Tela polimérica revestida de nanofilmes ou nanopartículas de metais funcionais e/ou seu óxidos, com ou sem nanofilmes de carbono, com características bactericida, bacteriostática e biocompatibilidade, e processo de obtenção por meio de técnicas assistidas a plasmas frios

  • Número do pedido da patente:
  • BR 10 2012 031197 6 A2
  • Data do depósito:
  • 07/12/2012
  • Data da publicação:
  • 09/09/2014
Inventores:
  • Classificação:
  • A01N 25/34
    Biocidas, repelentes ou atrativos de pestes ou reguladores do crescimento de plantas, caracterizados por suas formas ou por seus ingredientes inativos ou por seus m?todos de aplica??o; Subst?ncias para reduzir o efeito nocivo dos ingredientes ativos para outros organismos que n?o sejam pestes; / Formas configuradas, p. ex. folhas, n?o mencionadas em qualquer outro subgrupo deste grupo principal;
    ;
    C23C 16/40
    Revestimento qu?mico por decomposi??o de compostos gasosos, sem deixar produtos reacionais do material da superf?cie no revestimento, i.e. processo de deposi??o qu?mica em fase de vapor (CVD); / caracterizado pela deposi??o de material inorg?nico, outro que n?o materiais met?licos; / Deposi??o de compostos, misturas ou solu??es s?lidas, p. ex. boretos, carbonos, nitretos; / ?xidos;
    ;
    C23C 14/18
    Revestimento por evapora??o a v?cuo, por pulveriza??o cat?dica ou por implanta??o de ions do material; / caracterizado pelo material de revestimento; / Material met?lico ou sobre substratos de boro ou sil?cio; / sobre outros substratos inorg?nicos;
    ;
    C23C 14/04
    Revestimento por evapora??o a v?cuo, por pulveriza??o cat?dica ou por implanta??o de ions do material; / Revestimento de superf?cies determinadas, p. ex. usando m?scaras;
    ;

CAPA PARA MALAS, PARA REVESTIMENTO, PROTEÇÃO E IDENTIFICAÇÃO, de tecido arrematado por costuras (2), com duas dobras (3) delimitando as faces (4) frontal e traseira, em formato de um cinto continuo, aberto em suas duas laterais (5), sendo uma das dobras (3) vazada por um recorte (6). A capa (1) recebe, nas suas faces (4) delimitadas pelas dobras (3), a gravação personalizada (7) efetuada por serigrafia, estampa, costura ou outros sistemas, expondo o nome próprio de seu dono, o logotipo de empresa, de clube, ou de quaisquer entidades, associações, indústrias, estabelecimentos comerciais e similares. Pelas suas laterais (5) a capa (1) é inserida revestindo a mala (M), cuja alça (A) recebe o recorte (6). Dessa forma, por suas faces (4) frontal e traseira, a capa (1) protege a superfície da mala (M) de avarias, arranhões, cortes e rasgamentos quando empilhada ou em situações diversas de transporte, seja em bagageiros de aviões, navios, trens, automóveis e em outras situações. Pela gravação (7) em suas faces (4), a capa (1) possibilita a imediata identificação da mala (M), quando empilhada ou sobreposta em várias unidades em bagageiros de aeroportos, navios, trens, em esteiras de desembarque e em demais procedimentos similares.

Página de 4

Documento

“Tela polimérica revestida de nanofilmes ou nanopartículas de metais funcionais e/ou seus óxidos, com ou sem nanofilmes de carbono, com características bactericida, bacteriostática e biocompatibilidade, e processo de obtenção por meio de técnicas assistidas a plasmas frios”.

5 APRESENTAÇÃO SINTÉTICA DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a uma tela polimérica, cujas fibras poliméricas são revestidas de nanofilmes ou nanopartículas de metais funcionais, como por exemplo Ag, I, Ti, Hg, Cu, Zn, Fe, Pb, Bi, e/ou seus óxidos, com ou sem nanofilmes de carbono, com características bactericida, bacteriostática e 10 biocompatibilidade, e seu processo de obtenção. O processo de obtenção da tela polimérica revestida é fundamentado em técnicas assistidas a plasmas frios, determinados por parâmetros específicos para cada técnica de deposição.

CAMPO DE APLICAÇÃO

A tela polimérica revestida é um material destinado à aplicação na área 15 médica, no campo da cirurgia corretiva de defeitos abdominais, pélvicos e torácicos, incluindo na medicina veterinária.

ESTADO DA TÉCNICA

Telas confeccionadas em polímeros vêm sendo utilizadas em cirurgias de reparação de hérnias desde 1958 (Usher FC, Ochsner J, Tuttle Jr. Use of Marlex 20 mesh in the repair of incisional hérnias. Am Surg. 1958; 24: 969-974 e Rutkow IM. Demographic and socioeconomic aspects of repair in the United States in 2003. Surg Clin North Am. 2003;83:1045-1051). Desde então, seu uso tem aumentado ano a ano chegando atualmente a cerca de 800.000 cirurgias nos Estados Unidos (Deysine.M., Pathophysiology, prevention, and management of prosthetic infections 25 in hérnia surgery, Surg Clin of North Am. 1998; 78(6): 1105-1115), com um custo,

para o sistema de saúde americano, da ordem de U$ 28 bilhões (Schumpelick, V., Treutner, K.H., Arlt, G., Inguinal hérnia repair in adults, Hérnia.1994; vol 344, issue 8919: 375-379.).

No Brasil, segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), próximo de 3% da população é acometida por esta patologia, representando em torno de 5,4 milhões de pessoas com necessidade de correção cirúrgica das hérnias (Bringman S, Conze J, Cuccurullo D, Deprest J, Junge K, Klosterhalfen B, Parra-Davila E, Ramshaw B, Schumpelick V. Hérnia repair: the search for ideal meshes. Hérnia. 2010; 14: 81-87.). Essas próteses, no decorrer do tempo, passaram por diversas modificações, resultando em diferentes tipos de polímeros, com várias combinações de densidade e elasticidade. Como resultado dessas inovações tecnológicas, as telas confeccionadas com polipropileno (PP) têm-se destacado na escolha de cirurgiões de todo mundo.

Apesar da disseminação do uso, as telas de polipropileno, disponíveis no mercado, não podem ser consideradas ideais, em face das possíveis complicações orgânicas, inerentes à presença de um corpo estranho, cujo principal inconveniente é a infecção cirúrgica, motivada por adesão facilitada de filmes bacterianos em sua superfície, dificultando as ações de defesa do organismo, com resultado drástico de rejeição da prótese e outras complicações pós-operatórias, tais como: seromas, infecção da tela e fistulização intestinal (Flum DR, Horvath K, Koepsel T. Have outcomes of incisional hérnia repair improved with time? A population-based analysis. Ann Surg. 2003; 237:129-135.). As complicações infecciosas, por exemplo, que podem ser observadas em até 8% dos casos em que se utilizam a tela, trazem graves consequências físicas e psicológicas para os pacientes (Flum DR, Horvath K, Koepsel T. Have outcomes of incisional hérnia repair improved with time? A population-based analysis. Ann Surg. 2003; 237:129-135 - Petersen S, Henke G, Freitag M, Faulhaber A, Ludwig K. Deep prosthesis infection in incisional hérnia repair: predictive factors and clinicai outcome. Eur J Surg. 2001; 167:453-457; e Heniford BT, Park A, Ramshaw BJ, Voeller G.

5 Laparoscopic repair of ventral hérnias: nine years’ experience with 850 consecutive hérnias. Ann Surg.2003; 238:391-399.), obrigando-os ao afastamento de suas funções por longo período, a reinternações frequentes, curativos incômodos e com possível necessidade de reoperação para a remoção do implante (Praveen,S., Rohaizak, M., Local Antibiotics are Equivalent to Intravenous Antibiotics in the 10 Prevention of Superficial Wound Infection in Inguinal Flernioplasty, Asian J Surg. 2005, Vol. 32, 1:59-63; e Coda,A., et al, Reoperations for chronic infections following prosthetic hérnia repair, Hérnia.1998, Vol.2, 4:163-167.). Some-se a tudo isso, o vultoso gasto de recursos para fazer frente a essas complicações, representadas por maior permanência hospitalar, uso prolongado de medicamentos, reoperações, 15 afastamento do trabalho e os custos com os litígios judiciais.

Os problemas mencionados ocorrem, principalmente, pelo fato de as telas comercializadas possuírem certo grau de biocompatibilidade com os tecidos humanos, mas não contemplarem propriedades bacteriostática e/ou bactericida (Figura 1), que possam garantir um período de transição pós cirurgia isento de 20 microorganismos, até que se forme bloqueio fibrótico e cicatrização que evitem uma possível invasão bacteriana.

Com relação às propriedades bacteriostática e/ou bactericida, tem-se conhecimento do uso de metais funcionais e/ou seus óxidos em algumas aplicações, em diferentes áreas.

25


Para fins de exemplificação, cita-se a prata, sobre a qual existem

inúmeros relatos de estudos. Ou seja, a prata, um dos metais funcionais, e seus derivados químicos são compostos notoriamente conhecidos na medicina como potentes agentes antibacterianos com amplo espectro de atividade. Citam-se algumas das aplicações representativas de nanopartículas de prata e seus derivados na medicina como em (Karla C., Yogeshkumar M., Alexander M. S., Nanosilver as a new generation of nanoproduct in biomedical applications, Trends in Biotechnology.2010; Vol.28 No. 11:580-588), aditivo para formulação de tintas antibacterianas, aditivo superficial em instrumentos usados em neurocirurgia e em cardiologia, aditivo para adesivos de implantes ósseos pela ação antibacteriana profilática ambiental; aditivos para curativos; cauterização de epistaxe (nitrato de prata); colírio inibidor de transmissão de infecção ocular gonocócica entre mãe e filho (nitrato de prata), aditivo para realização de pleurodese e regeneração de tecidos com queimadura e úlcera (sulfadiazina de prata).

Tecnicamente, a ação de nanopartículas de prata sobre as bactérias ocorre, essencialmente, das seguintes maneiras:

1)    reação com a membrana celular, interferindo na permeabilidade e suprimindo a respiração da referida membrana; e

2) penetração na bactéria, resultando em danos decorrentes da interação com compostos essenciais, tais como sulfatos e fosfatos, contidos no DNA.

A grande maioria dos estudos publicados mostra a ação bactericida e/ou bacteriostática da nanopartícula de prata dispersa em soluções diversas, mas essa forma de aplicação apresenta o inconveniente de permitir a migração fácil das nanopartículas pelo corpo humano, causando males como a argiria.

A    prata, por exemplo,    conforme se pode verificar em

http://www.systagenix.com.br/cms/uploads/Boletim_da_Prata.pdf, se mostra eficaz no tratamento de feridas, devendo conter algumas propriedades físicas e químicas ideais (White, 2001). No entanto, destaca o pesquisador que a cobertura deve ter uma combinação de efeito antimicrobiano com capacidade de absorver exsudato e 5 ainda estar associada a sistemas de bandagem compressiva. Outro fator destacado é que a prata deve possuir uma baixa solubilidade no exsudato, haja vista reagir rapidamente com outros íons e proteínas presentes na ferida, garantindo liberação sustentada por um determinado período, mensurado em dias, com uma atividade prolongada, sem o risco de absorção sistêmica.

10    Seguindo a explanação sobre a prata, em

http://www.mattron.com.br/TEXTOS%20PDF/Prata%20Coloidal.pdf, (Keith F. Courtenay - U.L.C, USA), o diagnóstico de um caso típico de argiria não é difícil. O exame da pele em busca da prata, preferencialmente espectrometricamente, irá estabelecer o diagnóstico em caso de dúvida.

15    Considerando os documentos de patentes encontrados neste

segmento, aplicando-os adequadamente ao contexto analisado, destaca-se a patente CN101396627-A que descreve o emprego da prata, conjuntamente com fosfato de zircônio, como agente bacteriostático para uso em telas para filtros de ar condicionado.

20    As patentes W02003101200-A    (que trata de composto

nanoestruturado de prata) e W02008100163-A1 (que trata de método de fabricação de nanopartículas prata, fibras celulósicas e nanofibras contendo nanopartículas de prata, fibras e nanofibras contendo nanopartículas de prata, uso de nanopartículas de prata para o fabrico de fibras celulósicas e nanofibras) também se utilizam das

25 propriedades bacteriostáticas das nanopartículas de prata para uso em curativos

externos.

A patente número W02007/122651-A1 apresenta um processo via úmido de produção de nanopartículas com características bactericida e antiviral contendo íons metálicos como Ag e Cu.

A patente WO00176486 A1 descreve que partículas de prata são inseridas em composições de sol-gel, de maneira a propiciar melhoria nas características bactericidas de curativos, stents, suturas, entre outros. No entanto, o processo “sol-gel”, não garante uma boa aderência da prata à superfície dos curativos, stents, suturas, entre outros, além de requerer uso de altas temperaturas.

Na patente WO2010/006036 A1 filmes de espessuras nanométricas são produzidos pela técnica CCVD (Combustion Chemical Vapor Deposition). Por essa técnica é possível obter filmes de prata e outros metais, entretanto o substrato é aquecido (devido à própria técnica) a temperaturas muito elevadas.

O documento de patente WO02/087339 A1 descreve folhas metálicas recobertas com partículas com propriedades antimicrobianas adicionadas a uma resina.

APRESENTAÇÃO RESUMIDA DA SOLUÇÃO TRAZIDA PELA INVENÇÃO, EM RELAÇÃO AO ESTADO DA TÉCNICA.

No levantamento do estado da técnica, colacionado em documentos de patentes e na literatura especializada, não se vislumbra a associação de deposição de nanofilmes ou nanopartículas de metais funcionais, com ou sem nanofilmes de carbono, em telas poliméricas, por meio de técnicas assistidas por plasmas frios, dotando as referidas telas de características bactericidas, bacteriostáticas e biocompatibilidade, para cirurgia corretiva de defeitos abdominais, pélvicos e torácicos, como proposto pela presente invenção.

A partir da exposição do estado da técnica e das propriedades desejadas para a presente invenção, particularmente a biocompatibilidade inerente às telas poliméricas, as propriedades dos metais funcionais e seus óxidos (aqui utilizando como exemplo mais direto a prata) como elementos bactericidas e/ou 5 bacteriostáticos, há muito tempo empregados na assepsia de curativos e outros, os inventores, após inúmeras pesquisas, chegaram à conclusão que a associação dos metais funcionais e seus óxidos (como, por exemplo, a prata) com a tela polimérica, resultou, após testes realizados, em um produto com aplicativo extremamente positivo nos segmentos cirúrgicos citados.

10    Assim, a tela polimérica, objeto desta invenção, possui suas fibras

poliméricas revestidas de nanofilmes ou nanopartículas de metais funcionais e/ou seus óxidos, com ou sem nanofilmes de carbono, com características bactericida, bacteriostática e biocompatibilidade; além disso, o processo de obtenção da tela polimérica com fibras poliméricas revestidas, se diferencia dos documentos do 15 estado da técnica relacionados no item anterior, conforme segue:

- A patente CN101396627-A diferencia-se completamente do objeto da presente solicitação de patente, destacando-se como principais fatores inerentes à técnica anterior: o fato de a tela não apresentar característica de biocompatibilidade e o processo de obtenção não ser fundamentado em técnicas assistidas a plasmas frios. 20 - Quanto à patente W02007/122651-A1, esta diferencia-se totalmente desta invenção por utilizar outro tipo de metodologia de produção, além de almejar um emprego na área dermatológica, enquanto o presente pedido de patente, conforme dito, é uma tela polimérica com outro tipo de processo de obtenção, de uso principalmente interno, em cirurgias de várias naturezas, inclusive na área

veterinária.

-    A patente W000176486 A1 não tem o mesmo objetivo do presente pedido de patente, por empregar um processo diferente para obtenção de um produto igualmente diferenciado. Ainda, no documento WO00176486 A1 não é explorado o uso de nanopartículas de metais funcionais (por exemplo, a prata) para uso em telas poliméricas em cirurgia corretiva de defeitos abdominais, pélvicos e torácicos.

-    A patente WO2010/006036 A1 não se presta para comparação a presente proposta de pedido de patente, por apresentar uma técnica incompatível para deposição de filmes de prata e outros metais em telas poliméricas, por utilizar temperaturas que causariam degradação físico-química das referidas telas.

-    A patente WO02/087339 A1 também não se presta para comparação com a presente proposta de pedido de patente, por apresentar produtos e processo de obtenção totalmente diferentes.

-    Quanto aos relatos científicos relativos à argiria, esta não acontece no produto apresentado por esta invenção, uma vez que as partículas ou filmes de prata são solidários à superfície da tela polimérica via intercamada de carbono tipo diamante, ou ainda devido à característica energética reativa das partículas elementares ou composta de metais funcionais durante o processo de deposição formulado na presente patente baseado em plasma frio.

APRESENTAÇÃO DAS FIGURAS

A Tela Polimérica e o respectivo processo de obtenção, de acordo com a presente invenção são adicionalmente explicados por meio das figuras anexas, nas quais:

I) A Figura 1 representa esquematicamente o estado da técnica, apresentando a colocação de um fragmento de tela polimérica não revestida (1), sendo este material polimérico mais especificamente o polipropileno, em sua forma in natura, disposta sobre uma placa de Petri ou similar (P) sem a deposição de nanofilmes ou nanopartículas de metais funcionais e/ou seus óxidos, no meio de cultura de Muller-Hinton, povoado com bactérias hospitalares (2) que concorrem de forma expressiva para as infecções nosocomiais.

II)    A Figura 2 representa esquematicamente um fragmento da tela polimérica revestida (1a) de nanofilmes ou nanopartículas de metais funcionais e/ou seus óxidos, com ou sem nanofilmes de carbono, objeto do presente pedido de patente, disposta sobre uma placa de Petri ou similar (P), onde se observa como resultado uma expressiva ausência de bactérias sobre a superfície e os interstícios (3) do fragmento da tela, e, principalmente, no halo (H) que circunda o fragmento da tela, diferentemente ao que ocorre no estado da técnica.

III)    A Figura 3 representa esquematicamente cortes da seção transversal de uma fibra que compõe a tela polimérica revestida, objeto do presente pedido de patente, obtida por meio de cinco diferentes formas do processo, a saber:

(a)    a seção de uma fibra polimérica (4) de tela polimérica revestida parcialmente de nanopartículas de metais funcionais e/ou seus óxidos (5);

(b)    a seção de uma fibra polimérica (4) de tela polimérica completamente revestida de nanofilmes de metais funcionais e/ou seus óxidos (6);

(c)    a seção de uma fibra polimérica (4) de tela polimérica completamente revestida de nanofilmes de carbono (7), revestidos parcialmente de nanopartículas de metais funcionais e/ou seus óxidos (5);

(d)    a seção de uma fibra polimérica (4) de tela polimérica revestida completamente de nanofilmes de carbono (7), incorporados de nanopartículas de metais funcionais e/ou seus óxidos no seu interior, revestidos parcialmente de nanopartículas de metais funcionais e/ou seus óxidos (5); e

(e) a seção de uma fibra polimérica (4) de tela polimérica revestida completamente de nanofilmes de carbono (7), revestidos completamente de nanofilmes de metais 5 funcionais e/ou seus óxidos (6).