Sposób wytwarzania aerożelu chitozanowego

Biodegradowalne aerożele chitozanowe otrzymywane z biomasy odpadowej to podłoża do hodowli komórek. Biozgodne podłoża posiadają zdolność kontrolowanego uwalniania substancji czynnej oraz posiadają właściwości bioaktywne, co świadczy o ich innowacyjności na skalę światową. Grupą docelową odbiorców wynalazku są pacjenci wymagający przeszczepu. O unikatowości rozwiązania decyduje fakt, iż nie istnieją na rynku biomateriały, które cechowały by się biokompatybilnością, biodegradowalnością i antybakteryjnością przy jednoczesnej bioaktywności, odpowiedniej wytrzymałości fizykochemicznej i mechanicznej. Opracowana technologia pozwala na personalizację biomateriałów (kontrola porowatości, twardości itp.) i jest w pełni ekologiczna. Wynalazek ma szansę zrewolucjonizować transplantację nie tylko dzięki swoim właściwościom, ale też bardzo niskiemu kosztowi produkcji wynoszącym jedynie 2 zł za 20 cm3. Materiały komercyjnie dostępne o podobnym zastosowaniu są nawet 100 razy droższe.

Aerożele chitozanowe to podłoża do hodowli komórek, które umożliwiają odtworzenie zniszczonych tkanek pacjenta. Odbiorców bezpośrednich stanowią osoby wymagające przeszczepu w celu ratowania życia i/lub zdrowia. Odbiorcy pośredni to firmy biotechnologiczne/farmaceutyczne zajmujące się medycyną regeneracyjną, takie jak Osteoplant R&D, Adamed, 3M, Medtronic, Inc., Zimmer Biomet, Acelity, Acell, Inc., Athersys, Inc., Organogenezy, Inc., Stryker Corporation, Tissue Regenix Group plc, RTI surgical , Inc., Repro Cell, Inc.
Rynek konstrukcji inżynierii tkankowej jest jednym z najszybciej rozwijających się segmentów technologii medycznych. Obecnie wielkość rynku wynosi 4,5 mld. euro i zgodnie z danymi prognozy Grand View Research, Inc do 2022 roku wyniesie 11,53 mld. euro. Raport SMITHERS GROUP uwzględnia terapię komórkową w rynku konstrukcji inżynierii tkankowej i świadczy o corocznym wzroście rynku o 21%, także prognoza dotycząca wielkości rynku w 2025 roku wynosi 73 mld. euro. Około 50% całego rynku zajmuje Ameryka Północna, zaś Europa jest na drugim miejscu zarówno pod kątem wielkości rynku jak i liczby projektów naukowych w dziedzinie inżynierii tkankowej.

- wprowadzenie nowego produktu/usługi

Biomateriały, inżynieria tkankowa, Zielona Chemia, biomasa odpadowa

Opracowana technologia pozwala na dopasowanie właściwości fizykochemicznych, takich jak porowatość, czy twardość do konkretnych wymagań, np. typu komórek. Dzięki temu możliwe jest hodowanie tkanek różnego rodzaju na tym samym podłożu bez konieczności opracowywania nowego biomateriału. Co więcej, biomateriały posiadają zdolność kontrolowanego uwalniania substancji czynnej np. przeciwnowotworowej. Produkt otrzymywany jest w prosty, przyjazny środowisku sposób. Technologia produkcji jest bezodpadowa i zgodna z zasadami Zrównoważonego Rozwoju i Zielonej Chemii.
Cena wyprodukowania 20 cm3 to ok. 2 zł, podczas gdy cena komercyjnie dostępnych analogicznych biomateriałów to ok. tysiąc euro. Z tego względu proponowane aerożele mogą dać dostęp do najnowszych osiągnięć inżynierii tkankowej i terapii komórkowych nawet najmniej zamożnym pacjentom. Proponowane biomateriały chitozanowe są wytrzymałe fizycznie, chemicznie i mechaniczne oraz zachowują podobieństwo do struktur naturalnie występujących w ciele człowieka. W przeciwieństwie do podłoży syntetycznych są biodegradowalne, zarówno w ciele człowieka, jak i zewnętrznym środowisku naturalnym oraz biozgodne i bioaktywne. Są nietoksyczne, biokompatybilne, posiadają trójwymiarową strukturę, mają działanie antybakteryjne, hemostatyczne, antyoksydacyjne i antypirogenne. Biomateriały chitozanowe mogą być otrzymywane w formie cząstek, filmów i trójwymiarowych żeli, co umożliwia ich personalizację.
Osoby, dla których jedyną szansę może stanowić wynalazek, można podzielić na:
-osoby oczekujące na przeszczep całego narządu;
-osoby wymagające wszczepiania biomateriałów i konstruktów biomimetycznych w celu zastąpienia wadliwych fragmentów tkanek m.in. kostnej, nerwowej, skóry oraz elementów układu krwionośnego.
Hodowla odpowiednich komórek pobranych z organizmu pacjenta na specjalnych podłożach, zwłaszcza 3D, pozwala na otrzymanie w pełni funkcjonalnych tkanek, co w przyszłości umożliwi odtwarzanie całych narządów, np. wątroby, eliminując ryzyko odrzucenia przeszczepu i konieczność przyjmowania leków immunosupresyjnych.

- Nauki biologiczne - Biotechnologia / farmaceutyka
- Nauki biologiczne - Kosmetologia / kosmetyka
- Nauki biologiczne - zdrowie, medycyna
- Biomateriały, inżynieria tkankowa

- prototyp
- technologia gotowa do zastosowania

- Twórca jest zainteresowany nawiązaniem współpracy w celu dalszych badań nad wynalazkiem
- Twórca jest zainteresowany wdrożeniem wynalazku
- Twórca wyraża zgodę na udział w Spotkaniu Brokerskim
- Twórca jest zainteresowany zbyciem praw majątkowych do wynalazku

- instytut naukowo - badawczy, uniwersytet
- ośrodek transferu technologii
- przemysł
- usługi

Organizacja i promocja na forum krajowym i zagranicznym VIII edycji Ogólnopolskiego Konkursu Student-Wynalazca oraz zgłoszonych rozwiązań – zadane finansowane w ramach umowy 962/P-DUN/2017 ze środków Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego przeznaczonych na działalność upowszechniająca naukę