1) Brevetto concesso: Produzione di vettori nano-liposomiali incapsulanti ferro altamente biodisponibile con tecnica in continuo.

Dal 2018 Eng4Life possiede il brevetto “Process for preparing nanoliposomes comprising micronutrients and food products comprising said nanoliposomes”.

Il processo di invenzione oggetto del brevetto (n° 102017000099627) realizza un contatto tra due flussi, da una parte i fosfolipidi, preferibilmente costituiti da fosfatidilcolina e colesterolo, in soluzione alcolica, e dall’altra, secondo l’invenzione, una soluzione acquosa contente ferro (Fe (II)).

Il contatto avviene all’interno di un dispositivo tubolare in cui fenomeni di interdiffusione tra le due fasi causano la formazione di vescicole lipidiche di dimensioni nanometriche, contenenti al loro interno il sale di Fe (II) in associazione con il composto riducente. L’invenzione mira a superare i limiti delle tecniche più usate per la produzione dei liposomi. Tali tecniche richiedono tempi lunghi ed energie elevate, alti costi di microfabbricazione dei dispositivi di impianto e una bassa produttività.

Allo scopo di superare queste limitazioni l’innovazione oggetto della domanda di brevetto ha trasposto le tecniche microfluidiche, della recente letteratura, ad una scala millimetrica, denominata simil-microfluidica, una scala intermedia tra quella microfluidica e quella macrofluidica.

In particolare l’invenzione consiste nell’ideazione e messa a punto di un dispositivo semplice e adatto per una produzione massiva di nanoliposomi, che consente di superare i limiti imposti dai dispositivi anteriori. Le apparecchiature e i dispositivi utilizzabili per un processo in regime simil-microfluidico sono più comuni e meno costosi di quelli necessari per la microfluidica, e le portate produttive in gioco nella simil-microfluidica sono più elevate di quelle della microfluidica, consentendo di lavorare con un elevato controllo delle condizioni operative conseguente al regime di moto laminare.

Il brevetto è consultabile al seguente link.

2) Brevetto concesso: Procedimento in continuo per la ricopertura dei vettori liposomiali

Dal 2019 Eng4Life possiede il brevetto “Continuous process for coating liposomial vectors with polymer”.

L’invenzione oggetto del brevetto (No. 102018000002631) riguarda un processo per la ricopertura polimerica di nano-vettori liposomiali con tecnica in continuo, e quindi rapida ad alta produttività. Attraverso questo processo si mira ad ottenere nanoliposomi perfettamente ricoperti di chitosano, un polimero naturale biocompatibile atto ad aumentare la stabilità delle nanostrutture e la mucoadesività. L’invenzione si avvale della tecnica “simil-microfluidica”, ideata dallo spin-off oggetto di una domanda di brevetto precedente, ad alta produttività per la formazione di nanoliposomi, accoppiata ad ultrasuoni per l’omogeneizzazione dei nanoliposomi ottenuti.

Il metodo di produzione permette di ottenere nanoliposomi di dimensioni medie inferiori o uguali a 100nm e caratterizzati da un basso indice di polidispersività. Nell’invenzione è stato ideato un nuovo metodo di ricopertura polimerica dei liposomi che utilizza un dispositivo microfluidico analogo per la produzione massiva di particelle polimero-lipidiche, costituite da liposomi uniformemente rivestiti con chitosano.

La tecnica proposta secondo l’invenzione si basa sul contatto tra due correnti: una sospensione di nanoliposmi, precedentemente prodotta, e una soluzione di chitosano, alimentate rispettivamente da due pompe volumetriche. È stato trovato che in queste condizioni l’incontro tra due fasi, una composta da nanoliposomi in sospensione idroalcolica e l’altra costituita da una soluzione acquosa acidula contenente chitosano, produce strutture di dimensioni nanometriche uniformemente rivestite di polimero. Le portate e le dimensioni delle tubazioni selezionate svolgono un ruolo chiave nella produzione di sistemi liposomiali stabili e perfettamente ricoperti di polimero, e fanno sì che i fluidi scorrano sempre in regime di moto laminare.

Tali condizioni fluidodimaniche permettono una continua e uniforme interazione tra volumi uguali di liposomi e chitosano, superando le limitazioni delle tecniche discontinue. Con l’invenzione proposta si ottengono nanostrutture ricoperte di chitosano, di dimensioni medie e con basso indice di polidispersività, quindi omogenee nella dimensione.

Il brevetto è consultabile al seguente link.

 

3) Brevetto in fase di domanda: Metodo e dispositivo per la determinazione del grado alcolico di soluzioni acquose mediante sensori per gas

Allo scopo di superare le limitazioni della tecnica anteriore, secondo un primo aspetto dell’invenzione è stato messo a punto un metodo in grado di fornire una valutazione rapida e precisa del tenore di etanolo di soluzioni idroalcoliche, incluse le bevande commerciali, attraverso la misura della concentrazione di alcol in una fase vapore corrispondente.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, il metodo proposto è stato riprodotto in pratica grazie ad un dispositivo appositamente progettato, atto ad essere utilizzato per la determinazione del grado alcolico di soluzioni e bevande di qualsivoglia gradazione.

Nel metodo dell’invenzione, la soluzione da analizzare è dapprima diluita con acqua in fase liquida, così da minimizzare la pressione parziale dei composti organici volatili nella corrispondente fase vapore. La fase vapore risultante può quindi essere aspirata per mezzo di un dispositivo, come ad esempio una pompa per vuoto, ed inviata ad un dispositivo in grado di miscelare tale corrente con aria, come ad esempio un iniettore venturi. La miscela di aria arricchita in alcol può essere così inviata a sensori per gas per l’analisi dell’etanolo, come sensori a semiconduttore, per poi essere scaricata in ambiente.

La diluizione della fase vapore con aria presenta i vantaggi di riportare il tenore di alcol nell’intervallo di misura dei sensori per gas commercialmente disponibili e di limitare l’influenza dell’umidità della corrente da analizzare sulla risposta sensoristica. Intervallando fasi di carico, in cui la corrente di aria viene miscelata a vapori di alcol, e fasi di pulizia, in cui la corrente di aria viene inviata pura, ed eventualmente riscaldata, ai sensori, è possibile alternare stadi di misura a stadi di rigenerazione dei sensori, qualora ve ne fosse il bisogno.

Attraverso l’utilizzo di un modulo preposto al calcolo munito di pin analogici e/o digitali per comunicazioni in uscita e in ingresso, come un single board microcontroller e opportuna circuiteria, è possibile modulare la portata di aria in ingresso e il rapporto di miscelazione, ed analizzare la risposta dei sensori così da poter quantificare la concentrazione di alcol presente nella fase gassosa. La risposta sensoristica può essere correlata alla concentrazione di alcol nella fase gassosa attraverso curve di calibrazione costruite a partire dall’analisi di soluzioni la cui fase liquida è a concentrazione alcolica nota e la cui concentrazione di etanolo in fase vapore è stata ottenuta mediante modelli termodinamici e/o mediante modelli semi-empirici noti.

Quindi, per l’analisi di un campione a titolo sconosciuto la risposta del sensore viene collegata alla concentrazione in fase gassosa, e poi, mediante modelli termodinamici e/o semi-empirici già menzionati è possibile calcolare la concentrazione di etanolo incognita in fase liquida. In questo modo si annulla l’effetto dei composti organici volatili, si tiene conto (attraverso il calcolo termodinamico puro o mediante l’utilizzo di equazioni semi-empiriche) dell’effetto della temperatura e si evita di dover deumidificare la corrente inviata ai sensori.

4) Brevetto in fase di domanda: Metodo e dispositivo per la simulazione di storie di ph gastrico per test di dissoluzione e rilascio di formulazioni farmaceutiche in vitro

Allo scopo di migliorare i test di rilascio e dissoluzione convenzionali di farmaci sono stati messi a punto, secondo la presente invenzione, un metodo e un dispositivo capaci di simulare, riproducendole fedelmente, le variazioni di pH che si realizzano nel tempo nell’ambiente gastrico, rappresentato da una soluzione tampone, utilizzata per testare unità di dosaggio farmaceutiche per uso orale.

Il metodo proposto si avvale dell’impiego di due semplici soluzioni (acido e base), compatibili con le regole della farmacopea, e dell’utilizzo di un dispositivo stand-alone in grado di controllare in retroazione il pH della soluzione. In modo specifico, nel metodo proposto il mezzo di dissoluzione è rappresentato dalle comuni soluzioni saline suggerite dalle varie farmacopee, come ad esempio PBS – Phospate Buffer Saline. Grazie al dosaggio di due soluzioni, una acida e una basica, e mediante un controllo in retroazione sulla base del valore di pH misurato da una sonda, è possibile simulare in vitro storie di pH simili a quelle registrate in vivo, sia con pH decrescenti che crescenti, potendo quindi ottenere dati di rilascio di principi attivi più simili a quelli reali.

Il dispositivo preleva da due diversi serbatoi, tramite delle pompe, ad esempio peristaltiche, soluzione basica o acida che hanno lo scopo di correggere il pH seguendo un valore di riferimento (set point) variabile nel tempo. Esempi non limitativi di tali soluzioni possono essere acqua distillata ed idrossido di sodio, e acqua distillata e acido cloridrico. Il dispositivo proposto, oltre alla verifica e al controllo in retroazione del pH della sopracitata soluzione, permette un accurato monitoraggio, istante per istante, dei volumi in gioco, grazie ad un innovativo sistema di determinazione della portata delle pompe di dosaggio (ad esempio peristaltiche) che permette di evitare l’aggiunta di misuratori di portata nel dispositivo.

Alla luce degli attuali limiti dei test in vitro la presente invenzione, quindi, conferisce a detti test una maggiore veridicità, garantendo la simulazione di storie di pH confrontabili con quelle che si realizzano in vivo.