Implanty z antybiotykiem

Jak podkreśla naukowiec z Poznania, częstym problemem podczas użytkowania implantów są zakażenia poimplantacyjne. – Chcemy, by tego typu zabiegi były bezpieczniejsze. Możemy to uzyskać poprzez powierzchnię implantu zmodyfikowaną antybiotykiem, a jak będzie zmodyfikowana antybiotykiem, nie wytworzy się na niej biofilm, a więc warstwa bakterii, którą trudno potem zwalczyć – mówi prof. Mariusz Sandomierski.

Sposób wytwarzana tego typu rozwiązania nie jest jednak prosty. Na implancie tworzona jest warstwa polifenolowa, w której znajdują się również jony cynku. Z tą właśnie z powłoką wiąże się antybiotyk. - Możemy wyobrazić sobie kubek, w którym zostawiamy na dłużej herbatę i tworzy się brązowa, ciemna powłoczka na jego powierzchni. Nasze warstwy polifenolowe są podobne. Polifenol ma silną adhezję, silnie się wiąże z tytanem. Następnie wprowadzamy tam jony cynku. Cynk ma silne zdolności koordynacyjne (łączące) i koordynuje zarówno z polifenolem, czyli z tą warstwą, ale też z lekiem - tłumaczy prof. Mariusz Sandomierski.

Cynk jest więc łącznikiem pomiędzy warstwą polifenolową a lekiem. By medykament dostał się do organizmu, najpierw uwalnia się cynk, co powoduje dłuższe wydzielanie samego antybiotyku.

- W naszym przypadku uwalnianie leku trwało około 80 godzin – tyle byliśmy w stanie zmierzyć jego ilość. Mógł się uwalniać dłużej, ale nasza aparatura już nie zdołała go wychwycić – zaznacza poznański naukowiec.

Patent na aktywny implant – jak chronić innowacyjne biomateriały medyczne?

- Opracowany przez zespół Politechniki Poznańskiej implant tytanowy z warstwą polifenolową domieszkowaną cynkiem wpisuje się w rosnący trend biomateriałów, ale jego znaczenie wykracza poza samą innowacyjność techniczną. To przykład rozwiązania, które wymaga przemyślanej i wielopoziomowej ochrony patentowej, aby mogło skutecznie trafić na rynek - mówi rzecznik patentowy Oliwia Czarnocka.

Jak podkreśliła, w omawianym przypadku przedmiotem ochrony może być nie tylko sam implant jako produkt, lecz także jego specyficzna struktura powierzchniowa oraz sposób wytwarzania. Czarnocka zaznaczyła, że kluczowym elementem jest warstwa polifenolowa zawierająca jony cynku, które pełnią funkcję mostka umożliwiającego trwałe związanie antybiotyku i jego kontrolowane, stopniowe uwalnianie bezpośrednio w miejscu implantacji. Jak wskazała, takie ujęcie wynalazku pozwala budować szeroki zakres ochrony, obejmujący zarówno skład chemiczny powłoki, jak i mechanizm działania.

- Z punktu widzenia prawa patentowego szczególnie istotne jest wykazanie poziomu wynalazczego. W obszarze implantów antybakteryjnych znane są rozwiązania wykorzystujące powłoki z antybiotykami, jednak ich trwałość i sposób uwalniania substancji czynnej bywają ograniczone. W omawianym wynalazku nowość polega nie tylko na obecności antybiotyku, lecz na sposobie jego immobilizacji – z udziałem jonów cynku, które umożliwiają stabilne związanie i wydłużone uwalnianie leku - wyjaśniła rzecznik patentowy Oliwa Czarnocka.

W jej ocenie, strategia patentowa dla tego typu technologii powinna uwzględniać także przyszły rozwój rozwiązania. Możliwość stosowania różnych substancji czynnych, nie tylko antybiotyków, ale również czynników wspomagających odbudowę tkanki kostnej, uzasadnia formułowanie zastrzeżeń w sposób zapewniający elastyczność i odporność na obejście patentu.

- Biorąc pod uwagę potencjał zastosowań w ortopedii i stomatologii oraz rosnące znaczenie walki z zakażeniami i antybiotykoopornością, odpowiednio zaprojektowana strategia patentowa może przesądzić o sukcesie komercyjnym wynalazku - podsumowała Czarnocka.

Zgłoszone do konkursu Dziennika Gazety Prawnej rozwiązanie opiera się na zastosowaniu jednego, konkretnego preparatu. - W innych patentach mamy kolejne antybiotyki oraz substancje czynne wspomagające, na przykład narost kości.

Możemy wytwarzać różne implanty i staramy się na to zdobywać finansowanie – mówi prof. Mariusz Sandomierski.