Debbie Yuen1, Claudia Junchaya1, Gloria Zuclich1, Judith B. Ulreich2, Homg-Ban Lin1, y Shu-Tung Li1

1Collagen Matrix, Inc., 509 Commerce Street Franklin Lakes, NJ, 07417, EE. UU

2Universidad de Arizona, Tucson, AZ 85724, EE. UU

Hay varios requisitos que debe cumplir una membrana reabsorbible para que sea útil para la regeneración de tejido guiado (GTR) y aplicaciones de aumento de tejidos blandos. La membrana debe ser reabsorbible, tener suficiente resistencia mecánica para permitir la sutura de la membrana al huésped, ser permeable a los nutrientes y ser biocompatible. La aplicación médica particular definirá las especificaciones de cada requisito. Aquí presentamos una nueva membrana de colágeno de tipo I reabsorbible y reconstituida para uso en GTR o como parche para el aumento de tejido. Se discutieron los resultados de comparación entre esta membrana y una membrana de colágeno comercializada actualmente para aplicaciones de GTR.

Métodos

Membrana de colágeno: dos tipos de membrana de colágeno se fabricaron a partir de fibras de colágeno de tipo I purificadas. Las fibras de colágeno se dispersaron en una solución ácida (pH 2.5), se homogeneizaron, se filtraron, se reconstituyeron, se liofilizaron, se reticularon y se esterilizaron mediante irradiación γ.

Caracterización:

Fuerza de extracción de la sutura: se pasó una sutura de seda de tamaño 3-0 a través de la membrana, 1.5 cm x 2.0 cm, a aproximadamente 3 mm del borde y se ató un bucle. La membrana se hidrató en amortiguador de fosfato a 0.01 M, pH 7.0, durante 10 minutos. El lazo se conectó a un medidor de fuerza (Chatillon, Greensboro, NC) y la muestra fue asegurada con un accesorio de pinza. La muestra fue seleccionada de una tasa de 1 pulgada por minuto hasta que se retiró la sutura. La fuerza fue grabada.

Permeabilidad: la permeabilidad de la membrana se determinó insertando una muestra, 2.0 cm x 2.0 cm, en una cámara especialmente diseñada, que se separa en dos compartimentos aislados. En un lado de la cámara, se agregó un volumen fijo de solución amortiguadora salina con fosfato (PBS) que contiene 50 µg de anhidrasa carbónica (CA) (MW 29.000) por ml. El lado opuesto se llenó con el mismo volumen de PBS solamente. La cámara que contenía la membrana se dejó equilibrar para contener la membrana, se dejó equilibrar durante 24 horas y el ensayo de CA se realizó en el lado inicialmente sin CA mediante el ensayo Coomasie plus. (1)

Estudios de reabsorción in vivo: se utilizaron un total de 11 ratas. Cada rata recibió una membrana de 1 cm2 implantada por vía subcutánea, los animales se sacrificaron a las 4, 8, 12 y 24 semanas después de la implantación. Los explantes se evaluaron histológicamente para determinar la membrana de colágeno restante, la reacción del tejido y la nueva deposición de colágeno utilizando técnicas histológicas estándar.

Biocompatibilidad: se realizaron pruebas de biocompatibilidad en la membrana de colágeno de acuerdo con los lineamientos de la FDA.

Resultados

La Tabla 1 resume los estudios de caracterización en las dos puntas de membranas de colágeno, A y B en comparación con el producto comercial Biomend®. La fuerza promedio de extracción de la sutura fue de 350 g y 290 g, respectivamente, para A y B. Esta resistencia es significativamente mayor que para Biomend®. El tiempo total de reabsorción se obtuvo mediante extrapolación mediante el ajuste de la curva de los datos experimentales. Los tiempos de reabsorción para las membranas fueron de 27 y 18 semanas respectivamente para A y B. Ambas membranas A y B fueron significativamente más estables in vivo que Biomend®. Ambas membranas A y B eran permeables a CA, que tiene un tamaño similar a la estructura de poros de Biomend® y es biocompatible.

Discusión

El uso de una membrana para GTR en cirugía oral a menudo requiere que la membrana sea permeable a los nutrientes, pero no a las células, de modo que la membrana pueda servir como una barrera celular para guiar la regeneración específica del tejido. Ambas membranas A y B y Biomend® pueden cumplir esa función. Muy a menudo, se requiere que la membrana se estabilice con suturas. En este sentido, las membranas A y B ofrecen ventajas sobre Biomend® en aquellas que tienen una mayor fuerza de extracción de suturas. Además, la estabilidad in vivo de las membranas A y B es significativamente más larga que la Biomend®. Aunque no se conoce la significancia de esta diferencia, sería lógico esperar que una estabilidad in vivo más prolongada pueda proporcionar un margen adicional de eficacia en el uso de la membrana como barrera celular. Las características de las membranas A y B también ofrecen aplicaciones potenciales como dispositivos de aumento de tejidos blandos, como material de parchado para hernias y cirugías cardíacas.

Tabla 1. Caracterización de las membranas de colágeno.

* Reportado desde 510K (K924408)

1. Bradford, M.M. Anal. Biochem. 72:248, 1976

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Transacciones del Sexto Congreso Mundial de Biomateriales