Sposób wytwarzania nanometrycznych warstw ditlenku tytanu o działaniu bakteriobójczym

Zespół:

Istota wynalazku

Rozwiązanie proponowane w zgłoszeniu patentowym dotyczy wykorzystania nowego związku chemicznego tytanu (IV) (wielordzeniowy okso kompleks Ti (IV) jako źródła nanokrystalicznego ditlenku tytanu, które może być wykorzystane w procesie chemicznego osadzania powłok tlenkowych z fazy gazowej (CVD). Związek ten charakteryzuje się odpowiednią lotnością, prostą syntezą, a także niską reaktywnością na powietrzu, co odróżnia go od stosowanych obecnie izopropanolanu tytanu (IV) lub tetra chlorku tytanu (IV). Zaletą zastosowania powyższego związku w procesie CVD jest możliwość kontroli polimorficznej struktury wytwarzanych nanopowłok ditlenku tytanu, co ma bezpośredni wpływ na ich właściwości przewodzące prądu elektrycznego (ceramiki przewodzące), optyczne, fotokatalityczne, a także przeciwdrobnoustrojowe i przeciwzapalne.

Istotą wynalazku jest opracowanie metody modyfikacji powierzchni implantów tytanowych stosowanych w pracach implanto-protetycznych, a także w chirurgii szczękowo-twarzowej. Wytwarzane przy użyciu nowego okso kompleksu tytanu (IV) powłaki ditlenku tytanu wykazują bardzo dobre właściwości hydrofilowe oraz przeciwdrobnoustrojowe. Otrzymane warstwy stymulują procesy osteointegracji ułatwiając tym samym łączenie kości z implantem.

Korzyści z zastosowania wynalazku

Efektem końcowym będzie użycie nowego okso kompleksu tytanu (IV) do wytwarzania, na powierzchni implantów tytanowych nanopowłok ditlenku tytanu o ściśle określonej strukturze polikrystalicznej. Powłoki te nadadzą implantowi właściwości przeciwdrobnoustrojowe i przeciwzapalne, a także przyczynią się w istotny sposób do:
- zmniejszenia liczby powikłań związanych ze stosowaniem implantów,
- zwiększenia tolerancji organizmu biorcy na wprowadzone ciało obce,
- aktywnego współuczestnictwa z organizmem biorcy w zwalczaniu drobnoustrojów,
- obniżenie kosztów leczenia pacjenta,
- zmiany poglądów na istniejące przeciwwskazania stosowania implantów u pacjentów z niektórymi chorobami ogólnoustrojowymi (cukrzyca, zespoły z zaburzeniami immunologicznymi, itp.), dla których ta metoda była dotychczas niedostępna z uwagi na ryzyko możliwych powikłań.

Potencjał komercjalizacyjny

Produkcja implantów musi spełniać specyficzne warunki techniczne i medyczne, co powoduje, że tylko niewiele firm zajmuje się tego rodzaju działalnością. Analiza rynku usług stomatologicznych wykazała, że w 2010 r. osiągnął on w Polsce równowartość 7,1 mld PLN, natomiast szacuje się, że w 2013 wartość ta wzrośnie do 10 mld PLN. Wskazuje to na rosnący popyt na wyroby i usługi z sektora stomatologicznego, a ogólnorynkowy pęd do innowacji i ulepszeń dóbr materialnych tylko zwiększa szanse rynkowe dla planowanego wdrożenia.

Na rynku polskim wiodącym producentem implantów protetycznych jest firma Osteoplant działająca przy Fundacji Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu, z którą zawarto porozumienie o współpracy w badaniach nad wytwarzaniem powłok tlenkowych o określonej strukturze na implantach tytanowych i właściwościach biomedycznych oraz ich wdrożenia do produkcji. Fundacja UMP jako producent systemu implantologicznego Osteoplant posiada 20% rynku implantologicznego w Polsce i bazę kilkuset aktywnych klientów-klinik, praktyk lekarskich i laboratoriów protetycznych co zdecydowanie uproszcza możliwość ulokowania nowego produktu. Dlatego istnieją poważne szanse na wdrożenie prezentowanego wynalazku.

Komercjalizacja proponowanego wynalazku może przebiegać przez bezpośrednie zaangażowanie firmy Osteoplant w wytwarzanie nanopowłok w oparciu o proponowany wynalazek lub poprzez utworzenie spółki spin-off z Uniwersytetem Mikołaja Kopernika w Toruniu.