ES2941651T3 - Procedimientos para adherir superficies tisulares y materiales y usos biomédicos de los mismos - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a métodos para adherir superficies y materiales de tejidos y usos biomédicos de los mismos. En particular, la presente invención se refiere a un método para adherir una primera superficie de tejido a una segunda superficie de tejido en un sujeto que lo necesite, que comprende los pasos de adsorber una capa de nanopartículas en al menos una de las superficies de tejido y aproximar las superficies para un tiempo suficiente para permitir que las superficies se adhieran entre sí. La presente invención también se refiere a un método para adherir un material a un tejido biológico en un sujeto que lo necesite. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimientos para adherir superficies tisulares y materiales y usos biomédicos de los mismos

Campo de la invención:

La presente invención se refiere a una composición de nanopartículas para su uso en un procedimiento quirúrgico para adherir una primera superficie tisular a una segunda superficie tisular.

Antecedentes de la invención:

Se han usado una serie de adhesivos tisulares en diversos procedimientos y aplicaciones médicas, incluyendo el cierre de heridas tópicas, el complemento o la sustitución de suturas o grapas quirúrgicas, la adhesión de materiales sintéticos a tejidos biológicos y la administración de fármacos. Estas sustancias se caracterizan por la capacidad de polimerizarse y, por tanto, formar un precipitado sólido a partir de una forma monomérica líquida estable, susceptible de inyección con aguja o catéter.

Los adhesivos tisulares más usados, en general, no son aptos para su uso como dispositivos de estasis de líquidos interna o hemostática, por motivos, en general, relacionadas con la toxicidad leve y la incapacidad de prepararse y aplicarse fácilmente en el campo. Un buen ejemplo de esto es la familia de adhesivos cutáneos tópicos de cianoacrilato, tales como Dermabond™, Indermil™, Liquiband™, etc. La naturaleza de la rápida activación de cianoacrilato al exponerse al aire hace que los productos basados en cianoacrilato no sean apropiados para su uso en un apósito de campo hemostático activo y su incapacidad para unirse a superficies húmedas hace que no sean apropiados para el uso de estasis de líquidos o hemostasia interna.

Los productos existentes que están destinados al uso de estasis de líquidos interna también tienen problemas significativos. BioGlue™ (Cryolife Inc.) es un fuerte adhesivo y sellante, pero contiene albúmina reticulada por glutaraldehído, una sustancia que es tóxica y altamente neurotóxica. Otro sellante es CoSeal (Baxter), que está compuesto de polietilenglicol (PEG). Aunque no es tóxico, solo tiene una débil fuerza adhesiva, limitando, en gran medida, sus aplicaciones. La gelatina se ha usado en una variedad de apósitos para heridas. Puesto que los geles de gelatina tienen un punto de fusión relativamente bajo, no son muy estables a temperatura corporal. Por lo tanto, es imperativo estabilizar estos geles estableciendo de reticulaciones entre las cadenas de proteínas. En la práctica, esto normalmente se obtiene tratando la gelatina con glutaraldehído o formaldehído. Por tanto, la gelatina reticulada se puede fabricar en esponjas secas que sean útiles para inducir la hemostasia en heridas hemorrágicas. Los ejemplos disponibles comercialmente de dichas esponjas incluyen Spongostan (Ferrosan, Dinamarca), Gelfoam (Upjohn, EE. UU.) y Surgifoam (Ethicon. Somerville, NJ). Una desventaja principal de estas esponjas es que el agente de reticulación usado (formaldehído o glutaraldehído) es tóxico para las células. El documento WO03026481 divulga un procedimiento que implica la inducción localizada de hipertermia en tejido o materiales administrando nanopartículas al tejido o materiales y exponiendo las nanopartículas a una fuente de excitación en condiciones en las que emiten calor. La generación de calor efectúa la unión del tejido o materiales. Por lo tanto, es altamente deseable proporcionar procedimientos adhesivos mejorados que superen una o más de las desventajas descritas anteriormente.

Sumario de la invención:

La presente invención se refiere a una composición de nanopartículas para su uso en un procedimiento quirúrgico para adherir una primera superficie tisular a una segunda superficie tisular. En particular, la presente invención está definida por las reivindicaciones. Las referencias a los procedimientos de tratamiento por cirugía en esta descripción se deben interpretar como referencias a las composiciones divulgadas para su uso en esos procedimientos.

Descripción detallada de la invención:

Las suturas son traumáticas para los tejidos conjuntivos blandos, tales como el hígado o los pulmones. Los adhesivos tisulares poliméricos requieren un complejo control in vivo de las reacciones de polimerización o de reticulación y, actualmente, adolecen de ser tóxicos, débiles o ineficaces en las condiciones húmedas del cuerpo. En el presente documento, los autores de la invención demuestran, usando nanopartículas de óxido de hierro o sílice de Stober que el nanopuente, la adhesión por soluciones acuosas de nanopartículas, se puede usar in vivo en ratas para lograr un cierre rápido y fuerte y una cicatrización de heridas profundas en tejidos tan diferentes como la piel y el hígado. También se usaron nanopartículas para fijar membranas poliméricas a tejidos, incluso en presencia de circulación sanguínea, tal como se produce después de la resección de hígado, lo que proporciona una hemostasia permanente en un minuto. Además, se aseguraron dispositivos médicos y construcciones de ingeniería tisular a órganos tales como un corazón palpitante. La simplicidad, rapidez y solidez de los nanopuentes son un buen augurio para su traslación a aplicaciones clínicas, cirugía y medicina regenerativa.

La presente invención se refiere a una composición de nanopartículas para su uso en un procedimiento quirúrgico para adherir una primera superficie tisular a una segunda superficie tisular, en la que dicho procedimiento comprende las etapas de adsorber una capa de nanopartículas en al menos una de las superficies tisulares, y aproximar las superficies durante un tiempo suficiente para permitir que las superficies se adhieran entre sí.

El procedimiento divulgado en el presente documento se puede llevar a cabo con cualquier sujeto. El sujeto es preferentemente un mamífero, más preferentemente un primate y todavía más preferentemente un ser humano. Los sujetos pueden ser hombres o mujeres y pueden ser de cualquier edad, incluyendo sujetos prenatales (es decir, en el útero), neonatales, lactantes, juveniles, adolescentes, adultos y geriátricos.

En algunos modos de realización, el procedimiento divulgado en el presente documento se aplica a al menos una superficie tisular seleccionada del grupo que consiste en tejido de la piel, tejido del cabello, tejido ungueal, tejido corneal, tejido de la lengua, tejido de la cavidad bucal, tejido esofágico, tejido anal, tejido uretral, tejido vaginal, tejido epitelial urinario, tejido de las glándulas salivales, tejido de las glándulas mamarias, tejido de la glándula lagrimal, tejido de las glándulas sudoríparas, tejido de la próstata, tejido de la glándula bulbouretral, tejido de la glándula de Bartolino, tejido uterino, tejido de las células caliciformes respiratorias y del tubo gastrointestinal, tejido de la mucosa gástrica, tejido de la glándula gástrica, tejido pancreático, tejido del bazo, tejido pulmonar, tejido de la glándula pituitaria, tejido de la glándula tiroidea, tejido de la glándula paratiroidea, tejido testicular, tejido ovárico, tejido de la glándula respiratoria, tejido de la glándula gastrointestinal, tejido de la glándula suprarrenal, tejido renal, tejido hepático, tejido adiposo, tejido de células de conducto, tejido de la vesícula biliar, tejido epididimario, tejido del conducto deferente, tejido de los vasos sanguíneos, tejido de ganglio linfático, tejido del conducto linfático, tejido sinovial, tejido seroso, tejido pavimentoso, tejido coclear, tejido del plexo coroideo, tejido ependimario, tejido de la duramadre, tejido pia-aracnoideo, tejido de la esclerótica, tejido retiniano, tejido del iris, tejido ciliar, tejido ótico, tejido de ligamento, tejido de tendón, tejido de cartílago elástico, tejido de fibrocartílago, tejido del cartílago hialino, tejido de la médula ósea, tejido del músculo esquelético, tejido del músculo cardíaco, tejido del músculo liso, tejido de válvula cardíaca, tejido pericárdico, tejido pleural, tejido peritoneal, tejido neuronal, tejido neuroglial, tejido de células transductoras sensoriales, tejido sensible al dolor, tejido de neuronas autónomas, tejido del sistema nervioso periférico, tejido de nervio craneal, tejido del cristalino ocular, tejido de células reproductoras, tejido del timo, tejido placentario, tejido de la membrana fetal, tejido umbilical, tejido mesodérmico, tejido ectodérmico, tejido endodérmico, tejido autólogo o una combinación de los mismos.

La presente invención también se refiere a una composición de nanopartículas para su uso en un procedimiento quirúrgico para adherir un material a un tejido biológico en un sujeto que lo necesite, que comprende las etapas de adsorber una capa de nanopartículas en la superficie del material y/o el tejido biológico y aproximar el material y el tejido biológico durante un tiempo suficiente para permitir que el material y el tejido biológico se adhieran entre sí.

Como se usa en el presente documento, el término "material" indica cualquier material que se pueda usar para adherirse a un tejido, para cualquier propósito, incluyendo, pero sin limitarse a, propósitos de investigación, propósitos de diagnóstico y propósitos terapéuticos. Típicamente, el material es un material natural o es un material artificial (es decir, un material hecho por el hombre). El material puede ser menos o más sólido, menos o más flexible, puede tener más o menos capacidad de hincharse.

En algunos modos de realización, el material es un material artificial. Típicamente, el material se selecciona del grupo que consiste en membranas, materiales de andamiaje, películas, láminas, cintas, parches, mallas o dispositivos médicos.

En algunos modos de realización, el material es un material biocompatible. Como se usa en el presente documento, el término "biocompatible", en general, se refiere a tener la propiedad o característica de no generar lesiones, toxicidad o reacción inmunológica a los tejidos vivos. En consecuencia, el material no provoca de forma sustancial lesiones, toxicidad o una reacción inmunológica, tal como una reacción a un cuerpo extraño o una respuesta inflamatoria (en particular, una respuesta inflamatoria en exceso), tras la implantación del material en un sujeto.

En algunos modos de realización, el material es biodegradable. El término "biodegradable" como se usa en el presente documento se define para incluir tanto materiales bioabsorbibles como biorreabsorbibles. En particular, por "biodegradable" se quiere decir que los materiales se descomponen o pierden su integridad estructural en condiciones corporales (por ejemplo, degradación enzimática o hidrólisis) o se degradan (física o químicamente) en condiciones fisiológicas en el cuerpo de modo que los productos de degradación sean excretables o absorbibles por el cuerpo.

De acuerdo con la invención, la superficie exterior del material deberá tener la capacidad de adsorber las nanopartículas de la invención. En particular, la al menos una superficie del material, o una parte del mismo, es polar.

El material es un andamiaje de hidrogel.

De hecho, el procedimiento divulgado en el presente documento es, en particular, adecuado en ingeniería tisular. La ingeniería tisular se define, en general, como la creación de equivalentes de tejidos u órganos por la siembra de células sobre o en un andamiaje adecuado para la implantación. Los andamiajes deben ser biocompatibles y las células se deben poder fijar y proliferar en los andamiajes para que puedan formar equivalentes de tejidos u órganos. Por lo tanto, estos andamiajes se consideran sustratos para el crecimiento celular in vitro o in vivo. Los atributos de un andamiaje biocompatible ideal incluyen la capacidad de soportar el crecimiento celular in vitro o bien in vivo, la capacidad de soportar el crecimiento de una amplia variedad de tipos o linajes de células, la capacidad de estar dotados de grados variables de flexibilidad o rigidez requerida, la capacidad de tener grados variables de biodegradabilidad, la capacidad de introducirse en el sitio destinado in vivo sin provocar daños secundarios y la capacidad de servir como vehículo o depósito para la administración de fármacos o sustancias bioactivas al sitio deseado de acción. Los hidrogeles representan un atractivo material de andamiaje porque son estructuralmente similares a la matriz extracelular de muchos tejidos, a menudo se pueden procesar en condiciones relativamente suaves y se pueden administrar de manera mínimamente invasiva. En consecuencia, los hidrogeles, una clase de materiales poliméricos altamente hidratados (con un contenido de agua mayor de un 30 % en peso), se utilizan como materiales de andamiaje para la administración de fármacos y factores de crecimiento, reemplazos de tejidos de ingeniería y una variedad de otras aplicaciones.

Típicamente, se puede usar una variedad de materiales sintéticos y de origen natural para formar hidrogeles para andamiajes de ingeniería tisular. Los materiales sintéticos incluyen poli(óxido de etileno) (PEO), poli(alcohol vinílico)(PVA), poli(ácido acrílico) (PAA), polipropileno furmarato-co-etilenglicol) (P(PF-co-EG)), polipéptidos, poli(metacrilato de hidroxietilo) (PHEMa ), poli(ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico) (PAMPS), poli(acrilamida)(PAAm), poli(óxido de etileno) (PEG), poli(N-isopropilacrilamida) (PNIPAM), geles de polirotaxanos a base de ciclodextrina (CD-PR), hidrogeles injertados con proteínas, hidrogeles injertados con péptidos, poliacrilamida injertada con ADN, PEG terminado en terra-amina (TAPEG), PEG terminado en tetra-NHS-glutarato (TNPEG), PEG terminado en tetrahidroxilo (THPEG), poli(dimetilacrilamida-co-acrilamida), óxido de polietileno-stat-óxido de propileno) (sPEGPPG), copolímeros tribloque de poli(metacrilato de metilo) y poli(ácido metacrílico) y redes dobles (DN) o redes semiinterpenetrantes (IPN) tales como PEG fotopolimerizadodiacrilato (PEG-DA), PEG y quitosano modificado con ácido 4-azidobenzoico fotorreticulable (Az-C), IPN de gelatina y dextrano bifuncionalizado con metacrilato (MA) y aldehído (AD) (Dex-MA-AD), polietilenglicol)/poli(ácido acrílico) (PEG/PAAc), poli(éter-uretano)/poli(metacrilato de metilo) (PEU/PMMA), agarosa/diacrilato de poli(etilenglicol), hialuronano modificado/poli(N,N'-dimetilacrilamida) (PHA/PDMAAm), medusa/poliacrilamida (JF/PAAm), poli(alcohol vinílico) PVA/PEG, poli(etilenglicol) (PEG)/polidimetilsiloxano (PDMS) (PEG/PDMS), poli(ácido acrílico)/poli(alcohol vinílico), poli(3,4-etilendioxitifeno) (PEDOT)/PAMPS/PAAm, poli(óxido de etileno-óxido de propileno)(sPEOPO).

Los polímeros de origen natural representativos incluyen agarosa, alginato, quitosano, colágeno, fibrina, gelatinas y ácido hialurónico (HA), dextrano, quitosano, carrageninas. En particular, se puede usar cualquier tipo de polisacárido. Por ejemplo, los polisacáridos adecuados incluyen, pero no se limitan a, dextrano, agar, ácido algínico, ácido hialurónico, inulina, pululano, heparina, fucoidano, escleroglucano, curdlano, almidón, celulosa y mezclas de los mismos. Los monosacáridos que se pueden usar para producir el polisacárido deseado incluyen, pero no se limitan a, ribosa, glucosa, manosa, galactosa, fructosa, sorbosa, sorbitol, manitol, iditol, dulcitol y mezclas de los mismos. Muchos de estos compuestos están disponibles comercialmente de empresas tales como Sigma-Aldrich (St. Louis, Michigan, EE. UU.). El peso molecular promedio en peso preferente para el polisacárido es de aproximadamente 10.000 daltons a aproximadamente 2.000.000 daltons, más preferentemente de aproximadamente 10.000 daltons a aproximadamente 500.000 daltons, lo más preferentemente de aproximadamente 10.000 daltons a aproximadamente 200.000 daltons.

En algunos modos de realización, el material poroso (por ejemplo, hidrogel) se prepara de acuerdo con el procedimiento descrito en el documento WO2009047346A1 o de acuerdo con el procedimiento descrito en el documento WO2009047347A1.

En algunos modos de realización, el material (por ejemplo, hidrogel) es poroso. Típicamente, el tamaño de poro promedio del material (por ejemplo, hidrogel) es de aproximadamente 100 nm a aproximadamente 500 |jm. La densidad de los poros es de aproximadamente un 4 % a aproximadamente un 25 %.

En algunos modos de realización, se pueden incorporar agentes biológicamente activos en el material (por ejemplo, hidrogel). Los agentes activos susceptibles incluyen factores de crecimiento, tales como factores de crecimiento y transformación (TGF), factores de crecimiento de fibroblastos (FGF), factores de crecimiento derivados de plaquetas (PDGF), factores de crecimiento epidérmicos (EGF), péptidos activados por tejido conjuntivo (CTAP), factores osteogénicos y análogos biológicamente activos, fragmentos y derivados de dichos factores de crecimiento. Los miembros de la familia de supergenes del factor de crecimiento y transformación (TGF), que son proteínas reguladoras multifuncionales, son, en particular, adecuados. Los miembros de la familia del supergén de TGF incluyen los factores de crecimiento y transformación beta (por ejemplo, TGF-p1, TGF-p2, TGF-p3); proteínas morfogenéticas óseas (por ejemplo, BMP-1, BMP-2, BMP-3, Bm P-4, b Mp-5, BMP-6, BMP-7, BMP-8, BMP-9); factores de crecimiento de unión a heparina (por ejemplo, factor de crecimiento de fibroblastos (FGF), factor de crecimiento epidérmico (EGF), factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF), factor de crecimiento insulínico (IGF)); inhibinas (por ejemplo, inhibina A, inhibina B); factores diferenciadores del crecimiento (por ejemplo, GDF-1); y activinas (por ejemplo, activina A, activina B, activina AB).

Además de los agentes activos biológicos analizados anteriormente, en la técnica son conocidos un gran número de agentes farmacéuticos y son susceptibles de uso en las composiciones de la invención. El término "agente farmacéutico" incluye sin limitación medicamentos; vitaminas; complementos minerales; sustancias usadas para el tratamiento, prevención, diagnóstico, cura o mitigación de enfermedades; o sustancias que afectan a la estructura o función del cuerpo; o profármacos, que se vuelven biológicamente activos o más activos después de haberse colocado en un entorno fisiológico predeterminado.

Los ejemplos no limitantes de amplias categorías de agentes farmacéuticos útiles incluyen las siguientes categorías terapéuticas: agentes anabólicos, antiácidos, agentes antiasmáticos, agentes anticolesterolémicos y antilipídicos, anticoagulantes, anticonvulsivos, antidiarreicos, antieméticos, agentes antinfecciosos, agentes antinflamatorios, agentes antimaníacos, agentes antináuseas, agentes antineoplásicos, agentes antiobesidad, agentes antipiréticos y analgésicos, agentes antiespasmódicos, agentes antitrombóticos, agentes antiuricémicos, agentes antianginosos, antihistamínicos, antitusivos, supresores del apetito, productos biológicos, dilatadores cerebrales, dilatadores coronarios, descongestionantes, diuréticos, agentes de diagnóstico, agentes eritropoyéticos, expectorantes, sedantes gastrointestinales, agentes hiperglucemiantes, hipnóticos, agentes hipoglucemiantes, resinas de intercambio iónico, laxantes, complementos minerales, agentes mucolíticos, fármacos neuromusculares, vasodilatadores periféricos, psicotrópicos, sedantes, estimulantes, agentes tiroideos y antitiroideos, relajantes uterinos, vitaminas y profármacos.

Más específicamente, los ejemplos no limitantes de agentes farmacéuticos útiles incluyen las siguientes categorías terapéuticas: analgésicos, tales como antinflamatorios no esteroideos, agonistas opiáceos y salicilatos; antihistamínicos, tales como bloqueantes H1 y bloqueantes H2; agentes antinfecciosos, tales como antihelmínticos, antianaeróbicos, antibióticos, antibióticos aminoglucósidos, antibióticos antifúngicos, antibióticos de cefalosporina, antibióticos macrólidos, diversos antibióticos betalactámicos, antibióticos de penicilina, antibióticos de quinolona, antibióticos de sulfonamida, antibióticos de tetraciclina, antimicobacterianos, antimicobacterianos antituberculosos, antiprotozoarios, antiprotozoarios antipalúdicos, agentes antivíricos, agentes antirretrovíricos, escabicidas y antinfecciosos urinarios; agentes antineoplásicos, tales como agentes alquilantes, agentes alquilantes de mecloretamina, agentes alquilantes de nitrosourea, antimetabolitos, antimetabolitos de análogos de purina, antimetabolitos de análogos de pirimidina, antineoplásicos hormonales, antineoplásicos naturales, antineoplásicos antibióticos naturales y antineoplásicos naturales de alcaloides de vinca; agentes autónomos, tales como anticolinérgicos, anticolinérgicos antimuscarínicos, alcaloides del cornezuelo, parasimpaticomiméticos, parasimpaticomiméticos agonistas colinérgicos, parasimpaticomiméticos inhibidores de la colinesterasa, simpaticolíticos, simpaticolíticos alfabloqueantes, simpaticolíticos betabloqueantes, simpaticomiméticos, simpatomiméticos agonistas adrenérgicos; agentes cardiovasculares, tales como antianginosos, antianginosos betabloqueantes, antianginosos bloqueantes de los canales de calcio, antianginosos de nitrato, antiarrítmicos, antiarrítmicos de glucósidos cardíacos, antiarrítmicos de clase I, antiarrítmicos de clase II, antiarrítmicos de clase III, antiarrítmicos de clase IV, agentes antihipertensivos, antihipertensivos alfabloqueantes, antihipertensivos inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina (inhibidores de ECA), antihipertensivos betabloqueantes, antihipertensivos bloqueantes de los canales de calcio, antihipertensivos adrenérgicos de acción central, agentes antihipertensivos diuréticos, antihipertensivos vasodilatadores periféricos, antilipémicos, antilipémicos secuestradores de ácidos biliares, antilipémicos inhibidores de la HMG-CoA reductasa, inotrópicos, inotrópicos de glucósidos cardíacos y agentes trombolíticos; agentes dermatológicos, tales como antihistamínicos, agentes antinflamatorios, agentes antinflamatorios de corticoides, antipruriginosos/anestésicos locales, antinfecciosos tópicos, antinfecciosos tópicos antifúngicos, antinfecciosos tópicos antivíricos y antineoplásicos tópicos; agentes electrolíticos y renales, tales como agentes acidificantes, agentes alcalinizantes, diuréticos, diuréticos inhibidores de la anhidrasa carbónica, diuréticos del asa, diuréticos osmóticos, diuréticos ahorradores de potasio, diuréticos tiazídicos, reemplazos de electrolitos y agentes uricosúricos; enzimas, tales como enzimas pancreáticas y enzimas trombolíticas; agentes gastrointestinales, tales como antidiarreicos, antieméticos, agentes antinflamatorios gastrointestinales, agentes antinflamatorios gastrointestinales de salicilato, agentes antiulcerosos antiácidos, agentes antiulcerosos inhibidores de la bomba de ácido gástrico, agentes antiulcerosos de la mucosa gástrica, agentes antiulcerosos bloqueantes H2, agentes colelitolíticos, digestivos, eméticos, laxantes y laxantes emolientes y agentes procinéticos; anestésicos generales, tales como anestésicos por inhalación, anestésicos por inhalación halogenados, anestésicos intravenosos, anestésicos intravenosos de barbiturato, anestésicos intravenosos de benzodiacepina y anestésicos intravenosos de agonistas opiáceos; agentes hematológicos, tales como agentes antianémicos, agentes antianémicos hematopoyéticos, agentes de coagulación, anticoagulantes, agentes de coagulación hemostáticos, agentes de coagulación inhibidores de plaquetas, agentes de coagulación de enzimas trombolíticas y expansores de volumen plasmáticos; hormonas y modificadores de hormonas, tales como abortivos, agentes suprarrenales, agentes suprarrenales de corticoides, andrógenos, antiandrógenos, agentes antidiabéticos, agentes antidiabéticos de sulfonilurea, agentes antihipoglucemiantes, anticonceptivos orales, anticonceptivos de progestina, estrógenos, agentes de fertilidad, oxitócicos, agentes paratiroideos, hormonas hipofisarias, progestágenos, agentes antitiroideos, hormonas tiroideas y tocolíticos; agentes inmunobiológicos, tales como inmunoglobulinas, inmunodepresores, toxoides y vacunas; anestésicos locales, tales como anestésicos locales de amida y anestésicos locales de éster; agentes musculoesqueléticos, tales como agentes antinflamatorios contra la gota, agentes antinflamatorios de corticoides, agentes antinflamatorios de compuestos de oro, agentes antinflamatorios inmunodepresores, antinflamatorios no esteroideos (AINE), agentes antinflamatorios de salicilato, miorrelajantes, miorrelajantes bloqueantes neuromusculares y miorrelajantes bloqueantes neuromusculares inversos, agentes neurológicos, tales como anticonvulsivos, anticonvulsivos de barbiturato, anticonvulsivos de benzodiacepina, agentes antimigrañosos, agentes antiparkinsonianos, agentes antivértigo, agonistas opiáceos y antagonistas opiáceos; agentes oftálmicos, tales como agentes antiglaucoma, agentes antiglaucoma betabloqueantes, agentes antiglaucoma mióticos, midriáticos, midriáticos agonistas adrenérgicos, midriáticos antimuscarínicos, anestésicos oftálmicos, antinfecciosos oftálmicos, antinfecciosos aminoglucósidos oftálmicos, antinfecciosos macrólidos oftálmicos, antinfecciosos oftálmicos de quinolona, antinfecciosos oftálmicos de sulfonamida, antinfecciosos oftálmicos de tetraciclina, agentes antinflamatorios oftálmicos, agentes antinflamatorios de corticoides oftálmicos y antinflamatorios no esteroideos (AINE) oftálmicos; agentes psicotrópicos, tales como antidepresivos, antidepresivos heterocíclicos, inhibidores de la monoaminooxidasa (IMAO), inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina (ISRS), antidepresivos tricíclicos, antimaníacos, antipsicóticos, antipsicóticos de fenotiazina, ansiolíticos, sedantes e hipnóticos, sedantes e hipnóticos de barbiturato, ansiolíticos, sedantes e hipnóticos de benzodiacepina y psicoestimulantes; agentes respiratorios, tales como antitusivos, broncodilatadores, broncodilatadores agonistas adrenérgicos, broncodilatadores antimuscarínicos, expectorantes, agentes mucolíticos, agentes antinflamatorios respiratorios y agentes antinflamatorios de corticoides respiratorios; agentes de toxicología, tales como antídotos, antagonistas de metales pesados/agentes quelantes, agentes de toxicomanía, agentes disuasorios de toxicomanía y agentes de abstinencia de toxicomanía; minerales; y vitaminas, tales como vitamina A, vitamina B, vitamina C, vitamina D, vitamina E y vitamina K.

Otros ejemplos específicos de agentes farmacéuticos útiles de las categorías anteriores incluyen: (a) antineoplásicos, tales como inhibidores de andrógenos, antimetabolitos, agentes citotóxicos e inmunomoduladores; (b) antitusivos, tales como dextrometorfano, bromhidrato de dextrometorfano, noscapina, citrato de carbetapentano y clorhidrato de clorfedianol; (c) antihistamínicos, tales como maleato de clorfeniramina, tartrato de fenindamina, maleato de pirilamina, succinato de doxilamina y citrato de feniltoloxamina; (d) descongestionantes, tales como clorhidrato de fenilefrina, clorhidrato de fenilpropanolamina, clorhidrato de pseudoefedrina y efedrina; (e) diversos alcaloides, tales como fosfato de codeína, sulfato de codeína y morfina; (f) complementos minerales, tales como cloruro de potasio, cloruro de cinc, carbonatos de calcio, óxido de magnesio y otras sales de metales alcalinos y de metales alcalinotérreos; (g) resinas de intercambio iónico, tales como colestiramina; (h) antiarrítmicos, tales como N-acetilprocainamida; (i) antipiréticos y analgésicos, tales como paracetamol, aspirina e ibuprofeno; (j) supresores del apetito, tales como clorhidrato de fenilpropanolamina o cafeína; (k) expectorantes, tales como guaifenesina; (l) antiácidos, tales como hidróxido de aluminio e hidróxido de magnesio; (m) productos biológicos, tales como péptidos, polipéptidos, proteínas y aminoácidos, hormonas, interferones o citocinas y otros compuestos peptídicos bioactivos, tales como interleucinas 1-18, incluyendo mutantes y análogos, RNasa, DNasa, hormona liberadora de la hormona luteinizante (LHRH) y análogos, hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH), factor de crecimiento y transformación beta (TGF-beta), factor de crecimiento de fibroblastos (FGF), factor de necrosis tumoral alfa y beta (TNF alfa y beta), factor de crecimiento nervioso (NGF), factor de liberación de hormona de crecimiento (GHRF), factor de crecimiento epidérmico (EGF), factor homólogo del factor de crecimiento de fibroblastos (FGFHF), factor de crecimiento de hepatocitos (HGF), factor de crecimiento insulínico (IGF), factor inhibidor de invasión 2 (IIF-2), proteínas morfogenéticas óseas 1-7 (BMP 1-7), somatostatina, timosina alfa-1, gammaglobulina, superóxido dismutasa (SOD), factores del complemento, hGH, tPA, calcitonina, ANF, EPO e insulina; y (n) agentes antinfecciosos, tales como antifúngicos, antivíricos, antisépticos y antibióticos.

Las sustancias biológicamente activas se usan en cantidades terapéuticamente eficaces. Aunque la cantidad eficaz de una sustancia biológicamente activa dependerá del material particular que se use, pueden ser deseables cantidades de la sustancia biológicamente activa de aproximadamente un 1 % a aproximadamente un 65 %. Se pueden usar cantidades menores para lograr niveles eficaces de tratamiento para determinadas sustancias biológicamente activas.

En algunos modos de realización, el material (por ejemplo, hidrogel) comprende una cantidad de un radiosensibilizador. Los radiosensibilizadores son fármacos que hacen que las células cancerosas sean más sensibles a los efectos de la radioterapia. Los ejemplos no limitantes de radiosensibilizadores de metal que se podrían usar de acuerdo con la presente invención incluyen metales, preferentemente metales inertes, tales como platino, oro, iridio, osmio, paladio, radio, cinc, cromo, cobre, plata, cobalto, níquel y rutenio. Cuanto mayor sea el número atómico, mejor es la interacción con la radiación. Otros metales útiles, aunque menos preferentes debido a su pequeño número atómico, incluyen hierro. Otros ejemplos de radiosensibilizadores incluyen, pero no se limitan a, metoclopramida, sensamida o neusensamida (fabricados por Oxigene); profiromicina (fabricada por Vion); RSR13 (fabricado por Allos); Thymitaq (fabricado por Agouron), etanidazol o lobenguano (fabricado por Nycomed); gadolinio texafirina (fabricado por Pharmaciclics); BuDR/broxina (fabricado por NeoPharm); IPdR (fabricado por Sparta); CR2412 (fabricado por Cell Therapeutic); L1X (fabricado por Terrapin); o similares.

En consecuencia, los materiales (por ejemplo, hidrogel) que comprenden una cantidad de radiosensibilizadores son, en particular, adecuados para el tratamiento del cáncer por radioterapia. Una vez que el material (por ejemplo, hidrogel) se adhiere al tejido canceroso, se puede aplicar radioterapia. Típicamente, el cáncer se selecciona del grupo que consiste en cáncer de mama, cáncer de próstata, linfoma, cáncer de piel, cáncer de páncreas, cáncer de colon, melanoma, melanoma maligno, cáncer de ovario, cáncer de cerebro, carcinoma cerebral primario, cáncer de cabeza y cuello, glioma, glioblastoma, cáncer de hígado, cáncer de vejiga, carcinoma de pulmón no microcítico, carcinoma de cabeza o cuello, carcinoma de mama, carcinoma de ovario, carcinoma de pulmón, carcinoma de pulmón microcítico, nefroblastoma, carcinoma de cuello uterino, carcinoma testicular, carcinoma de vejiga, carcinoma pancreático, carcinoma de estómago, carcinoma de colon, carcinoma de próstata, carcinoma genitourinario, carcinoma de tiroides, carcinoma de esófago, mieloma, mieloma múltiple, carcinoma suprarrenal, carcinoma de células renales, carcinoma de endometrio, carcinoma de corteza suprarrenal, insulinoma pancreático maligno, carcinoma carcinoide maligno, coriocarcinoma, micosis fungoide, hipercalcemia maligna, hiperplasia de cuello uterino, leucemia, leucemia linfocítica aguda, leucemia linfocítica crónica, leucemia granulocítica crónica, leucemia granulocítica aguda, leucemia mielógena aguda, leucemia mielógena crónica, tricoleucemia, neuroblastoma, rabdomiosarcoma, sarcoma de Kaposi, trastorno mieloproliferativo crónico, trombocitosis esencial, enfermedad de Hodgkin, linfoma no hodgkiniano, sarcoma de partes blandas, sarcoma osteógeno, macroglobulinemia primaria y retinoblastoma.

En algunos modos de realización, los materiales porosos (por ejemplo, hidrogeles) se cargan con una pluralidad de celdas. De hecho, una diferencia en la porosidad puede facilitar la migración de diferentes tipos de células a las regiones apropiadas del material (por ejemplo, hidrogel). En otro modo de realización, una diferencia en la porosidad puede facilitar el desarrollo de conexiones de célula a célula apropiadas entre los tipos de células que comprenden el material (por ejemplo, hidrogel), requerido para la estructuración apropiada del tejido en desarrollo/reparación/regeneración. Por ejemplo, la extensión de los procesos celulares se puede acomodar más apropiadamente por medio de la porosidad variada del material de andamiaje. Por lo tanto, el material (por ejemplo, hidrogel) puede comprender células de cualquier tejido.

Típicamente, las células se siembran en el material (por ejemplo, hidrogel). De forma alternativa, los materiales (por ejemplo, hidrogeles) se sumergen en una solución de cultivo que comprende las células deseadas durante un tiempo suficiente para permitir la penetración de las células por todo el material (por ejemplo, hidrogel). En particular, el material (por ejemplo, hidrogel) puede soportar la viabilidad y el crecimiento de las células sembradas en cultivo durante largos periodos de tiempo sin inducir la diferenciación. Más en particular, el material (por ejemplo, hidrogel) de la invención puede proporcionar un entorno para el crecimiento celular no estimulado (sin activación por estimulantes del crecimiento)

En algunos modos de realización, las células son células madre pluripotentes o células progenitoras. Las células madre pluripotentes tienen el potencial de diferenciarse en endodermo, mesodermo y ectodermo. Como se usa en el presente documento, "pluripotente" incluye células madre pluripotentes de todas las fuentes, incluyendo células somáticas o madre adultas (CMA) modificadas, es decir, células madre pluripotentes inducidas (CMPi) y células madre similares a embrionarias muy pequeñas (VSEL). Las células madre pluripotentes también se han generado artificialmente (es decir, células madre pluripotentes inducidas (CMPi)) a partir de otras fuentes, tales como placenta o a partir de manipulación genética de células madre adultas (CMA) o incluso células somáticas adultas. Las CMA se localizan en tejidos por todo el cuerpo y funcionan como un depósito para reemplazar las células dañadas o envejecidas. Las CMA, en general, están restringidas en su diferenciación a linajes celulares del aparato y sistema a partir del que se originan (es decir, células madre "multipotentes"), aunque investigaciones recientes sugieren que los tejidos adultos, tales como la médula ósea, pueden albergar células madre pluripotentes latentes denominadas "células madre similares a embrionarias muy pequeñas" o "VSEL".

Típicamente, las células madre adultas se pueden aislar de tejido de mamífero, incluyendo de cualquier órgano adulto, sangre de cordón umbilical o placenta. Las células madre adultas son multipotentes, pero se pueden manipular para proporcionar células madre pluripotentes (CMPi) usando técnicas convencionales.

En algunos modos de realización, las células madre se pueden derivar de mamíferos, tales como, pero sin limitarse a, roedores, cerdos, gatos, perros y primates, incluyendo seres humanos.

En algunos modos de realización, las células madre pluripotentes útiles en el presente documento no son viables. De forma ventajosa, las células madre no viables no forman teratomas. Típicamente, las células madre se pueden hacer no viables con irradiación, fototerapia, tratamiento químico y/o liofilización. La selección del procedimiento para hacer que las células madre pluripotentes sean no viables no está limitada, en particular, pero es preferente que el procedimiento usado sea eficaz para retener el contenido intracelular de las células madre.

En algunos modos de realización, el material (por ejemplo, hidrogel) se siembra con células seleccionadas del grupo que consiste en condrocitos; fibrocondrocitos; osteocitos; osteoblastos; osteoclastos; sinoviocitos; células de médula ósea; células mesenquimatosas; células musculares; células estromales; células madre; células madre embrionarias; células precursoras derivadas de tejido adiposo; células progenitoras de sangre periférica; células madre aisladas de tejido adulto; células transformadas genéticamente; una combinación de condrocitos y otras células; una combinación de osteocitos y otras células; una combinación de sinoviocitos y otras células; una combinación de células de médula ósea y otras células; una combinación de células mesenquimatosas y otras células; una combinación de células estromales y otras células; una combinación de células madre y otras células; una combinación de células madre embrionarias y otras células; una combinación de células progenitoras aisladas de tejido adulto y otras células; una combinación de células progenitoras de sangre periférica y otras células; una combinación de células madre aisladas de tejido adulto y otras células; y una combinación de células transformadas genéticamente y otras células.

En algunos modos de realización, las células se pueden genomanipular para expresar una molécula deseada, tal como, por ejemplo, factor de crecimiento de unión a heparina (HBGF), factor de crecimiento y transformación alfa o beta (TGF beta), factor de crecimiento de fibroblastos (FGF) alfa, factor de crecimiento epidérmico (TGF), factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) y SDF-1, siendo también algunos factores angiogénicos. En otro modo de realización, los factores expresados incluyen hormonas tales como insulina, glucagón y estrógeno. En otro modo de realización, se expresan factores tales como factor de crecimiento nervioso (NGF) o factor morfogénico muscular (MMF), o, en otro modo de realización, TNF alfa/beta.

En algunos modos de realización, los hidrogeles de acuerdo con la invención son adecuados para preparar sustitutos vasculares para reemplazar arterias comprometidas como se describe, por ejemplo, en Chaouat et al. (Chaouat M, Le Visage C, Autissier A, Chaubet F, Letourneur D. The evaluation of a small-diameter polysaccharide-based arterial graft in rats. Biomaterials. 2006 Nov;27(32):5546-53). Dichos sustitutos se pueden preparar de acuerdo con los procedimientos de la invención usando un molde. Dichos sustitutos pueden comprender, a continuación, una población de células para reparar un vaso in vitro o in vivo. En otro modo de realización, las células pueden incluir, pero no se limitan a, células madre mesenquimatosas (MSC), células progenitoras endoteliales (EPC), células endoteliales, células fibroblásticas y células de músculo liso.

En algunos modos de realización, los materiales (por ejemplo, hidrogel) de la invención son adecuados para preparar implantes de cartílago. De este modo, los andamiajes de la invención se pueden cargar con condrocitos, osteocitos; osteoblastos: osteoclastos: células vasculares o mezclas de los mismos, para, a continuación, fijarse al cartílago que se va a reparar por las nanopartículas de la presente invención.

El lecho de implantación del material (por ejemplo, hidrogel) es dependiente del tejido enfermo/lesionado que requiere tratamiento. Por ejemplo, para tratar defectos estructurales en el cartílago articular, menisco y hueso, el material compuesto sembrado con células (por ejemplo, hidrogel) se coloca en el sitio del defecto para promover la reparación del tejido dañado.

En caso de lesiones del sistema nervioso central (SNC), el material (por ejemplo, hidrogel) se puede sembrar con una combinación de células madre neuronales adultas, células madre embrionarias, neurogliocitos y células de Sertoli. En el modo de realización preferente, el andamiaje compuesto se puede sembrar con células de Sertoli derivadas de líneas celulares transformadas, fuentes xenogénicas o alogénicas en combinación con células madre neuronales. Las células de Sertoli se pueden cultivar con el andamiaje compuesto durante un periodo antes de la adición de células madre y la posterior implantación en el lecho de la lesión. Este enfoque puede obviar uno de los principales obstáculos del tratamiento celular para las aplicaciones en el SNC, a saber, la supervivencia de las células madre tras el trasplante. Un andamiaje compuesto que atrapa un gran número de células de Sertoli puede proporcionar un entorno que sea más susceptible para la supervivencia de las células madre.

En consecuencia, el material (por ejemplo, hidrogel) se puede usar eficazmente como materia prima para fabricar tejidos u órganos artificiales, tales como vasos sanguíneos artificiales, esófagos artificiales, nervios artificiales, corazones artificiales, válvulas cardíacas prostáticas, pieles artificiales, implantes ortopédicos, músculos artificiales, ligamentos artificiales, órganos respiratorios artificiales, etc. Además, el material (por ejemplo, hidrogel) se puede preparar en forma de tejido híbrido mezclándose o incorporándose sobre o en otros tipos de biomateriales y con células funcionales derivadas de tejidos u órganos. Puede tener diversas aplicaciones biomédicas, por ejemplo, para el mantenimiento de las funciones celulares, la regeneración de tejidos, etc.

En algunos modos de realización, el material (por ejemplo, hidrogel) como se describe anteriormente puede ser adecuado para el tratamiento de heridas. El material de cicatrización (por ejemplo, hidrogel) incrementará, por tanto, la velocidad de cicatrización. La herida que se va a cicatrizar puede ser el resultado de una variedad de lesiones, enfermedades o dolencias internas o externas, agudas o crónicas, que incluyen, por ejemplo, abrasiones, cortes, perforaciones, incisiones, desgarros, úlceras, quemaduras, heridas quirúrgicas, de bala, por mordedura, por arma blanca o inducidas por dispositivos explosivos improvisados y similares. El material de cicatrización (por ejemplo, hidrogel) se sella, por tanto, a la herida en una cantidad terapéuticamente eficaz para promover la cicatrización. El material (por ejemplo, hidrogel) para el tratamiento de heridas puede comprender además uno o más componentes o agentes adicionales, tales como antibióticos u otros compuestos o agentes antimicrobianos y otros agentes conocidos por mejorar la cicatrización.

En algunos modos de realización, el material (por ejemplo, hidrogel) como se describe anteriormente se puede usar para regenerar o reparar el músculo cardíaco que se ha dañado a través de la edad, la enfermedad o la degeneración. El área afectada del corazón puede incluir, por ejemplo, un área del corazón que afecta a la función cardíaca. La isquemia a corto y/o largo plazo puede dar como resultado la muerte de miocitos, infarto tisular y pérdida de la función contráctil. Por ejemplo, el área que se va a tratar puede incluir penumbra isquémica o un área mejor caracterizada como miocardio en hibernación. El miocardio en hibernación es una afección debida a isquemia aguda o crónica donde determinadas porciones del miocardio presentan una función contráctil anómala o nula, pero las células siguen siendo viables. En consecuencia, el material (por ejemplo, hidrogel) se puede usar, por ejemplo, en la regeneración del músculo cardíaco para una serie de indicaciones principales: (i) ataques cardíacos agudos; (ii) tratamiento para pacientes con insuficiencia cardiaca congestiva; (iii) prevención de otras enfermedades para pacientes que se someten a injerto de derivación de arteria coronaria; (iv) regeneración de tejidos conductores; (v) regeneración del músculo liso de vasos; (vi) regeneración de válvulas; y (vii) desconectar a los pacientes de dispositivos de asistencia ventricular izquierda implantados como puente para el trasplante y/o tratamiento de destino. El músculo cardíaco normalmente no tiene o solo tiene un potencial reparador limitado. De acuerdo con el procedimiento divulgado en el presente documento, el material (por ejemplo, hidrogel) como se describe anteriormente se sella al tejido cardíaco lesionado, el músculo cardíaco regenerado en el sujeto. A este respecto, se proporciona un procedimiento para regenerar o reparar el músculo cardíaco que comprende adherir un material (por ejemplo, hidrogel) como se describe anteriormente a un área dañada o envejecida del corazón con las nanopartículas de la presente invención.

Por tanto, el procedimiento es, en particular, adecuado para mejorar la fracción de expulsión (FE) y/o para disminuir el tamaño del infarto. Por un enfoque, el tratamiento del corazón como se describe en el presente documento puede proporcionar una mejora significativa en la función cardíaca de modo que no sea necesario ningún otro tratamiento. Por otro enfoque, el tratamiento del corazón puede prolongar la supervivencia del sujeto antes de un tratamiento más radical, incluyendo trasplante de corazón.

El término "nanopartículas" significa partículas de 2 a 500 nm e incluso más preferentemente de 5 a 300 nm de tamaño. Para la mayoría de las nanopartículas, el tamaño de las nanopartículas es la distancia entre los dos puntos más distantes en la nanopartícula. Para las nanopartículas anisótropas, tales como tubos, bigotes o cilindros, el tamaño del diámetro es el diámetro del cilindro más pequeño en el que se inscribe la nanopartícula. El tamaño de las nanopartículas se puede determinar por diferentes procedimientos, tales como la dispersión de la luz dinámica (DLS), dispersión de rayos X de ángulo pequeño (SAXS), medidor de partículas de movilidad de barrido (SMPS), microscopia electrónica de barrido (SEM), microscopia electrónica de transmisión (TEM) (Orts-Gil, G., K. Natte, et al. (2011), Journal of Nanoparticle Research 13(4): 1593-1604; Alexandridis, P. y B. Lindman (2000), Amphiphilic Block Copolymers: Self-Assembly and Applications, Elsevier Science; Hunter, R. J. y L. R. White (1987). Foundations of colloid science, Clarendon Press.).

Las nanopartículas se seleccionan de nanopartículas minerales sólidas seleccionadas del grupo que consiste en óxidos de metal, alúmina, sílice, caolín, hidroxiapatita, carbonato de calcio, silicatos, tales como micas, cuarzo, zeolitas y arcillas, tales como hectorita, laponita, montmorillonita, bentonita, esmectita.

Las nanopartículas que se adsorben en la superficie se pueden fabricar de diferente naturaleza química, de diferentes tamaños y/o de diferentes conformaciones.

Las nanopartículas pueden estar en forma de esfera, aguja, escama, plaqueta, tubo, fibra, cubo, prisma, bigotes o tener una conformación irregular.

Las nanopartículas incluyen, sin limitación, nanofibrillas, nanochips, nanolátex, nanotubos, nanopartículas expandibles.

En algunos modos de realización, las partículas pueden ser partículas de óxidos de metal, tales como óxidos de hierro (FeO, Fe2O3, Fe3O4), óxidos de cerio (CeO), alúmina (AhO3), óxido de circonio (ZrO2), óxido de titanio (TiO2), titanatos (BaTiOs, Ba0.5Sr0.5TiO3, SrTiOs), óxido de indio (In2O3), óxido de estaño

(SnO2), óxido de antimonio (Sb2O3), óxido de magnesio (MgO), óxido de calcio (CaO), óxidos de manganeso (Mn3O4, MnO2), óxido de molibdeno (MoO3), sílice (SiO2), óxido de cinc (ZnO), óxido de itrio (Y2O3), oxicloruro de bismuto, óxidos de cobre (CuO, Cu2O).

En algunos modos de realización, las nanopartículas se seleccionan de: arcillas, silicatos, alúmina, sílice, caolín, hidroxiapatita, nanopartículas magnéticas como óxidos de hierro, carbonatos de calcio. Se pueden injertar moléculas pequeñas o cadenas poliméricas para estabilizar nanopartículas en suspensiones cuando sea necesario.

En algunos modos de realización, al menos una parte de las nanopartículas son nanopartículas de sílice.

En algunos modos de realización, las nanopartículas actuarán como agentes de contraste de los que se pueden formar imágenes directamente. El modo de realización puede encontrar diversas aplicaciones. En particular, las nanopartículas de contraste pueden marcar el material y, tras su implantación en el sujeto, será posible formar de imágenes de él in vivo. En particular, el modo de realización ofrece la posibilidad de un procedimiento de formación de imágenes estructural o funcional, por ejemplo, para implantar el material en el sujeto con guía de formación de imágenes, para seguir la implantación del material para verificar que se produce el mantenimiento del material en el lecho de implantación o para verificar que se produce la biodegradabilidad del material. En particular, cuando el material se deba reemplazar por disfunción o vencimiento del tiempo límite, el médico tendrá la oportunidad de formar de imágenes de él para analizar la implantación y, a continuación, elegir el mejor procedimiento quirúrgico. En consecuencia, las nanopartículas pueden ser detectables por técnicas de formación de imágenes tales como ultrasonografía, elastografía, formación de imágenes de ondas de corte supersónicas, resonancia magnética (RM), tomografía por emisión de positrones (PET), tomografía computarizada por emisión monofotónica (SPECT), espectroscopia de fluorescencia, tomografía computarizada, radiografía de rayos X o cualquier combinación de estas técnicas.

En algunos modos de realización, las nanopartículas están diseñadas para ser detectables por formación de imágenes por rayos X. En particular, las nanopartículas pueden ser nanopartículas de núcleo y de núcleo-corteza que contienen yodo para formación de imágenes por rayos X como se describe en el documento WO 2006106513. Por ejemplo, es posible polimerizar monómeros de vinilo que lleven grupos laterales sustituidos con yodo para formar nanopartículas poliméricas que tengan un contenido de yodo considerable.

En algunos modos de realización, las nanopartículas están diseñadas para ser detectables por resonancia magnética (RM). La RM, que es una aplicación de la resonancia magnética nuclear (RMN), se ha convertido en una de las técnicas no invasivas más poderosas en la medicina clínica de diagnóstico y en la investigación biomédica. La RM tiene la ventaja (sobre otros procedimientos de formación de imágenes de alta calidad) de no depender de radiación ionizante potencialmente dañina. Por tanto, en algunos modos de realización, la nanopartícula comprende al menos un ión metálico paramagnético. Los ejemplos de iones metálicos paramagnéticos detectables por RM son gadolinio III (Gd3+), cromo III (Cr3+), disprosio III (Dy3+), hierro III (Fe3+), manganeso II (Mn2+) e iterbio III (Yb3+). En determinados modos de realización preferentes, el ión metálico paramagnético es gadolinio III (Gd3+). El gadolinio es un agente de contraste aprobado por la FDA para RM.

En algunos modos de realización, las nanopartículas consisten en partículas de óxido de hierro superparamagnético ultrapequeño (USPIO). Las partículas de USPIO se encuentran actualmente bajo investigación como agentes de contraste para formar imágenes de patologías humanas (C. Corot et al., Adv. Drug Deliv. Rev., 2006, 56: 1472-1504). Están compuestas por un núcleo de óxido de hierro cristalino que contiene miles de átomos de hierro que proporcionan una gran perturbación de la señal de resonancia magnética del agua circundante. A diferencia de otros tipos de nanopartículas, tales como puntos cuánticos (actualmente bajo investigación como sondas fluorescentes extremadamente sensibles), las partículas de USPIO presentan una muy buena biocompatibilidad. Se requiere un recubrimiento químico de las partículas de USPIO para garantizar su dispersión en medios biológicos. Actualmente se usan polisacáridos, tales como dextrano y sus derivados carboximetilados, como recubrimientos. Las partículas de USPIO son conocidas en la técnica y se han descrito (véanse, por ejemplo, J. Petersein et al., Magn. Reson. Imaging Clin. Am., 1996, 4: 53-60; B. Bonnemain, J. Drug Target, 1998, 6: 167-174; E.X. Wu et al., NMR Biomed., 2004, 17: 478-483; C. Corot et al., Adv. Drug Deliv. Rev., 2006, 58: 1471-1504; M. Di Marco et al., Int. J. Nanomedicine, 2007, 2: 609-622). Las partículas de USPIO están disponibles comercialmente, por ejemplo, a partir de AMAG Pharmaceuticals, Inc. bajo los nombres comerciales Sinerem® y Combidex®.

En algunos modos de realización, las nanopartículas están diseñadas para ser detectables por espectroscopia de fluorescencia. Las propiedades ópticas favorables de los restos fluorescentes que se van a usar en la práctica divulgada en el presente documento incluyen alto coeficiente de absorción molecular, alto rendimiento cuántico de fluorescencia y fotoestabilidad. Los restos fluorescentes preferentes presentan longitudes de onda de absorción y emisión en el visible (es decir, entre 400 y 700 nm) o en el infrarrojo cercano (es decir, entre 700 y 950 nm). La selección de un resto fluorescente particular se regirá por la naturaleza y las características de los sistemas de iluminación y detección usados en el procedimiento de diagnóstico. La formación de imágenes de fluorescencia in vivo usa una cámara sensible para detectar la emisión de fluorescencia de fluoróforos en mamíferos vivos de cuerpo entero. Para superar la atenuación de fotones en tejido vivo, en general, son preferentes fluoróforos con emisión en la región del infrarrojo cercano (NIR) (J. Rao et al., Curr. Opin. Biotechnol., 2007, 18: 17-25). La lista de sondas en la NIR continúa creciendo con la reciente adición de nanopartículas orgánicas, inorgánicas y biológicas fluorescentes. Los avances recientes en las estrategias de formación de imágenes y técnicas indicadoras para la formación de imágenes de fluorescencia in vivo incluyen enfoques novedosos para mejorar la especificidad y la afinidad de las sondas, y para modular y amplificar la señal en los sitios objetivo para una sensibilidad potenciada. Otros desarrollos que surgen tienen como objetivo lograr una formación de imágenes de fluorescencia in vivo de alta resolución, multimodalidad y basadas en la vida útil. Numerosos restos fluorescentes con una amplia variedad de estructuras y características son adecuados para su uso en la práctica de la presente invención. Los marcadores fluorescentes adecuados incluyen, pero no se limitan a, puntos cuánticos (es decir, nanocristales semiconductores inorgánicos fluorescentes) y tintes fluorescentes, tales como Texas red, fluoresceína-isotiocianato (FITC), ficoeritrina (PE), rodamina, fluoresceína, carbocianina, Cy-3TM y Cy-5TM (es decir, 3- y 5-N,N'-dietiltetra-metilindodicarbocianina, respectivamente), tintes Cy5.5, Cy7, DY-630, DY-635, DY-680, y Atto 565, merocianina, colorante de estiril, colorante de oxonol, colorante BODIPY (es decir, fluoróforo de difluoruro de boro-dipirrometeno), y análogos, derivados o combinaciones de estas moléculas.

Las nanopartículas que se usan en la invención se seleccionan en función de la naturaleza o material tisular. Las nanopartículas se deben poder adsorber en la superficie tisular o del material. La selección de la suspensión de nanopartículas apropiada se puede lograr sometiendo a prueba la afinidad de las nanopartículas (adsorción) con el tejido o material. En resumen, un primer procedimiento se basa en la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier acoplada con ^a T^r . La reflectancia total atenuada (ATR) es una técnica de muestreo usada conjuntamente con espectroscopia infrarroja que posibilita examinar las superficies de las muestras. Se puede lograr la detección y la cuantificación de la capa de nanopartículas adsorbidas sobre la superficie tisular o del material. El procedimiento propuesto consiste en sumergir el material o muestra tisular en la solución de nanopartículas o depositar una gotícula de solución de nanopartículas en la superficie tisular, a continuación, el material o muestra tisular se empapa y lava en un gran volumen de agua durante varios días. Las muestras se pueden secar antes del análisis por ATR-FTIR. La presencia de una capa de nanopartículas adsorbidas en la superficie tisular o del material que persiste después del empape posibilita seleccionar las nanopartículas apropiadas para su uso como adhesivo. Por el contrario, la ausencia de nanopartículas en la superficie tisular o del material implica propiedades adhesivas débiles de las nanopartículas sometidas a prueba. De forma alternativa, un segundo procedimiento se basa en la microscopia electrónica de barrido (SEM) en combinación con rayos X de energía dispersiva (EDX). La preparación del material o muestra tisular es idéntica a la divulgada anteriormente para el procedimiento de ATR-FTIR. EDX es una técnica analítica usada para el análisis elemental o caracterización química de una muestra. Se sondean los primeros micrómetros de la superficie. Finalmente, con el procedimiento de isotermas térmicas (Hourdet, D. y L. Petit (2010). Macromolecular Symposia. C. S. Patrickios. Weinheim, Wiley-V C H Verlag Gmbh. 291-292: 144-158.) el profesional experto también puede determinar comparativamente las nanopartículas más adecuadas para proporcionar adhesión a la superficie tisular o puede llevar a cabo isotermas térmicas que ajusten el pH para optimizar el mecanismo de adsorción, por ejemplo, para macromoléculas de poli(ácido acrílico) (PAA) aniónicas en la superficie de sílice (Wisniewska, M. (2010) Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 101(2), 753-760. doi:10.1007/s10973-010-0888-4).

Las nanopartículas se aplican en la superficie como una suspensión (o dispersión) acuosa de nanopartículas. Las suspensiones acuosas de nanopartículas están disponibles comercialmente. Se pueden mencionar las suspensiones acuosas de sílice coloidal Ludox® de Grace Davison. Se pueden preparar para cualquiera de los materiales mencionados anteriormente usando procedimientos conocidos por el profesional experto por el procedimiento de Stober et al. (Controlled growth of monodisperse silica spheres in the micron size range, Journal of colloid and interface science (1968)). De forma ventajosa, la suspensión acuosa de nanopartículas que se puede usar de acuerdo con la invención no contiene ningún otro agente adhesivo. Significa que la suspensión acuosa de nanopartículas no contiene ningún compuesto conocido como agente adherente en una concentración que le permita desempeñar la función de agente adhesivo. Entre los agentes adhesivos conocidos, se pueden mencionar adhesivos sintéticos, tales como monómeros, polímeros sintéticos (distintos de nanopartículas poliméricas), de forma notable, cianoacrilatos, uretanos, dendrímeros; o adhesivos naturales, tales como fibrina, colágeno, gelatina y polisacáridos.

En algunos modos de realización, la suspensión acuosa de nanopartículas consiste esencialmente en nanopartículas suspendidas en agua. Significa que otros componentes pueden estar presentes en la suspensión, pero no modifican las propiedades de la suspensión de manera notoria. Especialmente, otros componentes pueden estar presentes en la suspensión, pero se tienen que seleccionar para no modificar las propiedades adhesivas de la suspensión (por ejemplo, propiedad de dispersión de las nanopartículas).

Típicamente, la preparación de nanopartículas adecuada para dispersar las nanopartículas contiene no más de un 20 %, o mejor, no más de un 10 % en peso de otro agente adherente en comparación con el peso de la materia seca de la composición, respectivamente, suspensión acuosa, preferentemente menos de un 5 % en peso, incluso más preferentemente menos de un 2 % y, mejor, menos de un 1 %, incluso mejor, menos de un 0,5 %.

Sin embargo, en la preparación pueden estar presentes materiales distintos de las nanopartículas adecuados para dispersar las nanopartículas y, de forma notable, pueden estar presentes en la preparación iones minerales u orgánicos. Entre los componentes que pueden estar presentes en la preparación de nanopartículas, se pueden mencionar: iones minerales u orgánicos, pequeñas moléculas orgánicas, proteínas, líquidos fisiológicos. De forma notable, dichos componentes pueden ser antinfecciosos, antibacterianos, conservantes, antibióticos, PEG, polímeros de naturaleza variable... En algunos modos de realización, la preparación de nanopartículas comprende una cantidad de agente farmacéutico o un agente activo biológico como se describe anteriormente para el hidrogel.

De acuerdo con la invención, las nanopartículas tienen la función de agente adherente en las composiciones en las que están presentes. En las preparaciones como se describe anteriormente, las nanopartículas representan de un 10 a un 100 % en peso del peso de la materia seca de la preparación. Típicamente, las nanopartículas representan de un 20 a un 100 % en peso del peso de la materia seca de la preparación (por ejemplo, la suspensión acuosa), incluso más preferentemente de un 30 a un 100 %, y, de forma ventajosa, de un 40 a un 100 %, mejor, de un 50 a un 100 %, incluso mejor, de un 60 a un 100 %, preferentemente de un 70 a un 100 %, incluso mejor, de un 80 a un 100 %, incluso más preferentemente de un 90 a un 100 %. De acuerdo con un modo de realización particular, las nanopartículas representan de un 95 a un 100 % en peso del peso de la materia seca de la preparación (por ejemplo, la suspensión acuosa), incluso mejor, de un 98 a un 100 %, e incluso más preferentemente de un 99 a un 100 %.

Las concentraciones se ajustan para obtener viscosidades adecuadas para la aplicación. En general, se usan suspensiones de viscosidad de aproximadamente 10 Pa.s o menos, preferentemente menores viscosidades (10­ 3 Pa.s). Para partículas no esféricas, como partículas de CNT o de tipo CNC, la concentración se ajusta de modo que la viscosidad siga siendo bastante baja.

El pH de la suspensión de nanopartículas puede ser de cualquier valor de 1 a 14 y se adapta de acuerdo con la aplicación. El pH se puede ajustar para optimizar la adsorción, por ejemplo, para macromoléculas de poli(ácido acrílico) (PAA) aniónicas en la superficie de sílice (Wisniewska, M. (2010), Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 101(2), 753-760. Doi:10.1007/s10973-010-0888-4),), pero también para mantener la estabilidad de la composición de nanopartículas. Para geles polielectrolíticos o anfóteros, el pH de la composición de nanopartículas se ajusta para obtener nanopartículas de cargas opuestas a las cargas del gel.

Típicamente, la preparación de las nanopartículas de la invención se aplica usando técnicas convencionales. Los posibles enfoques son recubrimiento, inmersión, pulverización, esparcimiento y colada con disolvente. Más en particular, dicha aplicación es aplicación manual, aplicación con aplicador, aplicación con instrumentos, aplicación con pulverizador manual, aplicación con pulverizador de aerosol, aplicación con jeringa, aplicación con punta sin aire, aplicación con punta asistida por gas, aplicación percutánea, aplicación superficial, aplicación tópica, aplicación interna, aplicación enteral, aplicación parenteral, aplicación protectora, aplicación con catéter, aplicación endoscópica, aplicación artroscópica, aplicación con andamiaje de encapsulación, aplicación con endoprótesis vascular, aplicación con apósito para heridas, aplicación con parche vascular, aplicación con injerto vascular, aplicación guiada por imágenes, aplicación radiológica, aplicación con cepillo, aplicación con envoltura, o aplicación por goteo.

En algunos modos de realización, en particular, para la aplicación cutánea, las nanopartículas se pueden depositar en el tejido con medios típicamente seleccionados del grupo que consiste en un parche, un apósito, un elastoplasto o una tirita que tenga una pluralidad de cápsulas (por ejemplo, nanocápsulas) que tienen la capacidad de liberar las nanopartículas (por ejemplo, en forma de polvo o de una solución) cuando entran en contacto con el tejido (por ejemplo, debido a una variación de temperatura, presión física, presión osmótica...). A continuación, después de un tiempo, se pueden sacar los medios y el material o tejido se puede aproximar con el tejido donde se adsorbieron las nanopartículas.

La cantidad de nanopartículas depositadas en la superficie de la superficie tisular (o hidrogel) es de 0,1 mg/m2 a 10 g/m2. Dependiendo del tamaño de las nanopartículas, se debe ajustar la cobertura de la superficie. Estos valores pueden ser de 1 mg/m2, preferentemente para partículas pequeñas, y de hasta 0,2 g/m2, preferentemente para partículas grandes. Para partículas grandes (típicamente del orden de 300 nm) la cobertura es grande, del orden de 4 g/m2. Para partículas de menor tamaño (diámetro de aproximadamente 2 nm) las tasas de cobertura son preferentemente del orden de 10 mg/m2. En particular, se cree que se obtiene una adhesión óptima para una monocapa densa en la superficie de las nanopartículas. La densidad de cobertura se puede evaluar en el ensamblaje por ATR-FTIR o por SEM.

En algunos modos de realización, el volumen de nanopartículas que se deposita en la superficie varía de 0,01 a 5 |jl por mm2. Típicamente, se deposita en la superficie un volumen de 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2; 2,1; 2,2; 2,3; 2,4; 2,5; 2,6; 2,7; 2,8; 2,9; 3; 3,1; 3,2; 3,3; 3,4; 3,5; 3,6; 3,7; 3,8; 3,9; 4; 4,1; 4,2; 4,3; 4,4; 4,5; 4,6; 4,7; 4,8; 4,9; o 5 j l por mm2.

En algunos modos de realización, las nanopartículas se adsorben en las dos superficies que se deben adherir (es decir, las dos superficies tisulares, la superficie tisular y la superficie del material). Sin embargo, en un modo de realización preferente solo se adsorbe una superficie con las nanopartículas. Por ejemplo, cuando un material se debe adherir a un tejido, es preferente absorber las nanopartículas en la superficie del material en lugar de en la superficie tisular. En algunos modos de realización, puede ser deseable obtener solo una capa de nanopartículas.

En algunos modos de realización, la etapa de aproximación es una aproximación manual, una aproximación mecánica, una aproximación con sutura, una aproximación con grapa, una aproximación con malla sintética, una aproximación con malla biológica, una aproximación transversal, una aproximación longitudinal, una aproximación de extremo a extremo, o una aproximación con superposición.

En algunos modos de realización, las dos superficies tisulares se aproximan durante un tiempo que varía de 5 s a 2 min, preferentemente de 10 s a 1 min, más preferentemente de 20 s a 50 s. En particular, las 2 superficies tisulares se aproximan durante 20; 21; 22; 23; 24; 25; 26; 27; 28; 29; 30; 31; 32; 33; 34; 35; 36; 37; 38; 39; 40; 41; 42; 43; 44; 45; 46; 47; 48; 49; 50; 51; 52; 53; 54; 55; 56; 57; 58; 59; 60; 61; 62; 63; 64; 65; 66; 67; 68; 69; 70; 71; 72; 73; 74; 75; 76; 77; 78; 79; 80; 81; 82; 83; 84; 85; 86; 87; 88; 89; 90; 91; 92; 93; 94; 95; 96; 97; 98; 99; 100; 101; 102; 103; 104; 105; 106; 107; 108; 109; 110; 111; 112; 113; 114; 115; 116; 117; 118; 119; 120; 121; 122; 123; 124; 125; 126; 127; 128; 129; 130; 131; 132; 133134 135 136 137 138 139 140141 142143 144145 146 147148 149150151 152153154155156157158159160161 162163164 165166167168169170171 172 173174 175176177178179180181 182183184185186187 188189190 191192193194195196197198 199200 201202203204205206207208209210211 212213 214215216217218219220221222223224 225226 227228229230231232233234235236237238239240241242243244245246247248249250 251 252 253254255256257258259260261262263264265266267268269270271272273274275276 277278 279280281282283284285286287288289290291 292293294295296297298299 o 300 s.

En algunos modos de realización, las nanopartículas simplemente se absorben en la superficie del material justo antes de aplicarse al tejido. Típicamente, el médico que desea adherir un material en un tejido prepara el material como se describe anteriormente adsorbiendo las nanopartículas en la superficie del material. A continuación, aproxima el material y el tejido durante un tiempo suficiente para permitir que las superficies del material y el tejido se adhieran entre sí.

En algunos modos de realización, las nanopartículas se adsorben previamente en la superficie del material. En consecuencia, la invención engloba el uso de materiales listos para su uso que se pueden preparar de manera industrial y, a continuación, almacena de manera apropiada. Una vez que el médico quiera usar el material, simplemente tiene que liberar el material y adherirlo al tejido sin ninguna preparación. Por ejemplo, no es necesario hidratar el material antes de aplicarlo al tejido. El material, tal como hidrogel, se puede aplicar, por tanto, directamente al tejido y se adherirá automáticamente al tejido. Por ejemplo, el hidrogel se hinchará naturalmente en contacto con los líquidos biológicos presentes en el lecho de implantación (por ejemplo, sangre, linfa, exudados...).

En consecuencia, otro objeto de la invención se refiere a un material como se describe anteriormente, en el que se adsorbe una cantidad de nanopartículas en al menos una superficie del material.

El material típicamente se prepara como se describe anteriormente. Por ejemplo, el material se puede sumergir en una suspensión acuosa de nanopartículas durante un tiempo suficiente para permitir que las nanopartículas se adsorban en la superficie del material. De forma alternativa, se deposita una cantidad de nanopartículas en la superficie del material con un cepillo que previamente se sumergió en una suspensión acuosa de nanopartículas. La suspensión acuosa de nanopartículas también se puede pulverizar en la superficie del material. A continuación, el material se puede secar, opcionalmente liofilizar (por ejemplo, hidrogel), esterilizar, envasar y almacenar adecuadamente para un uso médico posterior. En algunos modos de realización, se dispersa un polvo de nanopartículas (por ejemplo, por pulverización) en la superficie del material y, a continuación, se lava el exceso. A continuación, el material se liofiliza opcionalmente (por ejemplo, hidrogel), esteriliza, envasa y almacena apropiadamente para un uso médico posterior.

En consecuencia, una variante del procedimiento divulgado en el presente documento para adherir un material a un tejido biológico en un sujeto que lo necesite comprende las etapas de proporcionar el material en el que las nanopartículas se adsorbieron previamente en al menos una superficie y aproximar el material y el tejido biológico durante un tiempo suficiente para permitir que el material y el tejido biológico se adhieran entre sí.

Como se ejemplifica a continuación en el presente documento, los procedimientos divulgados en el presente documento pueden encontrar aplicaciones médicas muy diversas. En particular, los procedimientos divulgados en el presente documento proporcionan las siguientes ventajas. En primer lugar, los procedimientos divulgados en el presente documento se pueden usar directamente in vivo incluso en presencia de líquidos corporales tales como sangre, linfa, exudados, orina, bilis, contenido intestinal... En consecuencia, los procedimientos divulgados en el presente documento se pueden aplicar en tejidos que normalmente están perfundidos o se pueden aplicar a tejidos que tienen fugas (por ejemplo, sangre). En particular, los autores de la invención demuestran sorprendentemente que las nanopartículas se pueden adsorber en las superficies tisulares de una manera suficiente para adherirse incluso si una parte de las mismas fluye por la presencia del líquido corporal, en particular, sangre. En segundo lugar, los procedimientos divulgados en el presente documento ofrecen la ventaja de mantener las integridades física, química y biológica del tejido donde se adsorben las nanopartículas. En particular, como se demuestra por los autores de la invención, no se crea ninguna barrera física (como se observa, en general, con los pegamentos fabricados de cianoacrilato) que prevenga la difusión tisular, por ejemplo, la circulación de moléculas biológicas, células (por ejemplo, células inmunitarias) o líquidos entre los tejidos adherentes o entre el material (por ejemplo, hidrogel) y el tejido. En particular, se mantienen las propiedades físicas del tejido, en particular, la elasticidad del tejido. En tercer lugar, los procedimientos divulgados en el presente documento son muy fáciles de establecer y se pueden realizar muy rápidamente en condiciones muy diferentes (temperatura, presencia de líquidos corporales, órganos o tejidos en movimiento (por ejemplo, un corazón palpitante)...). La adhesión ofrecida por el procedimiento divulgado en el presente documento puede ser una adhesión permanente o una adhesión temporal. Por ejemplo, un experto en la técnica puede imaginar que los procedimientos divulgados en el presente documento se pueden realizar durante un procedimiento quirúrgico para prevenir de manera urgente una fuga de vasos sanguíneos hasta que el cirujano estabilice el ensamblaje hemostático con suturas, mallas o grapas.

En consecuencia, en algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados para sellar un defecto entre un primer y segundo tejido en el sujeto.

En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados para proporcionar una barrera, por ejemplo, frente a la contaminación microbiana, infección, exposición a sustancias químicas o fármacos, inflamación o metástasis.

En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados para estabilizar la orientación física de una primera superficie tisular con respecto a una segunda superficie tisular.

En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados para reforzar la integridad de una primera y segunda superficie tisular lograda, por ejemplo, por suturas, grapas, fijadores mecánicos o malla.

En algunos modos de realización, el procedimiento divulgado en el presente documento es, en particular, adecuado para proporcionar un control de la hemorragia.

En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados para la administración de fármacos incluyendo, por ejemplo, fármacos para controlar hemorragias, tratar una infección o neoplasia maligna o promover la regeneración de tejidos.

En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en cirugía bariátrica, cirugía cardíaca, cirugía torácica, cirugía de colon y recto, cirugía dermatológica, cirugía general, cirugía ginecológica, cirugía maxilofacial, neurocirugía, cirugía obstétrica, cirugía oncológica, cirugía oftalmológica, cirugía bucal, cirugía ortopédica, cirugía otorrinolaringológica, cirugía pediátrica, cirugía plástica, cirugía estética y reparadora, cirugía podiátrica, cirugía de columna, cirugía de trasplante, cirugía de traumatismo, cirugía vascular, cirugía urológica, cirugía dental, cirugía veterinaria, cirugía endoscópica, anestesiología, un procedimiento de radiología intervencionista, un procedimiento de medicina de urgencias, un procedimiento de combate, una reparación de desgarro profundo o superficial, un procedimiento cardiológico, un procedimiento de medicina interna, un procedimiento de cuidados intensivos, un procedimiento endocrinológico, un procedimiento gastroenterológico, un procedimiento hematológico, un procedimiento hepatológico, un procedimiento radiológico de diagnóstico, un procedimiento de enfermedad infecciosa, un procedimiento nefrológico, un procedimiento oncológico, un procedimiento proctológico, un procedimiento de medicina pulmonar, un procedimiento reumatológico, un procedimiento pediátrico, un procedimiento de medicina física o de medicina de rehabilitación, un procedimiento geriátrico, un procedimiento de cuidados paliativos, un procedimiento genético médico, un procedimiento fetal o una combinación de los mismos.

En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en una reparación de la duramadre, una anastomosis nerviosa, un procedimiento endoscópico, una reparación de la base del cráneo, un procedimiento de discectomía, una prevención de la fibrosis después de discectomía lumbar, un procedimiento de prevención de la formación de cicatrices, un procedimiento en la fosa posterior, una reparación de aneurisma, una reparación de malformación arteriovenosa, un procedimiento de prevención o reparación de rinorrea de líquido cefalorraquídeo, un procedimiento de fusión, un procedimiento para prevenir la fractura de cuerpos vertebrales debilitados, un procedimiento para reparar una hernia de disco o para prevenir la progresión de la hernia de disco, un procedimiento para proporcionar factores de crecimiento en cirugía de la columna, un procedimiento para prevenir o controlar el espacio muerto o seroma en cirugía de la columna, un procedimiento de neurocirugía endoscópica o cirugía de la columna o un procedimiento para reparar un portal de entrada en nucleoplastia.

En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados para la reparación de hernia. Una hernia se produce cuando un órgano, intestino o tejido adiposo se introduce a través de un orificio o un punto débil en el músculo o tejido conjuntivo circundante. Las hernias a menudo se producen en la pared abdominal. A veces, una hernia puede ser visible como una protuberancia externa, en particular, al hacer esfuerzos o cargar peso. Los tipos más comunes de hernias son la hernia inguinal, que se produce en la ingle interna, la hernia femoral, que se produce en la parte superior del muslo/parte exterior de la ingle, la hernia incisional, que se produce a través de una incisión o cicatriz en el abdomen, la hernia ventral, que se produce en la pared abdominal/ventral, la hernia umbilical, que se produce en el ombligo y la hernia de hiato, que se produce en el interior del abdomen, a lo largo de la parte superior del estómago/diafragma. La mayoría de las hernias están provocadas por una combinación de presión y una abertura o debilidad del músculo o tejido conjuntivo. La presión empuja un órgano o tejido a través de la abertura o punto débil. A veces, la debilidad muscular está presente al nacer, pero con mayor frecuencia se produce más adelante en la vida. Cualquier cosa que provoque un incremento de la presión abdominal puede provocar una hernia, incluyendo obesidad, levantamiento de objetos pesados, diarrea o estreñimiento, o tos o estornudos persistentes. La mala alimentación, el tabaquismo y el sobreesfuerzo pueden debilitar los músculos y contribuir a la probabilidad de una hernia.

En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en un procedimiento laparoscópico, un hematoma, un colgajo subcutáneo, una mastectomía, una abdominopastia, una resección intestinal, una anastomosis intestinal, una tiroidectomía, una fuga anastomótica después de un procedimiento de derivación gástrica, un procedimiento de prevención de adhesión peritoneal, una lesión por quemadura, una fístula en el ano, una fuga pancreática, un seroma después de disección axial, un soporte intralesional para el procedimiento de extirpación de tumores, una lesión en el bazo, una apendicectomía, una colecistectomía, un procedimiento de reparación de úlcera péptica o gástrica, cierre de espacio muerto para prevenir un seroma en un procedimiento quirúrgico general, fijación y sellado del sitio de inserción de un dispositivo transcutáneo, o una colostomía u otro procedimiento de estoma.

En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en una linfadenectomía cervical, una amigdalectomía, una adenoidectomía, un procedimiento de extirpación de tumores, una reparación del seno frontal, un procedimiento otorrinolaringológico endoscópico o cirugía del tabique nasal.

En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en un procedimiento de injerto vascular, un procedimiento de reparación de hemorragia anastomótica, una anastomosis primaria, un procedimiento endovascular percutáneo, un procedimiento de injerto vascular protésico, una reparación de la arteria femoral, una reparación de la arteria carótida, fijación de células endoteliales a injertos protésicos para crear un nuevo revestimiento endotelial, un procedimiento de cirugía vascular endoscópica o una reparación aórtica.

En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en la amniocentesis, la ruptura prematura de las membranas amnióticas, un procedimiento obstétrico endoscópico o un procedimiento de oclusión de cuello uterino.

En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en una oclusión de las trompas de Falopio, un procedimiento anticonceptivo, un procedimiento de incontinencia urinaria, una reparación de cistocele, una reparación de rectocele, una reparación del suelo pélvico, un procedimiento de reparación vulvovaginal, un procedimiento de injerto de membrana amniótica, un procedimiento ginecológico endoscópico o la fijación de la transferencia embrionaria con fertilización in vitro. En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en una implantación de células de los islotes pancreáticos, un trasplante de hígado, un trasplante de riñón, un trasplante de páncreas, un procedimiento de trasplante endoscópico o una combinación de los mismos. En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en la oclusión traqueal con globo, el cierre de membranas amnióticas o un procedimiento fetoscópico. En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en una lobulectomía pulmonar, bilobulectomía, lobulectomía en manguito, bullectomía, segmentectomía, resección pulmonar en cuña, una fuga de aire, una reparación de fístula traqueoesofágica, una reparación neotraqueal, una fuga pleural, un procedimiento toracoscópico o boncoscópico, un procedimiento de cirugía torácica endoscópica, cierre de un defecto traqueal o bronquial o reparación de una fístula broncopleural. Por tanto, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en cirugía pulmonar. Los tipos de cirugía pulmonar incluyen lobulectomía, biopsia pulmonar, extirpación de tejido pulmonar y neumonectomía. Los riesgos asociados con la cirugía pulmonar incluyen infección de la herida; hemorragia interna posquirúrgica; fugas de aire; dolor o entumecimiento en el sitio de incisión; e infección de los pulmones (neumonía). Además, se observa con frecuencia fuga de aire después de procedimientos torácicos, tales como resección y decorticación pulmonares. Es importante crear un sello hermético para prevenir o reducir las complicaciones graves, tales como fístulas broncopleurales y e infección resultante del drenaje torácico prolongado, tiempo de recuperación prolongado y morbilidad posoperatoria relacionada con la cirugía pulmonar. Por tanto, el procedimiento divulgado en el presente documento es, en particular, útil para prevenir algunos de los aspectos problemáticos de la cirugía pulmonar, tales como el tratamiento del neumotórax y fugas pulmonares.

En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en un procedimiento ocular, un procedimiento retiniano, un procedimiento de desprendimiento de retina, una reparación corneal, un procedimiento de glaucoma, un procedimiento de dispositivo de drenaje de glaucoma, un procedimiento con láser, un procedimiento de colgajo de tejido después de cirugía con láser, una reparación conjuntival, una reparación de terigio, cirugía de cataratas, reparación de degeneración macular húmeda o seca, un procedimiento oftalmológico endoscópico o un procedimiento de colgajo de la esclerótica. En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en el cierre de heridas bucales, una lesión en la lengua, una lesión en la mejilla, una lesión en el lecho dental, una extracción de muela del juicio, un procedimiento en el conducto radicular, un procedimiento de reparación de puente, una afta bucal, una herida en la encía o procedimiento de injerto, extirpación de un tumor bucal u otra lesión, un procedimiento de cirugía bucal endoscópica o cirugía periodontal a colgajo.

En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en cejaplastia, reparación de seroma con colgajo, cirugía estética, reparación de ptosis, ritidectomía, colgajo fasciocutáneo, cirugía de remodelación corporal, seroma después de cirugía reparadora de mama, cara y cuerpo, una rinoplastia, un injerto de piel en el lecho de una herida o quemadura, una transferencia muscular al lecho de una herida, un colgajo musculocutáneo, una lesión en decúbito, una afección ulcerosa, una úlcera diabética, un procedimiento de remodelación corporal, un procedimiento de liposucción, una reparación del lecho donante de un injerto de piel, un procedimiento de cirugía plástica endoscópica o una reparación del lecho donante de transferencia muscular.

En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en la hemorragia anastomótica de la arteria coronaria, un procedimiento de colocación de válvula cardíaca, colocación de un parche ventricular, control de la hemorragia de adhesiones durante un procedimiento cardíaco reoperatorio, hemorragia después de una reparación de defecto cardíaco congénito, un procedimiento de cirugía cardíaca endoscópica o hemorragia durante y después de una derivación cardiopulmonar.

En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en una reparación de incontinencia, una reparación de hipospadias, una fístula después de la reparación de hipospadias, una nefrostomía percutánea, una nefrolitotomía percutánea, una nefrectomía percutánea, una vasovasotomía, una fístula urinaria, una reparación ureteral, una circuncisión, cirugía de próstata, cirugía del conducto deferente, anastomosis de la uretra, procedimiento de estoma, un procedimiento urológico endoscópico o traumatismo urológico.

En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en una amputación, una fuga de tejido, una perforación de tejido, un hematoma, un procedimiento de control de hemorragias, una reparación de tejido luminal, un defecto tisular, una lesión en la piel, un cierre de heridas tópicas, un procedimiento de colonización microbiana o de barrera a la infección, una quemadura o una lesión en la membrana mucosa

Los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados para el tratamiento de desgarros en la piel. Los desgarros en la piel son desgarros en la piel producidos por accidentes, traumatismos o como resultado de un procedimiento quirúrgico. Los desgarros a menudo requieren tratamiento para cerrar el orificio en la piel, detener la hemorragia y prevenir la infección. En consecuencia, los desgarros en la piel se pueden tratar usando la preparación de nanopartículas de la invención.

Los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados para el tratamiento de desgarros hepáticos. Se pueden producir desgarros del hígado a partir de un traumatismo o como resultado de un procedimiento quirúrgico. El hígado es un órgano altamente vascularizado y sangra profusamente cuando se desgarra o sufre un traumatismo.

Los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en los procedimientos de anastomosis gastrointestinal. La anastomosis gastrointestinal es la técnica de unir dos partes del intestino entre sí. En particular, los procedimientos divulgados en el presente documento se podrían usar para complementar las suturas o grapas usadas en las anastomosis intestinales, proporcionando un mejor sellado que reduce las fugas. Las composiciones y procedimientos para un sellado apropiado de las consecuencias de una anastomosis fallida son graves y con frecuencia son potencialmente mortales. Aunque los fallos se pueden provocar por una miríada de factores, incluyendo una mala técnica quirúrgica (por ejemplo, suturas que no se insertaron correctamente, nudos que se ataron con demasiada fuerza provocando isquemia en los extremos; o el uso incorrecto de una pistola de grapas), los procedimientos divulgados en el presente documento deben disminuir o eliminar algunas de las causas de los procedimientos de anastomosis gastrointestinal fallidos.

Los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados en los procedimientos de anastomosis uretrovesical tras prostatectomía. La anastomosis uretrovesical tras prostatectomía es la técnica de unir entre sí el uréter y la vejiga de un paciente después de la extirpación quirúrgica de la próstata. Los fallos se provocan por una miríada de factores, incluyendo una mala técnica quirúrgica (por ejemplo, suturas que no se insertaron correctamente, nudos que se ataron con demasiada fuerza provocando isquemia en los extremos). Los procedimientos divulgados en el presente documento son adecuados para disminuir o eliminar algunas de las causas de los procedimientos fallidos de anastomosis uretrovesical tras prostatectomía.

Los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados para odontología protésica. El reemplazo de piezas dentales que se extraen o se pierden debido, en su mayoría, a enfermedad periodontal, caries o traumatismo, se puede realizar con prótesis dentales completas, prótesis dentales parciales, puentes o implantes. En consecuencia, los procedimientos divulgados en el presente documento permiten la retención de aparatos protésicos.

Las nanopartículas de la invención se pueden aplicar a dos planos de tejido y, a continuación, estos dos tejidos se pueden sellar entre sí. Con el tiempo, la capa de nanopartículas se degrada a medida que crece nuevo tejido en el área. Las aplicaciones incluyen una serie de cirugías estéticas y de restablecimiento de tejidos. La preparación de nanopartículas se usa cuando los procedimientos implican una separación del plano tisular significativa que puede dar como resultado la formación de seroma con complicaciones asociadas, tales como infección, por ejemplo, procedimientos de cirugía general, tales como mastectomías y lumpectomías, y procedimientos de cirugía plástica, tales como abdominoplastia, ritidectomía o rinoplastia, mamoplastía y otras cirugías o procedimientos estéticos y reparadores, estiramientos de la frente y estiramientos de glúteos, así como injertos de piel, cierre de biopsias, reparación de hendidura del paladar, reparación de hernia, resección de ganglios linfáticos, reparación de ingle, cesárea, reparación laparoscópica con trócar, reparación de desgarros vaginales y cirugía de la mano.

En algunos modos de realización, el procedimiento divulgado en el presente documento es útil para sellar heridas en el sitio de inyección. Entre las diversas posibilidades, se puede administrar la inyección y, a continuación, las nanopartículas al sitio de inyección, o, de forma alternativa, se pueden aplicar las nanopartículas y, a continuación, se puede realizar la inyección a través de la capa de nanopartículas. En algunos modos de realización, dicha herida está en el ojo. En algunos modos de realización, dicha herida está en el hígado. En algunos modos de realización, dicha herida está en el pulmón. En algunos modos de realización, dicha herida está en el corazón. En algunos modos de realización, dicha herida está en el páncreas. En algunos modos de realización, dicha herida está en la duramadre. En algunos modos de realización, dicha herida está en una arteria o vena. En algunos modos de realización, dicha herida está en el cartílago. En algunos modos de realización, dicha herida está en una cavidad sinusal. En algunos modos de realización, dicha herida está en o alrededor de la oreja. En algunos modos de realización, dicha herida es del tipo clasificado como plano tisular. En algunos modos de realización, dicha herida está asociada con una mastectomía. En algunos modos de realización, dicha herida está en la duramadre del sistema nervioso. En algunos modos de realización, dicha herida está en una arteria cardíaca o vena cardíaca.

Como se usa en el presente documento, la preparación de nanopartículas es un "tratamiento" cuando mejora la respuesta de al menos un tejido biológico al que se aplica. En algunos modos de realización, la respuesta mejorada es la disminución de la inflamación global, la mejora de la respuesta específica en el lecho de una herida/interfase del tejido, la potenciación de la cicatrización o una combinación de las mismas. Como se usa en el presente documento, la frase "disminución de la inflamación global" se refiere a una mejora de las puntuaciones histológicas que reflejan la gravedad de la inflamación. Como se usa en el presente documento, la frase "mejora de la respuesta específica en el lecho de una herida/interfase del tejido" se refiere a una mejora de las puntuaciones histológicas que reflejan la gravedad de los neutrófilos serosos. Como se usa en el presente documento, la frase "potenciación de la cicatrización" se refiere a una mejora de las puntuaciones histológicas que reflejan la gravedad de la fibrosis serosa.

En algunos modos de realización, los procedimientos divulgados en el presente documento proporcionan aplicaciones, en particular, ventajosas en el tratamiento de la pérdida de arquitectura tisular (incluyendo múltiples tipos de células y componentes de la matriz organizados con precisión en tres dimensiones) provocada, por ejemplo, por un traumatismo o una enfermedad y que da lugar a la pérdida de la función tisular. Se ha descubierto que dicha pérdida de arquitectura tisular se podría tratar a través de la generación de tejidos biológicos que impliquen el uso de procedimientos de ingeniería y de materiales para obtener la combinación apropiada de células y los factores bioquímicos y fisicoquímicos adecuados que imiten tanto el microentorno de las células como la microarquitectura del tejido en el cuerpo. En este contexto, se ha desarrollado la ingeniería tisular, que tiene como objetivo proporcionar sustitutos biológicos que restablezcan, mantengan o mejoren la función tisular o un órgano completo. Típicamente, las células vivas se siembran sobre andamiajes biocompatibles y finalmente biodegradables y se cultivan en un biorreactor para dar lugar a una población de células inicial que se expande en un tejido. Con un andamiaje apropiado que imite la matriz extracelular biológica, el tejido en desarrollo puede adoptar tanto la forma como la función del órgano deseado y se puede implantar en el cuerpo del paciente. Además, también es posible la construcción de estructuras biológicas tridimensionales (3D) por la tecnología de bioimpresión ("Application of laser printing to mammalian cells", J. A. Barron, B. R. Ringeisen, H. Kim, B. J. Spargo, et D. B. Chrisey, Thin Solid Films, vol. 453-454, April. 2004, 383­ 387; "Quantification of the activity of biomolecules in microarrays obtained by direct laser transfer", V. Dinca, A. Ranella, M. Farsari, D. Kafetzopoulos, M. Dinescu, A. Popescu, et C. Fotakis, Biomedical Microdevices, vol. 10, octubre, 2008, 719-25). La bioimpresión consiste en una deposición, transferencia y modelado capa por capa automatizados y asistidos por ordenador de materiales biológicos, incluyendo células y agregados celulares ("Organ printing: computer-aided jet-based 3D tissue engineering", V. Mironov, T. Boland, T. Trusk, G. Forgacs y R. R. Markwald, Trends in Biotechnology, vol. 21, abril, 2003, 157-161; "Biofabrication: a 21<st >century manufacturing paradigm", V. Mironov, T. Trusk, V. Kasyanov, S. Little, R. Swaja, et R. Markwald, Biofabrication, vol. 1, 2009, p. 022001; "Jet-based methods to print living cells", B. R. Ringeisen, C. M. Othon, J. A. Barron, D. Young, et B. J. Spargo, Biotechnology Journal, vol. 1, septiembre, 2006, 930-48). Recientemente, el uso de bioimpresión se amplió al "uso de procedimientos de transferencia asistidos por ordenador para modelar y ensamblar materiales vivos y no vivos con una organización 2D o 3D prescrita para producir estructuras de bioingeniería que sirven en medicina regenerativa, farmacocinética y estudios básicos de biología celular" (F. Guillemot, V. Mironov, M. Nakamura, Biofabrication, vol. 2, 2010). Para este fin, se usan impresoras por chorro de tinta disponibles comercialmente ("Application of inkjet printing to tissue engineering", T. Boland, T. Xu, B. Damon y X. Cui, Biotechnology Journal, vol. 1, 2006, 910-917) ("Biocompatible inkjet printing technique for designed seeding of individual living cells", Makoto Nakamura, Akiko Kobayashi, Fumio Takagi, Akihiko Watanabe, Yuko Hiruma, Katsuhiro Ohuchi, Yasuhiko Iwasaki, Mikio Hone. Ikuo Morita, Setsuo Takatani, Tissue Eng 2006: "Delivery of human fibroblast cells by piezoelectric drop-on-demand inkjet printing", Saunders R E, Gough J E, Derby B., Biomaterials 2008; 29: 193-203.) para modelar ensamblajes biológicos de acuerdo con un molde de diseño asistido por ordenador. También se han desarrollado extrusoras mecánicas que se hacen funcionar a presión, tales como bioplotters, para manipular células vivas y agregados celulares ("Tissue Engineering by Self-Assembly of Cells Printed into Topologically Defined Structures", K. Jakab, C. Norotte. B. Damon, F. Marga, A. Neagu, C. L. Besch-Williford, A. Kachurin, K. H. Church, H. Park, V. Mironov, R. Markwald, G. Vunjak-Novakovic y G. Forgacs, Tissue Engineering Part A, vol. 14, 2008, 413-421). Se puede usar el uso de una escritura directa guiada por láser (LGDW), que es una técnica que puede atrapar múltiples células en un rayo láser y depositarlas como una corriente constante sobre superficies no absorbentes arbitrarias ("Laserguided direct writing for three-dimensional tissue engineering" Nahmias Y, Schwartz R E. Verfaillie C M, Odde D J, Biotechnol Bioeng 2005; 92: 129-36; "Micropatterning of living cells by laser-guided direct writing: application to fabrication of hepatic-endothelial sinusoid-like structures", Yaakov Nalunias, David J. Odde, Nat Protoc 2006).

En consecuencia, los procedimientos divulgados en el presente documento son, en particular, adecuados para construir un ensamblaje fabricado con una multicapa de tejidos y materiales. Los procedimientos divulgados en el presente documento pueden ser, de hecho, adecuados para ensamblar la capa de tejidos y material adhiriendo las capas tisulares entre ellos o para adherir las capas tisulares al/a los material(es) adecuado(s). Los procedimientos divulgados en el presente documento también son, en particular, adecuados para implantar dicho ensamblaje en el sujeto al permitir que el ensamblaje se adhiera al tejido objetivo.

La invención se ilustrará además por las siguientes figuras y ejemplos. Sin embargo, estos ejemplos y figuras no se deben interpretar de ningún modo como limitantes del alcance de la presente invención.

Figuras:

Figura 1. La preparación de nanopartículas y sistema de administración de fármacos en el corazón. A) Una matriz 3D de polisacárido poroso biodegradable pegada en el corazón de rata. B) Vista macroscópica después de 3 días tras la cirugía. La matriz 3D todavía estaba presente pegada en el corazón y parcialmente degradada como se esperaba. Barra de escala: 6 mm.

Figura 2. Reparación hepática de heridas. Se realizó una herida transversal de 1 cm en el lóbulo hepático derecho y, a continuación, se ligó con el preparado de nanopartículas. Vista macroscópica después de 3 días tras la cirugía de hígado. Las flechas mostraban una delgada cicatriz horizontal. No se observaron adhesiones ni inflamación visibles en el lecho de la lesión.

Figura 3. Peritoneo y malla o sistema de administración de fármacos. Se pegó una lámina de PVA reticulado (A; flechas azules) o matriz 3D (B; flecha verde) con una gota de la preparación de nanopartículas en el peritoneo parietal. C) La lámina de PVA no se pudo retirar con pinzas. Barra graduada: 6 mm.

Figura 4. Efecto de la preparación de nanopartículas sobre el intestino. Se obtuvo un trozo de yeyuno de 10 cm de rata (A), se montó en un tubo de plástico (B) y se cortó en dos partes (C). A continuación, se aplicó la preparación de nanopartículas en el corte (D), unidas entre sí (D). Después de 1 minuto, el sistema se retiró del recipiente con unas pinzas. Como se muestra en (E), la anastomosis estaba unida por la preparación de nanopartículas.

Figura 5. La preparación de nanopartículas en la reparación de heridas en la piel. Se realizó una incisión horizontal de 1 cm de longitud en ambos lados izquierdo y derecho de la línea mediana dorsal con un bisturí. Los bordes de la herida se pegaron y sellaron con la preparación de nanopartículas (lado izquierdo) o se suturaron (Ethicon 4/0). El día 3 tras la cirugía, no se observaron fugas en la herida, infección o reacciones inflamatorias con la preparación de nanopartículas. Las cicatrices macroscópicas en la piel son similares en ambos tratamientos de cierre de heridas.

Figura 6. Efecto de la preparación de nanopartículas sobre el intestino delgado. Se obtuvo un trozo de yeyuno de 10 cm de rata y se cortó en dos partes. Se abrió una primera parte y se colocó una gota de la preparación de nanopartículas sobre los últimos 2 cm del intestino. A continuación, se aplicaron 2 cm de la segunda muestra de intestino a la preparación de nanopartículas. Las dos partes del tejido se pegan entre sí y no se separan durante la prueba de tracción.

Figura 7. Para evaluar el efecto de la preparación de nanopartículas sobre la reparación del bazo, se extirpó el bazo de rata y se cortó verticalmente en dos partes, a continuación, se recubrió un corte con la preparación de nanopartículas y se juntaron entre sí los dos bordes durante 1 min. Como se muestra en la figura, los dos bordes se pegaron entre sí.

La figura 8 muestra los resultados finales macroscópicos del pegamento NP o del pegamento Fe2O3 NP. Figura 9. Resección hepática. Se expuso el lóbulo hepático derecho (figura 9A) y se cortaron totalmente de forma transversal 2/3 del lóbulo (figuras 9B y 9C). A continuación, el corte se cubrió con la membrana de PVA recubierta con pegamento NP (figura 9D).

La figura 10 muestra una construcción compuesta por 2 capas de matriz SIS, a continuación, una matriz 3D y una capa de SIS.

La figura 11 muestra que la tracción de la construcción de la figura 10 con unas pinzas no retiró la estructura. La figura 12 muestra la fijación de una malla y una membrana SIS®.

La figura 13 muestra la preparación de nanopartículas de Fe203 en la reparación de heridas en la piel. La figura 14 muestra que se observaron partículas de Fe2O3 en el sitio del tratamiento con Fe2O3 en comparación con la herida suturada donde no se mostraron partículas.

La figura 15 muestra la comparación del tratamiento con pegamento NP y Dermabond® en la reparación de heridas en la piel.

Figura 16: comparación de la reparación de lesiones en la piel de espesor completo por nanopuentes de SiO2NP, por sutura y pegamento de cianoacrilato. Se realizaron incisiones horizontales en la cara dorsal de ratas con un bisturí. Se colocó una gota de solución de SiO2NP sobre un borde de herida con un cepillo y los dos bordes de herida se presionaron suavemente para que entraran en contacto durante aproximadamente un minuto. El cierre permanente se logró en un minuto. El día 3 tras la cirugía, no se observaron fugas en la herida, infección o reacciones inflamatorias después del nanopuente con SiO2NP. Las demás heridas se cerraron con una sutura no reabsorbible (Ethicon 4/0) y 2-octil-cianoacrilato (Dermabond ®). La calidad del cierre de piel de rata lograda con las nanopartículas y la sutura fue comparable. Para el pegamento de cianoacrilato, los bordes de herida no se unieron correctamente y se observó una reacción inflamatoria de la piel en el momento de la cirugía para el pegamento. Barras de escala de 0,5 cm.

Figura 17. Cierre de heridas en la piel con solución de Fe2O3NP. Se realizó una lesión en la piel de espesor completo en la cara dorsal de las ratas y un borde de la herida se empapó con 4 |jl de solución de Fe2O3NP. Se presionaron suavemente dos bordes de herida en contacto durante aproximadamente un minuto. Se observó una cicatriz delgada y estética. El día 7 tras la lesión, los cortes histológicos teñidos con hematoxilina, floxina y azafrán evidenciaron el lecho de la lesión solo como una línea muy delgada (flechas azules). La ampliación (recuadro) de esta área reveló un proceso de reparación normal y algunos agregados de partículas a lo largo del cierre de heridas.

Figura 18. Reparación de lesiones hepáticas con nanopartículas de sílice Ludox® TM50. Se realizó una incisión horizontal de 6 mm de profundidad con un bisturí en un lóbulo hepático derecho de rata y se depositó una solución de nanopartículas en la herida hemorrágica con una pipeta, a continuación, se juntaron entre sí los bordes de la herida. Después de aproximadamente 1 min, se completó la hemostasia. Tres días tras la lesión, el examen macroscópico de la superficie del hígado mostró una delgada línea fibrótica en el lecho de la lesión (recuadro, flechas azules). El corte transversal histológico de la herida (hematoxilina, floxina y tinción de azafrán) mostró la formación de reparación tisular de la superficie del hígado (flecha azul) y a lo largo de la herida (línea discontinua blanca)

Ejemplo 1. Dispersiones acuosas de partículas de sílice TM50

Las soluciones acuosas de sílice Ludox® TM-50 con una concentración de un 52 % en peso a pH 9 y una proporción SiO2/Na20 de 200-250 y un radio de aproximadamente 15 nm se adquirieron de Aldrich y se usaron tal como se recibieron.

Ejemplo 2. Partículas de sílice AL30 (sílice usada como un polvo y en solución acuosa al 30 %)

Las partículas de sílice AL30 se sintetizaron por hidrólisis y condensación de ortosilicato de tetraetilo (TEOS, 99+%) siguiendo un procedimiento adaptado de Stober (Stober, W., Fink, A. & Bohn, E. Controlled growth of monodisperse silica spheres in the micron size range. J. Colloid Interface Sci. 26, 62-69 (1968).). Se añadieron 600 ml de etanol absoluto y 36 ml de solución de hidróxido de amonio (un 35 % en peso en agua) a un matraz de fondo redondo y se agitó durante 5 min. A continuación, se vertieron rápidamente 18 ml de TEOS y la solución resultante se agitó durante la noche a temperatura ambiente. Las partículas de sílice se recuperaron por centrifugación (7600 rpm, 45 min) y se lavaron con etanol absoluto y se siguió de cuatro ciclos de centrifugacióndispersión. Las partículas de sílice finalmente se secaron al aire durante 6 horas a 80 °C. La caracterización de las partículas se realizó usando dispersión de la luz dinámica (DLS) y microscopia electrónica de transmisión (TEM). El radio hidrodinámico de las partículas (DLS) fue de 80 nm y el índice de polidispersidad de un 15 %. El radio determinado a partir del análisis por imágenes de TEM fue de 50 nm.

Las mediciones de DLS se realizaron con un sistema de goniómetro compacto ALV/CGS-3 equipado con un láser de HeNe de 22 mW en dispersión diluida (2,7 mg/100 ml) en agua desionizada. El ángulo de detección se varió de 30° a 150° con un paso de 10°. Las imágenes de TEM se obtuvieron con un microscopio Zeiss CEM 902. La observación se realizó en una dispersión al 1 % en peso en agua desionizada en una rejilla de cobre de malla 400 con una película de carbono.

Ejemplo 3. Nanopartículas de Fe2/O3

Se adquirieron nanopartículas magnéticas de Fe2O3 de 20-40 nm de diámetro y área superficial igual a 30­ 60 m2/g de Alfa Aesar (óxido de hierro III, NanoArc® magnético) y se procesaron con ácido cítrico siguiendo un procedimiento ligeramente modificado como se informa previamente en la literatura por Pinho et al. (ACS Nano, 2010, 4, 5339-5349).

En particular, se dispersaron 0,5067 g de nanopartículas de Fe2O3 en 8 ml de agua milli-Q por medio de ultrasonicación durante 5 minutos. Posteriormente, la dispersión se transfirió a un reactor de vidrio equipado con un agitador de vidrio de conformación en ancla que se precargó con 100 ml de ácido cítrico 0,02 M y se dejó en agitación mecánica durante la noche. Tras la obtención de las partículas en un matraz, se decantaron usando un imán y se lavaron tres veces con agua milli-Q. Las partículas citradas se redispersaron en 12 ml de agua milli-Q por medio de ultrasonicación y se peptizaron por medio de adición de 40 |jl de una solución acuosa de NH4OH al 35 % p/p. Se descubrió que el pH de la solución de sobrenadante medido usando un papel medidor de pH estaba entre 7 y 7,5.

Ejemplo 4: nanopartículas de nanohidroxiapatita

Las nanopartículas de nanohidroxiapatita adecuadas para la ingeniería tisular, la regeneración de tejidos in situ, así como para la administración de fármacos, tal como se describe en las patentes WO/2012/028620, PCT/EP2011/064924 para la reparación ósea y por JC Fricain et al. en Biomaterials 2013 volumen 34, número 12, abril de 2013, páginas 2947-2959 (A nano-hydroxyapatite - Pullulan/dextran polysaccharide composite macroporous material for bone tissue engineering). Estas nanopartículas se pueden usar directamente como componentes de pegamento NP en solitario, o en la superficie de un dispositivo médico/biomaterial/producto de ingeniería tisular. Se pueden modificar químicamente o dopar con varios elementos, tales como magnesio o estroncio, como se informa por Brook I et al. en J Biomater Appl. 2012 Sep;27(3):291-8, o por Hao Y et al. en J Nanosci Nanotechnol. enero de 2012;12(1):207-12.

En resumen, se sintetiza nHA por precipitación química en húmedo a temperatura ambiente. Se obtuvieron nanopartículas de nHA de cincuenta nanómetros y se caracterizaron usando de microscopia electrónica de transmisión, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier y difracción de rayos X.

Ejemplo 5: lesión hepática

La lesión traumática o cirugía puede desencadenar una extensa hemorragia. Sin embargo, los procedimientos hemostáticos convencionales tienen una eficacia limitada y pueden provocar daño en el tejido circundante. Para el cianoacrilato, los efectos secundarios incluyen una reacción inflamatoria sistémica a un cuerpo extraño, es decir, dolor y fiebre, necrosis tisular local y reacción inflamatoria al cuerpo extraño, complicaciones tromboembólicas y complicaciones sépticas. Además, se informó de la adherencia de la aguja a la pared de la várice y de la oclusión del catéter de escleroterapia por el adhesivo residual. Por el contrario, los sellantes de fibrina tienen la ventaja de ser biocompatibles y biodegradables. El coágulo de fibrina se reabsorbe como parte del proceso de cicatrización normal. Como tales, en general, no se asocian con inflamación, reacciones a un cuerpo extraño, necrosis tisular o fibrosis extensa.

En este estudio, se usó la preparación de nanopartículas del ejemplo 1 para evaluar la capacidad de este dispositivo en la hemostasia y la regeneración de tejidos del hígado o bazo.

Tanto el procedimiento como el tratamiento de los animales cumplieron con los principios de cuidado de animales de laboratorio formulados por la Sociedad Nacional Francesa para la Investigación Médica. Se anestesiaron ratas Wistar macho (8 semanas) con solución de pentobarbital sódico. Se realizó una laparotomía ventral de línea mediana (5 cm). Se expuso el lóbulo hepático derecho y se realizó una lesión horizontal de 1 cm con un bisturí y se aplicó la preparación de nanopartículas en el corte. Los dos bordes se juntaron entre sí durante 1 min y, a continuación, se cerró la laparotomía en dos capas con Vicryl 4/0. El animal se supervisó durante el posoperatorio agudo para detectar un síndrome hemorrágico. Después de 3 días tras la cirugía, los animales se sacrificaron. El hígado se expuso, fotografió y el área lesionada se extirpó con el tejido circundante para estudios histológicos.

Resultados: no se observaron reacciones inflamatorias ni adhesiones después de 3 días tras la cirugía. El emplazamiento de la lesión se objetivó por una delgada línea cicatricial.

Ejemplo 6: fijación de andamiajes 3D en el corazón

El éxito del tratamiento celular depende de la capacidad de garantizar la administración de células dentro del tejido objetivo. En la lesión isquémica cardiaca o muscular, los trabajos de investigación tienen como objetivo remplazar la perdida celular. Se desarrollaron genes, factores de crecimiento y tratamientos basados en células. En el tratamiento celular, los modos típicos de administrar células son inyección intravenosa, intracoronaria o endocárdica. En todos los casos se observa un injerto celular limitado. Para superar esta limitación, se desarrollaron sistemas administración de andamiajes. La fijación de andamiajes al área de infarto es una complicación técnica. Para evitar el deslizamiento del material, el dispositivo se fijó al corazón con suturas o pegamento, tal como cianoacrilato en función de la composición del material.

Con el fin de evaluar la capacidad de la preparación de nanopartículas de fijar un andamiaje al corazón y superar la citotoxicidad del pegamento de cianoacrilato, se implantó un andamiaje 3D de polisacárido biodegradable (Le Visage et al., Tissue Engineering 2012, 18(1-2):35-44) en posición de corazón palpitante en rata con la preparación de nanopartículas del ejemplo 1. En el estudio previo, el uso de un andamiaje promovió el injerto celular local y la supervivencia, pero la aplicación fue una limitación principal en animales pequeños y grandes (se sometió a prueba en cerdos).

Tanto el procedimiento como el tratamiento de los animales cumplieron con los principios de cuidado de animales de laboratorio formulados por la Sociedad Nacional Francesa para la Investigación Médica. Para esta evaluación se usaron ratas Wistar de 8 semanas. Después de la anestesia, de la intubación traqueal y de la ventilación mecánica, se abrió el tórax y se individualizó el corazón. Se pegó un andamiaje 3D de polisacárido de 6 mm con la preparación de nanopartículas sobre el corazón. A continuación, se cerró el tórax (Ethicon 4/0). La fijación del andamiaje 3D se evaluó después de 3 días.

A los 3 días, la evaluación macroscópica no evidencia inflamación. El andamiaje 3D todavía era visible sobre el corazón y se produjo la degradación del andamiaje de polisacárido.

Ejemplo 7: preparación de nanopartículas para la fijación tisular

Intestino

La fuga anastomótica todavía sigue siendo una complicación principal en la cirugía general y puede dar como resultado una morbilidad y mortalidad significativas. Se han identificado varios factores de riesgo relacionados con el paciente para la fuga de anastomosis intestinales (corticoides, transfusión de sangre perioperatoria) o factores quirúrgicos técnicos (fuertes nudos de suturas, grapadoras y dispositivos intraluminales) que influyen en el resultado de las anastomosis gastrointestinales. Estas consideraciones dan lugar al refuerzo de la anastomosis con pegamento. El adhesivo tisular ofrece una reducción del material de sutura y, por lo tanto, podría mejorar la cicatrización de las anastomosis intestinales. Varios estudios ya mostraron menos inflamación y daño, así como un mejor riego sanguíneo en la cicatrización intestinal sin suturas ni grapas. Se usaron diferentes adhesivos tisulares, pero el resultado fue malo debido a su toxicidad.

Para evaluar el efecto de la preparación de nanopartículas del ejemplo 1 sobre el intestino delgado, se obtuvo un trozo de yeyuno de 10 cm de rata y se cortó en dos partes iguales. Se abrió una primera parte (5 cm de longitud) y se colocó una gota de la preparación de nanopartículas sobre los últimos 2 cm de intestino. A continuación, se aplicaron 2 cm de la segunda muestra de intestino a la preparación de nanopartículas. Las dos partes del tejido se pegan entre sí y no se separan durante la prueba de tracción.

Vaso

El mismo procedimiento se realizó con el vaso. Se abrió el tejido y se colocó una gota de la preparación de nanopartículas del ejemplo 1 sobre un trozo de vaso. A continuación, otra parte del recipiente recubrió la preparación de nanopartículas. Las dos partes del tejido se pegan entre sí y no se separan durante la prueba de tracción.

Reparación del bazo

Para evaluar el efecto de la preparación de nanopartículas del ejemplo 1 sobre la reparación del bazo, se extirpó el bazo de rata y se cortó verticalmente en dos partes, a continuación, se recubrió un corte con la preparación de nanopartículas y se juntaron entre sí los dos bordes durante 1 min. Como se muestra en la figura, los dos bordes se pegaron entre sí.

Ejemplo 8: fijación de andamiajes sobre el peritoneo.

La reparación de la pared abdominal por un abordaje abierto o laparoscópico es una de las operaciones más comunes realizadas en cirugía general. La fijación de la malla típicamente se realiza para minimizar el riesgo de recaída, en la reparación de hernia abierta o bien laparoscópica. La fijación de mallas con grapas se ha implicado como causa de dolor inguinal crónico (de un 0,7 % a un 62,9 %). Esto está relacionado con la reacción de fijación de la sutura, desplazamiento de la malla. Para superar este efecto secundario, está incrementando el uso de adhesivos para la fijación de mallas.

Para evaluar el efecto de la preparación de nanopartículas del ejemplo 1 sobre el peritoneo, se fijaron andamiajes de PVA o matriz 3D de polisacárido sobre la pared abdominal del peritoneo parietal ex vivo con la preparación de nanopartículas. Después de 1 min, el andamiaje y la matriz 3D no se pudieron retirar con las pinzas.

Ejemplo 9: cierre de heridas en la piel

El cierre de heridas usando materiales de sutura es una parte integrante del procedimiento quirúrgico. Las suturas son biomateriales textiles naturales o sintéticos ampliamente usados en el cierre de heridas, para juntar vasos sanguíneos y unir tejidos. Las suturas consisten en una fibra o estructura fibrosa con una aguja metálica fijada a uno de los extremos de fibra y se pueden clasificar en dos amplias categorías: absorbibles y no absorbibles. Los requisitos más decisivos de los materiales de sutura son las propiedades físicas y mecánicas, las propiedades de manipulación, la biocompatibilidad y la naturaleza antimicrobiana, y todas estas propiedades están interrelacionadas. La elección del material de sutura también influye en el proceso de cicatrización. Un rasgo característico adicional que se necesita estéticamente en las suturas es la prevención de cicatrices. La prevención de la cicatrización es la principal complicación para el proceso de cicatrización.

Se puede usar bioadhesivos (materiales naturales o sintéticos) para la reparación de partes blandas para crear un sello que prevenga la fuga de líquidos biológicos o para reforzar la integridad anatómica. Estos productos se usan ampliamente por muchos cirujanos y algunos cirujanos dermatológicos o plásticos como una alternativa atractiva a las suturas y grapas, y un sellante de heridas conveniente y práctico.

Tanto el procedimiento como el tratamiento de los animales cumplieron con los principios de cuidado de animales de laboratorio formulados por la Sociedad Nacional Francesa para la Investigación Médica. Se anestesiaron ratas Wistar macho adultas con un peso de 250 g (Wi/Wi, Charles-Rivers, Francia) por inyección intraperitoneal de solución de pentobarbital sódico (30 mg/kg, Centravet, Francia). Se afeitó el lomo, se desinfectó y, a continuación, se cubrió de manera estéril. Se realizó una incisión horizontal de 1 cm de longitud en ambos lados izquierdo y derecho de la línea mediana dorsal con un bisturí. Los bordes de la herida se pegaron y sellaron con la preparación de nanopartículas del ejemplo 1 (lado izquierdo) o se suturaron (Ethicon 4/0).

La herida se observó después de 1, 3 y 4 días después de la cirugía. Después de 4 días, las ratas se sacrificaron por una inyección intraperitoneal de pentobarbital sódico (60 mg/kg) y se extirparon la cicatriz y los 0,5 cm de tejido circundante, se enjuagaron suavemente en solución salina, se fijaron en una solución de paraformaldehído al 4 %, se deshidrataron y se incluyeron en parafina. Se obtuvieron cortes de siete micrómetros de espesor (micrótomo Leitz Wetzlar, Francia), se tiñeron con hemalun-eosina y se fotografiaron usando el programa informático Q Capture Pro (Qimaging, Canadá).

Durante el procedimiento quirúrgico, la preparación de nanopartículas se aplicó fácilmente en la herida. Durante el seguimiento no se observaron fugas en la herida, infección o reacción inflamatoria.

Ejemplo 10: preparación de membranas

El pegamento NP en polvo (EJEMPLO 2) y el pegamento Fe2O3 NP (EJEMPLO 3) se vertieron sobre la membrana de PVA húmedo. El polvo en exceso se retiró agitando suavemente la membrana de PVA/polvo. La figura 8 muestra los resultados finales macroscópicos del pegamento NP o del pegamento Fe2O3 NP.

Ejemplo 11: resección hepática

La resección hepática ha ido incrementando en frecuencia en el tratamiento de neoplasias metastásicas o primarias del hígado. Aunque la mortalidad por este procedimiento ha disminuido constantemente, la morbilidad asociada sigue siendo alta. La morbilidad se asocia principalmente con el tiempo operatorio y la pérdida de sangre, especialmente en pacientes con ictericia y cirrosis. Durante la resección hepática, el control de la hemorragia de diversas fuentes es el problema más importante al que se enfrentan los cirujanos.

En este experimento, se evaluó la capacidad de una membrana de PVA recubierta con pegamento NP preparada (ejemplo 9) para controlar la hemorragia después de la hepatectomía. Tanto el procedimiento como el tratamiento de los animales cumplieron con los principios de cuidado de animales de laboratorio formulados por la Sociedad Nacional Francesa para la Investigación Médica. Se anestesiaron ratas Wistar macho (8 semanas) con solución de pentobarbital sódico. Se realizó una laparotomía ventral de línea mediana (5 cm). Se expuso el lóbulo hepático derecho (figura 9A) y se cortaron totalmente de forma transversal 2/3 del lóbulo (figuras 9B y 9C). A continuación, el corte se cubrió con la membrana de PVA recubierta con pegamento NP (figura 9D). Se evaluó la hemorragia y, a continuación, se cerró la laparotomía en dos planos con Vicryl 4/0. El animal se supervisó durante el posoperatorio agudo para detectar un síndrome hemorrágico.

Ejemplo 12: preparación de una multicapa

Las construcciones tisulares están indicadas para su uso en procedimientos quirúrgicos generales para el refuerzo y reparación de partes blandas donde existe debilidad, incluyendo, pero sin limitarse a, defectos de la pared torácica, refuerzo de la línea de sutura, refuerzo del colgajo muscular, reparación de hernia, procedimientos reparadores de partes blandas incluyendo aplicaciones quirúrgicas plásticas y reparadoras, y para el refuerzo de partes blandas que se reparan por suturas o anclajes de suturas.

También se usan en cultivos celulares 3D de investigación para imitar al microentorno celular natural en campos de biomateriales o en ingeniería tisular y medicina regenerativa. En general, se necesita una combinación de células/fármacos y materiales para mejorar/reemplazar las funciones biológicas/fisiológicas. Una complicación técnica es la fijación de estas construcciones sobre el órgano objetivo.

Para evaluar la capacidad del pegamento NP (ejemplo 2) de fijar un sistema 3D, se elaboró una construcción compuesta por 2 capas de matriz SIS, a continuación, una matriz 3D y una capa de SIS. A continuación, las cuatro capas se unen entre sí con el pegamento NP (ejemplo 2) y se implantan por vía subcutánea usando pegamento NP como sistema de fijación.

A continuación, la construcción se usó en un experimento ex vivo. El dispositivo se pegó sobre el peritoneo con el pegamento NP (ejemplo 2). Como se muestra en la figura 11, la tracción con unas pinzas no retiró la estructura.

Se observaron los mismos resultados con malla. Para este experimento, la malla se pegó con un pegamento NP (ejemplo 2) y, a continuación, se fijó sobre el peritoneo (figura 12). El mismo procedimiento se usó para la membrana SIS® (figura 12).

Ejemplo 13: preparación de nanopartículas de Fe2O3 en la reparación de heridas en la piel

Se realizó una incisión horizontal de 1 cm de espesor completo en ambos lados izquierdo y derecho de la línea mediana dorsal con un bisturí. Los bordes de la herida se pegaron con un cepillo y se sellaron con la preparación de nanopartículas de Fe2O3 del ejemplo 3 (lado derecho) o se suturaron (Ethicon 4/0). 1 min después del depósito de partículas, se selló la herida. El día 3 tras la cirugía, no se observaron fugas en la herida, infección o reacciones inflamatorias con la preparación de nanopartículas. Las cicatrices macroscópicas en la piel fueron similares en ambos tratamientos de cierre de heridas y las partículas de Fe2O3 se observaron con una RM de cuerpo entero de 7 tesla (flecha azul) (figura 14). Las partículas de Fe2O3 se observaron en el sitio del tratamiento con Fe2O3 en comparación con la herida suturada donde no se mostraron partículas (figura 15).

Ejemplo 14: comparación del tratamiento con pegamento NP y Dermabond® en la reparación de heridas en la piel.

Después de una incisión horizontal de 1 cm de espesor completo, la herida se pegó y selló con nanopartículas (lado derecho) o clínica de cirugía plástica (Dermabond®). El día 3 tras la cirugía, se observó una reacción inflamatoria con el pegamento clínico. En comparación, la herida tratada con la preparación de nanopartículas casi se reparó.

Ejemplo 15: reparación de órganos, hemostasia y unión in vivo de dispositivos médicos por soluciones acuosas de nanopartículas

Sección experimental:

Las nanopartículas de sílice SiO2NP se prepararon usando el procedimiento de Stober et a/.[17]. En particular, se añadieron 600 ml de etanol absoluto y 36 ml de solución de hidróxido de amonio (al 35 % en peso en agua) a un matraz de fondo redondo y se agitó durante 5 min. A continuación, se vertieron rápidamente 18 ml de TEOS y la solución resultante se agitó durante la noche a temperatura ambiente. Las partículas de sílice se recuperaron por centrifugación (7600 rpm, 45 min) y se lavaron con etanol absoluto y se siguió de cuatro ciclos de centrifugacióndispersión. Las partículas de sílice finalmente se secaron al aire durante 6 horas a 80 °C. La caracterización de las partículas se realizó usando dispersión de la luz dinámica (DLS) y microscopia electrónica de transmisión (TEM). El radio hidrodinámico de las partículas (DLS) fue de 80 nm y el índice de polidispersidad de un 15 %. El radio determinado a partir del análisis por imágenes de TEM fue de aproximadamente 50 nm (información de apoyo, fig. S4). Las partículas se dispersaron en agua milli-Q al 30 % en peso. Las soluciones acuosas de sílice Ludox® TM-50 con una concentración de un 52 % en peso de partículas de sílice a pH 9 con un radio de partícula de aproximadamente 15 nm se adquirieron de Aldrich y se usaron tal como se recibieron.

Se prepararon soluciones de nanopartículas de óxido de hierro Fe2O3NP usando nanopartículas de Fe2O3 magnético disponibles comercialmente (NanoArc® adquiridas de Alfa Aesar) de 20-40 nm de diámetro y área superficial igual a 30-60 m2/g. En particular, se dispersaron 0,5067 g de nanopartículas de Fe2O3 en 8 ml de agua milli-Q por medio de ultrasonicación durante 5 minutos. Posteriormente, la dispersión se transfirió a un reactor de vidrio equipado con un agitador de vidrio de conformación en ancla que se precargó con 100 ml de ácido cítrico 0,02 M y se dejó en agitación mecánica durante la noche. Tras la obtención de las partículas en un matraz, se decantaron usando un imán y se lavaron tres veces con agua milli-Q. Las partículas citradas se redispersaron en 12 ml de agua milli-Q por medio de ultrasonicación y se peptizaron con 40 |jl de una solución acuosa de NH4OH al 35 % p/p para obtener una concentración de 42,2 g/l de las partículas iniciales de Fe2O3. Se descubrió que el pH de la solución medido usando un papel medidor de pH estaba entre 7 y 7,5. La información de apoyo, fig. S5, muestra una imagen de TEM de nanopartículas de Fe2O3NP.

Resultados y análisis:

La detención de la hemorragia (hemostasia), la prevención de fugas de líquidos corporales, el cierre de heridas y la reparación de órganos son complicaciones cotidianas en la práctica médica y quirúrgica.[1] Las suturas y grapas son herramientas estándar y eficaces. Todavía, la sutura puede ser compleja en regiones del cuerpo inaccesibles o dentro de una cirugía mínimamente invasiva. Desafortunadamente, las suturas son traumáticas para los tejidos, especialmente partes blandas, tales como hígado[2], bazo[3], riñón[4] o pulmón[5]. Durante las últimas décadas, los adhesivos tisulares sintéticos o biológicos que se basan en la polimerización in situ o reacciones de reticulación surgen como una técnica complementaria.[1c, 6] Sin embargo, los adhesivos tisulares disponibles actualmente en la práctica clínica presentan importantes limitaciones inherentes, tales como toxicidad, insuficiente resistencia y/o hinchazón en exceso.[1c, 6c, 7] Están en desarrollo enfoques biomiméticos y nuevas características químicas que proporcionan materiales poliméricos con una fuerza de adhesión adaptable.[6b, 6e, 8] En la práctica, pegar o sellar con polímeros sigue siendo un procedimiento complejo: requiere condiciones rigurosas tanto de almacenamiento como de preparación antes de la aplicación del pegamento in vivo o la iniciación y el control in vivo de la polimerización química o reacciones de reticulación.

Recientemente, se ha propuesto un enfoque novedoso para la adhesión de hidrogeles.[9] Se basa en el uso de soluciones acuosas de nanopartículas en lugar de adhesivos poliméricos. El procedimiento no requiere ninguna reacción química: una gotícula de solución de nanopartículas se esparce sobre una superficie de gel y los trozos de gel se ponen en contacto. Las nanopartículas, que se adsorben en las superficies de gel, actúan como conectores entre los trozos y aseguran la adhesión. La fuerza de adhesión se aporta por las macromoléculas del gel que se adsorben sobre las nanopartículas. Bajo restricción, las capas adsorbidas se pueden reorganizar, disipar energía y prevenir la propagación de fracturas interfaciales. El enfoque no se limita a hidrogeles sintéticos, y la adhesión se demostró ex vivo para dos cortes de hígado de ternera usando una solución de nanopartículas de sílice.

Se propone que el principio de adhesión por nanopuentes de partículas se podría aplicar al cierre de heridas. No obstante, décadas de investigación sobre adhesivos tisulares poliméricos muestran lo complicado que es lograr una adhesión adecuada en presencia de sangre y esto dentro de un tiempo corto compatible con la práctica clínica. Además, las uniones adhesivas, después del cierre, tienen que soportar las restricciones de las condiciones in vivo, tales como los movimientos tisulares o el flujo de líquidos corporales. Aquí, se demuestra in vivo la aplicabilidad de las soluciones acuosas de nanopartículas de sílice para la reparación en ratas con dos tipos muy diferentes de tejidos, tales como la piel y el hígado. También se muestra que las nanopartículas de óxido de hierro se pueden usar para lograr un cierre y reparación de heridas fuertes y rápidos. Las nanopartículas de óxido de hierro se metabolizan y, como beneficio adicional, podrían proporcionar un contraste en la resonancia magnética que posibilite las observaciones clínicas in situ.[101

El cierre de heridas no es la única área de aplicaciones que se podría beneficiar de la adhesión que aportada por las nanopartículas. Por ejemplo, la resección hepática se ha ido incrementando en frecuencia en el tratamiento de neoplasias metastásicas o primarias del hígado. Aunque la mortalidad por este procedimiento ha disminuido constantemente, la morbilidad asociada principalmente con el tiempo operatorio y la pérdida de sangre sigue siendo alta, especialmente en pacientes con cirrosis. Durante la resección hepática, el control de la hemorragia es un problema decisivo al que se enfrentan los cirujanos.12, 5a, 7c, 11] Aquí se muestra que el nanopuente de partículas puede proporcionar medios para una hemostasia rápida y permanente después de la resección de hígado de rata. Con este fin, se recubrió una película sintética polimérica con nanopartículas por adsorción de nanopartículas sobre su superficie y esparcimiento para cubrir el corte hepático con hemorragia intensa. Se lograron una adhesión fuerte y hemostasia permanente en un minuto.

De forma similar, para ilustrar las posibilidades de los nanopuentes para fijar dispositivos protésicos, médicos y de ingeniería tisular a órganos en un entorno húmedo y en movimiento, se sujetó de forma permanente un andamiaje 3D de ingeniería tisular al corazón de rata que latía usando una solución acuosa de nanopartículas de sílice.

Para optimizar la adsorción sobre la superficie tisular, es ventajoso evitar el uso de nanopartículas que estén estabilizadas por capas poliméricas. De hecho, los polímeros injertados o adsorbidos se pueden repeler eficazmente por (macro)moléculas intercelulares y, por tanto, previenen la adsorción de partículas sobre la superficie tisular. Por tanto, se debe evitar que las nanopartículas que se han optimizado circulen en el cuerpo. Por tanto, en este estudio se usaron dos tipos de nanopartículas. Se sintetizaron nanopartículas de sílice (SiO2NP) con un radio de aproximadamente 50 nm por el procedimiento de Stober y se aplicaron como una solución en agua desionizada a una concentración de un 30 % en peso (pH=8,5) o, cuando se indicó, como un polvo. Se adquirieron nanopartículas de óxido de hierro Fe2O3 (Fe2O3NP) de Alfa Aeser, se estabilizaron con ácido cítrico, se peptizaron y se usaron en solución acuosa en agua milli-Q a 42 g/l.

Todos los procedimientos y el tratamiento de los animales estaban de acuerdo con los principios de cuidado de animales de laboratorio emitidos por la Sociedad Nacional para la Investigación Médica (autorización n.° 006235 del Ministerio de Agricultura francés). Para heridas cutáneas, la selección del dispositivo de cierre depende esencialmente de la profundidad de la herida. Para los desgarros superficiales, el uso de suturas, cintas adhesivas y adhesivos de cianoacrilato, tales como 2-octil-cianoacrilato, N-butil-2-cianoacrilatometacriloxisulfolano, N-butil-2-cianoacrilato) son los procedimientos actuales de elección en seres humanos.[1c] Para heridas profundas, la sutura de cierre es el tratamiento de referencia (figura 16).[1a, 1b, 12] De hecho, los adhesivos de cianoacrilato no se pueden usar apropiadamente en esta situación puesto que forman una unión rígida y en contacto con las células vivas provocan una reacción tisular local (toxicidad y/o inflamación).

Se anticipa que, gracias a su tamaño, las nanopartículas no deberían afectar sustancialmente al proceso de cicatrización natural y no deberían dar lugar a la formación de una barrera macroscópica rígida. Por lo tanto, se tenía como objetivo la reparación por nanopuentes de incisiones cutáneas de espesor completo y se comparó la cicatrización resultante con la de las incisiones suturadas en ratas Wistar. Debido a que la cicatrización depende del espesor de la piel y del estado de tensión de la piel local,[1a, 13] se investigó un modelo de herida incisional en dos sitios diferentes: la delgada piel abdominal y la gruesa piel dorsal y los resultados fueron comparables.

Las heridas dorsales de 1,5 cm de longitud y 3 mm de profundidad se unieron por nanopuente con sílice de Stober (SiO2NP), suspensión de sílice comercial Ludox TM50 o soluciones de nanopartículas de óxido de hierro (Fe2O3NP) y se compararon con una sutura estándar con hilo clínico no reabsorbible (4/0, Ethicon) y pegamentos de cianoacrilato comerciales (Dermabond®, Histacryl®). Las soluciones de nanopartículas se esparcieron con un cepillo (n=6) o una micropipeta (n=5) en un borde de la herida y los dos bordes se juntaron manualmente entre sí y se presionaron para que entraran en contacto. Usando de una micropipeta, se pudo variar el volumen de esparcimiento de solución de nanopartículas (de 2 |jl a 15 |jl). La solución en exceso, que impregnó la superficie de la herida, se retiró con una compresa. Los bordes de herida se mantuvieron en contacto manualmente durante menos de un minuto, tiempo después del que la herida se cerró. Para todos los animales, las heridas no se reabrieron durante el seguimiento. Los resultados macroscópicos no evidenciaron ninguna inflamación patológica o necrosis (figuras 16 y 17). Para todas las nanopartículas sometidas a prueba, las cicatrices fueron estéticas, un rasgo característico que es un buen augurio para muchas áreas de la cirugía de piel. Además, el nanopuente permite reposicionar y ajustar fácilmente los bordes de herida para obtener una alineación óptima. En principio, el reposicionamiento es posible para la sutura, pero requiere la retirada de la sutura por personal capacitado e incrementa el tiempo de operación, añade traumatismo local que retrasa la cicatrización.

La presencia de nanopartículas aplicadas con cepillo o micropipeta no modifica las primeras fases del proceso de cicatrización, a saber, la formación de coágulos vasculares y la inflamación que previenen la hemorragia y retiran las células y el tejido moribundo.[14] En cuanto a las suturas, el tejido de granulación formó una nueva matriz conjuntiva que sirvió como estructura de migración para las células. Para las partículas de Fe2O3, la tinción con hematoxilina-floxina-Ponceau revela la presencia de una pequeña cantidad de agregados (figura 17). Es importante controlar la agregación de partículas. De hecho, cuando se esparcen polvos de nanopartículas de sílice en lugar de soluciones, los aglomerados de partículas limitan la cicatrización y el cierre de heridas adecuados.

La cauterización, las suturas o los sellantes hemostáticos pueden tratar los desgarros superficiales de las partes blandas y húmedas profundamente penetradas por la sangre, tales como hígado, bazo o riñón.[2, 11a-d, 11g] Sin embargo, el uso de estas técnicas para el cierre de heridas profundas es muy complicado. Se realizó una incisión horizontal de 1,5 cm de largo y 6 mm de profundidad en un lóbulo hepático derecho de rata con un bisturí. Para la reparación, se depositaron soluciones de nanopartículas de SiO2 o Fe2O3 en el área de la herida hemorrágica con una pipeta. Los dos bordes de la herida se juntaron manualmente entre sí y se mantuvieron en contacto. Después de aproximadamente 1 min, se completó la hemostasia y la lesión permaneció cerrada. En experimentos de control, la presión mecánica no dio lugar a ninguna hemostasia permanente en ausencia de solución de nanopartículas. Las ratas se supervisaron durante el posoperatorio agudo y no se detectó ningún síndrome hemorrágico (n=3). El día 3 tras la cirugía, la observación estereo-macroscópica del hígado mostró un delgado tejido cicatricial (figura 18). Los estudios histológicos revelaron la presencia de tejido de granulación delgado entre los dos bordes de la lesión. El nanopuente no solo aseguró la hemostasia, la biliostasia y el cierre de heridas, sino también la función hepática que no se vio afectada por la aplicación de soluciones de nanopartículas. Se midió que las enzimas ALAT y ASAT eran, respectivamente, 26 U/l y 81 U/l antes de la cirugía y 24 U/l y 74 U/l 3 días después de la reparación con SiO2NP. La bilirrubina total estaba en el intervalo normal (1,4 |jmol/l y 1,5 |jmol/l, respectivamente, antes y 3 días tras la cirugía).

Para la hemostasia después de la hepatectomía, se propone emplear nanopartículas para fijar firmemente las membranas sobre el corte hepático hemorrágico. Para ilustrar el potencial de un enfoque de este tipo, se usó una membrana de poli(alcohol vinílico) (PVA) con una superficie recubierta con nanopartículas de sílice.[15] La película de PVA se hinchó en una solución salina tamponada con fosfato. El recubrimiento se realizó esparciendo SiO2NP en polvo en una superficie de la película hinchada. Las partículas de sílice no fijadas se retiraron agitando suavemente la película. Se realizó una laparotomía ventral de línea mediana (5 cm) en una rata Wistar. Se expuso el lóbulo hepático derecho y se cortó totalmente de forma transversal la resección de 2/3 del lóbulo y se presionó ligeramente la membrana recubierta durante unos segundos contra el corte hemorrágico (figura 18). De inmediato se obtuvo la hemostasia. Después de 15 min de supervisión, se cerró la pared abdominal con Vicryl 4/0 y se supervisó a la rata durante el posoperatorio agudo sin evidencia de síndrome hemorrágico. Como se muestra en la figura 18, no se observó ni inflamación patológica ni hemorragia en el lecho de la lesión tres días después de la cirugía. En experimentos de control, no se pudo lograr un sellado hemostático con la membrana de PVA en ausencia de recubrimiento de SiO2.

Para una membrana fijada sobre un tejido hepático para detener una hemorragia, los movimientos del órgano eran limitados. En muchas situaciones clínicas, es importante asegurar membranas, dispositivos médicos o construcciones de ingeniería tisular a órganos que se someten a contracciones importantes, tales como el corazón palpitante.[8a, 16] Por tanto, la aplicación de adhesivos es mucho más compleja y, cuando es posible, se emplean pegamentos de cianoacrilato o sutura, a pesar de su toxicidad y dificultad de aplicación en condiciones húmedas. Para comprobar si la adhesión aportada por las nanopartículas puede resistir las rigurosas condiciones in vivo y prevenir que el dispositivo se deslice, se evaluó la capacidad de los nanopuentes para fijar un andamiaje sobre el corazón palpitante de ratas. Por tanto, las ratas se anestesiaron y se realizó una intubación traqueal y ventilación mecánica. Se abrió el tórax y se esparció una gota de sílice Ludox® TM50 en la superficie del corazón con un cepillo. Un andamiaje 3D de 6 mm de diámetro fabricado de un hidrogel biodegradable de polisacárido poroso optimizado para el tratamiento celular [16] se puso en contacto con la superficie recubierta de nanopartículas y permaneció firmemente fijado resistiendo las contracciones del corazón y el entorno húmedo. Después de 3 días, se volvió a abrir el tórax y el andamiaje 3D todavía era visible sobre el corazón (figura 19). La evaluación macroscópica no evidencia ningún signo de inflamación y como se esperaba comenzó a producirse la degradación del andamiaje de polisacárido.

En resumen, se demostró que la rápida y fuerte adhesión por las soluciones acuosas de nanopartículas se puede usar de forma ventajosa en situaciones clínicas muy diferentes. Para las heridas en la piel se obtuvo una cicatrización estética notable y el procedimiento de reparación no requiere ninguna preparación o entrenamiento específico. Se podrían usar el control de hemorragias y la reparación tisular por nanopuentes mostrados aquí en el caso del hígado en cirugías de bazo, riñón, corazón y pulmones. Cuando se necesita un fuerte sellado, el nanopuente podría complementar la anastomosis y los protocolos de sutura clásicos. La posibilidad de asegurar dispositivos médicos podría abrir nuevas aplicaciones en medicina reparadora y regenerativa. Desde el punto de vista de la química, el principio ilustrado aquí no se limita a nanopartículas de sílice y óxido de hierro, y hay muchas elecciones posibles de tamaños, formas y químicas en superficie. En particular, las nanopartículas con efectos biológicos intrínsecos, tales como nanopartículas de plata para infección en la piel o sistemas de administración de fármacos, podrían proporcionar opciones útiles. La traslación a la práctica clínica requerirá investigaciones cuidadosas de seguridad y toxicidad. Un mejor entendimiento de los mecanismos biológicos de la adhesión por nanopuentes guiará el diseño de adhesivos tisulares de futuras generaciones.

Referencias:

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[17] W. Stober W., A. Fink, E. Bohn, J. colloid linterface Sci. 1968, 26, 62-69.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   Una composición de nanopartículas para su uso en un procedimiento quirúrgico para adherir una primera superficie tisular a una segunda superficie tisular en un sujeto que lo necesite, que comprende las etapas de adsorber una capa de dichas nanopartículas en al menos una de las superficies tisulares, y aproximar las superficies durante un tiempo suficiente para permitir que las superficies se adhieran entre sí, en la que:

   - la composición es una suspensión acuosa de nanopartículas,

   - las nanopartículas son nanopartículas sólidas que tienen un tamaño de 1 nm a 1000 nm;

   - las nanopartículas representan de un 10 a un 100 % en peso del peso de la materia seca de la composición

   - la cantidad de nanopartículas depositadas en la superficie de la superficie tisular es de 0,1 mg/m2 a 10 g/m2 y

   - el tejido se selecciona del grupo que consiste en tejido de la piel, tejido del cabello, tejido ungueal, tejido de la lengua, tejido de la cavidad bucal, tejido esofágico, tejido anal, tejido uretral, tejido vaginal, tejido epitelial urinario, tejido de las glándulas salivales, tejido de las glándulas mamarias, tejido de la glándula lagrimal, tejido de las glándulas sudoríparas, tejido de la próstata, tejido de la glándula bulbouretral, tejido de la glándula de Bartolino, tejido uterino, tejido de las células caliciformes respiratorias, tejido de la mucosa gástrica, tejido de la glándula gástrica, tejido pancreático, tejido del bazo, tejido de la glándula pituitaria, tejido de la glándula tiroidea, tejido de la glándula paratiroidea, tejido testicular, tejido ovárico, tejido de glándula respiratoria, tejido de la glándula suprarrenal, tejido adiposo, tejido de células de conducto, tejido de la vesícula biliar, tejido epididimario, tejido del conducto deferente, tejido de ganglio linfático, tejido del conducto linfático, tejido sinovial, tejido seroso, tejido pavimentoso, tejido coclear, tejido del plexo coroideo, tejido ependimario, tejido piaaracnoideo, tejido de la esclerótica, tejido retiniano, tejido del iris, tejido ciliar, tejido dental, tejido de ligamento, tejido de cartílago elástico, tejido de fibrocartílago, tejido del cartílago hialino, tejido de la médula ósea, tejido de disco intervertebral, tejido de hueso compacto, tejido de hueso esponjoso, tejido de válvula cardíaca, tejido pericárdico, tejido pleural, tejido peritoneal, tejido de glóbulos sanguíneos, tejido neuronal, tejido neuroglial, tejido de células transductoras sensoriales, tejido sensible al dolor, tejido de neuronas autónomas, tejido del sistema nervioso periférico, tejido de nervio craneal, tejido del cristalino ocular, tejido de células reproductoras, tejido del timo, tejido placentario, tejido de la membrana fetal, tejido umbilical, tejido de células madre, tejido mesodérmico, tejido ectodérmico, tejido endodérmico, tejido autólogo, tejido de aloinjerto o una combinación de los mismos.

   Una composición de nanopartículas para su uso en un procedimiento quirúrgico para adherir un material a un tejido biológico en un sujeto que lo necesite, que comprende las etapas de adsorber una capa de dichas nanopartículas en la superficie del material y/o el tejido biológico y aproximar el material y el tejido biológico durante un tiempo suficiente para permitir que el material y el tejido biológico se adhieran entre sí, en la que:

   - el material es un andamiaje de hidrogel

   - la composición es una suspensión acuosa de nanopartículas,

   - las nanopartículas son nanopartículas sólidas que tienen un tamaño de 1 nm a 1000 nm;

   - las nanopartículas representan de un 10 a un 100 % en peso del peso de la materia seca de la composición

   - la cantidad de nanopartículas depositadas en la superficie de la superficie tisular o hidrogel es de 0,1 mg/m2 a 10 g/m2

   - el tejido se selecciona del grupo que consiste en tejido de la piel, tejido del cabello, tejido ungueal, tejido de la lengua, tejido de la cavidad bucal, tejido esofágico, tejido anal, tejido uretral, tejido vaginal, tejido epitelial urinario, tejido de las glándulas salivales, tejido de las glándulas mamarias, tejido de la glándula lagrimal, tejido de las glándulas sudoríparas, tejido de la próstata, tejido de la glándula bulbouretral, tejido de la glándula de Bartolino, tejido uterino, tejido de las células caliciformes respiratorias, tejido de la mucosa gástrica, tejido de la glándula gástrica, tejido pancreático, tejido del bazo, tejido de la glándula pituitaria, tejido de la glándula tiroidea, tejido de la glándula paratiroidea, tejido testicular, tejido ovárico, tejido de glándula respiratoria, tejido de la glándula suprarrenal, tejido adiposo, tejido de células de conducto, tejido de la vesícula biliar, tejido epididimario, tejido del conducto deferente, tejido de ganglio linfático, tejido del conducto linfático, tejido sinovial, tejido seroso, tejido pavimentoso, tejido coclear, tejido del plexo coroideo, tejido ependimario, tejido piaaracnoideo, tejido de la esclerótica, tejido retiniano, tejido del iris, tejido ciliar, tejido dental, tejido de ligamento, tejido de cartílago elástico, tejido de fibrocartílago, tejido del cartílago hialino, tejido de la médula ósea, tejido de disco intervertebral, tejido de hueso compacto, tejido de hueso esponjoso, tejido de válvula cardíaca, tejido pericárdico, tejido pleural, tejido peritoneal, tejido de glóbulos sanguíneos, tejido neuronal, tejido neuroglial, tejido de células transductoras sensoriales, tejido sensible al dolor, tejido de neuronas autónomas, tejido del sistema nervioso periférico, tejido de nervio craneal, tejido del cristalino ocular, tejido de células reproductoras, tejido del timo, tejido placentario, tejido de la membrana fetal, tejido umbilical, tejido de células madre, tejido mesodérmico, tejido ectodérmico, tejido endodérmico, tejido autólogo y tejido de aloinjerto.

   3. La composición de nanopartículas para su uso de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en la que las nanopartículas son partículas de óxidos de hierro.

   4. La composición de nanopartículas para su uso de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en la que las nanopartículas son partículas de sílice.

   5. La composición de nanopartículas para su uso de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en la que las nanopartículas se aplican en la superficie con una técnica seleccionada del grupo que consiste en recubrimiento, inmersión, pulverización y esparcimiento.

   6. La composición de nanopartículas para su uso de acuerdo con la reivindicación 2, en la que las nanopartículas simplemente se absorben en la superficie del material justo antes de aplicarse al tejido. 7. La composición de nanopartículas para su uso de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 para proporcionar un control de la hemorragia.

   8. La composición de nanopartículas para su uso de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 en el tratamiento de heridas.

   9. La composición de nanopartículas para su uso de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 para el cierre de heridas en la piel,

   10. La composición de nanopartículas para su uso de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 para reforzar la integridad de una primera y segunda superficie tisular lograda por suturas, grapas, fijadores mecánicos o malla.

   11. La composición de nanopartículas para su uso de acuerdo con la reivindicación 2 para la administración de fármacos.

   12. La composición de nanopartículas para su uso de acuerdo con la reivindicación 2 en cirugía bariátrica, cirugía cardíaca, cirugía torácica, cirugía de colon y recto, cirugía dermatológica, cirugía general, cirugía ginecológica, cirugía maxilofacial, neurocirugía, cirugía obstétrica, cirugía oncológica, cirugía oftalmológica, cirugía bucal, cirugía ortopédica, cirugía otorrinolaringológica, cirugía pediátrica, cirugía plástica, cirugía estética y reparadora, cirugía podiátrica, cirugía de columna, cirugía de trasplante, cirugía de traumatismo, cirugía vascular, cirugía urológica, cirugía dental, cirugía veterinaria, cirugía endoscópica, anestesiología, un procedimiento de radiología intervencionista, un procedimiento de medicina de urgencias, un procedimiento de combate, una reparación de desgarro profundo o superficial, un procedimiento cardiológico, un procedimiento de medicina interna, un procedimiento de cuidados intensivos, un procedimiento endocrinológico, un procedimiento gastroenterológico, un procedimiento hematológico, un procedimiento hepatológico, un procedimiento radiológico de diagnóstico, un procedimiento de enfermedad infecciosa, un procedimiento nefrológico, un procedimiento oncológico, un procedimiento proctológico, un procedimiento de medicina pulmonar, un procedimiento reumatológico, un procedimiento pediátrico, un procedimiento de medicina física o de medicina de rehabilitación, un procedimiento geriátrico, un procedimiento de cuidados paliativos, un procedimiento genético médico, un procedimiento fetal o una combinación de los mismos.