Sposób wytwarzania dynamicznego substytutu kości gąbczastej

Sporządza się roztwór poli-L-laktydu (PLLA) w dioksanie o stężeniu 1-12%. Roztwór miesza się do 24 h w temperaturze do 60ºC. Opcjonalnie dozuje się porofor (woda demineralizowana). Po wkropleniu porofora mieszaninę miesza się w temperaturze do 60°C, aż do ponownego uzyskania klarownego
roztworu. Następnie roztwór wlewa się w temperaturze 25-45°C do teflonowych form z odkręcanym dnem.
Po wylaniu roztworów do form, są one zmrażane w temperaturze poniżej 0°C, przez 24 h. Rusztowania
następnie wyjmowane są z form. Umieszczane w metanolu lub bezwodnym etanolu o temperaturze
poniżej (-10)°C na 5 dni i utrzymywane w tej temperaturze. Uformowane substytuty są przemywane wodą
demi., aż do braku etanolu lub metanolu w przesączu. Substytuty są suszone próżniowo w temperaturze
do 45°C przez 24 h.
Wytwarzanie modyfikowanego implantu według zgłoszenia (2) obejmuje:
Sporządza się roztwór PLLA w dioksanie o stężeniu 1-12%. Następnie dodaje się odpowiedni kopolimer
kwasu metakrylowego. Przykładowe stosowane kopolimery kwasu metakrylowego to: poli(kwas
metakrylowy-co-metakrylan metylu), poli(kwas metakrylowy-co-metakrylan dimetyloaminoetylu-cometakrylan
butylu). Następnie dodaje się porofor - wodę lub alkohol (metanol, etanol, izopropanol).
Dodatek porofora stanowi 0–30% objętościowych w stosunku do roztworu polimeru. Mieszaninę miesza
się przez do 24 h w temperaturze do 60ºC. Następnie roztwór wlewa się w temperaturze 25-45°C do
teflonowych form z odkręcanym dnem. Po wylaniu roztworów do form, są one zmrażane w temperaturze
poniżej 0°C, przez 24 h. Rusztowania wyjmowane są z form i umieszczane są w wodzie destylowanej o
temperaturze 4°C na 5 dni i utrzymywane w tej temperaturze. Następnie substytuty są suszone próżniowo
w temperaturze do 45°C przez 24 h.
Modyfikacja implantu podstawowego według zgłoszenia (3) obejmuje:
Sporządza się wodny bufor HEPES/sól sodowa o pH w zakresie 6–8. Wykonuje się dwa roztwory soli
nieorganicznych w przygotowanym buforze. Pierwszy roztwór bezwodnej soli wapnia. Drugi roztwór
bezwodnego wodorowęglanu sodu oraz uwodnionego ortofosforanu (V) sodu. Oba roztwory łączy się.
Dynamiczny substytut kości umieszcza się w formie typu falcon i zalewa przygotowanym roztworem soli
nieorganicznych. Formę zamyka się i wytrząsa w temperaturze do 45°C, do 5 dni. Po upływie tego czasu
implanty wyjmowane są z form. Następnie substytuty są suszone próżniowo w temperaturze do 45°C
przez 24 h. Wydajność procesu biomineralizacji można zwiększyć poprzez wcześniejsze nasączenie
implantu kostnego w alkoholu. Implant kostny umieszcza się w ampule próżniowej, zalewa alkoholem.
Implant nasącza się w warunkach próżni. Nasączony, mokry implant wyjmuje się i poddaje procesowi
biomineralizacji według sposobu opisanego wcześniej.

Metody produkcji dynamicznego substytutu kości gąbczastej wraz z modyfikacjami mogą być wykorzystywana
w branży medycznej m.in. przez: szpitale, prywatne kliniki ortopedyczne (np. GALEN – ORTOPEDIA SP. Z
O.O.), placówki naukowe. Substytut kości ma stanowić nośnik osocza bogatopłytkowego (naturalnego
promotora odbudowy tkanek) w regeneracji kości gąbczastej.
W metodzie wykorzystywane są surowce dopuszczone do stosowania w medycynie. Polimer (polilaktyd) jest
metabolizowany przez organizmy żywe do nietoksycznych produktów rozkładu, zatem nie kumuluje się w
ustroju. Możliwe jest prowadzenie regeneracji kości bez ryzyka odrzutu.

- wprowadzenie nowego produktu/usługi

Inżynieria tkankowa, polimery biodegradowalne, osocze bogatopłytkowe, substytut kości, kość gąbczasta, kopolimery kwasu metakrylowego, hydrofilizacja powierzchni, fosforany wapnia

Opracowana metoda wytwarzania substytutu kości gąbczastej (1) jako jedyna spośród wielu metod wytwarzania rusztowań komórkowych pozwala na wytworzenie rusztowania o dużej porowatości (powyżej 90 %), zróżnicowanej wielkości porów (mikro- i makro-porowatość), połączonych porach, dzięki czemu uzyskuje się morfologię wewnętrzną implantu, odpowiednią do regeneracji tkanki kostnej.
Uzyskany implant jest elastyczny i sprężysty, w odróżnieniu od rusztowania otrzymanego w popularnej metodzie emulsyjnej z wymywaniem porogenu (często NaCl) lub metodą druku 3D. Dzięki czemu otrzymany implant nie kruszy się pod naciskiem i może być dowolnie przycinany przez chirurga na sali operacyjnej. Formę implantu stanowi walec o objętości ok 9.5 cm3.
Najważniejsze właściwości rozwiązania to:
• Brak toksyczności wobec komórek kostnych i szpiku kostnego,
• Biodegradowalność, zatem brak ponownej operacji w celu usunięcia implantu,
• Elastyczność pozwalająca na dostosowanie wielkości i kształtu implantu do defektu na sali operacyjnej,
• Odpowiednia morfologia wewnętrzna umożliwiająca wtłoczenie osocza bogatopłytkowego zawierającego czynniki wzrostu kości, pomimo hydrofobowości materiału implantu,
• Duża porowatość otwarta w zakresie 90-96%, pozwalająca na swobodną migrację substancji odżywczych i metabolitów komórek.

- Nauki biologiczne - zdrowie, medycyna

- prototyp
- zakończone badania
- 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

- przemysł
- usługi