Materiał tytanowy z przeznaczeniem na implant i sposób jego wytworzenia

ZESPÓŁ AUTORSKI:

Politechnika Poznańska

• MARIUSZ SANDOMIERSKI,
• MONIKA ZIELIŃSKA,
• ADAM VOELKEL

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?

Dzięki zastosowaniu rozwiązania uzyskano następujące efekty techniczno-użytkowe:
• prostota wykonania,
• krótki czas wymagany do otrzymania materiału,
• ekonomiczność procesu (tanie odczynniki, niska temperatura wymagana podczas modyfikacji),
• otrzymany materiał pozwala na uwalnianie leku z powierzchni implantu co pozwala na jego miejscowe dostarczanie,
• duża wydajność procesu otrzymywania materiału z powierzchniowo przyłączonym lekiem,
• możliwość zastosowania dla wszystkich kształtów i wymiarów endoprotez

ISTOTA WYNALAZKU

Przedmiotem wynalazku jest materiał tytanowy z przeznaczeniem na implant, do którego powierzchni przyłączono leki na osteoporozę i sposób jego wytworzenia. Najpopularniejszymi lekami stosowanymi w profilaktyce osteoporozy i walce z tą chorobą, są bisfosfoniany, które hamują resorpcję kości.
Rozwiązanie pozwala na zastosowania tytanianu jako inteligentnego nośnika uwalniającego lek pod wpływem płynów ustrojowych bezpośrednio w miejscu choroby. Uwalnianie leku z powierzchni tego materiału przebiega stopniowo pod wpływem płynów ustrojowych. Kontrolowane i długotrwałe dostarczanie leku na niskim poziomie spowoduje, że nie dojdzie do toksyczności miejscowej. Uwalnianie leku wynika z wymiany jonów dwuwartościowych na jony jednowartościowe na skutek czego zanikają interakcje pomiędzy tytanianem, a lekiem. Materiał może być stosowany do każdego rodzaju implantów, w szczególności endoprotez porowatych i nieporowatych. Istotą wynalazku jest także sposób wytwarzania materiału tytanowego z warstwą tytanianową i przyłączonym lekiem (bisfosfonianem) polegający na tym,że materiał tytanowy umieszcza się w 5 molowym roztworze wodorotlenku sodu w podwyższonej temperaturze 30-100 °C, korzystnie 60°C. Następnie materiał poddaje się wymianie jonowej z jonami dwuwartościowymi. Ostatnim etapem jest przyłączenie bisfosfonianu do powierzchni zmodyfikowanego stopu na skutek interakcji pomiędzy jonami dwuwartościowymi, a bisfosfonianem.

POTENCJAŁ KOMERCJALIZACYJNY WYNALAZKU

Wynalazek może zostać wykorzystany w modyfikacji implantów tytanowych. Polepszy on właściwości np. endoprotez, które są szeroko wykorzystywane u wielu pacjentów. Modyfikacja powierzchni przy użyciu techniki zaproponowanej w wynalazku pozwoli na wytwarzanie endoprotez, które nie będą odrzucane przez organizm ze względu na szybszy narost kości na ich powierzchni. Szybszy narost kości wynika z tego, że endoprotezy zostaną zmodyfikowane tytanianem, który wspomaga osteointegrację. Dodatkowo z powierzchni takich implantów będzie uwalniany lek na osteoporozę w małych nietoksycznych dawkach. Lek ten uwalnia się przez miesiąc. Endoporoteza przygotowana na podstawie wynalazku pozwoli na szybszy powrót pacjenta do zdrowia po operacji.