el conjunto de plasma frío se configura para entregar a una superficie biológica uno o más de radiación ultravioleta (UV), radiación visible (VIS), radiación infrarroja (IR), radicales libres, partículas cargadas eléctricamente, partículas sin carga eléctrica, electrones, iones, moléculas, una corriente de gas y similares.
En una modalidad, el conjunto de plasma frío incluye al menos uno de un chorro de plasma a presión atmosférica, un actuador de plasma de descarga de barrera dieléctrica, un dispositivo de arco deslizante, un dispositivo piezoeléctrico de descarga directa de plasma, un actuador de plasma, una aguja de plasma, un lápiz de plasma, y similares.
En una modalidad, el conjunto de plasma frío se configura para generar un estímulo de plasma frío de un carácter y una duración suficientes para modular la actividad de la microbiota de la piel sobre la superficie biológica.
En una modalidad, el conjunto de plasma frío se configura para administrar un estímulo de plasma frío durante una duración suficiente para modular la actividad de la microbiota de la piel en la superficie biológica sin dañar el tejido.
En una modalidad, el conjunto de plasma frío se configura para generar un estímulo de plasma frío que es inferior a 40° Celsius en el punto de aplicación. En una modalidad, el conjunto de plasma frío se configura para generar un estímulo de plasma frío que tiene una temperatura que oscila entre aproximadamente 26° Celsius y aproximadamente 60° Celsius en el punto de aplicación. En una modalidad, el conjunto de plasma frío se configura para generar un estímulo de plasma frío que tiene una temperatura que oscila entre aproximadamente 30° Celsius y aproximadamente 50° Celsius en el punto de aplicación. En una modalidad, la temperatura del estímulo de plasma frío en el punto de aplicación se determina en parte por la duración, intensidad, frecuencia, coeficiente de transferencia de calor y similares asociados con el estímulo de plasma frío.
En una modalidad, el grado de ionización de un plasma (a) comprende la proporción de partículas cargadas con respecto al número total de partículas, incluidas las neutras y los iones. En una modalidad, el grado de ionización de un plasma (a) comprende a = n+/(n n+) donde n es el número de neutros y n+ es el número de partículas cargadas. En una modalidad, el conjunto de plasma frío se configura para generar un estímulo de plasma frío que tiene menos del 0,1 % de plasma ionizado.
En una modalidad, el conjunto de siembra de microbiota se configura para administrar una o más especies objetivo de microbiota a la superficie biológica en respuesta a una o más entradas indicativas de un evento de administración de estímulo de plasma frío.
En una modalidad, el conjunto de siembra de microbiota se configura para administrar uno o más de los cuales el conjunto de siembra de microbiota se configura para administrar uno o más de LPS de Vf; bacterias lácticas (CNCM 1-1225 oro CNCM 1-2116); bacterias grampositivas de la piel; levaduras del género: Saccharomyces, Yarrowia, Kluyveromyces, Solarized, Schizosaccharomyces pombe, Debaromyces, Pichia, Candida, Aspergillus y Penicillium, y bacterias del género Bifidobacterium, Bacteroides, Fusobacterium, Melissococcus, Propionibacterium, Enterococcus, Lactococcus, Staphylococcus, Peptostrepococcus, Bacillus, Pedicoccus, Micrococcus, Leuconostoc, Weissella, Aerococcus, Oenococcus y Lactobacillus y sus mezclas; las especies del género: Saccharomyces cereviseae, lipolitica Yarrowia, Kluyveromyces lactis, Solarized, Schizosaccharomyces pombe, Candida, Pichia, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium brief, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium animalis, Bifidobacterium lactis, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium pseudocatenulatum, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus alimentarius, Lactobacillus casei subsp.. Casei, Lactobacillus casei Shirota, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus delbruckii subsp.. Lactis, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus sake, Lactococcus lactis, Streptococcus thermophiles, Staphylococcus carnosus y Staphylococcus xylosus y sus mezclas; las bacterias de la familia Neisseriaceae; y bacterias cultivadas en aguas termales.
En una modalidad que no forma parte de la invención, se proporciona un método que comprende: realizar un tratamiento con plasma atmosférico frío (CAP) en una parte externa del cuerpo de un usuario para; y aplicar un compuesto pre/pro o postbiótico a la parte del cuerpo del usuario después del tratamiento CAP.
En una modalidad que no forma parte de la invención, se proporciona un sistema que comprende: un dispositivo de aplicación de plasma atmosférico frío (CAP) configurado para realizar un tratamiento de CAP en una parte externa del cuerpo de un usuario; y un aplicador configurado para aplicar un compuesto pre/pro o postbiótico a la parte del cuerpo del usuario después del tratamiento CAP.
Descripción de las figuras
Los aspectos anteriores y muchas de las ventajas relacionadas de esta invención se apreciarán más fácilmente ya que la misma se entenderá mejor mediante la referencia a la siguiente descripción detallada, cuando se toma junto con los dibujos acompañantes, en donde:
La Figura 1 muestra un sistema que incluye un dispositivo de aplicación de plasma atmosférico frío (CAP) y un aplicador de compuesto pre/pro o postbiótico de acuerdo con una modalidad.
Las Figuras 2A-2B muestran detalles de dispositivos CAP ejemplares de acuerdo con una modalidad.
La Figura 3 muestra un proceso para el tratamiento de CAP después de la aplicación de un compuesto pre/pro o postbiótico de acuerdo con una modalidad que no forma parte de la presente invención.
Las Figuras 4A-4B muestran diferentes cepas que se evaluaron mediante el uso de diferentes tipos de dispositivos CAP.
La Figura 5A muestra una configuración del dispositivo kINPen MED CAP usado en una evaluación.
La Figura 5B muestra una configuración del dispositivo PlasmaDerm CAP usado en una evaluación.
La Figura 5C muestra una configuración del dispositivo Plasma One CAP usado en una evaluación.
Las Figuras 6A, 6B y 6C muestran los resultados de kINPen MED para cada cepa analizada.
Las Figuras 7A y 7B muestran los resultados de PlasmaDerm para cada cepa analizada.
Las Figuras 8A, 8B y 8C muestran los resultados de Plasma One para cada cepa analizada.
Descripción detallada
La Figura 1 muestra un sistema 100 que incluye un dispositivo de aplicación de plasma atmosférico frío (CAP) 110 y un aplicador de compuestos pre/pro o postbiótico 120.
Las Figuras 2A-2B muestran dos ejemplos de un dispositivo CAP 110, también denominado conjunto de plasma frío, con más detalle. Un plasma es un gas ionizado compuesto de electrones, partículas iónicas cargadas positiva o negativamente, átomos neutros y moléculas. Los plasmas a menudo se asimilan al cuarto estado de la materia, más activo que los estados sólido, líquido o gaseoso. Puede crearse un plasma mediante el calentamiento de un gas o el sometimiento a un fuerte campo electromagnético: la energía es tal que logra extraer electrones de los átomos. Los dispositivos seleccionados generan un plasma frío (compatible con un uso sobre la piel) mediante el uso de la tecnología de descarga de barrera dieléctrica (DBD) a presión atmosférica.
En una modalidad, un dispositivo de aplicación de plasma atmosférico frío (CAP) 110 incluye una fuente de gas de trabajo, un generador de plasma y un controlador. En una modalidad, el generador de plasma aplica un alto voltaje a una fuente de gas de trabajo para producir una corriente de plasma frío.
En una modalidad, un dispositivo de aplicación de CAP 110 puede incluir un generador de plasma de alta frecuencia que emplea un MOSFET de potencia en un circuito amplificador de conmutación para producir la potencia de radiofrecuencia requerida y accionar un resonador sintonizado para producir una descarga de plasma de alta frecuencia. Ver por ejemplo Tudoran, C. D. "HIGH FREQUENCY PORTABLE PLASMA GENERATOR UNIT FOR SURFACE TREATMENT EXPERIMENTS" Rom. Revista. Phys., vol. 56, Suplemento, págs. 103-108, Bucarest, 2011 (http://www.nipne.ro/rjp/2011_56_Suppl/0103_0108.pdf). En una modalidad, se genera un plasma frío mediante alto voltaje entre un estator y un rotor y se suministra a través de un cabezal de boquilla mediante el uso de un gas de trabajo.
Los ejemplos no limitantes de tecnologías y metodologías de plasma frío incluyen plasma de descarga a presión atmosférica, plasma de descarga de barrera dieléctrica, plasma de descarga por microondas, plasma de descarga pulsada y similares. Véase por ejemplo, Ruma, M. Ahasan Habib y Ranipet Hafeez Basha, A Survey of Non-thermal Plasma and their Generation Methods, International Journal of Renewable Energy and Environmental, vol. 4, núm. 1, 2016. (http://basharesearch.com/IJREEE/5040102.pdf). Otras tecnologías y metodologías no limitantes para generar plasma frío incluyen chorro de plasma a presión atmosférica, descarga de barrera dieléctrica, descarga luminiscente de corriente continua (CC), plasma de descarga eléctrica, descarga de microondas, descarga de energía pulsada, descarga de radiofrecuencia (RF) y similares.
En una modalidad, un dispositivo de aplicación de CAP 110 se configura para generar un estímulo de plasma frío que tiene una o más partículas cargadas eléctricamente, partículas descargadas eléctricamente, electrones, iones y moléculas, y similares. En una modalidad, un dispositivo de aplicación CAP 110 se configura para generar un estímulo de plasma frío que tiene una o más radiación ultravioleta (UV), radiación visible (VIS), radiación infrarroja (IR) y similares. En una modalidad, un dispositivo de aplicación CAP 110 se configura para generar un estímulo de plasma frío que tiene uno o más de Argón, Heliox, Helio, Nitrógeno y Oxígeno, y similares.
En una modalidad, un dispositivo de aplicación CAP 110 se configura para entregar a una superficie biológica uno o más de radiación ultravioleta (UV), radiación visible (VIS), radiación infrarroja (IR), radicales libres, partículas cargadas eléctricamente, partículas descargadas eléctricamente, electrones, iones, moléculas, una corriente de gas y similares.
La Figura 2A muestra un dispositivo CAP que se considera como un dispositivo CAP de "chorro" de plasma o plasma indirecto. Un ejemplo de este tipo de dispositivo es el kINPen MED (de Neoplast Tool). El plasma se genera en la "pluma" del dispositivo a partir de un gas de alimentación de argón que se excita entre dos electrodos de la pluma. El gas excitado luego se expande en el aire circundante al final de la boquilla capilar y aparece allí como un chorro de plasma. El tipo de dispositivo que se muestra en la Figura 2A se aplica convencionalmente en medicina y se considera un método de tratamiento eficaz en particular para heridas infectadas que cicatrizan mal y enfermedades de la piel inducidas por patógenos.
La Figura 2B muestra un dispositivo CAP 110 que se basa en la tecnología de descarga de barrera dieléctrica directa (DBD directo). Un ejemplo de este tipo de dispositivo es el PlasmaDerm (de Cinogy). Consiste en aplicar una tensión sobre un electrodo activo rodeado de una barrera dieléctrica. La zona tratada (la piel o placa de agar) actúa como contraelectrodo del sistema. El plasma se genera entre la barrera dieléctrica y la zona tratada mediante la excitación del aire presente en el medio. El tipo de dispositivo que se muestra en la Figura 2B se utiliza convencionalmente para tratar trastornos crónicos de cicatrización de heridas tales como úlceras venosas y arteriales, úlceras por presión y el síndrome del pie diabético.
Si bien no se muestra, hay tipos adicionales de dispositivos CAP que pueden usarse como dispositivo CAP 110 en las presentes modalidades. Por ejemplo, un dispositivo CAP puede basarse en la tecnología de rayos violetas, que puede compararse con DBD directo. Un ejemplo de este tipo de dispositivo es el PlasmaOne (de Plasma Medical Systems). Se genera un gas de plasma en un bulbo de vidrio que contiene un gas raro. Este bulbo de vidrio usado como aplicador juega el papel de un electrodo activo rodeado por una barrera dieléctrica (aquí el vidrio). La zona tratada (la piel o placa de agar) actúa como contraelectrodo del sistema. El plasma se genera entre la barrera de vidrio y la zona tratada al excitar el aire presente en el medio.
El aplicador 120 de compuestos pre/pro o postbióticos, que también podría denominarse conjunto de siembra de microbiota, que se muestra en la Figura 1 puede ser, en modalidades que no caen dentro del alcance de la invención, cualquier tipo de dispensador de formulación tópica como se conoce en la técnica. Además, en modalidades que no caen dentro del alcance de la invención, el compuesto puede aplicarse con la mano o con cualquier instrumento, según corresponda.
Sin embargo, en la presente invención, el conjunto de siembra de microbiota incluye uno o más reservorios de microbiota como se define en la reivindicación 1.
En una modalidad, un conjunto de siembra de microbiota incluye uno o más reservorios de microbiota separables. En una modalidad, un conjunto de siembra de microbiota incluye al menos un cartucho reemplazable que incluye uno o más depósitos que tienen especies objetivo de microbiota, bacterias, probióticos, microorganismos y similares, o combinaciones de los mismos.
En una modalidad, un conjunto de siembra de microbiota incluye uno o más reservorios de microbiota y al menos un accionador configurado para administrar una composición objetivo (por ejemplo, composición de microbiota objetivo, composición de bacteria objetivo, composición de probióticos objetivo, composición de microorganismos objetivo y similares, o combinaciones del mismo) desde un interior del depósito hasta un entorno exterior. Por ejemplo, en una modalidad, el conjunto de siembra de microbiota incluye una pluralidad de depósitos, cada uno sellado por un sello delgado (por ejemplo, un sello de metal delgado, un sello de aluminio, un sello de oro, un sello de titanio, un sello de película polimérica y el me gusta). En una modalidad, durante el funcionamiento, una corriente eléctrica funde o perfora el sello al provocar la liberación de una composición de una diana microbiota dentro de uno o más de la pluralidad de depósitos a un entorno exterior. En una modalidad, el conjunto de siembra de microbiota incluye una o más válvulas, puertos, canales de flujo, pasajes de flujo de fluidos y similares configurados para ayudar en la administración de una composición objetivo.
En una modalidad, el conjunto de siembra de microbiota incluye al menos un depósito que tiene al menos un puerto de liberación. En una modalidad, el conjunto de siembra de microbiota incluye circuitos configurados para controlar la apertura y el cierre de los puertos de liberación para liberar una composición de microbiota objetivo dentro de al menos un depósito a un entorno exterior. En una modalidad, el conjunto de siembra de microbiota incluye circuitos configurados para controlar al menos uno de los siguientes: duración, flujo, intensidad, cantidad y similares asociados con la administración de una composición de diana microbiota.
En una modalidad, el conjunto de siembra de microbiota incluye circuitos configurados para controlar (control eléctrico, electromecánico, implementado por software, implementado por firmware u otro control, o combinaciones de los mismos) al menos un parámetro asociado con la administración de activación de una composición objetivo (por ejemplo, objetivo composición de microbiota, composición de bacterias diana, composición de probióticos diana, composición de microorganismos diana y similares, o combinaciones de los mismos) del interior del depósito; a través de válvulas, puertos, canales de flujo, pasajes de flujo de fluidos y similares, a un entorno exterior.
En una modalidad, el conjunto de siembra de microbiota incluye uno o más depósitos, compartimentos, contenedores, receptáculos, cartuchos y similares controlados por el entorno. Específicamente, como se define en la reivindicación 1, en el dispositivo de la presente invención, el conjunto de siembra de microbiota incluye uno o más reservorios de microbiota de temperatura controlada. En una modalidad, el conjunto de siembra de microbiota incluye al menos un rastro conductor operable para controlar la temperatura de reservorios mediante el uso del calentamiento resistivo. En una modalidad, el conjunto de siembra de microbiota incluye al menos un sistema de flujo de gas para controlar la atmósfera de un reservorio mediante la variación de la composición del gas (por ejemplo, el nivel de gas de uno o más componentes, un nivel de nitrógeno, un nivel de oxígeno y similares).
En una modalidad, el conjunto de siembra de microbiota incluye al menos uno de un nicroenfriador, nicroenfriador peltier, un enfriador termoeléctrico peltier, un nicroenfriador peltier plano de película delgada, un termogenerador micropelt, operable para controlar la temperatura de un reservorio de microbiota. En una modalidad, el conjunto de siembra de microbiota incluye al menos un dispositivo de enfriamiento de circuito bombeado por microcapilar de sistema microelectromecánico (MEMS) que funciona para controlar la temperatura de un reservorio de microbiota. Ver, por ejemplo, la patente de Estados Unidos Núm. 6,976,527. En una modalidad, el conjunto de siembra de microbiota incluye uno o más componentes microfluídicos que suministran nutrientes, composición tampón, disolventes y similares a la microbiota con un depósito.
La Figura 3 muestra un proceso 300 de acuerdo con una modalidad que no forma parte de la presente invención. En una primera etapa 310, el tratamiento CAP se inicia mediante el uso del dispositivo 110 como se describió anteriormente. En una segunda etapa 320, se aplica el compuesto pre/pro o postbiótico.
La primera etapa 310 se destina a eliminar determinados microorganismos o bacterias. Por ejemplo, varias especies bacterianas juegan un papel en problemas cosméticos como Staphylococcus especies, o Propionibacterium acnes incluso levaduras como Caándida sp. o Malassezia sp. Las Figuras 4a y 4B proporcionan una lista no exhaustiva de cepas y sus respectivos trastornos asociados y condiciones de cultivo.
[Evaluación de diferentes dispositivos CAP sobre cepas]
A continuación, se muestra una descripción de una evaluación que se realizó mediante el uso de los diferentes tipos de dispositivos CAP en las diferentes cepas que se muestran en las Figuras 4A y 4B.
Se prueban tres dispositivos de plasma, como se describió anteriormente: kINPen MED, PlasmaDerm y Plasma One. Los tratamientos con plasma a menudo se describen en la literatura como dependientes del tiempo. Además, la mayoría de los parámetros de esos dispositivos de plasma se congelan (ya que son dispositivos comerciales). Por estas razones, se decidió variar el tiempo como parámetro variable. Para cada dispositivo, determinamos tres valores de tiempo de exposición:
• Tiempo 1: Un tiempo mínimo más abajo del tiempo nominal recomendado
• Tiempo 2: Tiempo nominal recomendado por la guía de usuario del dispositivo
• Tiempo 3: Tiempo máximo permitido por la guía de usuario del dispositivo
Nótese que para el kINPen MED se agregó un cuarto valor intermedio (Tiempo 2bis: 1 '30) para tener una mejor comparación con los demás dispositivos (Tabla 1). Otros parámetros se establecen de acuerdo con la guía del usuario.
Tabla 1
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La generación de plasma podría verse afectada por la naturaleza del objetivo. Los dispositivos kINPen MED y PlasmaDerm fueron caracterizados por espectroscopía y medidas eléctricas con varios tipos de blancos (soportes).
Se observaron resultados bastante similares entre un soporte de piel y un soporte de agar y se concluyó que el agar es una buena elección de sustrato para el estudio. El Plasma One no estaba disponible para esta caracterización. Para cada cepa probada, la superficie de agar apropiada se siembra por inundación (exceso de líquido para asegurar una distribución homogénea) con una suspensión calibrada a 106 CFU2 / ml. A los 5 minutos de contacto, se elimina el exceso de líquido. Esta técnica de siembra, cercana a la técnica del antibiograma en medios sólidos, permite visualizar una estera celular homogénea después de la incubación. El efecto antimicrobiano del plasma se revela por la aparición de una zona de inhibición del crecimiento después de la incubación.
Tenga en cuenta: Calibración de suspensiones microbianas a 106 CFU2 / ml se validó durante las pruebas previas para garantizar una alfombra microbiana homogénea. Las placas de agar usadas para la evaluación del dispositivo PlasmaDerm se vierten en grandes placas de Petri para adaptar el sustrato a las dimensiones del aplicador.
Para esta evaluación se establecieron criterios específicos:
• Sin efecto (sin zona de inhibición)
• Bajo efecto (algunas zonas de inhibición)
• Efecto medio (zona tratada parcialmente inhibida)
• Fuerte efecto (zona de inhibición > a las dimensiones del aplicador)
Al seguir estos criterios, las cepas pueden clasificarse desde la cepa probada más sensible (Rango 1) hasta la cepa probada menos sensible (Rango 16).
kINPen MED:
Como se muestra en la Figura 5A, la distancia entre la boquilla y la placa de agar se fija en la distancia del espaciador 1 mm, como recomienda la guía del usuario. El tratamiento es estático por conveniencia técnica. El gas de alimentación usado es argón a un flujo de gas de 5 l/min. Se realizaron dos pruebas por tiempo de exposición (n=2) para este dispositivo.
PlasmaDerm:
Como se muestra en la Figura 5B, la distancia desde el aplicador se determina por los espaciadores del aplicador. El aplicador se diseña específicamente para una aplicación sobre la piel. Para adaptar el uso del aplicador en placa de agar (en lugar de piel), se procedió a una modificación del aplicador:
• La mayoría de los conos espaciadores se cortan para aumentar la superficie del plasma en contacto con la placa de agar.
• El electrodo se refuerza por una placa exterior de plástico.
La placa de agar se coloca sobre una placa de metal conductor conectada a tierra para permitir una buena generación de plasma. Solo se realizó una prueba por tiempo de exposición (n=1) para este dispositivo (restricciones técnicas y organizativas).
Plasma Uno:
Como se muestra en la Figura 5C, la distancia establecida entre el aplicador y el agar es la distancia mínima para generar el plasma sin contacto con el agar. Es de aproximadamente 1 mm, como recomienda la guía del usuario del dispositivo. La placa de agar se coloca sobre una placa de metal conductor conectada a tierra para permitir una buena generación de plasma. Se realizaron dos pruebas por tiempo de exposición (n=2) para este dispositivo.
[Resultados de evaluación]
kINPen MED
Las Figuras 6A-6C muestran los resultados de kINPen MED para cada cepa probada, eficacia y clasificación (los resultados que se muestran aquí son representativos de dos experimentos independientes).
Para todas las especies evaluadas, el dispositivo kINPen MED tiene un efecto antimicrobiano con al menos un área de inhibición para un tiempo de exposición. Además, se observa claramente para este dispositivo que el diámetro del área de inhibición aumenta en función del tiempo de exposición. Con la excepción de Malassezia furfur, para la cual el área de inhibición solo aparece después de 3 minutos de tratamiento, todas las cepas se inhiben con 15 segundos de tratamiento.
PlasmaDerm:
Las Figuras 7A-7B muestran los resultados de PlasmaDerm para cada cepa probada. PlasmaDerm tiene una fuerte eficacia antimicrobiana en dos especies, Propionibacterium acnes (recolección y silvestre) y Candida albicans. Para las otras cepas probadas, las áreas de inhibición son parciales con diferentes niveles de eficacia desde ninguna eficacia (Malassezia furur) hasta eficacia media de 1 min 30 s (colección de Staphylococcus epidermidis) de acuerdo con las cepas. Se observa una gran variabilidad en los resultados. Una posible causa raíz podría ser un problema del aplicador, a pesar de las modificaciones aplicadas en él. Un mejor material configurado con un aplicador dedicado a la aplicación en agar puede generar mejores resultados. Desde el punto de vista de los problemas cosméticos a los que se dirige la elección de las cepas, este dispositivo parece estar mejor posicionado para una aplicación contra el acné (Propionibacterium acnes) y el mal olor axilar (Corynebacterium xerosis y Corynebacterium jeikeium).
Plasma Uno:
Las Figuras 8A-8C muestran los resultados de Plasma Uno para cada cepa probada. El plasma generado por Plasma One induce un área de inhibición significativa dentro de los 30 segundos de exposición y para todas las cepas probadas. La eficacia antimicrobiana es fuerte para 14 de las 16 cepas y promedio para las dos cepas restantes. El amplio espectro de acción de Plasma One hace de este dispositivo una herramienta interesante para todos los problemas cosméticos que se abordan en esta prueba in vitro. Durante el uso de Plasma One sobre la piel, no se observó ninguna sensación de calor excesiva o desagradable.
[Observaciones de evaluación]
Bajo las condiciones de prueba, las tres fuentes de plasma probadas mostraron propiedades antimicrobianas con niveles de eficacia que dependen de las cepas. Se destaca el potencial de PlasmaDerm en los trastornos de acné y desodorantes, así como también el potencial de kINPen MED para los problemas de atopia y acné. Plasma One, por su amplio espectro de acción, parece ser interesante en todos los problemas cosméticos a los que se dirige la elección de las cepas. Queda por determinar el impacto de la temperatura en las actividades antimicrobianas observadas del kINPen MED. Podrían realizarse pruebas con el kINPen MED con una aplicación dinámica, como recomienda la guía del usuario, para garantizar que el efecto antimicrobiano se deba al plasma y no a la temperatura. De hecho, un tratamiento dinámico evita un calentamiento del agar durante el tratamiento. Nuestros resultados sobre Pseudomonas aeruginosa y Candida albicans confirman la eficacia del plasma atmosférico frío sobre estos gérmenes como se describe en la literatura (Presión atmosférica sin plasmas térmicos para la prevención y erradicación de biopelículas bacterianas, Svetlana A. Ermolaeva, 2015). Los próximos estudios de plasma se orientarán hacia pruebas de cultivo de múltiples cepas en reconstrucciones de piel, dirigidas a aplicaciones de acné y atopia.
Por lo tanto, en base a lo anterior, la etapa 310 puede variar en función del tipo de dispositivo CAP y la tensión a la que se dirige.
En la etapa 320, el aplicador 120 puede ser la estructura del conjunto de siembra de microbiota como se describió anteriormente, pero no se limita a esta estructura.
El tipo de compuesto que se aplicará a la piel o el cuero cabelludo del usuario variará en base al tratamiento objetivo. A continuación se muestra una lista de elementos compuestos y factores que se consideran los inventores. El dispositivo de la presente invención comprende, sin embargo, un conjunto de siembra de microbiota que incluye una o más especies objetivo de microbiota, y que incluye uno o más reservorios de microbiota con temperatura controlada.
Aguas termales
• Ejemplos: Vichy, La Roche-Posay, St Gervais y competidores
Fuentes de carbono
• Azúcares simples o complejos y sus homo o heteropolímeros de los siguientes compuestos: Adonitol; amigdalosida; arabinosa; celobiosa; dulcitol; eritritol; esculino; Fructosa; galactosa; Glucosa; Glicerol; Glucógeno; Inositol; Inulina; Lactosa; Maltosa; Manitol; Manosa; Melecitosa; Melibiosa; Rafinosa; Ramnosa; Ribosa; Salicina; Sorbitol; Sorbosa; Almidón (almidón); Aacarosa (sacarosa); Trehalosa; Xilosa, así como también sus derivados fosfatados, sulfatados o sustituidos como el proxilano por xilosa
• Di, tri y polisacáridos
• Glucógeno, polímero de glucosa y todos los polímeros de este último
Heterosacáridos
y C glucósidos
Miel, jarabe de arce y otros azúcares complejos naturales
El polihidroxibutirato y su monómero.
Los ácidos fórmico, acético, propiónico e incluido el láctico y los de la glucólisis y el ciclo de Krebs y todos los ácidos grasos hasta C18, saturados o insaturados. Sus derivados de glicerina y celulosa derivada
• Géneros tradicionales Bifidobacterium spp. y el Lactobacillus spp. y sus hidrolizados
• El conjunto de bacterias que constituyen la flora natural de la piel tal como por ejemplo la familia Xanthomonadaceae
• Extractos vegetales, ricos en hidratos de carbono y sus polímeros
• Contaminación del aire por partículas
Fuentes nitrogenadas
• Todos los derivados de amonio y nitrato/nitrito
• Compuestos hidrogenados tales como: 1 son iones amonio NH4+, el reactivo de iones NH2- ,2 NHR aminas primarias y secundarias R2NH, HN3 , hidracina N ácido azotidrico2H4
• Los compuestos oxigenados: el nitrosilo N4O azida; nitrógeno nitroso N2O, el monóxido de nitrógeno NO, N2O3 , dióxido de nitrógeno NO2 , su dímero tetraóxido de nitrógeno N2O4 , nitrógeno de vanadio N2O5 y el trióxido de nitrógeno No.3
• Los oxoaniones de nitrógeno: ion nitrato NO3- y nitrito NO2-• todos los aminoácidos, incluida la taurina y su polímero peptídico, hetero u homo
• Las bacterias contenidas en aguas termales, minerales y potables o mar de biotopos oligotróficos o eutróficos • Las levaduras, las peptonas cualquiera que sea su origen y tratamientos
• Algas (macro y micro) y extractos de plantas
• Urea, el indol y sus derivados
Oligoelementos y macroelementos
• Calcio, Fósforo, Potasio, Azufre, Sodio, Cloro y Magnesio.
• Todos los derivados minerales (sales) y oxígeno y nitrógeno orgánicos del carbono tales como el CaCh, MgSO4, NaCl, MnSO4, fosfatos... carbohidratos
• Oligoelementos: Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Br, Mo, Ag, to, Cd, Sn, I, Li, Cl, Hg, Pb, itrio y sales de lantano; como sulfatos, nitratos y fosfatos o sales de cloruro
Vitaminas y derivados
• Vitamina K, B8 y B12, Tiamina riboflavina, Nicotinamida, Ácido pantoténico, Piridoxina y derivados, Biotina, Ácido fólico, Cianocobalamina y Ácido ascórbico
• Los carotenoides y sus derivados, el retinol y sus derivados, el calcitriol, los tocoferoles, los tocotrienoles, la filoquinona, la menaquinona (Vit K2) y las Co Enzimas Q8 y Q10.
• carnitina, ácido orótico paraaminoácido benzoico y sus derivados, ácido cervecero, dimetilglicina y laetrilo (amigdalina).
Probióticos, inmunorreguladores bacterianos y lisados de estos
• LPS de Vf
• bacterias lácticas (CNCM 1-1225 oro CNCM 1-2116)
• bacterias Gram positivas de la piel
• levaduras del género Saccharomyces, Yarrowia, Kluyveromyces, Solarizado, Schizosaccharomyces pombe, Debaromyces, Pichia, Candida, Aspergillus y Penicillium, y bacterias del género Bifidobacterium, Bacteroides, Fusobacterium, Melissococcus, Propionibacterium, Enterococcus, Lactococcus, Staphylococcus, Peptostrepococcus, Bacillus, Pediococcus, Micrococcus, Leuconostoc, Weissella, Aerococcus, Oenococcus y Lactobacillus y sus mezclas
• más particularmente las siguientes especies de estos géneros: Saccharomyces cereviseae, lipolitica Yarrowia, Kluyveromyces lactis, Solarized, Schizosaccharomyces pombe, Candida, Pichia, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium brief, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium animalis, Bifidobacterium lactis, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium pseudocatenulatum, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus alimentarius, Lactobacillus casei subsp.. Casei, Lactobacillus casei Shirota, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus delbruckii subsp.. Lactis, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus sake, Lactococcus lactis, Streptococcus thermophiles, Staphylococcus carnosus y Staphylococcus xylosus y sus mezclas
• Específicamente, Lactobacillus johnsonii (CNCM 1-1225), Lactobacillus paracasei (CNCM 1-2116), Bifidobacterium adolescentis (Cn Cm 1-2168), Bifidobacterium longum (CNCM 1-2170), Bifidobacterium lactis (CNCM 1-3446), Bifidobacterium longum (BB536), y sus mezclas.
• Las bacterias de la familia Neisseriaceae
• Bacterias cultivadas en agua termal (La Roche-Posay (cf 79203), Saint Gervais o Vichy)
Factores físicos a considerar factores
• pH, temperatura, salinidad, aw (actividad del agua (agua libre) afectada por la salinidad, azúcares, absorbentes de humedad, urea, glicerol),o la oxigenación de la piel. Sabemos que S. aureus es capaz de crecer si aw es > 0,83, y que S. epidermidis es capaz de crecer si aw es > 0,87. Si controlamos una aw a 0,85 entonces solo S. aureus es capaz de crecer, pero si aumentamos la aw por encima de 0,87, entonces S. epidermidis competirá con S. aureus. De la misma forma de pensar, las bacterias anaerobias como P. acnés aprovechan para crecer con un ambiente gaseoso sin oxígeno.
Si bien el método anterior, que no forma parte de la invención, se describe como realizado en un sistema que incluye dos dispositivos separados, puede usarse un solo dispositivo que incorpore las características estructurales de cada uno de los dispositivos 110 y 120. Además, cada dispositivo en el sistema 100 puede conectarse a una computadora externa, circuito de procesamiento, dispositivo o red.
En un ejemplo, puede proporcionarse una interfaz de comunicación (I/F) dentro del sistema que puede incluir circuitos y hardware para la comunicación con un dispositivo cliente (tal como una computadora externa o un dispositivo móvil). La interfaz de comunicación puede incluir un controlador de red tal como BCM43342 Wi-Fi, modulación de frecuencia y chip combinado Bluetooth de Broadcom, para interactuar con una red. El hardware puede diseñarse para un tamaño reducido. Por ejemplo, el procesador puede ser una CPU como se entiende en la técnica. Por ejemplo, el procesador puede ser un APL0778 de Apple Inc., o puede ser otro tipo de procesador que sería reconocido por un experto en la técnica. Alternativamente, la CPU puede implementarse en un FPGA, ASIC, PLD o mediante el uso de circuitos lógicos discretos, como se reconocería por un experto en la técnica. Además, la CPU puede implementarse como múltiples procesadores que trabajan cooperativamente en paralelo para realizar las instrucciones de los procesos inventivos descritos anteriormente. El dispositivo cliente también puede tener circuitos y hardware similares a como se describió anteriormente.
En una modalidad, el sistema puede incluir una interfaz de usuario, que puede tener la forma de botones de entrada en la carcasa del sistema (o cada dispositivo), o puede tener la forma de una pantalla sensible al contacto, tal como una pantalla táctil capacitiva o resistiva.
En una modalidad, el sistema puede incluir una memoria que almacena software para controlar la herramienta de peinado, o para almacenar datos de usuario u otra información.
En una modalidad, el sistema operativo del dispositivo de cliente externo puede tener una interfaz de usuario que se configura para realizar múltiples funciones. En un aspecto, el dispositivo cliente puede estar en comunicación con una red y permitir que la interfaz de usuario acceda a Internet, así como también a Internet de las cosas (IOT). Como puede apreciarse, la red puede ser una red pública, tal como Internet, o una red privada, tal como una red LAN o WAN, o cualquiera de sus combinaciones y también puede incluir subredes PSTN o ISDN. La red también puede cablearse, tal como una red Ethernet, o puede ser inalámbrica tal como una red celular que incluye EDGE, sistemas celulares inalámbricos 3G y 4G. La red inalámbrica también puede ser WiFi, Bluetooth o cualquier otra forma inalámbrica de comunicación que se conozca. En un ejemplo, la red puede acceder a un servidor que aloja medios, protocolos, productos, cuentas personales, datos de uso almacenados y otros datos relacionados con el sistema.
Los principios, las modalidades representativas y los modos de funcionamiento de la presente descripción se describen en la descripción anterior.
Se apreciará que pueden hacerse variaciones y cambios sin apartarse del alcance de la presente invención.
El alcance de la presente invención se debe determinar mediante las reivindicaciones adjuntas.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de modulación de la microbiota cutánea (100), que comprende:
un conjunto de plasma frío (110) configurado para generar un estímulo de plasma frío que incluye una mezcla de gases parcialmente ionizados y para interrogar a una superficie biológica con el estímulo de plasma frío; y caracterizado por
un conjunto de siembra de microbiota (120) que incluye una o más especies objetivo de microbiota, el conjunto de siembra de microbiota configurado para entregar una o más especies objetivo de microbiota a la superficie biológica, el conjunto de siembra de microbiota incluye uno o más reservorios de microbiota con temperatura controlada.
2. El dispositivo de modulación de la microbiota de la piel de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el conjunto de plasma frío se configura para generar un estímulo de plasma frío que tiene una o más partículas cargadas eléctricamente, partículas descargadas eléctricamente, electrones, iones y moléculas.
3. El dispositivo de modulación de la microbiota de la piel de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el conjunto de plasma frío se configura para generar un estímulo de plasma frío que tiene uno o más de Argón, Heliox, Helio, Nitrógeno y Oxígeno.
4. El dispositivo de modulación de la microbiota de la piel de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el conjunto de plasma frío incluye al menos uno de un chorro de plasma a presión atmosférica, un actuador de plasma de descarga de barrera dieléctrica, un dispositivo de arco deslizante, un dispositivo piezoeléctrico de descarga directa de plasma, un actuador de plasma, una aguja de plasma y un lápiz de plasma.
5. El dispositivo de modulación de la microbiota de la piel de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el conjunto de plasma frío se configura para generar un estímulo de plasma frío de un carácter y una duración suficientes para modular la actividad de la microbiota de la piel sobre la superficie biológica.
6. El dispositivo de modulación de la microbiota de la piel de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el conjunto de plasma frío se configura para generar un estímulo de plasma frío que es inferior a 60° Celsius en el punto de aplicación.
7. El dispositivo de modulación de la microbiota de la piel de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el conjunto de plasma frío se configura para generar un estímulo de plasma frío que es inferior a 40° Celsius en el punto de aplicación.
8. El dispositivo de modulación de la microbiota de la piel de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el conjunto de plasma frío se configura para generar un estímulo de plasma frío que tiene menos del 0,1 % de plasma ionizado.
9. El dispositivo de modulación de microbiota de la piel de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el conjunto de siembra de microbiota se configura para entregar una o más especies objetivo de microbiota a la superficie biológica en respuesta a una o más entradas que completa la interrogación de estímulo de plasma frío a la superficie biológica.
10. El dispositivo de modulación de microbiota de la piel de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el conjunto de siembra de microbiota se configura para administrar uno o más LPS de Vf; bacterias lácticas (CNCM 1-1225 oro CNCM 1-2116); bacterias grampositivas de la piel; levaduras del género: Saccharomyces, Yarrowia, Kluyveromyces, Solarized, Schizosaccharomyces pombe, Debaromyces, Pichia, Candida, Aspergillus y Penicillium, y bacterias del género Bifidobacterium, Bacteroides, Fusobacterium, Melissococcus, Propionibacterium, Enterococcus, Lactococcus, Staphylococcus, Peptostrepococcus, Bacillus, Pedicoccus, Micrococcus, Leuconostoc, Weissella, Aerococcus, Oenococcus y Lactobacillus y sus mezclas; las especies del género: Saccharomyces cereviseae, lipolitica Yarrowia, Kluyveromyces lactis, Solarized, Schizosaccharomyces pombe, Candida, Pichia, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium brief, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium animalis, Bifidobacterium lactis, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium pseudocatenulatum, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus alimentarius, Lactobacillus casei subsp.. Casei, Lactobacillus casei Shirota, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus delbruckii subsp.. Lactis, Lactobacillus gasseri, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus sake, Lactococcus lactis, Streptococcus thermophiles, Staphylococcus carnosus y Staphylococcus xylosus y sus mezclas; las bacterias de la familia Neisseriaceae; y bacterias cultivadas en aguas termales.
11. El dispositivo de modulación de la microbiota de la piel de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el conjunto de siembra de microbiota incluye al menos un rastro conductor operable para controlar la temperatura de reservorios mediante el uso del calentamiento resistivo.
12. El dispositivo de modulación de la microbiota de la piel de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el conjunto de siembra de microbiota incluye al menos uno de un nicroenfriador, nicroenfriador peltier, un enfriador termoeléctrico peltier, un nicroenfriador peltier plano de película delgada, un termogenerador micropelt, operable para controlar la temperatura de un reservorio de microbiota.
13. El dispositivo de modulación de la microbiota de la piel de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el conjunto de siembra de microbiota incluye al menos un dispositivo de enfriamiento de circuito bombeado por microcapilar de sistema microelectromecánico (MEMS) que puede funcionar para controlar la temperatura de un reservorio de microbiota.
ES18734286T 2017-05-08 2018-05-08 Dispositivo de tratamiento de la piel con plasma frío con reservorio de microbiota a temperatura controlada Active ES2927483T3 (es)

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