CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se relaciona con el campo de la mecánica y la biotecnología en lo general; en lo particular se relaciona con un aparato y proceso para entrecruzar químicamente de manera controlada y precisa, una estructura hecha de colágeno humano con características mecánicas, químicas y biológicas variables, que permita reforzar la unión entre fibras para brindar mejores propiedades físicas a la estructura.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El colágeno es una de las proteínas esenciales más abundante del cuerpo humano, representa el 25% de la proteína corporal total, que forma parte de diferentes tejidos; aporta flexibilidad, elasticidad y resistencia a la presión. Esta proteína es muy abundante en piel, huesos, tejidos conectivos y articulaciones (ligamentos, tendones y cartílagos). También se encuentra en la córnea y en las paredes de los vasos sanguíneos. El colágeno es una proteína fundamental para el buen funcionamiento del organismo.

El colágeno tipo I es, con diferencia, el colágeno más abundante en el cuerpo. Tiene una composición de aminoácidos inusual, con un 33% de glicina y un 10% de pro lina. También contiene un 0.5% de 3-hidroxiprolina, un 10% de 4-hidroxiproli na y u n 1 % de 5- hidrolisina. Estos aminoácidos hidroxilados son sintetizados postrad uccionalmente a partir de residuos prolilo y lisilo en el polipéptido. El colágeno contiene una pequeña cantidad de hidratos de carbono, la mayoría de ellos unidos al grupo hidroxilo de la hidroxilisina en forma de disacárido Glu -Gal. El contenido en hidratos de carbono en los colágenos fibri lares es bajo (0.5-1 % en los tipos I y I I), pero es mayor en algu nos tipos no fibrilares (14% en el tipo IV). Meisen berg, G. y Simmmon, W. Principios de bioquímica, 4 ^a edición.

El colágeno tipo I tiene la particularidad de aportar flexibilidad y elasticidad, es el más abu ndante en el cuerpo, principalmente en los huesos, tendones, la piel y la córnea; en tanto el colágeno tipo I I aporta resistencia a la presión y se localiza principalmente en los cartílagos.

El colágeno se utiliza extensivamente en cirugí a cosmética y en la construcción de injertos de piel artificial para el tratamiento de pacientes con quemaduras severas. Los productos de colágeno también se emplean en aplicaciones ortopédicas, quirúrgicas, en una amplia variedad de procedimientos odontol ógicos. El colágeno humano se deriva de tejidos cadavéricos o de despojos de procedimientos quirúrgicos, tales como la placenta al momento del parto; y presenta la ventaja de reducir significativamente la probabilidad de una reacción inmune, en comparación con el colágeno proveniente de otras especies.

Debido a la importancia del colágeno en diversas aplicaciones médicas e industriales, se han desarrollado procesos para producir estructuras de colágeno humano.

Existen procesos industriales q ue pueden obte ner resultados similares en cuanto a la obtención de colágeno. Si n embargo, no se ha encontrado un proceso q ue pueda obtener específicamente colágeno humano tipo I, con un rendimiento del 35%. Tampoco se ha encontrado un proceso que p ueda transformar el co lágeno humano obtenido en estructuras bidimensionales o tridimensionales variadas y con características controlables. Tampoco se ha encontrado u n proceso que pueda controlar de manera precisa las características del colágeno.

También se conocen otros procesos de obtención de colágeno que comprenden etapas definidas ya conocidas ampliamente por aquellos que están inmersos en esta área. Las etapas, en forma general, incl uyen un pretratamiento de la materia prima, hidrólisis y p urificación del colágeno. Existen procesos en los cuales ciertas etapas o parámetros de operación, han sido ligeramente modificados para extraer colágeno de diversas fuentes animales, tales como bovi nos, porcinos, equinos, aves y animales marinos; utilizando la piel, escamas, huesos, tendones, pericardio, cartílago, etcétera, de dichos animales.

También se conocen métodos de producción de colágeno in vitro, por medio del uso de li neas celulares.

Otras metodologías que se conocen descri ben un pretratamiento ácido o básico de la materia prima, por ejemplo, con NaOH a diferentes concentraciones, temperaturas y tiempos de exposición. También existen técnicas de hidrólisis para obtener colágeno soluble en diversos ácidos, o a través de tratamientos enzimáticos. Para la hidrólisis química se han empleado ácidos orgánicos como el ácido acético, ácido láctico, ácido cítrico y similares; o ácidos inorgánicos tales como el ácido clorhídrico; mientras que para la hidrólisis enzimática se reportan enzimas proteoliticas tales como ficina, pepsina, entre otras. De igual forma, dichas técnicas se operan en diversos rangos de parámetros de operació n de temperatura, tiempo, pH y concentración de la solución y enzima. Otros procesos son aquellos diseñados para la obtención y purificación de diversos tipos de colágeno a partir de u na misma fuente, por medio de técnicas de precipitación fraccionada, a diferentes concentraciones de sales como NaCI, sulfato de amonio y similares, o con etanol .

También se conocen procedimientos para la p urificación y concentración de colágeno, tales como diálisis y liofilización .

Existen procedimientos para elaborar estructuras defi nidas de colágeno, tales como andamios, esponjas, membranas, recubrimientos, hidrogeles, etcétera, a través de la liofilización, la gelificación, el “electrospinning” o electrohilado, la bioimpresión, entre otros.

Se han descrito métodos físicos y químicos para el reforzamiento de las cadenas del biopolimero y mejora de la estabilidad y rigidez de la estructura, asi como para controlar la tasa de degradación in vivo e in vitro. Respecto a estos métodos, se pueden mencionar el tratamiento deshid rotérmico, la radiación ultravioleta, el entrecruzamiento químico con aldehidos como el glutaraldehido y el formaldehido en solución, el uso de carbodiimidas y transglutaminasa microbiana.

De igual forma, existen procesos de compresión de las estructuras de colágeno, particularmente los hidrogeles, para modificar las propiedades mecánicas y densidad fibrilar de la estructura de colágeno.

La presente invención se centra en un proceso novedoso de producción de estructuras de colágeno humano con característi cas controladas, que permita u n buen rendimiento preservando la integridad estructural y p ureza elevada; pero más específicamente se centra en un aparato desarrollado para poder llevar acabo un entrecruzamiento q uímico de manera controlada de estructuras hechas de colágeno donde se someten a una atmósfera de vapor de formaldehldo, permitiendo establecer el tie mpo de exposición de entre 1 - 90 minutos y concentración de la nube de vapor del reactivo de entre 0.1 - 100 ppm, resultando en un entrecruzamiento controlado que permita reforzar la unión entre fibras q ue brinde mejores propiedades físicas a la estructura.

Se realizó una búsqueda para determinar el estado de la técnica más cercano, encontrándose los sig uientes documentos.

Se ubicó la patente US 10576395B2 de Casali Dominic M. y Matthews Michael A. del 13 de noviembre de 2017, la cual revela un sistema y método para eliminar el glutaraldehido residual de un armazón de polímero natural reticulado con gl utaraldehido. El sistema incl uye una solución de limpieza que comprende dióxido de carbono y uno o más disolventes polares y una cámara ambiental que puede incluir una cámara de tratamiento. La cámara ambiental se mantiene a una temperatura superior a 31.1 °C y el dióxido de carbono se mantiene a una presión superior a 7.38 MPa para formar dióxido de carbono supercritico. Un armazón de polímero natural reticulado tratado mediante el sistema y método de eliminación de glutaraldehido puede tener un contenido de glutaraldehido de menos de 3 ppm. También se proporciona una solución de limpieza de armazones de polímero natural reticulado q ue comprende dióxido de carbono supercritico y uno o más disolventes polares. La patente anterior no revela, ni sugiere un aparato para entrecruzar químicamente de manera controlada y precisa, una estructura hecha de colágeno humano con características mecánicas, químicas y biológicas variables que comprenda u na cámara de entrecruzamiento donde se aloja el colágeno y que se somete a vacio, con un ducto de alimentación de vapor d e formaldehido, que a su vez esté conectado con un conector a una cámara de sublimación con un émbolo unido a una tapa y a un vástago; con medios de control de flujo de vapor y medios de generación y control de vacio, que ofrezca la posibilidad de introducir una cantidad muy precisa de paraformaldehido, calentarlo y ponerlo en un contacto estrecho con la estructura de colágeno bajo condiciones ambientales controladas (temperatura y presión).

Se ubicó también la patente US7393437B2 de Chan Barbara P. y So Kwok F. del 14 de septiembre de 2005, la cual divulga un método para producir andamios compuestos de colágeno reticulado con propiedades mejoradas tales como resistencia y estabilidad y mantiene una excelente biocompatibilidad. El método comprende: (a) la reconstitución de la matriz extracelular de colágeno tridimensional a partir de la solución de monómero de colágeno usando métodos tales como elevar el p H de la solución durante cierto periodo de tiempo; (b) reticular al menos u na parte de la matriz poniéndola en contacto con un reactivo fotosensibilizante a una concentración particular en la oscuridad durante cierto período de tiempo antes o después de la reconstitución; (c) eliminar el exceso de reactivo fotosensibilizante; (d) irradiación de los armazones con u na fuente de luz de energía suficiente durante u n cierto período de tiempo para formar armazones reticulados; y (e) deshidratación de los armazones reticulados. El método de la invención puede comprender, además, laminar los armazones rehidratados y reticulados varias veces para producir armazones grandes. El método de la invención también permite la incubación con otro componente de la matriz extracelular para fabricar armazones de comp uestos y la inmovilización de factores bioactivos o fármacos que se pueden liberar posteriormente de los armazones. El método para producir un armazón o andamios de colágeno reticulado divulgado en la patente referida comprende: (a) proporcionar u na solución de monómeros de colágeno extracelulares a un pH ácido; (b) elevar el pH de la solución para formar una matriz de colágeno extracelular tridimensional reconstituida; (c) poner en contacto al menos una parte de la matriz de colágeno extracelular tridimensional reconstituida con u n reactivo fotoacti vante; (d) eliminar el exceso de reactivo fotoacti vante; (e) irradiar la matriz de colágeno extracelular tridimensional reconstituida, en un estado hidratado si n burbujear aire u oxígeno en la mezcla de reacción o agitar vigorosamente, usando una fuente de luz de energía suficiente para formar u n armazón reticulado; y (f) desh idratar el armazón reticulado.

El método utilizado en la patente anterior usa un fotoqulmico (Rosa de Bengala) para entrecruzar. El proceso consiste en exponer el colágeno al fotoqulmico y después utilizar luz ultravioleta (UV) para entrecruzar. Por otro lado, nuestro proceso expone el colágeno a formaldehldo, el cuál entrecruza el colágeno sin necesidad de utilizar algún aditamento adicional, como la patente US7393437B2 que utiliza la luz UV.

La patente anterior no revela, ni sugiere un aparato para entrecruzar q uímicamente de manera controlada y precisa, una estructura hecha de colágeno humano con características mecánicas, químicas y biológicas variables que comprenda u na cámara de entrecruzamiento donde se aloja el colágeno y que se somete a vacio, con un ducto de alimentación de vapor de formaldehldo, que a su vez esté conectado con un conector a una cámara de sublimación con un émbolo unido a una tapa y a un vástago; con medios de control de flujo de vapor y medios de generación y control de vacio, q ue ofrezca la posi bilidad de introducir una cantid ad muy precisa de paraformaldehl do, calentarlo y ponerlo en un contacto estrecho con la estructura de colágeno bajo condiciones ambientales controladas (temperatura y presión).

La posibilidad de elaborar estructuras de colágeno con características estructurales y dimensionales definidas y muy específicas, que contribuyan a una mejor integración de las estructuras en un ambiente in vivo, influenciando el comportamiento celular, se ha buscado abordar por med io de técnicas que pueden llegar a ser muy costosas, poco accesibles o adaptables a gran escala, o q ue requieren de equipos especializados, tales como el “electrospinning” o electrohilado.

De igual forma, a pesar de que el colágeno es una excelente proteí na estructural y presenta las ventajas de ser biocompatible y reabsorbible, sus propiedades mecánicas respecto a polímeros sintéticos son pobres. Diversos métodos y técnicas han sido desarrolladas para mejorar estas prestaciones y diversificar el uso de las estructuras de colágeno; sin embargo, dichas técnicas presentan desventajas importantes, tales como no ser eficientes, ser procesos que requieren de mucho tiempo, pero que si se extienden demasiado p ueden llegar a desnaturalizar el colágeno; alg unas técnicas o agentes entrecruzantes pueden causar un gradiente de entrecruzamiento a lo largo de toda la estructura de colágeno, generando una estructura con propiedades mecánicas heterogéneas; la adición de algunos componentes químicos puede resultar en un efecto citotóxico, y dichos compuestos pueden permanecer en la estructura de colágeno aún después de lavados extensivos; por mencionar algunas. Ante la necesidad de contar con un aparato para entrecruzar químicamente de manera controlada y precisa, una estructura hecha de colágeno humano con características mecánicas, químicas y biológicas variables, que permita reforzar la unión entre fi bras para brindar mejores propiedades físicas a la estructura, fue que se desarrolló la presente invención.

O BJ ETIVOS D E LA I NVE N CI Ó N La presente invención tiene como objetivo principal hacer disponible un aparato y proceso para entrecruzar químicamente de manera controlada y precisa, u na estructura hecha de colágeno humano con características mecánicas, químicas y biológi cas variables.

Otro objetivo de la invención es proveer dicho aparato y proceso que además, permita generar estructuras de colágeno humano con características mecánicas, químicas y biológicas variables. Otro objetivo de la invención es proveer dicho aparato y proceso que además, permita generar estructuras basadas en colágeno humano con diferentes formas, funciones, tamaños, densidades, características mecánicas, resistencias a degradación enzimática y biocompatibilidad .

Otro objetivo de la invención es proveer dicho aparato y proceso que además, ofrezca la posibilidad de introducir una cantidad muy precisa de paraformaldehí do, calentarlo y ponerlo en un contacto estrecho con la estructura de colágeno bajo condiciones ambientales controladas (temperatura y presión). Otro objetivo de la invención es proveer dicho aparato y proceso que además, permita controlar la temperatura a la que se genera el gas, controlar la velocidad a la que pasa el gas formaldehldo de una cámara a la otra, controlar el tiempo que está en contacto con la estructura de colágeno, iniciar y detener el proceso de entrecruzamiento de manera abrupta y ventilar las estructuras de colágeno de manera conti nua.

Otro objetivo de la invención es proveer dicho aparato y proceso que además, permita dar soporte a las estructuras de colágeno sin producir deformaciones y al mismo tiempo promover la interacción homogénea de la estructura de colágeno con el gas formaldehldo.

Otro objetivo de la invención es proveer dicho aparato y proceso que además, permita producir formaldehldo gaseoso a partir de paraformaldehldo en polvo y usarlo para entrecruzar de manera controlada las estructuras de colágeno.

Otro objetivo de la invención es proveer dicho aparato y proceso que además, ofrezca la posibilidad de elaborar estructuras de colágeno con características estructurales y dimensional es definidas y muy especificas, que contribuyan a una mejor integración de las estructuras en un ambiente in vivo, influenciando el comportamiento celular.

Otro objetivo de la invención es proveer dicho aparato y proceso que además, ofrezca la posibilidad de elaborar estructuras de colágeno humano con características controladas, que además permita la elaboración de estructuras de colágeno con características físicas ajusfadles para u na amplia variedad de aplicaciones biológicas, por medio de técnicas sencillas y de bajo costo, que permiten la optimización de la concentración de colágeno en las estructuras; tales características incluyen las dimensiones de la estructura, densidad fibrilar, porosidad y tamaño de poro, que influyen fuertemente en el comportamiento celular.

Otro objetivo de la invención es proveer dicho aparato y proceso que además, ofrezca la posibilidad de elaborar estructuras de colágeno humano, y q ue permita aumentar las prestaciones mecánicas de las estructuras, con una técnica p recisa y controlada, sin afectar la integridad, funcionalidad, o seguridad biológica del colágeno.

Y todas aquellas cualidades y objetivos que se harán aparentes al realizar una descripción general y detallada de la presente invención apoyados en las modalidades ilustradas.

B REVE D E SC RI PCI Ó N D E L I NVE N TO De manera general el aparato para entrecruzar químicamente de manera controlada y precisa, u na estructura hecha de colágeno humano con características mecánicas, químicas y biológicas variables, de conformidad con la presente invención consiste en una cámara de entrecruzamiento con una tapa de cierre hermético que integra un vacuómetro para la medición de vacio, configurada para alojar una estructura de soporte donde se dispone y se coloca el colágeno a entrecruzar; dicha cámara de entrecruzamiento está comu nicada con u na cámara de sublimación a través de un ducto de interconexión con medios de control de flujo; dicha cámara de sublimación presenta un émbolo unido a un vástago que pasa a través de una tapa de sellado hermético, y está configurada para alojar una cantidad de paraformaldehi do en polvo. Dicha cámara de entrecruzamiento además comprende conectado un d ucto generador de vacio con medios de regulación de vacio conectado a un medio generador de vacio y medios para inyectar aire grado médico con medios de control de fl ujo para ventilación y expulsión del gas de formaldehido hacia una campana de extracción, una vez entrecruzado el colágeno humano.

Dicha cámara de sublimación está configurada para reci bir calor desde un medio de transferencia de calor para la generación de gas de formaldehido que se conduce hacia dicha cámara de entrecruzamiento donde se dispone el colágeno y hacia d onde se conduce el gas de formaldehi do para el proceso de entrecruzamiento de colágeno. La invención también contempla el método para entrecruzar químicamente de manera controlada y precisa, una estructura hecha de colágeno humano con características mecánicas, químicas y biológicas variables, que consiste en someter coláge no humano a una atmósfera de gas de formaldehido en un aparato de entrecruzamiento, con un tiempo de exposición de entre 1 - 90 mi nutos y concentración de una nube de gas de formaldehi do de entre 0.1 - 100 ppm resultando en un entrecruzamiento controlado que permita reforzar la u nión entre fibras que brinda mejores propiedades físicas a la estructura.

La invención también contempla un proceso para entrecruzar químicamente de manera controlada y precisa, una estructura hecha de colágeno humano con caracterí sticas mecánicas, químicas y biológicas variables en un aparato de entrecruzamiento que comprende las etapas de: a) Colocar colágeno humano a entrecruzar en una estructura de soporte y depositando dicha estructura de soporte dentro de una cámara de entrecruzamiento cerrándola con una tapa de cierre hermético que integra u n vacuómetro para la medición de vacio y que está interconectada con una cámara de sublimación a través de un ducto de interconexión con medios de control de flujo, b) Colocar paraformaldehi do en polvo en la cámara de sublimación insertando un émbolo unido a un vástago que pasa a través de una tapa de sellado hermético; c) Generar un vacio de entre - 65 a - 75 KPa con u n medio generador de vacio conectado a un ducto de generació n de vacio con medios de regulación de vacio en posición abierta, en donde dicho ducto de generación de vacio está conectado a dicha cámara de entrecruzamiento y los medios de control de flujo de dicho ducto de interconexión entre la cámara de sublimación y la cámara de entrecruzamiento en posición abierta; d) Calentar la cámara de sublimación a una temperatura de entre 120 °C a 160 °C mediante un medio de calentamiento para producir el gas de formaldehido que es contenido ahí durante un tiempo de entre 8 a 20 minutos; estando dichos medios de control de fl ujo de dicho ducto de interconexión de la cámara de sublimación y la cámara de entrecruzamiento en posición cerrada, habiendo desactivado el medio generador de vacio y estando en posición cerrada dichos medios de regulación de vacio; e) Colocar en posición abierta los medios de control de flujo de dicho ducto de i nterconexión de la cámara de sublimación y la cámara de entrecruzamiento, y se acciona el émbolo de la cámara de sublimación forzando el paso del gas de formaldehido hacia la cámara de entrecruzamiento; f) Dejar expuesto el coláge no por un periodo de entre 1 a 90 mi nutos con el gas de formaldehido dentro de la cámara de entrecruzamiento y luego expulsar el gas de formaldehido desde la cámara de entrecruzamiento mediante un flujo de aire grado médico alimentado desde una fuente de sumi nistro de aire médico controlado por medios de control de flujo en posición abierta dispuesta en un conector del ducto de interconexión que conecta dicha cámara de sublimación y la cámara de entrecruzamiento, para detener el proceso de entrecruzamiento, estando en posición abierta los medios de control de flujo dicho ducto de interconexión y medios de regulación de vacio para el rompimiento de vacio y expulsión del gas de formaldehido hacia una campana de extracción de gases. El colágeno finalmente es extraído de la cámara de entrecruzamiento y liberado de dicha estructura de soporte.

Las estructuras de colágeno entrecruzadas son distribuidas para ser empacadas y almacenadas o enviarse para la realización de pruebas.

Las estructuras de colágeno se colocan en la estructura de soporte especialmente diseñado para sujetar las esponjas sin deformarlas y sin que se p uedan mover.

En la modalidad preferida de la i nvención dicha estructura de soporte de colágeno está hecha de un alambre de acero anticorrosivo muy fi no de modo que permite el contacto completo y homogéneo de las estructuras de colágeno con el gas de formaldehido.

En la modalidad preferida de la invención se establece una relación de entre 0.005 mg y .01 mg de paraformaldehido por cada 1 mg de colágeno por entrecruzar; sin embargo, se tiene estimado que lo mí nimo de paraformaldehido necesario seria de 3.5 mg y un máximo de 20 mg . Para un volumen de la cámara de entrecruzamiento de 5 L; guardado esa correlación en base al volumen de dicha cámara de entrecruzamiento. El rango de concentración del gas de formaldehido en la cámara de entrecruzamiento es mí nimo de 0.001 mg/L y máximo de 4 mg/L.

El tejido de colágeno es obtenido de donadores cadavéricos en el caso de tendones y fascia, y donadores vivos en caso de membrana amniótica. Para donadores cadavéricos, el tejido es obtenido y transportado a una temperatura de 2 °C a 8 °C a las instalaciones, donde es aislado y limpiado utilizando instrumental quirúrgico estéril y solución salina 0.9% NaCI (Cloruro de Sodio). El tejido debe de provenir de donadores libres de enfermedades infecciosas tales como Hepatitis B/C, VI H, SI DA, Chagas, por mencionar alg unas. Además, no se puede aceptar tejido proveniente de personas fallecidas por acidosis metabólica. Para donadores vivos, el tejido es obten ido y transportado a una temperatura de 2 °C a 8 °C a las instalaciones, donde es aislado y limpiado utilizando instrumental q uirúrgico estéril y sol ución salina 0.9% NaCI (Cloruro de Sodio). El tejido debe de provenir de donadores libres de enfermedades i nfecciosas tales como Hepatitis B/C, VI H, SI DA, Chagas, por mencionar algunas. Además, no se puede aceptar tejido proveniente de partos naturales, debe ser cesárea sin parto prematuro (<34 semanas ) para evitar contaminación. Para comprender mejor las características de la presente invención se acompaña a la presente descripción, como parte integrante de la misma, los dibujos con carácter ilustrativo más no limitativo, que se describen a conti nuación.

B REVE D E SC RI PCI Ó N D E LAS FI G U RAS

La figura 1 muestra u na vista en perspectiva convencional del aparato para entrecruzar químicamente de manera controlada y precisa, una estructura hecha de colágeno humano con características mecánicas, químicas y biológicas variables, de conformidad con la presente i nvención. La figura 2 muestra una vista lateral del aparato para entrecruzar químicamente de manera controlada y precisa, una estructura hecha de colágeno humano con características mecánicas, químicas y biológicas variables, de conformidad con la presente invención. La figura 3 muestra una vista en perspectiva convencional de la estructura de soporte del colágeno, de conformidad con la presente invención.

La figura 4 muestra un diagrama esquemático del proceso para entrecruzar químicamente de manera controlada y precisa, una estructura hecha de colágeno humano con características mecánicas, químicas y biológicas variables, de conformidad con la modalidad preferida de la i nvención.

Para una mejor comprensión del invento, se pasará a hacer la descripción detallada de alguna de las modalidades del mismo, mostrada en los dibujos que con fines il ustrativos mas no limitativos se anexan a la presente descripción. D E SC RI PCI Ó N DETALLADA D E L I NVE N TO

Los detalles característicos del aparato y proceso para entrecruza r químicamente de manera controlada y precisa, una estructura hecha de colágeno humano con características mecánicas, químicas y biológicas variables, de conformidad con la presente invención, se muestran claramente en la siguiente descripción y en los dib ujos il ustrativos que se anexan, sirviendo los mismos signos de referencia para señalar los mismos pasos. Haciendo referencia a las figuras 1 , 2 y 4, el aparato para entrecruzar químicamente de manera controlada y precisa, una estructura hecha de colágeno humano con características mecánicas, químicas y biológicas variables, de conformidad con la presente invención consiste en una cámara de entrecruzamiento (1 ) con una tapa de cierre hermético (2) que i ntegra un vacuómetro (3, ver fig. 4) para la medición de vacío, la cual se fija con medios de fijación y empaques (no mostrados) para cierre hermético, configurada para alojar una estructura de soporte de colágeno (4, ver figuras 3, 4) donde se dispone y se coloca el colágeno (C, ver figura 4) a entrecruzar; dicha cámara de entrecruzamiento (1 ) está comu nicada con una cámara de sublimación (5) a través de un ducto de interconexión (6) con medios de control de flujo (7). Dicha cámara de sublimación (5) presenta un émbolo (8) unido a un vástago (9) que pasa a través de una tapa de sellado hermético (10) con elementos de sellado hermético (no mostrados) y que se fija con medios de fijación (no mostrados) en la ceja superior (1 1 ) de dicha cámara de sublimación (5), y está configurada para aloja r una cantidad de paraformaldehí do en polvo (FP).

Dicha cámara de entrecruzamiento (1 ) además comprende conectado u n ducto generador de vacio (12) con medios de regulación de vacio (13) conectado a un medio generador de vacio (14, ver fig ura 4) y medios para inyectar aire grado médico (15, ver figura 4) con medios de control de flujo (16, ver figura 4) para ventilación para el rompimiento de vacio y expulsión del gas de formaldehido (GF) hacia una campana de extracción de gases (26) una vez entrecruzado el colágeno humano (C); en donde dichos medios para inyectar aire grado médico (15, ver figura 4) con medios de control de flujo (16, ver figura 4) se montan en u n conector “T” (17, ver figuras 1 y 2) dispuesto en el ducto de interconexión (6) entre dicha cámara de entrecruzamiento (1 ) y los medios de control de fl ujo (7).

Dicha cámara de sublimación (5) está configurada para recibir calor desde un medio de transferencia de calor (18, ver inciso “c” de la figura 4) para la generación de vapor de formaldehi do que se conduce hacia dicha cámara de entrecruzamiento (1 ) donde se dispone el colágeno y hacia donde se conduce el vapor de formaldehido para el proceso de entrecruzamiento de estructuras de colágeno humano (C). De acuerdo con la figura 3, la estructura de soporte de colágeno (4) está definida por u na estructura periférica conformada de dos marcos (19, 20) unidos con medios de unión por dos j uegos de postes (21 , 22), una pluralidad de rejillas (23) con una separación de 5 mm entre sí se montan en marcos de soporte (24) que se fijan con medios de unión al juego de postes (21 , 22); entre dichas rejillas (23) se disponen las esponjas de colágeno (C) a entrecruzar.

La estructura de soporte de colágeno (4) está hecha en su periferia por aluminio y con u n mallada de acero inoxidable, de tal manera que las rejillas (23) definen cuadrados de aproximadamente de 1 a 5 mm de largo y de 1 a 5 mm de ancho. En total, se colocan siete rejillas (23) a la estructura con sus respectivos espacios de separación (25). Las esponjas de colágeno humano (C) es introducido manualmente a través de los espacios (25) generados por las rejillas (23), deslizándolas suavemente hasta su posición deseada dentro de dicha estructura de soporte de colágeno (4).

De acuerdo con la fig ura 4, el proceso para entrecruzar químicamente de manera controlada y precisa, una estructura hecha de colágeno humano con características mecánicas, químicas y biológicas variables en un aparato de entrecruzamiento que comprende las etapas de: a) Colocar colágeno humano (C) a entrecruzar en una estructura de soporte (4) y depositando dicha estructura de soporte (4) dentro de una cámara de entrecruzamiento (1 ) cerrándola con una tapa de cierre hermético (2) que integra un vacuómetro (3 ) para la medición de vacío y que está i nterconectada con u na cámara de sublimación (5) a través de un ducto de i nterconexión (6) con medios de control de fl ujo (7); b) Colocar paraformaldehl do en polvo (FP) en la cámara de sublimación (5) insertando un ém bolo (8, ver figuras 1 y 2) u nido a un vástago (9) que pasa a través de una tapa de sellado hermético (10); c) Generar un vacio de entre -65 a -75 KPa con un medio generador de vacio (14) conectado a u n ducto de generación de vacio (12) con medios de regul ación de vacio (13) en posición abierta, en donde dicho ducto de generación de vacio (12) está conectado a dicha cámara de entrecruzamiento (1 ) y estando los medios de control de flujo (7) de dicho ducto de i nterconexión (6) entre la cámara de sublimación (5) y la cámara de entrecru zamiento (1 ) en posición abierta; d) Calentar la cámara de sublimación (5) a u na temperatura de entre 120 °C a 160 °C mediante un medio de transferencia de calor (18) para producir el gas de formaldehido (GF) q ue es contenido ahí durante un tiempo de entre 8 a 20 minutos; estando dichos medios de control de flujo (7) de dicho ducto de interconexión (6) de la cámara de sublimación (5) y la cámara de entrecruzamiento (1 ) en posición cerrada, habiendo desactivado o desconectado el medio generador de vacio (14) y estando en posición cerrada dichos medios de regulación de vacio (13); e) Colocar en posición abierta los medios de control de flujo (7) de dicho ducto de interconexión (6) de la cámara de sublimación (5) y la cámara de entrecruzamiento (1 ), y accionar el émbolo (8) de la cámara de sublimación (5) forzando el paso del gas de formaldehido (GF) hacia la cámara de entrecruzamiento (1 ); f) Dejar expuesto el colágeno humano (C) soportado en la estructura de soporte (4) por un periodo de entre 1 a 90 minutos con el gas de formaldehido (GF) dentro de la cámara de entrecruzamiento (1 ) y luego exp ulsar el gas de formaldehido (GF) desde la cámara de entrecruzamiento (1 ) mediante un flujo de aire grado médico con medios para i nyectar aire medico (15) alimentado desde una fuente de suministro de aire grado médico controlado por medios de control de flujo (16) en posición abierta dispuesta en u n conector “T” (17, ver figuras 1 y 2) del ducto de interconexión (6) que conecta dicha cámara de sublimación (5) y la cámara de entrecruzamiento (1 ), para detener el proceso de entrecruzamiento, estando en posición abierta los medios de control de flujo (7) de dicho ducto de i nterconexión (6) y medios de regulación de vacío (13) para el rompimiento de vacío y expulsión del gas de formaldehido (GF) hacia una campana de extracción de gases (26).

Las etapas “a” y “b” puede invertirse, sin q ue éste cambio sea relevante para el proceso. El colágeno h umano (C) finalmente es extraído de la cámara de entrecruzamiento (1 ) y liberado de dicha estructura de soporte (4). Las estructuras de colágeno humano entrecruzadas son distribuidas para ser empacadas y almacenadas o enviarse para la realización de pruebas.

Las estructuras de colágeno se colocan en la estructura de soporte especialmente diseñado para sujetar las esponjas sin deformarlas y sin que se p uedan mover.

Se estableció una relación de entre 0.005 mg y 0.01 mg de paraformaldehido por cada 1 mg de colágeno por entrecruzar; sin embargo, se tiene estimado que lo mí nimo de paraformaldehido necesario seria de 2.0 mg y un máximo de 20 mg. Para un volumen de la cámara de entrecruzamiento (1 ) de 5 L; guardado esa correlación en base al volumen de dicha cámara de entrecruzamiento (1 ). El rango de concentración del gas de formaldehido (GF) en la cámara de entrecruzamiento (1 ) es mí nimo de 0.001 mg/L y máximo de 4 mg/L.

El invento ha sido descrito suficientemente como para que una persona con conocimientos medios en la materia pueda reproducir y obtener los resultados que mencionamos en la presente i nvención. Sin embargo, cualquier persona hábil en el campo de la técnica que compete el presente invento puede ser capaz de hacer modificaciones no descritas en la presente solicitud, sin embargo, si para la aplicación de estas modificaciones en una estructura determinada o en el proceso de man ufactura del mismo, se req uiere de la materia reclamada en las siguientes reivindicaciones, dichas estructuras deberán ser comprendidas dentro del alcance de la invención.