BR112014023878B1 - dental implant having a surface layer comprising an antimicrobial metal and method for its production - Google Patents

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Abstract

resumo “dispositivo médico tendo uma superfície compreendendo um metal antimicrobiano” um dispositivo médico pretendido para o contato com um tecido vivo compreende um substrato tendo uma superfície, cuja superfície compreende uma camada compreendendo um ou mais compostos de pelo menos um metal de pós-transição não tóxico, tal como um composto de gálio ou bismuto. uma camada compreendendo um composto de pelo menos um metal de pós-transição não tóxico tem sido mostrado como inibidor da formação de filme na superfície do dispositivo médico, que pode reduzir o risco de infecção, por exemplo, ao redor do implante dental. um método para a produção do dispositivo médico compreende: a) proporcionar um substrato tendo uma superfície; e aplicar um composto de pelo menos um metal de pós-transição em tal superfície para formar uma camada, por exemplo, usndo uma técnica de deposição de filme fino.abstract "medical device having a surface comprising an antimicrobial metal" a medical device intended for contact with a living tissue comprises a substrate having a surface, which surface comprises a layer comprising one or more compounds of at least one non-transition metal toxic, such as a gallium or bismuth compound. a layer comprising a compound of at least one non-toxic post-transition metal has been shown to inhibit film formation on the surface of the medical device, which can reduce the risk of infection, for example, around the dental implant. a method for producing the medical device comprises: a) providing a substrate having a surface; and applying a compound of at least one post-transition metal to such a surface to form a layer, for example, using a thin film deposition technique.

Description

“IMPLANTE DENTAL TENDO UMA CAMADA DE SUPERFÍCIE COMPREENDENDO UM METAL ANTIMICROBIANO E MÉTODO PARA SUA PRODUÇÃO”“DENTAL IMPLANT HAVING A SURFACE LAYER UNDERSTANDING AN ANTIMICROBIAL METAL AND METHOD FOR ITS PRODUCTION”

CAMPO DA INVENÇÃO [001]A presente invenção refere-se a um dispositivo médico tendo uma camada de superfície compreendendo um metal antimicrobiano, e a métodos de produção de tal dispositivo.FIELD OF THE INVENTION [001] The present invention relates to a medical device having a surface layer comprising an antimicrobial metal, and methods of producing such a device.

ANTECEDENTES [002]Para qualquer tipo de dispositivo médico que pretende contatar um tecido vivo, a compatibilidade é uma questão crucial. O risco de uma reação de corpo estranho, formação de coágulo, entre outras coisas, devem ser abordados e minimizados a fim de evitar efeitos adversos, local assim como sistêmico, que pode, por outro lado comprometer a saúde do paciente e/ou levar a falha do dispositivo. Este é particularmente o caso para implantes permanentes.BACKGROUND [002] For any type of medical device that intends to contact living tissue, compatibility is a crucial issue. The risk of a foreign body reaction, clot formation, among other things, must be addressed and minimized in order to avoid adverse effects, local as well as systemic, which can, on the other hand, compromise the patient's health and / or lead to device failure. This is particularly the case for permanent implants.

[003]A cura ou a regeneração de um tecido ao redor de um implante é geralmente vital a fim de assegurar o implante e sua funcionalidade a longo prazo. Isto é especialmente importante para os implantes com que suportam carga tais como implantes dentais ou ortopédicos.[003] The healing or regeneration of tissue around an implant is generally vital in order to ensure the implant and its long-term functionality. This is especially important for load bearing implants such as dental or orthopedic implants.

[004]Os sistemas de implante dental são amplamente usados para substituir os dentes naturais danificados ou perdidos. Em tais sistemas de implante, uma fixação dental (parafuso), geralmente feito de titânio ou uma liga de titânio, é colocada no osso maxilar do paciente a fim de substituir a raiz do dente natural. Uma estrutura de pivô é então anexada a fixação a fim de construir um núcleo para a parte do dente protético se estendendo a partir do tecido do osso, através do tecido gengival mole e dentro da boca do paciente. Em tal pivô, a prótese ou coroa pode ser finalmente assentada.[004] Dental implant systems are widely used to replace damaged or lost natural teeth. In such implant systems, a dental fixation (screw), usually made of titanium or a titanium alloy, is placed on the patient's jaw bone in order to replace the root of the natural tooth. A pivot structure is then attached to the fixation in order to build a core for the part of the prosthetic tooth extending from the bone tissue, through the soft gingival tissue and into the patient's mouth. In such a pivot, the prosthesis or crown can finally be seated.

[005]Para as fixações dentárias, uma fixação forte entre o tecido do osso e o[005] For dental fixations, a strong fixation between the bone tissue and the

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2/40 implante é necessária. Para os implantes que pretendem contatar o tecido mole, tais como os pivôs que são para serem parcialmente localizados no tecido gengival mole, também a compatibilidade com o tecido mole é vital para a funcionalidade total do implante. Tipicamente, após a implantação de um sistema de implante dental, um pivô é parcialmente ou completamente circundado por um tecido de gengiva. É desejável que o tecido de gengiva deva cicatrizar rapidamente e firmemente ao redor do implante, por ambas razões médicas e estéticas. Um assentamento apertado entre a mucosa oral e o implante dental serve com o uma barreira contra o ambiente microbiano oral e é crucial para o sucesso do implante. Isto é especialmente importante para os pacientes com uma higiene oral fraca e/ou qualidade do osso ou da mucosa inadequada. Uma cicatrização fraca ou uma anexação fraca entre o tecido mole e o implante aumenta o risco de infecção e peri-implantite, que pode em último caso levar a reabsorção óssea e a falha do implante.2/40 implant is required. For implants that intend to contact the soft tissue, such as pivots that are to be partially located in the soft gingival tissue, compatibility with the soft tissue is also vital to the full functionality of the implant. Typically, after implantation of a dental implant system, a pivot is partially or completely surrounded by gum tissue. It is desirable that the gum tissue should heal quickly and firmly around the implant, for both medical and aesthetic reasons. A tight fit between the oral mucosa and the dental implant serves as a barrier against the oral microbial environment and is crucial to the success of the implant. This is especially important for patients with poor oral hygiene and / or inadequate bone or mucosa quality. Weak scarring or weak attachment between the soft tissue and the implant increases the risk of infection and peri-implantitis, which can ultimately lead to bone resorption and implant failure.

[006] Há várias estratégias para aumentar as chances de uma implantação bem-sucedida de um dispositivo médico, por exemplo, elevando a taxa de formação de um novo tecido e/ou, em casos em que a ligação implante-tecido é desejada, elevando a taxa de anexação do tecido à superfície do implante, ou reduzindo o risco de infecção. O aumento da formação de novo tecido pode ser alcançado, por exemplo, por várias modificações na superfície e/ou pela deposição de agentes bioativos na superfície.[006] There are several strategies to increase the chances of a successful implantation of a medical device, for example, increasing the rate of formation of a new tissue and / or, in cases where the implant-tissue connection is desired, increasing the rate of tissue attachment to the implant surface, or reducing the risk of infection. The increase in the formation of new tissue can be achieved, for example, by various modifications on the surface and / or by the deposition of bioactive agents on the surface.

[007]O risco de infecção em conexão com os implantes dentais é hoje enfrentado principalmente por medidas preventivas, tais como a manutenção de uma boa higiene oral. Uma vez que um biofilme é formado na superfície de um implante dental, é difícil removê-lo aplicando agentes antibacterianos. No caso de infecção no osso ou no tecido mole ao redor do implante dental (peri-implantite), um desbridamento mecânico é o elemento básico, algumas vezes em combinação com antibióticos, antissépticos, e ou um tratamento a laser ou ultrassônico.[007] The risk of infection in connection with dental implants is now faced mainly by preventive measures, such as maintaining good oral hygiene. Once a biofilm is formed on the surface of a dental implant, it is difficult to remove by applying antibacterial agents. In the case of infection in the bone or soft tissue around the dental implant (peri-implantitis), a mechanical debridement is the basic element, sometimes in combination with antibiotics, antiseptics, and either a laser or ultrasonic treatment.

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SUMÁRIO DA INVENÇÃO [008]É um objetivo da presente invenção superar este problema, e proporcionar um dispositivo médico, tal como um implante, tendo uma superfície que reduza o risco de infecção após o contato do dispositivo médico com um tecido vivo.SUMMARY OF THE INVENTION [008] It is an objective of the present invention to overcome this problem, and to provide a medical device, such as an implant, having a surface that reduces the risk of infection after contact of the medical device with a living tissue.

[009]De acordo com um primeiro aspecto da invenção, este e outros objetivos são alcançados por um dispositivo médico pretendido para contatar com o tecido vivo, compreendendo um substrato tendo uma camada de superfície compreendendo um ou mais compostos de um metal pós-transição não tóxico.[009] According to a first aspect of the invention, this and other objectives are achieved by a medical device intended to contact living tissue, comprising a substrate having a surface layer comprising one or more non-transition metal compounds toxic.

[010]A camada compreendendo um ou mais de um metal de pós-transição não tóxico, por exemplo, gálio, pode ter uma concentração atômica (% at) de metal de pós-transição, por exemplo, gálio e/ou bismuto, de pelo menos 5% at. Nas modalidades da invenção, a concentração de gálio em tal camada é de pelo menos 10% at, por exemplo, pelo menos 15% at, por exemplo, pelo menos 20% at. Entretanto, em outras modalidades da invenção, o teor do metal de pós-transição pode ser menos do que 5%, por exemplo, pelo menos 0,05% at. A camada pode ter um teor de gálio de até 50% at.[010] The layer comprising one or more of a non-toxic post-transition metal, for example, gallium, may have an atomic concentration (% at) of post-transition metal, for example, gallium and / or bismuth, of at least 5% at. In the embodiments of the invention, the concentration of gallium in such a layer is at least 10% at, for example, at least 15% at, for example, at least 20% at. However, in other embodiments of the invention, the post-transition metal content can be less than 5%, for example, at least 0.05% at. The layer can have a gallium content of up to 50% at.

[011] Nas modalidades da invenção, o composto de um metal de póstransição não tóxico constitui a maior parte da camada.[011] In the embodiments of the invention, the compound of a non-toxic postransition metal makes up most of the layer.

[012]Uma superfície de dispositivo médico tendo uma camada incorporando um metal de pós-transição não tóxico tal como gálio ou bismuto tem sido mostrada como sendo eficaz contra várias cepas bacterianas, e foi mostrada como inibidora da formação de biofilme in vitro. O dispositivo médico de acordo com a invenção também pode ser eficaz contra outros micróbios, tais como fungos.[012] A medical device surface having a layer incorporating a non-toxic post-transition metal such as gallium or bismuth has been shown to be effective against various bacterial strains, and has been shown to inhibit biofilm formation in vitro. The medical device according to the invention can also be effective against other microbes, such as fungi.

[013]Nas modalidades da invenção, tal tecido vivo é um tecido mole. Alternativamente, tal tecido vivo pode ser uma cartilagem ou um tecido ósseo.[013] In the embodiments of the invention, such living tissue is a soft tissue. Alternatively, such living tissue can be cartilage or bone tissue.

[014]Nas modalidades da invenção, tais um ou mais compostos de um metal de pós-transição não tóxico também compreende um metal adicional, por exemplo,[014] In the embodiments of the invention, such one or more compounds of a non-toxic post-transition metal also comprises an additional metal, for example,

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4/40 um metal biocompatível tal como titânio. O titânio é conhecido como sendo bem tolerado pelo tecido vivo, e tem sido usado como um material de implante por muitos anos. Incluindo um metal biocompatível, por exemplo, titânio, na camada contendo gálio, é obtida uma superfície que é mais similar às superfícies de implantes estabelecidos e que é ainda mais possível de ser bem tolerada pelo tecido vivo.4/40 a biocompatible metal such as titanium. Titanium is known to be well tolerated by living tissue, and has been used as an implant material for many years. Including a biocompatible metal, for example, titanium, in the gallium-containing layer, a surface is obtained which is more similar to the surfaces of established implants and which is even more possible to be well tolerated by living tissue.

[015]Nas modalidades da invenção, a camada de superfície pode ser uma camada metálica. O composto compreendendo um metal de pós-transição não tóxico pode ser um composto metálico.[015] In the embodiments of the invention, the surface layer can be a metallic layer. The compound comprising a non-toxic post-transition metal can be a metallic compound.

[016]Nas modalidades da invenção, o metal de pós-transição não tóxico é selecionado a partir de bismuto e gálio. Portanto, o(s) composto(s) de metal de póstransição não tóxico pode(m) ser selecionado(s) a partir de composto(s) de bismuto e compostos de gálio.[016] In the embodiments of the invention, the non-toxic post-transition metal is selected from bismuth and gallium. Therefore, the non-toxic post-transition metal compound (s) can be selected from bismuth compound (s) and gallium compounds.

[017]Um composto de gálio pode ser selecionado a partir de um grupo consistindo de óxido de gálio-titânio, nitreto de gálio, nitreto de gálio-titânio, carboneto de gálio, seleneto de gálio, e sulfeto de gálio, cloreto de gálio, fluoreto de gálio, iodeto de gálio, oxalato de gálio, fosfato de gálio, maltolato de gálio, acetato de gálio, e lactato de gálio. Um composto de bismuto pode ser selecionado a partir de um grupo consistindo de titânio-bismuto, óxido de titânio-bismuto, nitreto de bismutotitânio, nitreto de bismuto, carboneto de bismuto, seleneto de bismuto, e sulfeto de bismuto, cloreto de bismuto, fluoreto de bismuto, iodeto de bismuto, oxalato de bismuto, fosfato de bismuto, maltolato de bismuto, acetato de bismuto, e lactato de bismuto. Estes compostos de metais de pós-transição não tóxicos são em geral bem tolerados pelo tecido vivo de um mamífero, e pode ser depositado em uma superfície usando uma técnica de deposição de filme fino.[017] A gallium compound can be selected from a group consisting of gallium titanium oxide, gallium nitride, gallium titanium nitride, gallium carbide, gallium selenide, and gallium sulfide, gallium chloride, gallium fluoride, gallium iodide, gallium oxalate, gallium phosphate, gallium maltolate, gallium acetate, and gallium lactate. A bismuth compound can be selected from a group consisting of titanium-bismuth, titanium-bismuth oxide, bismutotitanium nitride, bismuth nitride, bismuth carbide, bismuth selenide, and bismuth sulfide, bismuth chloride, fluoride of bismuth, bismuth iodide, bismuth oxalate, bismuth phosphate, bismuth maltolate, bismuth acetate, and bismuth lactate. These non-toxic post-transition metal compounds are generally well tolerated by living tissue in a mammal, and can be deposited on a surface using a thin film deposition technique.

[018]Nas modalidades, o composto de um metal de pós-transição não tóxico é um nitreto de pelo menos um metal de pós-transição não tóxico, tal como um nitreto de gálio ou um nitreto de bismuto, também opcionalmente compreendendo[018] In the embodiments, the compound of a non-toxic post-transition metal is a nitride of at least one non-toxic post-transition metal, such as a gallium nitride or a bismuth nitride, also optionally comprising

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5/40 titânio. Os nitretos contendo metal de pós-transição não tóxico tal como gálio ou bismuto são particularmente úteis na presente invenção, em particular para as aplicações de implantes dentais, porque tais compostos podem proporcionar uma camada de superfície desejável esteticamente, em particular em relação a cor. Tais nitretos podem ser depositados usando técnicas de deposição de filme fino. O nitreto de um metal de pós-transição não tóxico pode ser selecionado a partir de um grupo consistindo de nitreto de gálio-titânio, nitreto de gálio, nitreto de bismuto-titânio, nitreto de bismuto, e nitreto de gálio-bismuto-titânio.5/40 titanium. Nitrides containing non-toxic post-transition metal such as gallium or bismuth are particularly useful in the present invention, in particular for dental implant applications, because such compounds can provide an aesthetically desirable surface layer, in particular in relation to color. Such nitrides can be deposited using thin film deposition techniques. Nitride from a non-toxic post-transition metal can be selected from a group consisting of gallium-titanium nitride, gallium nitride, bismuth-titanium nitride, bismuth nitride, and gallium-bismuth-titanium nitride.

[019]Nas modalidades da invenção, a camada compreendendo um composto de um metal de pós-transição não tóxico pode ainda compreender um sal de um metal de pós-transição não tóxico, por exemplo, um sal de gálio ou um sal de bismuto. O sal pode ser depositado na camada de superfície compreendendo o composto de um metal de pós-transição não tóxico. Por exemplo, um sal de gálio ou um sal de bismuto pode ser depositado na primeira camada compreendendo um primeiro composto de gálio ou bismuto. Um depósito de sal pode aumentar a liberação de metal de pós-transição antimicrobiano a partir da superfície logo depois do contato com o tecido vivo, assim aumentando ainda temporariamente um efeito antibacteriano ou antimicrobiano da camada.[019] In the embodiments of the invention, the layer comprising a non-toxic post-transition metal compound may further comprise a non-toxic post-transition metal salt, for example, a gallium salt or a bismuth salt. The salt can be deposited on the surface layer comprising the compound of a non-toxic post-transition metal. For example, a gallium salt or a bismuth salt can be deposited on the first layer comprising a first gallium or bismuth compound. A salt deposit can increase the release of post-transition antimicrobial metal from the surface shortly after contact with living tissue, thus temporarily increasing an antibacterial or antimicrobial effect of the layer.

[020]Geralmente, a camada compreendendo o composto de um metal de pós-transição pode ter uma espessura na faixa de a partir de 10 nm a 1,5 pm. Uma camada de pelo menos 10 nm pode ser suficiente para proporcionar um efeito antibacteriano desejável, enquanto as camadas de espessura de até 1 pm podem ser desejáveis por razões estéticas, tendo uma cor compatível para, por exemplo, implantes dentais.[020] Generally, the layer comprising the compound of a post-transition metal can have a thickness in the range of from 10 nm to 1.5 pm. A layer of at least 10 nm may be sufficient to provide a desirable antibacterial effect, while layers of thickness up to 1 pm may be desirable for aesthetic reasons, having a compatible color for, for example, dental implants.

[021]Tipicamente, nas modalidades da invenção, a camada compreendendo o composto de um metal de pós-transição não tóxico pode ser uma camada homogênea. A camada também pode ser uma camada não porosa. Uma camada[021] Typically, in the embodiments of the invention, the layer comprising the compound of a non-toxic post-transition metal can be a homogeneous layer. The layer can also be a non-porous layer. A layer

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 23/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 23/63

6/40 não porosa é tipicamente menos suscetível ao crescimento bacteriano e a formação de biofilme comparado com uma camada porosa.Non-porous 6/40 is typically less susceptible to bacterial growth and biofilm formation compared to a porous layer.

[022]O substrato no qual a camada compreendendo pelo menos um composto de gálio é proporcionada pode compreender um material metálico, tipicamente um metal ou uma liga biocompatível tal como uma liga de titânio ou titânio. Alternativamente, o substrato pode compreender um material cerâmico. Em outras modalidades, o substrato pode compreender um material polimérico, ou um material compósito.[022] The substrate on which the layer comprising at least one gallium compound is provided can comprise a metallic material, typically a metal or a biocompatible alloy such as a titanium or titanium alloy. Alternatively, the substrate can comprise a ceramic material. In other embodiments, the substrate may comprise a polymeric material, or a composite material.

[023]O dispositivo médico da invenção é tipicamente um implante pretendido para um contato de longo prazo com, ou implantação em, um tecido vivo. Em uma modalidade o dispositivo médico é um implante pretendido para a implantação pelo menos parcialmente no tecido mole. Ainda em outras modalidades da invenção, o dispositivo médico pode ser pretendido para um contato por período curto ou prolongado com o tecido vivo, tipicamente o tecido mole.[023] The medical device of the invention is typically an implant intended for long-term contact with, or implantation into, living tissue. In one embodiment, the medical device is an implant intended for implantation at least partially in the soft tissue. In still other embodiments of the invention, the medical device may be intended for short or prolonged contact with living tissue, typically soft tissue.

[024]Por exemplo, o dispositivo médico pode ser um implante dental, em particular um pivô dental. Em outra modalidade, o dispositivo médico pode ser um dispositivo de audição ancorado no osso. Em outra modalidade, o dispositivo médico pode ser um implante ortopédico. Em outra modalidade, o dispositivo médico pode ser um stent. Em outra modalidade, o dispositivo médico pode ser um shunt. Como outro exemplo, o dispositivo médico pode ser um cateter adaptado para a inserção em uma cavidade corporal tal como um vaso sanguíneo, o trato digestivo ou o sistema urinário.[024] For example, the medical device may be a dental implant, in particular a dental pivot. In another embodiment, the medical device may be a hearing device anchored to the bone. In another embodiment, the medical device may be an orthopedic implant. In another embodiment, the medical device may be a stent. In another embodiment, the medical device may be a shunt. As another example, the medical device may be a catheter adapted for insertion into a body cavity such as a blood vessel, digestive tract or urinary system.

[025]Em outro aspecto, a invenção proporciona um método de produção de um dispositivo médico como descrito aqui, compreendendo[025] In another aspect, the invention provides a method of producing a medical device as described here, comprising

a) fornecer um substrato tendo uma superfície; ea) providing a substrate having a surface; and

b) aplicar um composto de um metal de pós-transição não tóxico em tal superfície para formar uma camada.b) applying a non-toxic post-transition metal compound to such a surface to form a layer.

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 24/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 24/63

7/40 [026]Tipicamente, o composto de um metal de pós-transição não tóxico é um nitreto de um metal de pós-transição não tóxico, tal como um nitreto de gálio e/ou bismuto.7/40 [026] Typically, the compound of a non-toxic post-transition metal is a non-toxic post-transition metal nitride, such as a gallium and / or bismuth nitride.

[027]Em algumas modalidades, a etapa b) envolve aplicar simultaneamente ou sequencialmente um metal de pós-transição não tóxico e um metal ou um composto de metal adicional em tal superfície. O metal ou o composto de metal adicional pode compreender titânio. Aplicar o metal de pós-transição, e também opcionalmente um metal ou um composto de metal adicional, pode ser alcançado usando uma técnica de deposição de filme fino.[027] In some embodiments, step b) involves applying simultaneously or sequentially a non-toxic post-transition metal and an additional metal or metal compound to such a surface. The additional metal or metal compound may comprise titanium. Applying the post-transition metal, and also optionally an additional metal or metal compound, can be achieved using a thin film deposition technique.

[028]Um dispositivo médico como descrito acima pode ser usado para prevenir a formação de biofilme e/ou a infecção bacteriana de um tecido circundante, em particular o tecido mole. Em particular o dispositivo médico da invenção pode ser usado para a prevenção de infecção bacteriana de tecido gengival e/ou periimplantite.[028] A medical device as described above can be used to prevent biofilm formation and / or bacterial infection from surrounding tissue, in particular soft tissue. In particular, the medical device of the invention can be used for the prevention of bacterial infection of gingival tissue and / or peri-implantitis.

[029]Nota-se que a invenção se refere a todas as combinações possíveis de aspectos recitados nas reivindicações.[029] It is noted that the invention refers to all possible combinations of aspects recited in the claims.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [030]A figura 1 é uma vista lateral de um dispositivo médico de acordo com uma modalidade da invenção, em que o dispositivo médico é um pivô dental.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [030] Figure 1 is a side view of a medical device according to an embodiment of the invention, in which the medical device is a dental pivot.

[031]A figura 2 ilustra, em seção transversal, uma parte de um dispositivo médico de acordo com as modalidades da invenção, mostrando um material de substrato e uma camada compreendendo um composto de gálio.[031] Figure 2 illustrates, in cross section, a part of a medical device according to the modalities of the invention, showing a substrate material and a layer comprising a gallium compound.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [032]O presente inventor descobriu que um dispositivo médico tendo uma camada de superfície compreendendo um composto de um metal de pós-transição, em particular um metal de pós-transição antimicrobiano não tóxico, tal como gálio e/ou bismuto, proporciona vários efeitos vantajosos em termos de risco reduzido deDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [032] The present inventor has discovered that a medical device having a surface layer comprising a post-transition metal compound, in particular a non-toxic antimicrobial post-transition metal, such as gallium and / or bismuth , provides several beneficial effects in terms of reduced risk of

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 25/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 25/63

8/40 infecção, cicatrização do tecido melhorada e/ou um desempenho estético. O inventor tem demonstrado que o corpo de titânio tendo um revestimento de superfície incorporando gálio (Ga) pode prevenir o crescimento de bactéria na e ao redor da superfície e assim pode ser útil na prevenção de infecção prejudicial ao redor, por exemplo, de um pino dental implantado na gengiva. Também tem sido demonstrado que o corpo de titânio tendo um revestimento de superfície incorporando bismuto (Bi) pode prevenir o crescimento de bactéria na e ao redor da superfície e assim pode ser útil na prevenção de infecção prejudicial ao redor, por exemplo, do pino dental implantado na gengiva.8/40 infection, improved tissue healing and / or aesthetic performance. The inventor has demonstrated that the titanium body having a surface coating incorporating gallium (Ga) can prevent the growth of bacteria on and around the surface and thus can be useful in preventing harmful infection around, for example, a pin implanted in the gum. It has also been shown that the titanium body having a surface coating incorporating bismuth (Bi) can prevent the growth of bacteria on and around the surface and thus can be useful in preventing harmful infection around, for example, the dental pin implanted in the gum.

[033]De acordo com a presente invenção, uma superfície de contato com o tecido de uma superfície de um dispositivo médico compreende um composto de um metal de pós-transição. Tipicamente, o metal de pós-transição é não tóxico para as células de mamíferos nas concentrações que tem um efeito letal nas células de bactérias.[033] According to the present invention, a tissue contact surface of a medical device surface comprises a post-transition metal compound. Typically, the post-transition metal is non-toxic to mammalian cells at concentrations that have a lethal effect on bacterial cells.

[034]O termo “metal de pós-transição” geralmente refere-se a elementos de metal encontrados nos grupos 13-16 e períodos de 3-6 da tabela periódica. Usualmente, alumínio, gálio, índio, tálio, estanho, chumbo, bismuto e polônio são considerados como metais de pós-transição. Em contraste, os metais de transição são formados de elementos do grupo 3-12. O germânio e o antimônio não são considerados metais de pós-transição, mas elementos metaloides.[034] The term “post-transition metal” generally refers to metal elements found in groups 13-16 and periods 3-6 of the periodic table. Usually, aluminum, gallium, indium, thallium, tin, lead, bismuth and polonium are considered to be post-transition metals. In contrast, transition metals are formed from group 3-12 elements. Germanium and antimony are not considered post-transition metals, but metalloid elements.

[035]O grupo 16 da tabela periódica apenas contém um metal de póstransição: polônio, que é tóxico. Portanto, na presente invenção, os metais de póstransição dos grupos 13-15 e períodos de 3-6 são preferidos.[035] Group 16 of the periodic table contains only one postransition metal: polonium, which is toxic. Therefore, in the present invention, post-transition metals of groups 13-15 and periods 3-6 are preferred.

[036]Nas modalidades da invenção, o metal de pós-transição usado é não tóxico.[036] In the embodiments of the invention, the post-transition metal used is non-toxic.

[037]Como usado aqui, “não tóxico” significa que a substância (por exemplo, um composto ou elemento) em questão não prejudica as células de mamíferos em[037] As used here, “non-toxic” means that the substance (for example, a compound or element) in question does not harm mammalian cells in

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 26/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 26/63

9/40 concentrações que tenham um efeito letal nas células de bactérias.9/40 concentrations that have a lethal effect on bacterial cells.

[038]Os exemplos de metais de pós-transição que são tóxicos incluem tálio (Tl), chumbo (Pb) e polônio (Po). Outros metais de pós-transição (por exemplo, índio (In) e estanho (Sn)) podem ser considerados não tóxicos na forma de metal puro, mas podem ser tóxicos em outras formas ou quando eles formam um composto com outros elementos.[038] Examples of post-transition metals that are toxic include thallium (Tl), lead (Pb) and polonium (Po). Other post-transition metals (eg, indium (In) and tin (Sn)) can be considered non-toxic in the form of pure metal, but they can be toxic in other forms or when they form a compound with other elements.

[039]O metal de pós-transição não tóxico usado na presente invenção é tipicamente não tóxico quando presente na forma primária, como íons de metal, e/ou como um dos compostos exemplares dados aqui.[039] The non-toxic post-transition metal used in the present invention is typically non-toxic when present in its primary form, as metal ions, and / or as one of the exemplary compounds given here.

[040]Além disso, o metal de pós-transição usado na presente invenção tipicamente tem um efeito antimicrobiano ou antibacteriano. Metais de pós-transição que são considerados por ter algum efeito antimicrobiano ou antibacteriano (incluindo qualquer efeito oligodinâmico) incluem pelo menos gálio, estanho, chumbo e bismuto.[040] In addition, the post-transition metal used in the present invention typically has an antimicrobial or antibacterial effect. Post-transition metals that are considered to have some antimicrobial or antibacterial effect (including any oligodynamic effect) include at least gallium, tin, lead and bismuth.

[041]Em vista do acima, a invenção pode empregar pelo menos um metal de pós-transição antimicrobiano não tóxico, que é preferencialmente selecionado a partir de gálio e bismuto.[041] In view of the above, the invention can employ at least one non-toxic antimicrobial post-transition metal, which is preferably selected from gallium and bismuth.

[042]Por exemplo, um composto de gálio pode ser aplicado a um dispositivo médico como uma camada de superfície. Alternativamente, o composto de gálio pode ser incorporado em pelo menos uma parte de um corpo formando um dispositivo médico, de forma que pelo menos uma superfície do dispositivo compreenda o composto de gálio.[042] For example, a gallium compound can be applied to a medical device as a surface layer. Alternatively, the gallium compound can be incorporated into at least part of a body forming a medical device, so that at least one surface of the device comprises the gallium compound.

[043]Como um outro exemplo, um composto e bismuto pode ser aplicado a um dispositivo médico como uma camada de superfície. Alternativamente um composto de bismuto pode ser incorporado em pelo menos uma parte do corpo formando um dispositivo médico, de forma que pelo menos uma superfície do dispositivo compreenda o composto de bismuto.[043] As another example, a compound and bismuth can be applied to a medical device as a surface layer. Alternatively, a bismuth compound can be incorporated into at least one part of the body forming a medical device, so that at least one surface of the device comprises the bismuth compound.

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 27/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 27/63

10/40 [044]O gálio tem sido usado na medicina pelo menos desde a década de 1940, primordialmente como um agente radioativo para imagem médica. As propriedades antibacterianas do gálio têm sido investigadas em vários estudos. Em Kaneko et al. (2007) foi estabelecido que o nitrato de gálio (Ga(NO3)3) inibe o crescimento de Pseudomonas aeruginosa em culturas em batelada. Olakanmi et al (2010) descobriu que o Ga(NO3)3 inibiu o crescimento de Francisella novicida. O gálio age rompendo o metabolismo do ferro. Pode-se presumir que o gálio também é efetivo contra outros micróbios, por exemplo, fungos tais como leveduras ou mofos.10/40 [044] Gallium has been used in medicine at least since the 1940s, primarily as a radioactive agent for medical imaging. The antibacterial properties of gallium have been investigated in several studies. In Kaneko et al. (2007) it was established that gallium nitrate (Ga (NO3) 3) inhibits the growth of Pseudomonas aeruginosa in batch cultures. Olakanmi et al (2010) found that Ga (NO3) 3 inhibited the growth of Francisella novicida. Gallium works by disrupting iron metabolism. It can be assumed that gallium is also effective against other microbes, for example, fungi such as yeasts or molds.

[045]O bismuto é conhecido por possuir uma atividade antibacteriana. Os compostos de bismuto eram anteriormente usados para tratar a sífilis, e o subsalicilato de bismuto e o subcitrato de bismuto são atualmente usados para tratar úlceras pépticas causadas por Helicobacter pyroli. O mecanismo de ação desta substância ainda não é bem entendido. O Bibrocathol é um composto contendo bismuto orgânico usado para tratar infecções nos olhos, e o subsalicilato de bismuto e o subcarbonato de bismuto são usados como ingredientes em medicamentos antidiarreia.[045] Bismuth is known to have antibacterial activity. Bismuth compounds were previously used to treat syphilis, and bismuth subsalicylate and bismuth subcitrate are currently used to treat peptic ulcers caused by Helicobacter pyroli. The mechanism of action of this substance is still not well understood. Bibrocathol is a compound containing organic bismuth used to treat eye infections, and bismuth subsalicylate and bismuth subcarbonate are used as ingredients in anti-diarrhea drugs.

[046]Um diretivo 2007/47/ec define um dispositivo médico como: qualquer instrumento, aparelho, dispositivo, software, material ou outro artigo, se usado sozinho ou em combinação, incluindo o software pretendido por seu fabricante como sendo usado especificamente para o diagnóstico e/ou propósito terapêutico e necessário para sua própria aplicação, pretendido pelo fabricante como sendo para seres humanos”. No contexto da presente invenção, apenas os dispositivos médicos pretendidos para o contato com o tecido vivo são considerados, isto é, qualquer instrumento, aparelho, dispositivo, material ou outro artigo de caráter físico que é pretendido como sendo aplicado em, inserido em, implantado em ou de outra maneira trazido em contato com o corpo, uma parte do corpo ou um órgão. Além disso, tal corpo, parte do corpo ou órgão pode ser aquele de um indivíduo humano[046] A directive 2007/47 / ec defines a medical device as: any instrument, device, device, software, material or other article, whether used alone or in combination, including the software intended by its manufacturer to be used specifically for the diagnosis and / or therapeutic purpose and necessary for its own application, intended by the manufacturer as being for human beings ”. In the context of the present invention, only medical devices intended for contact with living tissue are considered, that is, any instrument, apparatus, device, material or other article of a physical character that is intended to be applied to, inserted into, implanted in or otherwise brought into contact with the body, a body part or an organ. Furthermore, such a body, body part or organ may be that of a human individual

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 28/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 28/63

11/40 ou animal, tipicamente um mamífero. Preferencialmente, entretanto, o dispositivo médico é pretendido para indivíduos humanos. Os dispositivos médicos incluídos dentro da definição acima são, por exemplo, implantes, cateteres, shunts, tubos, stents, dispositivos intrauterinos e próteses.11/40 or animal, typically a mammal. Preferably, however, the medical device is intended for human individuals. The medical devices included within the definition above are, for example, implants, catheters, shunts, tubes, stents, intrauterine devices and prostheses.

[047]Em particular, o dispositivo médico pode ser um dispositivo médico pretendido para a implantação em um tecido vivo ou para a inserção no corpo ou em parte do corpo de um indivíduo, incluindo a inserção da cavidade corporal.[047] In particular, the medical device may be a medical device intended for implantation into living tissue or for insertion into an individual's body or part of the body, including the insertion of the body cavity.

[048]O presente dispositivo médico pode ser pretendido para um contato de curto prazo, prolongado ou longo prazo com um tecido vivo. Por “curto prazo” significa uma duração de menos de 24 horas, de acordo com as definições encontradas no ISO 10993-1 para as avaliações biológicas de dispositivos médicos. Além disso, “prolongado”, de acordo com o mesmo padrão, refere-se a uma duração de 24 horas até 30 dias. Portanto, pelo mesmo padrão, por “longo prazo” significa uma duração de mais do que 30 dias. Desse modo, em algumas modalidades o dispositivo médico da invenção pode ser um implante permanente, pretendendo permanecer por meses, anos ou mesmo durante a vida toda de um indivíduo.[048] The present medical device can be intended for short-term, prolonged or long-term contact with living tissue. By "short term" means a duration of less than 24 hours, according to the definitions found in ISO 10993-1 for biological evaluations of medical devices. In addition, "extended", according to the same standard, refers to a duration of 24 hours up to 30 days. Therefore, by the same pattern, “long term” means a duration of more than 30 days. Thus, in some embodiments, the medical device of the invention may be a permanent implant, intended to remain for months, years or even throughout an individual's life.

[049]Como usado aqui o termo “implante” inclui dentro de seu escopo qualquer dispositivo do qual pelo menos uma parte é pretendida para ser implantada no corpo de um animal vertebrado, em particular um mamífero, tal como um humano. Os implantes podem ser usados para substituir a anatomia e/ou restaurar qualquer função do corpo. Geralmente, um implante é composto de uma ou várias partes de implante. Por exemplo, um implante dental usualmente compreende uma fixação dental acoplada a partes de implante secundárias, tais como um pivô e/ou um dente de restauração. Entretanto, qualquer dispositivo, tal como uma fixação dental, pretendida para a implantação pode sozinha ser referida como um implante mesmo se as outras partes estiverem para ser conectadas ali.[049] As used here the term "implant" includes within its scope any device of which at least a part is intended to be implanted in the body of a vertebrate animal, in particular a mammal, such as a human. Implants can be used to replace anatomy and / or restore any body function. Generally, an implant is made up of one or more implant parts. For example, a dental implant usually comprises a dental fixation coupled to secondary implant parts, such as a pivot and / or a restorative tooth. However, any device, such as a dental fixation, intended for implantation can alone be referred to as an implant even if the other parts are to be connected there.

[050]Por “biocompatibilidade” significa um material que, após o contato com[050] By "biocompatibility" means a material that, after contact with

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 29/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 29/63

12/40 o tecido vivo, como tal não provoca uma resposta biológica adversa (por exemplo, inflamação ou outras reações imunológicas) de tal tecido.12/40 the living tissue as such does not cause an adverse biological response (eg, inflammation or other immune reactions) of such tissue.

[051]Por “tecido mole” significa qualquer tipo de tecido, em particular os tipos de tecido de mamíferos, que não sejam osso ou cartilagem. Os exemplos de tecido mole para o qual o dispositivo médico é compatível incluem, mas não estão limitados a tecidos conectivos, tecidos fibrosos, tecidos epiteliais, tecidos vasculares, tecidos musculares, mucosa, gengiva e pele.[051] By "soft tissue" means any type of tissue, in particular the types of mammalian tissue, other than bone or cartilage. Examples of soft tissue for which the medical device is compatible include, but are not limited to, connective tissue, fibrous tissue, epithelial tissue, vascular tissue, muscle tissue, mucosa, gum and skin.

[052]Como usado aqui, o termo “composto de um metal de pós-transição” refere-se a uma entidade química compreendendo pelo menos um metal de póstransição e pelo menos um elemento adicional. Os exemplos não limitantes de tais compostos incluem óxidos compreendendo metais de pós-transição, nitretos compreendendo metais de pós-transição, ligas de pelo menos um metal de póstransição, e sais compreendendo metais de pós-transição. O composto pode compreender dois ou mais metais de pós-transição. O termo “composto de um metal de pós-transição” pretende também referir-se aos compostos incorporando um ou mais outros metais, em particular os metais biocompatíveis tais como titânio, além de um ou mais metais de pós-transição. Portanto, como usado aqui, o termo “composto de gálio” refere-se a uma entidade química compreendendo gálio e pelo menos um elemento adicional. Os exemplos não limitantes de compostos de gálio incluem óxido de gálio, nitreto de gálio, e sais de gálio. O gálio e pelo menos um elemento adicional podem ser unidos por uma ligação covalente ou uma ligação iônica. O termo “composto de gálio” pretende também incluir compostos incorporando outros metais além do gálio, em particular titânio. Desse modo, os óxidos de gálio-titânio, nitretos de gálio-titânio etc. estão inclusos dentro da definição de “composto de gálio”.[052] As used here, the term "post-transition metal compound" refers to a chemical entity comprising at least one post-transition metal and at least one additional element. Non-limiting examples of such compounds include oxides comprising post-transition metals, nitrides comprising post-transition metals, alloys of at least one post-transition metal, and salts comprising post-transition metals. The compound can comprise two or more post-transition metals. The term "composed of a post-transition metal" is also intended to refer to compounds incorporating one or more other metals, in particular biocompatible metals such as titanium, in addition to one or more post-transition metals. Therefore, as used herein, the term "gallium compound" refers to a chemical entity comprising gallium and at least one additional element. Non-limiting examples of gallium compounds include gallium oxide, gallium nitride, and gallium salts. Gallium and at least one additional element can be joined by a covalent bond or an ionic bond. The term "gallium compound" is also intended to include compounds incorporating metals other than gallium, in particular titanium. Thus, gallium-titanium oxides, gallium-titanium nitrides, etc. are included within the definition of “gallium compound”.

[053]Por analogia, o termo “composto de bismuto” refere-se a uma entidade química compreendendo bismuto e pelo menos um elemento adicional. Os exemplos[053] By analogy, the term "bismuth compound" refers to a chemical entity comprising bismuth and at least one additional element. The examples

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13/40 não limitantes de compostos de bismuto incluem óxido de bismuto, nitreto de bismuto, e sais de bismuto. O bismuto e pelo menos um elemento adicional podem ser unidos por uma ligação covalente ou uma ligação iônica. O termo “composto de bismuto” pretende também incluir os compostos incorporando outros metais além do bismuto, em particular o titânio. Desse modo, os óxidos de bismuto-titânio, os nitretos de bismuto-titânio etc. são inclusos dentro da definição de “composto de bismuto”.Non-limiting 13/40 bismuth compounds include bismuth oxide, bismuth nitride, and bismuth salts. Bismuth and at least one additional element can be joined by a covalent bond or an ionic bond. The term "bismuth compound" is also intended to include compounds incorporating metals other than bismuth, in particular titanium. Thus, bismuth-titanium oxides, bismuth-titanium nitrides, etc. are included within the definition of “bismuth compound”.

[054]Como usado aqui, o “composto metálico” refere-se a um composto que compreende pelo menos um metal e que tem uma ou mais propriedades que sejam associadas com metais, tais como uma cor lustrosa metálica. Um composto metálico pode ser formado por um metal e um não metal, ou de dois ou mais metais. Portanto, um composto metálico não precisa compreender elementos não metálicos, mas pode ser formado de elementos metálicos apenas. No contexto da presente invenção, pelo menos os seguintes compostos são considerados compostos metálicos: nitreto de gálio, nitreto de gálio-titânio, gálio-titânio, gálio-bismuto-titânio, nitreto de gálio-bismuto-titânio, nitreto de bismuto, nitreto de bismuto-titânio e bismuto-titânio.[054] As used herein, the "metallic compound" refers to a compound that comprises at least one metal and that has one or more properties that are associated with metals, such as a glossy metallic color. A metallic compound can be formed by one metal and one non-metal, or two or more metals. Therefore, a metallic compound does not need to comprise non-metallic elements, but it can be formed of metallic elements only. In the context of the present invention, at least the following compounds are considered metallic compounds: gallium nitride, gallium-titanium nitride, gallium-titanium, gallium-bismuth-titanium, gallium-bismuth-titanium nitride, bismuth nitride, nitride nitride bismuth-titanium and bismuth-titanium.

[055]Como usado aqui, uma “camada homogênea” refere-se a uma camada tendo uma composição química que seja uniforme em todas as direções (três dimensões).[055] As used here, a "homogeneous layer" refers to a layer having a chemical composition that is uniform in all directions (three dimensions).

[056]As figuras 1 e 2 ilustram uma modalidade de acordo com a presente invenção em que um dispositivo médico é um pivô dental. Um pivô dental (100) compreende um corpo de material de substrato (102) revestido com uma camada (101) compreendendo um composto de gálio. A camada (101) forma a superfície do pivô que deve fazer face e contatar o tecido gengival após a implantação.[056] Figures 1 and 2 illustrate an embodiment according to the present invention in which a medical device is a dental pivot. A dental pivot (100) comprises a body of substrate material (102) coated with a layer (101) comprising a gallium compound. The layer (101) forms the surface of the pivot that must face and contact the gingival tissue after implantation.

[057]O dispositivo médico da invenção pode ser feito de qualquer material biocompatível adequado, por exemplo, os materiais usados para os dispositivos[057] The medical device of the invention can be made of any suitable biocompatible material, for example, the materials used for the devices

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 31/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 31/63

14/40 implantáveis. Tipicamente o dispositivo médico compreende um substrato tendo uma superfície que compreende um composto de um metal de pós-transição, tal como um composto de gálio ou um composto de bismuto. O substrato pode, por exemplo, ser feito de um metal biocompatível ou uma liga de metal, incluindo um ou mais materiais selecionadas a partir de um grupo consistindo de titânio, zircônio, háfnio, vanádio, nióbio, tântalo, cobalto e irídio, e ligas dos mesmos. Alternativamente, o substrato do dispositivo médico pode ser feito de uma cerâmica biocompatível, tal como zircônia, titânia, cerâmicas de metal com memória de formato e combinações dos mesmos. Nas modalidades onde o dispositivo médico é usado como ou forma parte de um pivô dental, o substrato é preferencialmente feito de um material metálico.14/40 implantable. Typically the medical device comprises a substrate having a surface comprising a post-transition metal compound, such as a gallium compound or a bismuth compound. The substrate can, for example, be made of a biocompatible metal or metal alloy, including one or more materials selected from a group consisting of titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, cobalt and iridium, and alloys of the same. Alternatively, the substrate of the medical device can be made of biocompatible ceramics, such as zirconia, titania, metal ceramics with shape memory and combinations thereof. In the modalities where the medical device is used as or forms part of a dental pivot, the substrate is preferably made of a metallic material.

[058]Em contato com o oxigênio, os metais de titânio, zircônio, háfnio, tântalo, nióbio e suas ligas reagem instantaneamente para formar um óxido inerte. Desse modo, as superfícies de artigos destes materiais são sempre virtualmente revestidas com uma fina camada de óxido. A camada de óxido natural de um substrato de titânio consiste principalmente de dióxido de titânio (IV) (TiO2) com quantidades menores de TÍ2O3, TiO e TÍ3O4.[058] In contact with oxygen, the metals of titanium, zirconium, hafnium, tantalum, niobium and their alloys react instantly to form an inert oxide. In this way, the article surfaces of these materials are virtually always coated with a thin layer of oxide. The natural oxide layer of a titanium substrate consists mainly of titanium (IV) dioxide (TiO2) with smaller amounts of TÍ2O3, TiO and TÍ3O4.

[059]Desse modo, as modalidades onde o dispositivo médico compreende um ou mais de titânio, zircônio, háfnio, tântalo, nióbio ou uma liga de qualquer um dos mesmos, o dispositivo médico tipicamente tem uma camada de superfície de óxido de metal natural. Tal camada de óxido de metal natural pode, em partes, ser revestida por um filme fino compreendendo o composto de gálio. Alternativamente, uma camada de óxido de metal natural pode ser modificada ou substituída com uma camada de superfície modificada incorporando um metal de pós-transição, tal como o gálio ou o bismuto, por exemplo, uma camada de óxido de titânio-gálio ou uma de óxido de titânio-bismuto.[059] Thus, the modalities where the medical device comprises one or more of titanium, zirconium, hafnium, tantalum, niobium or an alloy of any of them, the medical device typically has a natural metal oxide surface layer. Such a layer of natural metal oxide may in part be coated with a thin film comprising the gallium compound. Alternatively, a natural metal oxide layer can be modified or replaced with a modified surface layer incorporating a post-transition metal, such as gallium or bismuth, for example, a titanium-gallium oxide layer or one of titanium-bismuth oxide.

[060]Em outras modalidades da presente invenção, o dispositivo médico, em[060] In other embodiments of the present invention, the medical device, in

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 32/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 32/63

15/40 particular o substrato, pode ser feito de um polímero biocompatível tipicamente selecionado a partir de um grupo consistindo de poliéter éter cetona (PEEK), poli metacrilato de metila (PMMA), poli ácido láctico (PLLA) e poli ácido glicólico (PGA) e quaisquer combinações e copolímeros dos mesmos.15/40 particularly the substrate, can be made of a biocompatible polymer typically selected from a group consisting of polyether ether ketone (PEEK), poly methyl methacrylate (PMMA), poly lactic acid (PLLA) and poly glycolic acid (PGA ) and any combinations and copolymers thereof.

[061]Nas modalidades da invenção, o dispositivo médico é pretendido para um contato de curto prazo, prolongado ou longo prazo com o tecido vivo. Por exemplo, o dispositivo médico da invenção pode ser um implante tipicamente pretendido para temporariamente ou permanentemente substituir ou restaurar uma função ou estrutura do corpo.[061] In the embodiments of the invention, the medical device is intended for short-term, prolonged or long-term contact with living tissue. For example, the medical device of the invention may be an implant typically intended to temporarily or permanently replace or restore a body function or structure.

[062]Tipicamente, pelo menos uma parte da superfície do dispositivo médico é pretendida para o contato com o tecido mole, e pelo menos parte desta superfície de contato de tecido mole tem uma camada compreendendo um composto de um metal de pós-transição, por exemplo um composto de gálio ou um composto de bismuto. Por exemplo, o dispositivo médico pode ser um implante pretendido para contatar primeiramente ou exclusivamente o tecido mole, por exemplo, um pivô dental. Alternativamente, o dispositivo médico pode ser um implante a ser inserido parcialmente no osso e parcialmente no tecido mole. Os exemplos de tais implantes incluem implantes dentais de uma peça e dispositivos de audição ancorados no osso (também referidos como auxiliares de audição ancorados no osso). Onde apenas parte do implante pretende o contato com o tecido mole, prefere-se que a camada compreendendo o composto de um metal de pós-transição, por exemplo, um composto de gálio ou bismuto, seja proporcionada pelo menos em uma parte de uma superfície de contado de tecido mole.[062] Typically, at least part of the surface of the medical device is intended for contact with the soft tissue, and at least part of this contact surface of the soft tissue has a layer comprising a post-transition metal compound, for example. example a gallium compound or a bismuth compound. For example, the medical device may be an implant intended to contact soft tissue first or exclusively, for example, a dental pivot. Alternatively, the medical device may be an implant to be inserted partially into the bone and partially into the soft tissue. Examples of such implants include one-piece dental implants and bone-anchored hearing devices (also referred to as bone-anchored hearing aids). Where only part of the implant is intended for contact with the soft tissue, it is preferred that the layer comprising the post-transition metal compound, for example, a gallium or bismuth compound, is provided at least on a part of a surface of soft tissue counting.

[063]O dispositivo médico também pode ser compatível para o contato com a cartilagem.[063] The medical device may also be compatible for contact with cartilage.

[064]Em outras modalidades, o dispositivo médico pode ser pretendido para o contato com o tecido do osso, por exemplo, o osso maxilar, o fêmur ou o crânio de[064] In other modalities, the medical device may be intended for contact with bone tissue, for example, the maxillary bone, the femur or the skull of

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 33/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 33/63

16/40 um mamífero, em particular um humano. Os exemplos de tais dispositivos médicos incluem fixadores dentais e implantes ortopédicos.16/40 a mammal, in particular a human. Examples of such medical devices include dental fixatives and orthopedic implants.

[065] Nas modalidades da invenção, o composto de um metal de pós transição pode ser um composto de gálio e/ou um composto de bismuto. Os compostos compatíveis incluem em particular os compostos que podem ser aplicados em uma superfície usando uma técnica de deposição de filme fino.[065] In the embodiments of the invention, the post transition metal compound can be a gallium compound and / or a bismuth compound. Compatible compounds include in particular compounds that can be applied to a surface using a thin film deposition technique.

[066]Os exemplos de compostos de gálio compatíveis incluem óxido de gálio, nitreto de gálio, carboneto de gálio, seleneto de gálio, sulfeto de gálio, e outros sais de gálio que podem ser depositados usando uma deposição de filme fino, por exemplo, cloreto de gálio, fluoreto de gálio, iodeto de gálio, oxalato de gálio, fosfato de gálio, maltolato de gálio, acetato de gálio e lactato de gálio.[066] Examples of compatible gallium compounds include gallium oxide, gallium nitride, gallium carbide, gallium selenide, gallium sulfide, and other gallium salts that can be deposited using a thin film deposition, for example, gallium chloride, gallium fluoride, gallium iodide, gallium oxalate, gallium phosphate, gallium maltolate, gallium acetate and gallium lactate.

[067]Nas modalidades da invenção, o composto de gálio compreende pelo menos um óxido de gálio (Ga2O3). O óxido de gálio pode estar presente em uma forma amorfa ou cristalina. As formas cristalinas de óxido de gálio incluem a-Ga2O3,[067] In the embodiments of the invention, the gallium compound comprises at least one gallium oxide (Ga2O3). Gallium oxide can be present in an amorphous or crystalline form. Crystalline forms of gallium oxide include a-Ga2O3,

3-Ga2O3, y-Ga2O3, ô-Ga2O3, e s-Ga2O3.3-Ga2O3, y-Ga2O3, ô-Ga2O3, and s-Ga2O3.

[068]Os exemplos de compostos de bismuto compatíveis incluem óxido de bismuto, nitreto de bismuto, carboneto de bismuto, seleneto de bismuto, sulfeto de bismuto, e outros sais de bismuto que podem ser depositados usando uma deposição de filme fino, por exemplo, cloreto de bismuto, fluoreto de bismuto, iodeto de bismuto, oxalato de bismuto, fosfato de bismuto, maltolato de bismuto, acetato de bismuto e lactato de bismuto.[068] Examples of compatible bismuth compounds include bismuth oxide, bismuth nitride, bismuth carbide, bismuth selenide, bismuth sulfide, and other bismuth salts that can be deposited using a thin film deposition, for example, bismuth chloride, bismuth fluoride, bismuth iodide, bismuth oxalate, bismuth phosphate, bismuth maltolate, bismuth acetate and bismuth lactate.

[069]O composto de um metal de pós-transição pode opcionalmente incluir pelo menos um outro metal, tal como o titânio. Portanto, em modalidades da invenção, um composto de gálio pode ser selecionado a partir de um grupo consistindo de óxido de gálio, óxido de gálio-titânio, nitreto de gálio, nitreto de gáliotitânio, gálio-titânio, gálio-bismuto-titânio, e nitreto de gálio-bismuto-titânio. Similarmente, um composto de bismuto pode ser selecionado a partir de um grupo[069] The compound of a post-transition metal can optionally include at least one other metal, such as titanium. Therefore, in embodiments of the invention, a gallium compound can be selected from a group consisting of gallium oxide, gallium-titanium oxide, gallium nitride, galliotitanium nitride, gallium-titanium, gallium-bismuth-titanium, and gallium-bismuth-titanium nitride. Similarly, a bismuth compound can be selected from a group

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 34/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 34/63

17/40 consistindo de óxido de bismuto, óxido de bismuto-titânio, nitreto de bismuto, nitreto de bismuto-titânio, bismuto-titânio, bismuto-gálio-titânio, e nitreto de bismuto-gáliotitânio.17/40 consisting of bismuth oxide, bismuth-titanium oxide, bismuth nitride, bismuth-titanium nitride, bismuth-titanium, bismuth-gallium-titanium, and bismuth-galliotitanium nitride.

[070]Não desejando ser limitado por qualquer teoria em particular, acreditase que após o contato com um tecido vivo e/ou fluidos corporais, uma camada de, por exemplo, óxido de gálio ou nitreto de gálio (opcionalmente compreendendo um metal adicional tal como o titânio) exibe uma liberação sustentada lenta de íons de gálio. Tal liberação pode ser mais lenta e mais sustentada comparado com a liberação de íons de gálio a partir do sal de gálio precipitado, e pode assim proporcionar um maior efeito a longo prazo em relação a formação de biofilme. Além disso, uma camada de superfície depositada usando um método de deposição de filme fino como usado nas modalidades da invenção adere firmemente ao substrato adjacente e evita assim problemas relacionados a esfoliação e descamação da camada de superfície. A esfoliação e a descamação podem provocar uma resposta inflamatória adversa do tecido circundante, e além disso pode enfraquecer o efeito de prevenção do biofilme da camada de superfície.[070] Not wishing to be limited by any particular theory, it is believed that after contact with living tissue and / or body fluids, a layer of, for example, gallium oxide or gallium nitride (optionally comprising an additional metal such as titanium) exhibits a slow sustained release of gallium ions. Such a release can be slower and more sustained compared to the release of gallium ions from the precipitated gallium salt, and can thus provide a greater long-term effect in relation to biofilm formation. In addition, a deposited surface layer using a thin film deposition method as used in the embodiments of the invention adheres firmly to the adjacent substrate and thus avoids problems related to exfoliation and flaking of the surface layer. Exfoliation and peeling can cause an adverse inflammatory response to the surrounding tissue, and in addition can weaken the biofilm prevention effect of the surface layer.

[071]Dependendo do uso pretendido do dispositivo médico, diferentes propriedades de liberação podem ser desejadas. Por exemplo, uma taxa de liberação maior do metal de pós-transição antimicrobiano pode ser mais favorável para um uso a curto prazo, isto é, para um dispositivo médico pretendido para o contato a curto prazo com um tecido vivo, comparado a um dispositivo pretendido para um contato prolongado ou de longo prazo. A taxa de liberação pode ser afetada por vários fatores, por exemplo, a cristalinidade do composto.[071] Depending on the intended use of the medical device, different release properties may be desired. For example, a higher release rate of antimicrobial post-transition metal may be more favorable for short-term use, that is, for a medical device intended for short-term contact with living tissue, compared to an intended device for prolonged or long-term contact. The rate of release can be affected by several factors, for example, the crystallinity of the compound.

[072]Opcionalmente, nas modalidades da invenção o dispositivo médico pode adicionalmente compreender um sal de um metal de pós-transição, por exemplo, um sal de gálio selecionado a partir de um grupo consistindo de acetato de gálio, carbonato de gálio, cloreto de gálio, citrato de gálio, fluoreto de gálio, formato[072] Optionally, in the embodiments of the invention the medical device may additionally comprise a post-transition metal salt, for example, a gallium salt selected from a group consisting of gallium acetate, gallium carbonate, chloride gallium, gallium citrate, gallium fluoride, shape

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 35/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 35/63

18/40 de gálio, iodeto de gálio, lactato de gálio, maltolato de gálio, nitrato de gálio, oxalato de gálio, fosfato de gálio, e sulfato de gálio. Alternativamente o sal pode ser um sal de bismuto formado de qualquer um destes contra-íons. Tal sal pode ser proporcionado como um depósito, por exemplo, precipitado na camada compreendendo o composto de um metal de pós-transição.18/40 gallium, gallium iodide, gallium lactate, gallium maltolate, gallium nitrate, gallium oxalate, gallium phosphate, and gallium sulfate. Alternatively, the salt may be a bismuth salt formed from any of these counterions. Such a salt can be provided as a deposit, for example, precipitated on the layer comprising the compound of a post-transition metal.

[073]Como mencionado acima, o composto de um metal de pós-transição, por exemplo, um composto de gálio ou um composto de bismuto, é tipicamente contido em uma camada de superfície aplicada. Nas modalidades da invenção, o composto, opcionalmente incluindo um outro metal tal como o titânio, pode constituir a maior parte de tal camada. A concentração atômica (% at) dos elementos juntos formando o composto de um metal de pós-transição constitui pelo menos 50% at da camada, preferencialmente pelo menos 70% at e mais preferencialmente pelo menos 80% at dos elementos da camada.[073] As mentioned above, the post-transition metal compound, for example, a gallium compound or a bismuth compound, is typically contained in an applied surface layer. In the embodiments of the invention, the compound, optionally including another metal such as titanium, can make up most of such a layer. The atomic concentration (% at) of the elements together forming the compound of a post-transition metal constitutes at least 50% at least of the layer, preferably at least 70% at and most preferably at least 80% at the layer elements.

[074]A concentração atômica do metal de pós transição, por exemplo o gálio, na camada pode ser na faixa de cerca de 5% at até 50% at, por exemplo pelo menos 10% at, pelo menos 15% at, pelo menos 20% at, pelo menos 35% at ou pelo menos 30% at, e até, por exemplo, 50% at, tal como até 45% at, ou de até 40% at. Entretanto, nas modalidades da invenção, o teor atômico do metal de pós transição pode ser menor do que 5% at. Por exemplo, o teor atômico do metal de póstransição pode estar na faixa de cerca de 0,01 a cerca de 20% at, por exemplo de cerca de 0,05 a cerca de 15% at, tal como de cerca de 0,1 a cerca de 15% at. Por exemplo, nas modalidades onde o composto de metal pós-transição compreende gálio, o teor de gálio na camada pode ser de pelo menos 0,05% at ou pelo menos 0,1% at, por exemplo pelo menos 0,3% at ou pelo menos 0,5% at. Nas modalidades onde o composto do metal pós-transição compreende bismuto, o teor de bismuto na camada pode ser, por exemplo, de pelo menos 0,1% at, pelo menos 0,2% at, por exemplo pelo menos 1% at ou pelo menos 1,5% at.[074] The atomic concentration of the post transition metal, for example gallium, in the layer can be in the range of about 5% to up to 50% at, for example at least 10% to, at least 15% at, at least 20% up to at least 35% up to or at least 30% up to, and up to, for example, 50% up to, such as up to 45% up to, or up to 40% up to. However, in the embodiments of the invention, the atomic content of the post transition metal can be less than 5% at. For example, the atomic content of the post-transition metal can be in the range of about 0.01 to about 20% at, for example from about 0.05 to about 15% at, such as about 0.1 at about 15% at. For example, in embodiments where the post-transition metal compound comprises gallium, the gallium content in the layer can be at least 0.05% at or at least 0.1% at, for example at least 0.3% at or at least 0.5% at. In embodiments where the post-transition metal compound comprises bismuth, the bismuth content in the layer can be, for example, at least 0.1% to at least 0.2% to, for example at least 1% to or at least 1.5% at.

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 36/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 36/63

19/40 [075]Quando o composto de gálio é substancialmente um óxido de gálio puro (Ga2O3), o teor máximo de gálio na camada é de 40% at, e o teor máximo de oxigênio na camada é de 60% at. Entretanto, as impurezas e a contaminação, por exemplo, carbono, podem estar presentes em até 20% at. Se o composto de gálio é um óxido de gálio-titânio, parte do gálio é substituída com titânio e então o teor total de gálio e titânio seria de 40% at.19/40 [075] When the gallium compound is substantially a pure gallium oxide (Ga2O3), the maximum gallium content in the layer is 40% at, and the maximum oxygen content in the layer is 60% at. However, impurities and contamination, for example, carbon, can be present in up to 20% at. If the gallium compound is a gallium-titanium oxide, part of the gallium is replaced with titanium and then the total gallium and titanium content would be 40% at.

[076]Quando o composto de gálio é substancialmente um nitreto de gálio puro (GaN), o teor máximo de gálio na camada é de 50% at, e o teor máximo de nitrogênio é de 50% at. As contaminações podem estar presentes como descrito acima. Se parte do gálio é substituída por outro metal, tal como titânio, o teor total de gálio e tal outro metal pode ainda ser de 50% at, ou pode ser maior, por exemplo, até 75%, se o teor de nitrogênio for baixo. Como um exemplo, a camada pode conter 50% at de nitrogênio, 25% at de titânio e 25% at de gálio.[076] When the gallium compound is substantially a pure gallium nitride (GaN), the maximum gallium content in the layer is 50% at, and the maximum nitrogen content is 50% at. Contaminations can be present as described above. If part of the gallium is replaced by another metal, such as titanium, the total gallium content and such another metal may still be 50% at, or it may be higher, for example, up to 75%, if the nitrogen content is low . As an example, the layer may contain 50% at nitrogen, 25% at titanium and 25% at gallium.

[077]A concentração atômica pode ser medida, por exemplo, a uma profundidade de 40 nm ou menos, e preferencialmente não mais do que a espessura da camada. A concentração atômica pode ser medida usando uma espectroscopia de fotoelétron de raio-X (XPS).[077] The atomic concentration can be measured, for example, at a depth of 40 nm or less, and preferably not more than the thickness of the layer. Atomic concentration can be measured using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).

[078]Como mencionado acima, após o contato com o tecido vivo, alguns metais de pós-transição, tais como gálio ou bismuto, podem ser liberados a partir da superfície do dispositivo médico ao longo do tempo. Portanto, após a implantação, o teor de metal de pós-transição e possivelmente também dos outros materiais presentes na superfície do dispositivo médico pode mudar ao longo do tempo.[078] As mentioned above, after contact with living tissue, some post-transition metals, such as gallium or bismuth, may be released from the surface of the medical device over time. Therefore, after implantation, the post-transition metal content and possibly also the other materials present on the surface of the medical device may change over time.

[079]Em algumas modalidades, a camada pode além do composto de um metal de pós-transição incluir um ou mais outros elementos ou compostos (um dopante), por exemplo, em um teor de 10% at ou menos, como será descrito em maiores detalhes abaixo. A camada que compreende o composto de gálio ou outro composto de um metal de pós-transição pode também conter impurezas ou[079] In some embodiments, the layer may in addition to the post-transition metal compound include one or more other elements or compounds (a dopant), for example, in a content of 10% at or less, as will be described in further details below. The layer comprising the gallium compound or another compound of a post-transition metal may also contain impurities or

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 37/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 37/63

20/40 contaminação, por exemplo carbono, tipicamente em uma quantidade de 20% at ou menos, e preferencialmente de 15% at ou menos, ou 10% at ou menos. Tal contaminação pode se originar do empacotamento. Pode-se notar que a empacotamento molhado, no qual a superfície pode ser protegida por água, etanol ou similares, reduz a quantidade de contaminação por carbono, comparado ao empacotamento seco onde a superfície é exposta ao ar que normalmente contém hidrocarbonetos voláteis. A contaminação também pode estar presente na superfície do substrato antes da camada compreendendo o composto de gálio ser aplicado. O nível de contaminação, tipicamente representado pela concentração atômica de carbono, pode ser reduzido limpando a superfície antes de aplicar o composto do metal de pós-transição e/ou evitando contaminação adicional da superfície antes de medir a concentração atômica dos elementos na superfície.Contamination, for example carbon, typically in an amount of 20% up to or less, and preferably 15% up to or less, or 10% up to or less. Such contamination can originate from packaging. It can be noted that wet packaging, in which the surface can be protected by water, ethanol or the like, reduces the amount of carbon contamination, compared to dry packaging where the surface is exposed to air that normally contains volatile hydrocarbons. Contamination can also be present on the substrate surface before the layer comprising the gallium compound is applied. The level of contamination, typically represented by the atomic concentration of carbon, can be reduced by cleaning the surface before applying the post-transition metal compound and / or avoiding further contamination of the surface before measuring the atomic concentration of the elements on the surface.

[080]A tabela 1 resume as faixas de concentração atômica possíveis para a camada compreendendo nitreto de bismuto, nitreto de bismuto-titânio, oxido de gálio, óxido de gálio-titânio, óxido de gálio-titânio, nitreto de gálio ou nitreto de gáliotitânio, respectivamente.[080] Table 1 summarizes the possible atomic concentration ranges for the layer comprising bismuth nitride, bismuth titanium nitride, gallium oxide, gallium titanium oxide, gallium titanium oxide, gallium nitride or galliotitanium nitride , respectively.

TABELA 1. Concentrações atômicas exemplares e vários elementos de um composto de gálio.TABLE 1. Exemplary atomic concentrations and various elements of a gallium compound.

Concentração atômica (% at) Atomic concentration (% at) Nitreto de bismuto/ Nitreto de bismuto-titânio Bismuth Nitride / Bismuth Titanium Nitride Óxido de gálio/ Óxido de gáliotitânio Gallium oxide / Galiotitanium oxide Nitreto de gálio/ Nitreto de gáliotitânio Gallium nitride / Galliotitanium nitride Ga Ga - - 5-40% at 5-40% at 0,1-50% at; Por exemplo 550% at 0.1-50% at; For example 550% at Bi Bi 0,1-50% at 0.1-50% at - - - - Ti You 0-at; Por exemplo, 25-75 %at 0-at; For example, 25-75% at 0-35% at 0-35% at 0-75% at; Por exemplo, 045% at; por exemplo, 1060% at 0-75% at; For example, 045% at; for example, 1060% at O O - - 7,5-60% at 7.5-60% at - - N N 5-50% at; Por exemplo, 20-50 %at 5-50% at; For example, 20-50% at - - 5-50% at; Por exemplo, 20-50% at 5-50% at; For example, 20-50% at

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21/40 [081]Nas modalidades da invenção, o composto de um metal de póstransição pode primariamente compreender um metal de pós-transição e um metal adicional, tal como titânio. Por exemplo, a camada de superfície pode compreender titânio-gálio ou titânio-bismuto como o composto de um metal de pós-transição. Em tais modalidades, o teor do metal de pós-transição pode ser na faixa de cerca de 0,01 a 20% at, por exemplo, de cerca de 0,05 a 15% at, tal como cerca de 0,1 a 15% at, como descrito acima. Além disso, o teor de titânio pode ser na faixa de cerca de 10 a 99,9% at, por exemplo, 10 a 60% at, ou 10 a 30% at. A camada pode conter adicionalmente nitrogênio em um teor de cerca de 0 a 15% at. Por exemplo, o teor de nitrogênio da camada pode tipicamente ser na faixa de cerca de 0 a 5% at. Além disso, dependendo do manuseio (por exemplo, etapas de limpeza) e/ou técnica analítica usada para determinar a composição química da superfície, a camada pode adicionalmente ter um teor de oxigênio relativamente alto, mas superficial, por exemplo, cerca de 0 a até cerca de 60% at.21/40 [081] In the embodiments of the invention, the compound of a post-transition metal can primarily comprise a post-transition metal and an additional metal, such as titanium. For example, the surface layer can comprise titanium-gallium or titanium-bismuth as the compound of a post-transition metal. In such embodiments, the post-transition metal content can be in the range of about 0.01 to 20% to, for example, about 0.05 to 15% to, such as about 0.1 to 15% % at, as described above. In addition, the titanium content can be in the range of about 10 to 99.9% at, for example, 10 to 60% at, or 10 to 30% at. The layer may additionally contain nitrogen in a content of about 0 to 15% at. For example, the nitrogen content of the layer can typically be in the range of about 0 to 5% at. In addition, depending on the handling (eg cleaning steps) and / or the analytical technique used to determine the chemical composition of the surface, the layer may additionally have a relatively high but superficial oxygen content, for example, about 0 to up to about 60% at.

[082]Em algumas modalidades, a camada de superfície consiste essencialmente de um ou mais dos compostos de um metal de pós-transição mencionados acima. De acordo com o acima, “consiste essencialmente de” aqui significa que a camada contém pouco ou nenhum outro material (dopantes, contaminantes, etc.) exceto um ou mais compostos de um metal de pós-transição, apenas, por exemplo, de até 10% at, preferencialmente de até 5% at, mais preferencialmente de até 2% at e ainda mais preferencialmente de até 1% at de outro material.[082] In some embodiments, the surface layer consists essentially of one or more of the post-transition metal compounds mentioned above. According to the above, “essentially consists of” here means that the layer contains little or no other material (dopants, contaminants, etc.) except one or more compounds of a post-transition metal, only, for example, up to 10% to, preferably up to 5% to, more preferably up to 2% to and even more preferably up to 1% to other material.

[083]Em geral, a camada compreendendo o composto de um metal de póstransição, por exemplo, um composto de gálio ou um composto de bismuto, é livre de material veículo tais como polímeros, solventes, etc.[083] In general, the layer comprising a post-transition metal compound, for example, a gallium compound or a bismuth compound, is free of carrier material such as polymers, solvents, etc.

[084]A camada compreendendo o composto de um metal de pós-transição tal como um composto de gálio ou um composto de bismuto pode ter uma espessura[084] The layer comprising a post-transition metal compound such as a gallium compound or a bismuth compound may have a thickness

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22/40 na faixa de 1 nm a 1,5 pm, por exemplo, 0,1 a 1 pm, em particular de cerca de 0,3 a 1 pm. Uma camada tendo uma espessura de pelo menos 1 nm pode proporcionar um efeito antimicrobiano suficiente. Aumentar a espessura da camada pode proporcionar uma cor mais branca, que pode ser desejável para aplicações dentais. Entretanto, também uma camada tendo uma espessura de cerca de 10 nm pode ser mais vantajosa esteticamente do que os pivôs dentais comercialmente presentes. Por exemplo, uma camada de óxido de gálio de 40 nm tem uma cor bronze escuro que poderia ser menos visível através da gengiva do paciente do que os pivôs de titânio cinza metálico atuais.22/40 in the range from 1 nm to 1.5 pm, for example, 0.1 to 1 pm, in particular from about 0.3 to 1 pm. A layer having a thickness of at least 1 nm can provide a sufficient antimicrobial effect. Increasing the thickness of the layer can provide a whiter color, which may be desirable for dental applications. However, also a layer having a thickness of about 10 nm can be more aesthetically advantageous than the commercially present dental pivots. For example, a 40 nm gallium oxide layer has a dark bronze color that could be less visible through the patient's gums than today's metallic gray titanium pivots.

[085]Onde principalmente um efeito antimicrobiano é solicitado, a camada contendo o composto de um metal de pós-transição pode opcionalmente ter uma espessura de cerca de 10 a 100 nm, ou opcionalmente de até 300 nm. Por outro lado, onde a aparência estética de, por exemplo, um pivô dental é de alta importância, uma espessura de camada na faixa de cerca de 0,5 a 1,5 pm, por exemplo, de cerca de 0,7 a 1,5 pm ou de cerca 0,7 a 1 pm pode ser preferida. Entretanto, também as camadas mais finas podem proporcionar uma aparência de cor aceitável e que pode ser pelo menos mais vantajosa do que os pivôs dentais da arte anterior.[085] Where primarily an antimicrobial effect is requested, the layer containing the post-transition metal compound can optionally have a thickness of about 10 to 100 nm, or optionally up to 300 nm. On the other hand, where the aesthetic appearance of, for example, a dental pivot is of high importance, a layer thickness in the range of about 0.5 to 1.5 pm, for example, about 0.7 to 1 , 5 pm or about 0.7 to 1 pm may be preferred. However, even the thinner layers can provide an appearance of acceptable color and which can be at least more advantageous than the dental pivots of the prior art.

[086]A camada pode ser uma camada densa, isto é, uma camada não porosa.[086] The layer can be a dense layer, that is, a non-porous layer.

[087]Nas modalidades da invenção, a superfície do dispositivo médico pode compreender uma camada única. Alternativamente, em outras modalidades, o dispositivo médico pode compreender camadas múltiplas, pelo menos uma compreendendo um composto de um metal de pós-transição tal como um composto de gálio ou um composto de bismuto.[087] In the embodiments of the invention, the surface of the medical device may comprise a single layer. Alternatively, in other embodiments, the medical device may comprise multiple layers, at least one comprising a post-transition metal compound such as a gallium compound or a bismuth compound.

[088]Nas modalidades da invenção, um sal de um metal de pós-transição não tóxico, opcionalmente formando uma outra camada, pode ser proporcionado em[088] In the embodiments of the invention, a non-toxic post-transition metal salt, optionally forming another layer, can be provided in

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23/40 pelo menos uma parte da camada depositada com filme fino compreendendo o composto acima mencionado de metal de pós-transição não tóxico. Por exemplo, uma solução de pelo menos um sal de gálio pode ser aplicada em uma camada depositada com filme fino de um composto de metal de pós-transição, e deixado evaporar. Tais modalidades podem proporcionar uma liberação inicial alta de gálio após o contato com um tecido vivo, que pode ser vantajosa em muitos casos, para o contato de tecido de curto prazo, prolongado, assim como para o de longo prazo.23/40 at least part of the thin film deposited layer comprising the aforementioned non-toxic post-transition metal compound. For example, a solution of at least one gallium salt can be applied to a layer deposited with a thin film of a post-transition metal compound, and allowed to evaporate. Such modalities can provide a high initial gallium release after contact with living tissue, which can be advantageous in many cases, for short-term, prolonged as well as long-term tissue contact.

[089]Nas modalidades da invenção, uma camada de superfície de um dispositivo médico pode conter pelo menos um elemento ou composto adicional, por exemplo, um elemento ou um composto bioativo que possa ainda elevar a cicatrização ou função do tecido. Tais elementos ou compostos podem ser inclusos como um dopante na camada compreendendo o composto de um metal de póstransição, tipicamente em um teor de 10% at ou menos. Alternativamente tais elementos ou compostos podem ser aplicados como uma camada separada, por exemplo, na camada compreendendo o composto de um metal de pós-transição.[089] In the embodiments of the invention, a surface layer of a medical device can contain at least one additional element or compound, for example, a bioactive element or compound that can further enhance tissue healing or function. Such elements or compounds can be included as a dopant in the layer comprising the compound of a post-transition metal, typically in a content of 10% at or less. Alternatively such elements or compounds can be applied as a separate layer, for example, to the layer comprising the compound of a post-transition metal.

[090]Nas modalidades da invenção, o substrato pode ter uma superfície rugosa na qual uma camada compreendendo o composto de um metal de póstransição é arranjada. Já que que a camada compreendendo o composto de um metal de pós-transição pode ser fina, por exemplo 100 nm ou menos, ela pode ter uma boa cobertura da etapa conformal, significando que a camada segue a rugosidade da superfície subjacente e preserva-a substancialmente, sem torná-la lisa. Entretanto, nas modalidades onde a camada compreendendo o composto de um metal de pós-transição é relativamente espessa, ela pode reduzir a rugosidade da superfície do substrato subjacente.[090] In the embodiments of the invention, the substrate may have a rough surface on which a layer comprising the post-transition metal compound is arranged. Since the layer comprising the composite of a post-transition metal can be thin, for example 100 nm or less, it can have good coverage of the conformal step, meaning that the layer follows the roughness of the underlying surface and preserves it substantially without making it smooth. However, in embodiments where the layer comprising a post-transition metal compound is relatively thick, it can reduce the surface roughness of the underlying substrate.

[091]A rugosidade da superfície do substrato, e, portanto, também opcionalmente a superfície do dispositivo médico formado pela camada compreendendo o composto de gálio de um metal de pós-transição, pode ter uma[091] The roughness of the substrate surface, and therefore optionally also the surface of the medical device formed by the layer comprising the gallium compound of a post-transition metal, can have a

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24/40 rugosidade de superfície em média de Ra de pelo menos 0,05 μm, tipicamente de pelo menos 0,1 μm, por exemplo, de pelo menos 0,2 μm. Já que acredita-se que as superfícies tendo uma rugosidade de superfície em média de (Ra) pelo menos 0,2 μm sejam mais suscetíveis a formação de biofilme, uma camada compreendendo um composto de um metal de pós-transição, por exemplo, um composto de gálio ou compostos de bismuto como descrito aqui podem ser particularmente vantajosos para os dispositivos médicos tendo uma rugosidade de superfície de pelo menos 0,2 pm, e pode ser altamente útil para prevenir a formação de biofilme nos dispositivos médicos tendo ainda uma rugosidade de superfície maior. Como um exemplo, um pivô dental compreendendo um substrato de titânio pode ter uma rugosidade de superfície de cerca de 0,2-0,3 pm. Uma camada de superfície de, por exemplo, um composto de gálio tendo uma espessura de cerca de 40 nm pode substancialmente preservar esta rugosidade de superfície (que pode ser desejável, por exemplo, a fim de facilitar uma ancoragem firme do implante no tecido circundante), mas pode prevenir a formação de biofilme na superfície do implante e reduzir assim o risco de infecção e peri-implantite.24/40 surface roughness with an average of Ra of at least 0.05 μm, typically at least 0.1 μm, for example, at least 0.2 μm. Since surfaces having an average surface roughness of (Ra) of at least 0.2 μm are believed to be more susceptible to biofilm formation, a layer comprising a post-transition metal compound, for example, a gallium compound or bismuth compounds as described here can be particularly advantageous for medical devices having a surface roughness of at least 0.2 pm, and can be highly useful for preventing biofilm formation in medical devices still having a roughness of larger surface. As an example, a dental pivot comprising a titanium substrate can have a surface roughness of about 0.2-0.3 pm. A surface layer of, for example, a gallium compound having a thickness of about 40 nm can substantially preserve this surface roughness (which may be desirable, for example, in order to facilitate a firm anchorage of the implant in the surrounding tissue) , but it can prevent the formation of biofilm on the implant surface and thus reduce the risk of infection and peri-implantitis.

[092]A camada compreendendo um composto de um metal de pós-transição pode ser formada aplicando o composto de um metal de pós-transição na superfície de um dispositivo médico, para formar uma camada de superfície. O composto do metal de pós-transição pode ser aplicado usando técnicas de deposição conhecidas, especialmente as técnicas de deposição de filme fino. As técnicas compatíveis podem incluir deposição física, deposição química e deposição físico-química. Um exemplo de tais técnicas é deposição de camada atômica (ALD) que pode ser usada para proporcionar, por exemplo, uma camada de óxido de gálio na superfície do substrato (Nieminen et al, 1996; Shan et al, 2005). Outras técnicas que podem ser usadas para uma deposição de vapor químico deposicionado (Pecharroman et al, 2003; Kim et al, 2010), deposição de pirólise em spray (Kim & Kim, 1987; Hao et al,[092] The layer comprising a post-transition metal compound can be formed by applying the post-transition metal compound to the surface of a medical device to form a surface layer. The post-transition metal compound can be applied using known deposition techniques, especially thin film deposition techniques. Compatible techniques may include physical deposition, chemical deposition and physical-chemical deposition. An example of such techniques is atomic layer deposition (ALD) which can be used to provide, for example, a layer of gallium oxide on the surface of the substrate (Nieminen et al, 1996; Shan et al, 2005). Other techniques that can be used for deposition of deposited chemical vapor (Pecharroman et al, 2003; Kim et al, 2010), spray pyrolysis deposition (Kim & Kim, 1987; Hao et al,

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2004), deposição de descarga em arco (Heikman et al, 2006), deposição de feixe de elétrons (Al-Kuhaili et al, 2003), deposição de laser pulsado (Orita et al, 2002), deposição de evaporação térmica (Karaagac & Parlak, 2011), deposição por pulverização catódica (Kim & Holloway, 2004) e deposição de feixe molecular (Passlack et al, 1995). As técnicas de deposição física, deposição química, e deposição físico-química também podem ser usadas para incorporar os elementos adicionais na camada de compostos de metal de pós-transição, por exemplo, como dopantes, a fim de aumentar a cicatrização ou regeneração do tecido contatando o dispositivo médico.2004), arc discharge deposition (Heikman et al, 2006), electron beam deposition (Al-Kuhaili et al, 2003), pulsed laser deposition (Orita et al, 2002), thermal evaporation deposition (Karaagac & Parlak, 2011), sputter deposition (Kim & Holloway, 2004) and molecular beam deposition (Passlack et al, 1995). The techniques of physical deposition, chemical deposition, and physical-chemical deposition can also be used to incorporate additional elements into the layer of post-transition metal compounds, for example, as dopants, in order to increase healing or tissue regeneration. contacting the medical device.

[093]A ALD e outras técnicas de deposição de filme fino são associadas com várias vantagens para a deposição do composto de um metal de pós-transição, tal como espessura de camada controlada, composição controlada, pureza elevada, cobertura de etapa conformal, boa uniformidade (resultando em uma camada homogênea), e uma boa aderência. Em particular o PVD pode proporcionar camadas densas com uma excelente aderência ao substrato subjacente.[093] ALD and other thin film deposition techniques are associated with several advantages for the deposition of a post-transition metal compound, such as controlled layer thickness, controlled composition, high purity, conformal step coverage, good uniformity (resulting in a homogeneous layer), and good adhesion. In particular, PVD can provide dense layers with excellent adhesion to the underlying substrate.

EXEMPLOSEXAMPLES

EXEMPLO 1A. PRODUÇÃO DE ESPÉCIMES REVESTIDOS OM ÓXIDO DE GÁLIO [094]Moedas de um titânio puro comercialmente (cp) (grau 4) foram fabricadas e limpas antes da deposição de uma camada espessa de 40 nm de Ga2O3 amorfo usando uma deposição de camada atômica (Picosun, Finland) com precursores de GaCl3 e H2O, respectivamente. Os espécimes foram em seguida embalados em contêineres plásticos, e esterilizados com irradiação de feixe de elétrons.EXAMPLE 1A. PRODUCTION OF SPECIMENS COATED WITH GALLIUM OXIDE [094] Coins of a commercially pure titanium (cp) (grade 4) were manufactured and cleaned prior to the deposition of a 40 nm thick layer of amorphous Ga2O3 using an atomic layer deposition (Picosun, Finland) with precursors of GaCl3 and H2O, respectively. The specimens were then packed in plastic containers, and sterilized with electron beam irradiation.

EXEMPLO 1B. CARACTERIZAÇÃO DA SUPERFÍCIE DE ESPÉCIMES REVESTIDOS COM ÓXIDO DE GÁLIO [095]Para todos os experimentos de caracterização de superfície, oitoEXAMPLE 1B. CHARACTERIZATION OF THE SURFACE OF SPECIMENS COATED WITH GALLIUM OXIDE [095] For all surface characterization experiments, eight

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 43/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 43/63

26/40 espécimes cada uma de um titânio puro comercialmente (cp), titânio cp revestido de Ga2Ü3 produzido como descrito acima, e titânio cp revestido com TiN disponível comercialmente, foram preparados como descrito no exemplo 1 (limpo, revestido usando ALD no caso dos espécimes revestidos com Ga2Ü3, embalados e esterilizados). Os espécimes revestidos com TiN foram incluídos para a comparação desde já que se sabe que um revestimento de TiN proporciona um efeito antibacteriano muito fraco.26/40 specimens each of a commercially pure titanium (cp), Ga2Ü3 coated cp titanium produced as described above, and commercially available TiN coated c titanium, were prepared as described in example 1 (clean, coated using ALD in the case of specimens coated with Ga2Ü3, packaged and sterilized). Specimens coated with TiN were included for comparison since a TiN coating is known to provide a very weak antibacterial effect.

[096]Descobriu-se que a morfologia da superfície e a rugosidade da superfície foi inalterada pelo revestimento ALD, mas houve um leve aumento das propriedades hidrofóbicas.[096] The surface morphology and surface roughness were found to be unchanged by the ALD coating, but there was a slight increase in hydrophobic properties.

a) Química Da Superfície [097]A morfologia da superfície e a química da superfície foram analisadas com um microscópio eletrônico de varredura de ambiente (XL30 ESEM, Philips, Holanda)/ espectroscópio dispersivo de energia (Genesis System, EDAX Inc., USA) em uma voltagem de aceleração a 10-30 kV. Os elementos detectados na superfície dos espécimes revestidos com Ga2O3 foram oxigênio (O), gálio (Ga), e titânio (Ti). As concentrações de Ga variavam entre 4 a 9% atômica (% at), como medido com as voltagens de aceleração a 30 kV e 10 kV, respectivamente. A profundidade analítica com esta técnica é estimada como sendo aproximadamente 1 μm, isto é, muito mais profundo do que a espessura da camada. Nenhuma diferença em termos de morfologia de superfície pode ser detectada entre os controles de titânio puro comercialmente e o titânio revestido com Ga2O3.a) Surface Chemistry [097] Surface morphology and surface chemistry were analyzed with an ambient scanning electron microscope (XL30 ESEM, Philips, Netherlands) / energy dispersive spectroscope (Genesis System, EDAX Inc., USA) at an acceleration voltage to 10-30 kV. The elements detected on the surface of the specimens coated with Ga2O3 were oxygen (O), gallium (Ga), and titanium (Ti). Ga concentrations ranged from 4 to 9% atomic (% at), as measured with the acceleration voltages at 30 kV and 10 kV, respectively. The analytical depth with this technique is estimated to be approximately 1 μm, that is, much deeper than the thickness of the layer. No difference in terms of surface morphology can be detected between the controls of commercially pure titanium and titanium coated with Ga2O3.

[098]Adicionalmente, a química de superfície foi analisada com um espectrômetro fotoeletrônico de raio-X (XPS, Physical Electronics, USA), que é uma técnica mais sensível a superfície do que o espectrômetro dispersivo de energia. Como uma fonte de raio-X monocromática AlKa foi usada, o feixe foi focado a 100 μm. Os elementos detectados foram oxigênio (O), gálio (Ga), e carbono (C). As[098] Additionally, surface chemistry was analyzed with an X-ray photoelectronic spectrometer (XPS, Physical Electronics, USA), which is a more sensitive surface technique than the energy dispersive spectrometer. As an AlKa monochrome X-ray source was used, the beam was focused at 100 μm. The detected elements were oxygen (O), gallium (Ga), and carbon (C). At

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 44/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 44/63

27/40 concentrações de gálio variaram entre 34 e 37% at. As concentrações de oxigênio variaram entre 47 e 50% at. A profundidade analítica com esta técnica é estimada como sendo aproximadamente 5-10 nm. Os resultados estão resumidos na tabela 2.27/40 gallium concentrations varied between 34 and 37% at. Oxygen concentrations varied between 47 and 50% at. The analytical depth with this technique is estimated to be approximately 5-10 nm. The results are summarized in table 2.

TABELA 2. Concentração atômica dos elementos detectados usando XpsTABLE 2. Atomic concentration of elements detected using Xps

Elemento Element % at detectada usando XPS (profundidade 5-10 nm) % at detected using XPS (depth 5-10 nm) Ga Ga 34-37% at 34-37% at O O 47-50% at 47-50% at C Ç 13-18% at 13-18% at

b) Morfologia Da Superfície [099]A rugosidade da superfície foi medida com uma profilometria de superfície (Hommel T1000 wave, Hommelwerke GmbH, Alemanha). Uma medição vertical na faixa de 320 pm, e uma avaliação de comprimento de 4,8 mm foram usadas. Dois espécimes de cada tipo foram incluídos na análise, e três medidas por espécime forma realizadas. A rugosidade da superfície Ra foi calculada após usar um processo de filtragem, com um ponto de corte a 0,800 mm. Os resultados são apresentados na tabela 3.b) Surface Morphology [099] The surface roughness was measured with a surface prophylometry (Hommel T1000 wave, Hommelwerke GmbH, Germany). A vertical measurement in the 320 pm range, and a 4.8 mm length assessment were used. Two specimens of each type were included in the analysis, and three measurements per specimen were performed. The surface roughness Ra was calculated after using a filtering process, with a cut-off point of 0.800 mm. The results are shown in table 3.

TABELA 3. Rugosidade da superfície (Ra) ± desvios padrão (SD)TABLE 3. Surface roughness (Ra) ± standard deviations (SD)

Espécimes testados Tested specimens Ra (pm) Ra (pm) Titânio revestido com TiN Titanium coated with TiN 0,28 ± 0,01 0.28 ± 0.01 Titânio revestido com Ga2O3 Titanium coated with Ga2O3 0,31 ± 0,04 0.31 ± 0.04 Titânio não revestido Uncoated titanium 0,34 ± 0,03 0.34 ± 0.03

c) Molhabilidade [0100]A fim de investigar a molhabilidade, o ângulo de contato foi medido usndo um sistema de medidas de ângulo de contato (Drop Shape Analysis System DSA 100, Kruss GmbH, Alemanha). As medidas foram realizadas com água deionizada. Os resultados indicam que todos os espécimes eram hidrofóbicos (>90°), vide tabela 4.c) Wettability [0100] In order to investigate wettability, the contact angle was measured using a contact angle measurement system (Drop Shape Analysis System DSA 100, Kruss GmbH, Germany). The measurements were performed with deionized water. The results indicate that all specimens were hydrophobic (> 90 °), see table 4.

TABELA 4. Ângulo de contato (°) ± desvios padrão (SD)TABLE 4. Contact angle (°) ± standard deviations (SD)

Espécimes testados Tested specimens Ângulo de contato (°) Contact angle (°) Titânio revestido com TiN Titanium coated with TiN 95,0 ± 1,4 95.0 ± 1.4 Titânio revestido com Ga2O3 Titanium coated with Ga2O3 97,7 ± 2,2 97.7 ± 2.2 Titânio não revestido Uncoated titanium 92,0 ± 2,8 92.0 ± 2.8

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 45/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 45/63

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EXEMPLO 1C. EFEITO ANTIMICROBIANO DAS SUPERFÍCIES REVESTIDAS COM ÓXIDO DE GÁLIO [0101]Descobriu-se que um corpo de titânio tendo uma superfície compreendendo gálio (Ga) na forma de óxido de gálio pode prevenir o crescimento de Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus sobre e ao redor de uma superfície e assim pode ser útil na prevenção de infecções prejudiciais ao redor, por exemplo, de um pivô dental implantado na gengiva.EXAMPLE 1C. ANTIMICROBIAL EFFECT OF SURFACES COATED WITH GALLIUM OXIDE [0101] It has been found that a titanium body having a surface comprising gallium (Ga) in the form of gallium oxide can prevent the growth of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus on and around a surface and thus can be useful in preventing harmful infections around, for example, a dental pivot implanted in the gums.

a) Inibição De Crescimento De Bactéria Na Placa Esgotada [0102]Em um primeiro experimento as moedas de titânio puro comercialmente (0 6,25 mm) com ou sem um revestimento de óxido de titânio foram colocadas em placas de ágar contendo colônias distribuídas homogeneamente de Pseudomonas aeruginosa. Após a incubação por 24 horas a 37°C havia uma zona livre de colônia amplamente visível circundando as moedas de óxido de gálio, em contraste com as moedas de titânio que foram circundadas pelas colônias de bactérias.a) Inhibition of Bacterial Growth in the Exhausted Plate [0102] In a first experiment, commercially pure titanium coins (0 6.25 mm) with or without a titanium oxide coating were placed on agar plates containing homogeneously distributed colonies. Pseudomonas aeruginosa. After incubation for 24 hours at 37 ° C there was a colony-free zone widely visible surrounding the gallium oxide coins, in contrast to the titanium coins that were surrounded by bacterial colonies.

b) Inibição Do Crescimento De Bactérias Usando Um Método De Filme De Contato [0103]Em um segundo experimento, um método de filme de contato (Yasuyuki et al, 2010) foi usado. As placas esgotadas de Pseudomonas aeruginosa (PA01) ou Staphylococcus aureus resistente a metilicina (MRSA) foram feitas e 1 colônia foi inoculada para 5 ml de caldo de soja tríptico (TSB) em tubos de cultura e cultivados sob condições de agitação por 18 horas. A densidade das células foi medida em um espectrofotômetro a OD 600 nm e contada usando uma câmara de contagem de células. A cultura de células foi ajustada com TSB estéril para 1-5 x 106 células/ml. Os espécimes das moedas de titânio puro comercialmente (cp) (0 6,25 mm), as moedas de titânio cp com um revestimento de óxido de gálio, ou moedas de titânio cp com um revestimento de nitreto de titânio disponível comercialmente (TiN)b) Inhibiting the Growth of Bacteria Using a Contact Film Method [0103] In a second experiment, a contact film method (Yasuyuki et al, 2010) was used. Depleted plates of Pseudomonas aeruginosa (PA01) or methylicin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) were made and 1 colony was inoculated into 5 ml of triptych soy broth (TSB) in culture tubes and grown under stirring conditions for 18 hours. Cell density was measured on a spectrophotometer at OD 600 nm and counted using a cell counting chamber. The cell culture was adjusted with sterile TSB to 1-5 x 10 6 cells / ml. Specimens of commercially pure titanium (cp) coins (0 6.25 mm), cp titanium coins with a gallium oxide coating, or cp titanium coins with a commercially available titanium nitride (TiN) coating

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 46/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 46/63

29/40 foram preparados assepticamente e colocados dentro dos respectivos poços de uma placa com 12 poços. Um filme plástico transparente fino foi perfurado, e esterilizado usando 70 % de etanol e uma irradiação UV em cada lado. Uma gota de 15pl de bactéria em TSB foi aplicada em cada espécime. Um filme plástico por espécime foi colocado sobre a bactéria nos espécimes de forma que a solução bacteriana fosse espalhada uniformemente sobre a superfície do espécime, assegurando um bom contato. Após a incubação por 24 horas a 30±1°C, o filme de cada espécime foi removido assepticamente e lavado por pipetagem de 1ml PBS sobre a superfície em um tubo Eppendorf de 2 ml separado por espécime. Os espécimes foram transferidos para os mesmos tubos Eppendorf usados quando o filme foi lavado. A primeira superfície de cada espécime foi lavada por pipetagem do mesmo PBS com que o filme foi lavado anteriormente. Em seguida, os espécimes foram sonicados e por 1 minuto e vigorosamente vortexado por 1 minuto no mesmo tubo usado anteriormente quando o filme foi lavado. Diluições em série e contagem de placas foram realizadas. As placas forma incubadas por 24 horas e os números de colônias contados e gravados. A atividade antibacteriana do titânio revestido com óxido de gálio foi determinada como 92% de redução contra o PA01 e 71 % de redução contra o MRSA, comparado com o titânio, vide tabelas 5 e 6.29/40 were prepared aseptically and placed inside the respective wells of a 12-well plate. A thin transparent plastic film was perforated, and sterilized using 70% ethanol and UV irradiation on each side. A 15pl drop of bacteria in TSB was applied to each specimen. A plastic film per specimen was placed over the bacteria in the specimens so that the bacterial solution was spread evenly over the specimen's surface, ensuring good contact. After incubation for 24 hours at 30 ± 1 ° C, the film of each specimen was removed aseptically and washed by pipetting 1 ml PBS on the surface in a 2 ml Eppendorf tube separated by specimen. The specimens were transferred to the same Eppendorf tubes used when the film was washed. The first surface of each specimen was washed by pipetting the same PBS with which the film was previously washed. Then, the specimens were sonicated and for 1 minute and vigorously vortexed for 1 minute in the same tube used before when the film was washed. Serial dilutions and plate counting were performed. The plates were incubated for 24 hours and the numbers of colonies counted and recorded. The antibacterial activity of titanium coated with gallium oxide was determined to be 92% reduction against PA01 and 71% reduction against MRSA, compared to titanium, see tables 5 and 6.

TABELA 5. Contagem de viáveis (cfu/ml) ± desvios padrão (SD) após 24 horas de incubação dos espécimes de teste contra Pseudomonas aeruginosa (PA01)_________________________:: TABLE 5. Count of viable (cfu / ml) ± standard deviations (SD) after 24 hours of incubation of test specimens against Pseudomonas aeruginosa (PA01) _________________________ ::

Espécimes testados Tested specimens PA01 (cfu/ml±SD) 24h PA01 (cfu / ml ± SD) 24h Titânio revestido com TiN Titanium coated with TiN 1,6E+08 ± 1,2E+08 1.6E + 08 ± 1.2E + 08 Titânio revestido com Ga2O3 Titanium coated with Ga2O3 7,4E+07 ± 2,8E+06 7.4E + 07 ± 2.8E + 06 Titânio não revestido Uncoated titanium 1,0E+09 ± 6,0E+08 1.0E + 09 ± 6.0E + 08

TABELA 6. Contagem de viáveis (cfu/ml) ± desvios padrão (SD) após 24 horas contra Staphylococcus aureus resistente à metilicina (MRSA).___________TABLE 6. Viability count (cfu / ml) ± standard deviations (SD) after 24 hours against methylicin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) .___________

Espécimes testados Tested specimens MRSA (cfu/ml±SD) 24h MRSA (cfu / ml ± SD) 24h Titânio revestido com Titanium coated with 5,0E+08 ± 6,0E+07 5.0E + 08 ± 6.0E + 07

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 47/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 47/63

30/4030/40

TiN TiN Titânio revestido com Ga2O3 Titanium coated with Ga2O3 2,2E+08 ± 3,7E+07 2.2E + 08 ± 3.7E + 07 Titânio não revestido Uncoated titanium 7,6E+08 ± 6,8E+07 7.6E + 08 ± 6.8E + 07

c) Efeito in situ em um biofilme [0104]Em um terceiro experimento, a atividade antibacteriana dos discos de titânio, com ou sem um revestimento de óxido de gálio, foi avaliado in situ usando uma cepa Live/Dead® BacLight™ (Life Technologies Ltd, UK). As placas de esgotamento de Pseudomonas aeruginosa (PA01) foram feitas e 1 colônia foi inoculada a 5 ml de TSB em tubos de cultura e cultivados sob condições de agitação por 18 horas. A densidade das células foi medida em um espectrofotômetro a OD 600 nm e ajustado com TSB estéril para 1x106 células/ml. 400 μl de bactéria foram aliquotados em 8 câmaras compartimentadas. O biofilme foi deixado ser formado durante 24 horas a 35±2°C. Os espécimes de moedas de titânio puro comercialmente (cp) (0 6,25 mm), as moedas de titânio com um revestimento de óxido de gálio, ou moedas de titânio cp com um revestimento de nitreto de titânio (TiN) foram preparados assepticamente e aplicados no biofilme. A atividade antibacteriana foi analisada in situ usando coloração Live/Dead®.c) In situ effect on a biofilm [0104] In a third experiment, the antibacterial activity of titanium discs, with or without a gallium oxide coating, was evaluated in situ using a Live / Dead® BacLight ™ strain (Life Technologies Ltd, UK). The depletion plates of Pseudomonas aeruginosa (PA01) were made and 1 colony was inoculated to 5 ml of TSB in culture tubes and cultured under shaking conditions for 18 hours. Cell density was measured on a spectrophotometer at OD 600 nm and adjusted with sterile TSB to 1x10 6 cells / ml. 400 μl of bacteria were aliquoted in 8 compartmentalized chambers. The biofilm was allowed to form for 24 hours at 35 ± 2 ° C. Specimens of commercially pure titanium (cp) coins (0 6.25 mm), titanium coins with a gallium oxide coating, or cp titanium coins with a titanium nitride (TiN) coating were prepared aseptically and applied to the biofilm. Antibacterial activity was analyzed in situ using Live / Dead® staining.

[0105]As análises in situ indicaram que ambos os revestimentos de nitreto de titânio e o óxido de gálio tem uma atividade antibiofilme comparados com um titânio não revestido em termos de viabilidade. Em uma análise de 24 horas, foi visualizado que a estrutura de cogumelos típica de biofilmes tinha desaparecido para o nitreto de titânio e para o óxido de gálio. Também se descobriu que mais células mortas foram vistas no óxido de gálio do que no nitreto de titânio.[0105] In situ analyzes indicated that both coatings of titanium nitride and gallium oxide have an antibiofilm activity compared to an uncoated titanium in terms of viability. In a 24-hour analysis, it was seen that the typical biofilm mushroom structure had disappeared for titanium nitride and gallium oxide. It was also found that more dead cells were seen in gallium oxide than in titanium nitride.

EXEMPLO 2A. PRODUÇÃO DE ESPÉCIMES REVESTIDAS COM METAL OU NITRETO [0106]As moedas de titânio puro comercialmente (cp) (grau 4) foram fabricadas e limpas antes da deposição de uma camada espessa de 0,5-1 pm tanto de titânio-bismuto (TiBi), nitreto de titânio com bismuto (TiNBi), titânio-gálio (TiGa)EXAMPLE 2A. PRODUCTION OF METAL OR NITRIDE COATED SPECIMENS [0106] Commercially pure titanium (cp) coins (grade 4) were manufactured and cleaned before depositing a 0.5-1 pm thick layer of both titanium-bismuth (TiBi) , titanium nitride with bismuth (TiNBi), titanium gallium (TiGa)

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31/40 quanto nitreto de titânio com gálio (TiNGa) usando uma deposição de vapor físico (PVD). Alvos de TiBi e de TiGa foram usados para TiBi/TiNBi e TiGa/TiNGa, respectivamente. Os espécimes foram depois embalados em contêineres de plástico, esterilizados com irradiação de feixe de elétrons.31/40 regarding titanium nitride with gallium (TiNGa) using a physical vapor deposition (PVD). TiBi and TiGa targets were used for TiBi / TiNBi and TiGa / TiNGa, respectively. The specimens were then packed in plastic containers, sterilized with electron beam irradiation.

EXEMPLO 2B. CARACTERIZAÇÃO DA SUPERFÍCIE DOS ESPÉIMES REVESTIDOS COM METAL OU NITRETO [0107]Para estes experimentos de caracterização de superfície, os espécimes de titânio puro comercialmente (cp), titânio revestido com TiBi, titânio revestido com TiNBi, titânio revestido com TiGa e titânio revestido com TiNGa produzidos como descrito no exemplo 2A foram usados.EXAMPLE 2B. CHARACTERIZATION OF THE SURFACE OF METAL OR NITRET COATED SPECIMENS [0107] For these surface characterization experiments, specimens of commercially pure titanium (cp), titanium coated with TiBi, titanium coated with TiNBi, titanium coated with TiGa and titanium coated with TiNGa produced as described in example 2A were used.

[0108]Descobriu-se que que a morfologia da superfície e a rugosidade da superfície foi inalterada pelo revestimento de PVD, e que ambos o titânio não revestido e os espécimes revestidos tinham propriedades hidrofílicas.[0108] It was found that the surface morphology and surface roughness was unchanged by the PVD coating, and that both uncoated titanium and coated specimens had hydrophilic properties.

[0109]Os espécimes de nitreto (TiNGa, TiNBi) tinham uma cor dourada, similar as superfícies de TiN nos implantes dentais disponíveis comercialmente. Espera-se que a camada de superfície de BiN ou GaN tenha uma aparência dourada também. Em contraste, os espécimes TiBi e TiGa tinham uma cor cinza metálica, similar aos espécimes de titânio não revestido.[0109] The nitride specimens (TiNGa, TiNBi) had a golden color, similar to the TiN surfaces in commercially available dental implants. The BiN or GaN surface layer is expected to have a golden appearance as well. In contrast, TiBi and TiGa specimens were metallic gray in color, similar to uncoated titanium specimens.

a) Morfologia da superfície e química da superfície [0110]A morfologia da superfície e a química da superfície foram analisadas com um microscópio eletrônico de varredura do ambiente (XL30 ESEM, Philips, Holanda)/ espectroscópio dispersivo de energia (Genesis System, EDAX Inc., USA) em uma voltagem de aceleração a 10 kV. As concentrações de bismuto (Bi) e gálio (Ga) nos espécimes revestidos (TiBi, TiNBi, TiGa, TiNGa) foram encontradas sendo de até 12,6% at para Bi e 1,1% at para Ga, medido com voltagens de aceleração a 10 kV. Outros elementos detectados nas superfícies foram titânio (Ti), nitrogênio (N), oxigênio (O), e carbono (C). A profundidade analítica com esta técnica é estimadaa) Surface morphology and surface chemistry [0110] The surface morphology and surface chemistry were analyzed with an ambient scanning electron microscope (XL30 ESEM, Philips, Netherlands) / energy dispersive spectroscope (Genesis System, EDAX Inc ., USA) at an acceleration voltage at 10 kV. The concentrations of bismuth (Bi) and gallium (Ga) in the coated specimens (TiBi, TiNBi, TiGa, TiNGa) were found to be up to 12.6% at for Bi and 1.1% at for Ga, measured with acceleration voltages at 10 kV. Other elements detected on the surfaces were titanium (Ti), nitrogen (N), oxygen (O), and carbon (C). The analytical depth with this technique is estimated

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32/40 como sendo de aproximadamente 1 pm, isto é, possivelmente mais fundo do que a espessura da camada. Nenhuma diferença em termos de morfologia de superfície pode ser detectada entre os controles de titânio puro comercialmente e o titânio revestido (TiBi, TiNBi, TiGa, TiNGa).32/40 as approximately 1 pm, that is, possibly deeper than the thickness of the layer. No difference in terms of surface morphology can be detected between the controls for commercially pure titanium and coated titanium (TiBi, TiNBi, TiGa, TiNGa).

[0111]Adicionalmente, a química de superfície foi analisada com um espectroscópio fotoeletrônico de raio-X (XPS, Physical Electronics, USA), que é uma técnica mais sensível a superfície do que o espectroscópio dispersivo de energia. Como a fonte de raio-X monocromática AlKa foi usada, o feixe foi focado a 100 pm. os elementos detectados foram titânio (Ti), nitrogênio (N), carbono (C), e oxigênio (O), assim como bismuto (Bi) (para os espécimes TiBi e TiNBi) e gálio (Ga) (para os espécimes TiGa e TiNGa). As concentrações de Bi e Ga foram detectadas como sendo de até 3,3% at e 0,4% at, respectivamente. A profundidade analítica com esta técnica é estimada como sendo de aproximadamente 5-10 nm. Os resultados são resumidos na tabela 7.[0111] Additionally, surface chemistry was analyzed with an X-ray photoelectronic spectroscope (XPS, Physical Electronics, USA), which is a more sensitive surface technique than the energy dispersive spectroscope. As the monochromatic X-ray source AlKa was used, the beam was focused at 100 pm. the detected elements were titanium (Ti), nitrogen (N), carbon (C), and oxygen (O), as well as bismuth (Bi) (for TiBi and TiNBi specimens) and gallium (Ga) (for TiGa and TiNGa). The concentrations of Bi and Ga were detected to be up to 3.3% at and 0.4% at, respectively. The analytical depth with this technique is estimated to be approximately 5-10 nm. The results are summarized in table 7.

TABELA 7Resumo das análises química de superfície dos controles de titânio e superfícies revestidas (TiBi, TiNBi, TiGa, TiNGa). Os valores (% at) descrevem as faixas de concentrações elementares (n=6). * O sinal de titânio (TiL) e o sinal de nitrogênio (NK) são localizados próximo, que contribui para a variação na concentração de nitrogênio (N)TABLE 7Summary of surface chemical analyzes of titanium and coated surfaces controls (TiBi, TiNBi, TiGa, TiNGa). The values (% at) describe the elementary concentration ranges (n = 6). * The titanium signal (TiL) and the nitrogen signal (NK) are located nearby, which contributes to the variation in nitrogen concentration (N)

Técnica analítica de superfície Surface analytical technique Elementos detectados Detected elements Revestimento de su Su coating perfície surface Ti (não revestido) Ti (uncoated) TiBi TiBi TiNBi TiNBi TiGa TiGa TiNGa TiNGa EDX EDX Ti You 83,4-84,6 83.4-84.6 72,4-93,1 72.4-93.1 58,4-73,2 58.4-73.2 98,9-99,5 98.9-99.5 58,9-59,2 58.9-59.2 N * N * 0-11,8 0-11.8 0-10,1 0-10.1 26,1-41,3 26.1-41.3 0-12,3 0-12.3 40,9-41,1 40.9-41.1 Bi Bi - - 5,9-12,6 5.9-12.6 0,2-0,7 0.2-0.7 - - - - Ga Ga - - - - - - 0,5-1,1 0.5-1.1 - - XPS XPS Ti You 21,0-25,9 21.0-25.9 16,1-24,1 16.1-24.1 27,8-28,5 27.8-28.5 15,4-24,6 15.4-24.6 18,2-28,9 18.2-28.9 N N 0,7-2,0 0.7-2.0 0-1,8 0-1.8 26,0-27,0 26.0-27.0 1,9-2,7 1.9-2.7 24,6-28,6 24.6-28.6 Bi Bi - - 1,9-3,3 1.9-3.3 0,2 0.2 - - - - Ga Ga - - - - - - 0,3-0,4 0.3-0.4 0,1-0,3 0.1-0.3 C Ç 18,8-27,7 18.8-27.7 15,8-33,1 15.8-33.1 16,0-17,8 16.0-17.8 18,6-45,9 18.6-45.9 18,2-28,9 18.2-28.9 O O 49,2-55,5 49.2-55.5 46,5-56,8 46.5-56.8 27,7-29,2 27.7-29.2 36,2-54,8 36.2-54.8 21,5-24,2 21.5-24.2

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 50/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 50/63

33/4033/40

b) Rugosidade da superfície [0112]A rugosidade da superfície dos espécimes produzidos de acordo com o exemplo 2A foi medidas com um profilometro de superfície (Hommel T1000 wave, Hommelwerke GmbH, Alemanha). Uma medição vertical na faixa de 320 pm e uma avaliação de comprimento de 4,8 mm foram usadas. Três espécimes de cada tipo foram incluídos na análise, e três medidas por espécime foram realizadas. A rugosidade da superfície em termos de valores da média aritmética dos desvios verticais do perfil de rugosidade a partir da linha principal (Ra) foi calculada após usar um processo de filtragem, com um ponto de corte a 0,800 mm. Os resultados estão presentes na tabela 8.b) Surface roughness [0112] The surface roughness of the specimens produced according to example 2A was measured with a surface profilometer (Hommel T1000 wave, Hommelwerke GmbH, Germany). A vertical measurement in the 320 pm range and a 4.8 mm length assessment were used. Three specimens of each type were included in the analysis, and three measurements per specimen were performed. The surface roughness in terms of values of the arithmetic mean of the vertical deviations of the roughness profile from the main line (Ra) was calculated after using a filtering process, with a cut-off point of 0.800 mm. The results are shown in table 8.

TABELA 8. Rugosidade da superfície (Ra) ± desvios padrão (SD), n=9.TABLE 8. Surface roughness (Ra) ± standard deviations (SD), n = 9.

Espécime testada Tested specimen Ra (pm) Ra (pm) Titânio não revestido Uncoated titanium 0,23 (0,04) 0.23 (0.04) Titânio revestido com TiBi Titanium coated with TiBi 0,24 (0,05) 0.24 (0.05) Titânio revestido com TiNBi Titanium coated with TiNBi 0,22 (0,03) 0.22 (0.03) Titânio revestido com TiGa Titanium coated with TiGa 0,23 (0,05) 0.23 (0.05) Titânio revestido com TiNGa Titanium coated with TiNGa 0,23 (0,02) 0.23 (0.02)

c) Molhabilidade [0113]A fim de investigar a molhabilidade dos espécimes produzidos de acordo com o exemplo 2A, o ângulo de contato foi medido usando um sistema de medidas de ângulo de contato (Drop Shape Analysis System DSA 100, Kruss GmbH, Alemanha). As medidas foram realizadas com água deionizada. Os resultados mostraram que todos os espécimes eram hidrofílicos (<90°), embora as variações entre os espécimes tenham sido observadas, veja a tabela 9.c) Wettability [0113] In order to investigate the wettability of specimens produced according to example 2A, the contact angle was measured using a contact angle measurement system (Drop Shape Analysis System DSA 100, Kruss GmbH, Germany) . The measurements were performed with deionized water. The results showed that all specimens were hydrophilic (<90 °), although variations between specimens have been observed, see table 9.

TABELA 9. Ângulo de contato (°) ± desvios padrão (SD)TABLE 9. Contact angle (°) ± standard deviations (SD)

Espécime testada Tested specimen Ângulo de contato (°) Contact angle (°) Titânio não revestido Uncoated titanium 63 (5) 63 (5) Titânio revestido com TiBi Titanium coated with TiBi 50 (6) 50 (6) Titânio revestido com TiNBi Titanium coated with TiNBi 66 (5) 66 (5) Titânio revestido com TiGa Titanium coated with TiGa 41 (1) 41 (1) Titânio revestido com TiNGa Titanium coated with TiNGa 59(2) 59 (2)

EXEMPLO 2C. Liberação de gálio e bismuto dos revestimentos de superfícieEXAMPLE 2C. Gallium and bismuth release from surface coatings

Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 51/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 51/63

34/40 [0114]A liberação de gálio (Ga) ou bismuto (Bi) a partir de todos os revestimentos de superfície (TiBi, TiNBi, TiGa, TiNGa) foi confirmada nos experimentos. Em um pH de 7,4 baixas quantidades de Ga e Bi, respectivamente, foram liberadas, mas a um pH 5,0 a liberação de Bi aumentou significantemente.34/40 [0114] The release of gallium (Ga) or bismuth (Bi) from all surface coatings (TiBi, TiNBi, TiGa, TiNGa) was confirmed in the experiments. At a pH of 7.4 low amounts of Ga and Bi, respectively, were released, but at pH 5.0 the release of Bi increased significantly.

[0115]Para todos os experimentos de liberação, os espécimes de titânio puro comercialmente (cp), titânio revestido com TiBi, titânio revestido com TiNBi, titânio revestido com TiGa e titânio revestido com TiNGa produzidos como descrito no exemplo 2A foram usados. Os experimentos de liberação foram realizados pela imersão dos espécimes tanto em um tampão de fosfato (pH 7,4) quanto em um tampão de acetato (pH 5,0). O pH de 7,4 foi pretendido para similar uma condição neutra fisiológica (pH 7,4). O pH ácido (5,0) foi pretendido similar a uma condição que pode ocorrer localmente no tecido o caso de inflamação e/ou infecção. As garrafas de vidro contendo 10 ml de tampão foram usadas com um espécime por garrafa. As garrafas foram colocadas em um agitador a 37°C durante o experimento. Após 1, 4, 7, e 24 dias amostras líquidas foram tiradas e as concentrações de Bi e Ga foram analisadas usando um espectrômetro de massa de campo setorizado plasma acoplado indutivamente (ICP-SFMS). Os resultados são apresentados na tabela 10.[0115] For all release experiments, specimens of commercially pure titanium (cp), titanium coated with TiBi, titanium coated with TiNBi, titanium coated with TiGa and titanium coated with TiNGa produced as described in example 2A were used. The release experiments were carried out by immersing the specimens in either a phosphate buffer (pH 7.4) or an acetate buffer (pH 5.0). The pH of 7.4 was intended to similar to a physiological neutral condition (pH 7.4). The acid pH (5.0) was intended similar to a condition that can occur locally in the tissue in the case of inflammation and / or infection. Glass bottles containing 10 ml of buffer were used with one specimen per bottle. The bottles were placed on a shaker at 37 ° C during the experiment. After 1, 4, 7, and 24 days, liquid samples were taken and the concentrations of Bi and Ga were analyzed using an inductively coupled plasma sector mass spectrometer (ICP-SFMS). The results are shown in table 10.

TABELA 10. Liberação de bismuto (Bi) ou gálio (Ga) para um tampão de acetato (pH 5,5) ou tampão de fosfato (pH 7,4). As figuras significam valores (n=2), desvios padrão dentro dos parêntesesTABLE 10. Release of bismuth (Bi) or gallium (Ga) into an acetate buffer (pH 5.5) or phosphate buffer (pH 7.4). Figures mean values (n = 2), standard deviations within parentheses

Tempo (dias) Time (days) Liberação c Release c e Bi (pg/l) and Bi (pg / l) Liberação de Ga (pg/l) Ga release (pg / l) Ti revestido com Ti coated with Ti revestido com TiNBi Ti coated with TiNBi Ti revestido com TiGa Ti coated with TiGa Ti revestido Coated Ti Ti You Bi Bi com T with T fiNGa fiNGa pH 5,0 pH 5.0 pH 7,4 pH 7.4 pH 5,0 pH 5.0 pH 7,4 pH 7.4 pH 5,0 pH 5.0 pH 7,4 pH 7.4 pH 5,0 pH 5.0 pH 7,4 pH 7.4 1 1 2840 (240) 2840 (240) 16,2 (0,1) 16.2 (0.1) 1150 (28) 1150 (28) 3,6 (0,2) 3.6 (0.2) o o -> íO •s—·' o o -> íO • s— · ' 1,3 (0,1) 1.3 (0.1) 8,4 (1,4) 8.4 (1.4) 11,9 (1,2) 11.9 (1.2) 4 4 3225 (21) 3225 (21) 25,6 (7,9) 25.6 (7.9) 1660 (806) 1660 (806) 3,9 (1,2) 3.9 (1.2) o o '-J. Aj •s—·' o o '-J. Aj •s-·' 1,3 (0,2) 1.3 (0.2) 12,7 (0,4) 12.7 (0.4) 12,4 (1,7) 12.4 (1.7) 7 7 2700 (141) 2700 (141) 22,9 (1,6) 22.9 (1.6) 1470 (438) 1470 (438) 2,6 (0,3) 2.6 (0.3) o o '-J. Aj •s—·' o o '-J. Aj •s-·' 1,6 (0,1) 1.6 (0.1) 13,3 (2,1) 13.3 (2.1) 12,4 (0,4) 12.4 (0.4) 24 24 - - 10,3 10.3 - - 8,3 8.3 - - 2,1 2.1 14,7 14.7

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35/4035/40

(0,1) (0.1) (2,0) (2.0) (0,3) (0.3) (0,9) (0.9)

EXEMPLO 2D. EFEITO ANTIMICROBIANO DOS ESPÉCIMES REVESTIDOS COM METAL OU NITRETO [0116]Descobriu-se que um corpo de titânio tendo uma superfície compreendendo gálio (Ga) ou bismuto (Bi) na forma de TiGa, TiNGa, TiBi ou TiNBi pode prevenir o crescimento de Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus em uma superfície e assim pode ser útil na prevenção de infecção prejudicial ao redor, por exemplo, do pivô dental implantado na gengiva.EXAMPLE 2D. ANTIMICROBIAL EFFECT OF METAL OR NITRET COATED SPECIMENS [0116] A titanium body having a surface comprising gallium (Ga) or bismuth (Bi) in the form of TiGa, TiNGa, TiBi or TiNBi has been found to prevent the growth of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus on a surface and thus can be useful in preventing harmful infection around, for example, the dental pivot implanted in the gums.

a) Efeito antimicrobiano de bismuto (Bi) e gálio (Ga) contra diferntes espécies de bactérias [0117]As placas de esgotamento e caracterização por coloração gram foram feitas. MRSA e PA01 foram cultivadas em placas de ágar de soja triptico (TSA) e S. sanguinis nas placas de sangue de cavalos por até 24 horas enquanto que P. gingivalis foi cultivada entre 4 e 5 dias em placas de ágar anaeróbico restrito (FAA). Uma diluição de cinco vezes em pelo menos cinco etapas de nitrato de gálio (Ga(NO3)3) ou cloreto de bismuto (BiCb) foram feitas. O sal de bismuto teve que ser suspenso em DMSO a fim de permitir a dissolução do sal em um meio de cultura.a) Antimicrobial effect of bismuth (Bi) and gallium (Ga) against different species of bacteria [0117] The depletion and characterization plates by gram stain were made. MRSA and PA01 were grown on tryptic soy agar (TSA) plates and S. sanguinis on horse blood plates for up to 24 hours while P. gingivalis was grown between 4 and 5 days on restricted anaerobic agar (FAA) plates . A five-fold dilution in at least five stages of gallium nitrate (Ga (NO3) 3) or bismuth chloride (BiCb) was made. The bismuth salt had to be suspended in DMSO in order to allow the salt to dissolve in a culture medium.

[0118]Quantidades iguais de solução bacteriana e sal antimicrobiano (em diluição de cinco vezes) foram misturados e incubados a 35±2°C: MRSA, PA01, e S. sanguinis por 24 horas e P. gingivalis por 4 ou 5 dias. Após a incubação, a concentração onde nenhum crescimento visual pôde ser detectado foi documentada. Os resultados estão resumidos na tabela 11.[0118] Equal amounts of bacterial solution and antimicrobial salt (in five-fold dilution) were mixed and incubated at 35 ± 2 ° C: MRSA, PA01, and S. sanguinis for 24 hours and P. gingivalis for 4 or 5 days. After incubation, the concentration where no visual growth could be detected was documented. The results are summarized in table 11.

TABELA 11. Valores de concentração inibitória mínima em pg/ml.TABLE 11. Minimum inhibitory concentration values in pg / ml.

*Os valores MIC foram diferentes nas três diferentes execuções, portanto os valores de MIC a partir de todas as execuções estão incluídos.* The MIC values were different in the three different runs, so the MIC values from all runs are included.

MRSA MRSA PA01 PA01 S. sanguinis S. sanguinis P. gingivalis P. gingivalis Ga(NO3)3 (Mg/ml) Ga (NO3) 3 (Mg / ml) 1000 1000 200 200 1000 1000 40 40 BiCl3 (pg/ml) BiCl3 (pg / ml) 20 * 900 * 20 * 900 * 20 * 900 * 20 * 900 * 40 40 1000 1000

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40 * 40 * 200 * 200 *

[0119]Os valores de MIC indicam que ambos Ga e Bi exercem um efeito antibacteriano contra várias espécies de bactérias, embora o efeito varie para diferentes espécies. A variação nos valores de MIC para BiCl3 contra MRSA e PA01 foram provavelmente causados pela dissolução inadequada do BiCl3 (valores altos indicando que o sal não foi completamente dissolvido e foi assim indisponível para inibição).[0119] MIC values indicate that both Ga and Bi have an antibacterial effect against several species of bacteria, although the effect varies for different species. The variation in MIC values for BiCl3 against MRSA and PA01 was probably caused by the inadequate dissolution of BiCl3 (high values indicating that the salt was not completely dissolved and was therefore unavailable for inhibition).

b) Inibição do crescimento bacteriano usando um método de contato com filme [0120]Em outro experimento, um método de contato com filme (Yasuyuki et al, 2010) foi usado. As placas de esgotamento de Pseudomonas aeruginosa (PA01) foram feitas e 1 colônia foi inoculada a 5 ml de caldo de soja tríptico (TSB) em tubos de cultura e cultivados sob condições de agitação por 18 horas. A densidade das células foi medida em um espectrofotômetro a OD 600 nm e contada usando uma câmara de contagem de células. A cultura de células foi ajustada com TSB estéril para 1-5 X 106 células/ml. Os espécimes de moedas de titânio puro comercialmente (cp) (0 6,25 mm) e moedas de titânio cp com revestimento de TiBi, TiNBi, TiGa ou TiNGa foram preparados assepticamente e colocados nos poços respectivos de uma placa de 12 poços. Um filme plástico transparente fino foi perfurado, e esterilizado usando 70 % de etanol e irradiação UV em cada lado. Uma gota de 15 μl de bactéria em TSB foi aplicada em cada espécime. Um filme plástico fino por espécime foi colocado sobre a bactéria nos espécimes de forma que a solução bacteriana fosse espalhada uniformemente sobre a superfície do espécime, assegurando um bom contato. Após a incubação por 24 horas a 30±1°C, o filme de cada espécime foi removido assepticamente e lavado pipetando 1ml PBS sobre a superfície em um tubo eppendorf de 2 ml separado por espécime. Os espécimes foram transferidos para os mesmos tubos eppendorf usados quando os filmes foram lavados. Primeiro, a superfície de cada espécime foi lavada pipetando o mesmo PBS com que o filmeb) Inhibition of bacterial growth using a film contact method [0120] In another experiment, a film contact method (Yasuyuki et al, 2010) was used. The depletion plates of Pseudomonas aeruginosa (PA01) were made and 1 colony was inoculated to 5 ml of triptych soy broth (TSB) in culture tubes and grown under stirring conditions for 18 hours. Cell density was measured on a spectrophotometer at OD 600 nm and counted using a cell counting chamber. The cell culture was adjusted with sterile TSB to 1-5 X 10 6 cells / ml. Specimens of commercially pure titanium (cp) coins (0 6.25 mm) and cp titanium coins with TiBi, TiNBi, TiGa or TiNGa coating were prepared aseptically and placed in the respective wells of a 12-well plate. A thin transparent plastic film was perforated, and sterilized using 70% ethanol and UV irradiation on each side. A 15 μl drop of bacteria in TSB was applied to each specimen. A thin plastic film per specimen was placed over the bacteria in the specimens so that the bacterial solution was spread evenly over the specimen's surface, ensuring good contact. After incubation for 24 hours at 30 ± 1 ° C, the film of each specimen was removed aseptically and washed by pipetting 1 ml PBS on the surface in a 2 ml eppendorf tube separated by specimen. The specimens were transferred to the same eppendorf tubes used when the films were washed. First, the surface of each specimen was washed by pipetting the same PBS with which the film

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37/40 foi anteriormente lavado. Em seguida, os espécimes foram sonicados e por 1 minuto e vortexados vigorosamente por 1 minuto nos mesmos tubos usados anteriormente quando o filme foi lavado. Diluições em série e contagem de placas foram realizadas. As placas forma incubadas por 24 horas e os números de colônias contados e gravados. A atividade antibacteriana de espécimes de titânio revestido com TiBi, TiNBi, TiGa, ou TiNGa foi determinada como >99,5% de redução contra PA01 comparado com o titânio, vide a tabela 12.37/40 was previously washed. Then, the specimens were sonicated and for 1 minute and vortexed vigorously for 1 minute in the same tubes used before when the film was washed. Serial dilutions and plate counting were performed. The plates were incubated for 24 hours and the numbers of colonies counted and recorded. The antibacterial activity of titanium specimens coated with TiBi, TiNBi, TiGa, or TiNGa was determined to be> 99.5% reduction against PA01 compared to titanium, see table 12.

TABELA 12. Atividade antibacteriana foi calculada como redução percentual (comparado a um titânio não revestido) após 24 horas de incubação dos espécimes testados contra Pseudomonas aeruginosa (PA01).TABLE 12. Antibacterial activity was calculated as a percentage reduction (compared to uncoated titanium) after 24 hours of incubation of the specimens tested against Pseudomonas aeruginosa (PA01).

Espécimes testadas Tested specimens Redução de PA01 (%) Reduction of PA01 (%) Titânio revestido com TiBi Titanium coated with TiBi 99,804 99,804 Titânio revestido com TiNBi Titanium coated with TiNBi 99,998 99.998 Titânio revestido com TiGa Titanium coated with TiGa 99,551 99,551 Titânio revestido com TiNGa Titanium coated with TiNGa 99,524 99,524

EXEMPLO 2E. CITOTOXIDADE DOS ESPÉCIMES REVESTIDOS COMEXAMPLE 2E. CITOTOXITY OF SPECIMENS COATED WITH

METAL OU NITRETO [0121]Todos os revestimentos de superfície (TiBi, TiNBi, TiGa, TiNGa) foram descobertos como aumentando a atividade mitocondrial de fibroblastos, isto é, a viabilidade da célula, comparado às superfícies de titânio não revestido, usndo um teste de citotoxidade.METAL OR NITRET [0121] All surface coatings (TiBi, TiNBi, TiGa, TiNGa) have been discovered to increase the mitochondrial activity of fibroblasts, that is, the viability of the cell, compared to uncoated titanium surfaces, using a cytotoxicity.

[0122]A citotoxidade foi avaliada com um ensaio (3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-5(3-carboximetoxifenil)-2-(4-sulfofenil)-2H-tetrazólio (MTS) usando fibroblastos humanos (MRC-5). Um ensaio MTS mede a atividade mitocondrial nas células e correlaciona com a viabilidade/ o número de células. Para os experimentos de citotoxidade, os espécimes de titânio puro comercialmente (cp), titânio revestido com TiBi, titânio revestido com TiNBi, titânio revestido com TiGa e titânio revestido com TiNGa produzidos como descrito no exemplo 2A forma usados.[0122] Cytotoxicity was assessed with a (3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -5 (3-carboxymethoxyphenyl) -2- (4-sulfophenyl) -2H-tetrazolium (MTS) assay using human fibroblasts ( MRC-5). An MTS assay measures mitochondrial activity in cells and correlates with cell viability / number. For cytotoxicity experiments, specimens of commercially pure titanium (cp), titanium coated with TiBi, titanium coated with TiNBi , TiGa-coated titanium and TiNGa-coated titanium produced as described in example 2A as used.

[0123]As células foram subculturadas de acordo com as orientações do[0123] The cells were subcultured according to the guidelines of the

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American Type Culture Collection. Elas tinham alcançado aproximadamente 80 % de confluência quando foram usadas no experimento. Seis moedas de cada espécime foram colocadas assepticamente em uma placa com 24 poços, 1 moeda por poço. 100 pl de células MRC-5 a 1x105 células/ml foram adicionadas a cada disco e controles. As placas foram então incubadas por uma hora para permitir a anexação da célula antes que 1 ml de meio de cultura celular completo fosse adicionado a cada poço. As placas foram então incubadas por 24 horas antes da análise. Para o ensaio MTS 4 moedas de cada espécime foram transferidas das placas com 24 poços para as placas com 48 poços. 500 pl de reagente de ensaio MTS foi adicionado a cada poço e foram incubados por 4 horas. A absorbância foi então lida a 490 nm. Os valores de absorbância para cada espécime foram normalizados para o controle de titânio não revestido na porcentagem configurada a 100 % (Tabela 13).American Type Culture Collection. They had reached approximately 80% confluence when used in the experiment. Six coins of each specimen were placed aseptically on a 24-well plate, 1 coin per well. 100 pl of MRC-5 cells at 1x10 5 cells / ml were added to each disc and controls. The plates were then incubated for one hour to allow attachment of the cell before 1 ml of complete cell culture medium was added to each well. The plates were then incubated for 24 hours before analysis. For the MTS assay, 4 coins of each specimen were transferred from the 24-well plates to the 48-well plates. 500 µl of MTS assay reagent was added to each well and incubated for 4 hours. The absorbance was then read at 490 nm. The absorbance values for each specimen were normalized for the control of uncoated titanium in the percentage configured to 100% (Table 13).

[0124]As 2 moedas remanescentes de cada espécime foram usadas para a coloração DAPI e microscopia de fluorescência, a fim de verificar o resultado do ensaio MTS. DAPI é um corante fluorescente que se liga ao núcleo da célula e pode assim ser usado para visualizar as células nos metais.[0124] The remaining 2 coins from each specimen were used for DAPI staining and fluorescence microscopy to verify the result of the MTS assay. DAPI is a fluorescent dye that binds to the cell nucleus and can thus be used to visualize cells in metals.

TABELA 13. Atividade mitocondrial (isto é, viabilidade) medida com um ensaio MTS para fibroblastos humanos cultivados em espécimes de titânio revestidos e não revestidos. Valores médios, desvios padrão dentro dos parêntesesTABLE 13. Mitochondrial activity (ie, viability) measured with an MTS assay for human fibroblasts cultured in coated and uncoated titanium specimens. Mean values, standard deviations within parentheses

Espécimes testadas Tested specimens Porcentagem de atividade mitocondrial comparada com o titânio não revestido (Ti não revestido = 100 %) Percentage of mitochondrial activity compared to uncoated titanium (Uncoated Ti = 100%) Titânio revestido com TiBi Titanium coated with TiBi 932 (118) 932 (118) Titânio revestido com TiNBi Titanium coated with TiNBi 204 (21) 204 (21) Titânio revestido com TiGa Titanium coated with TiGa 136 (9) 136 (9) TiNGa coated titanium TiNGa coated titanium 179 (14) 179 (14)

[0125]Em conclusão, foi demonstrado experimentalmente que a camada de superfície compreendendo um composto de um metal de pós-transição, aqui um composto de gálio, bismuto, ou ambos, pode ser aplicada em um substrato de metal biocompatível (titânio) para proporcionar um efeito antimicrobiano contra várias[0125] In conclusion, it has been experimentally demonstrated that the surface layer comprising a post-transition metal compound, here a gallium, bismuth, or both compound, can be applied to a biocompatible metal (titanium) substrate to provide antimicrobial effect against various

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39/40 espécies de bactéria. Também foi mostrado que há uma liberação de metal póstransição da camada de superfície em condições fisiologicamente neutras. Além disso, em condições ácidas, que podem ocorrer muito localmente no tecido no caso de inflamação/infecção, a liberação do metal de pós-transição pode até mesmo ser significantemente aumentada. Finalmente, as camadas de superfície testadas são não tóxicas para as células de fibroblastos humanas e podem na verdade aumentar a atividade mitocondrial do fibroblasto.39/40 species of bacteria. It has also been shown that there is a release of post-transition metal from the surface layer under physiologically neutral conditions. Furthermore, in acidic conditions, which can occur very locally in the tissue in the case of inflammation / infection, the release of the post-transition metal can even be significantly increased. Finally, the tested surface layers are non-toxic to human fibroblast cells and can actually increase the mitochondrial activity of the fibroblast.

[0126]Um técnico no assunto percebe que a presente invenção de modo algum é limitada às modalidades preferidas descritas acima. Ao contrário, muitas modificações e variações são possíveis dentro do escopo das reivindicações em anexo.[0126] One skilled in the art realizes that the present invention is by no means limited to the preferred embodiments described above. On the contrary, many modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

[0127]Adicionalmente, as variações às modalidades divulgadas podem ser entendidas e executadas por um técnico no assunto da invenção reivindicada, a partir de um estudo dos desenhos, da divulgação, e das reivindicações em anexo. Nas reivindicações, a palavra “compreendendo” não exclui outros elementos ou etapas e o artigo indefinido “um” ou “uma” não excluem uma pluralidade. O mero fato de que certas medidas são recitadas em reivindicações dependentes de diferente mutualidade não indica que a combinação destas medidas não possa ser usada como vantagem.[0127] Additionally, variations to the disclosed modalities can be understood and performed by a technician in the subject of the claimed invention, from a study of the drawings, the disclosure, and the attached claims. In the claims, the word "comprising" does not exclude other elements or steps and the indefinite article "one" or "one" does not exclude a plurality. The mere fact that certain measures are recited in claims dependent on different mutuality does not indicate that the combination of these measures cannot be used to advantage.

REFERÊNCIASREFERENCES

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Claims (25)

REIVINDICAÇÕES 1. Implante dental destinado para contato com um tecido vivo CARACTERIZADO pelo fato de compreender um substrato tendo uma camada de superfície compreendendo um ou mais compostos de um metal de pós-transição não tóxico e titânio.1. Dental implant intended for contact with a living tissue CHARACTERIZED by the fact that it comprises a substrate having a surface layer comprising one or more compounds of a non-toxic post-transition metal and titanium. 2. Implante dental, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do dito tecido vivo ser um tecido mole.2. Dental implant, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that said living tissue is a soft tissue. 3. Implante dental, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato da dita camada de superfície ser uma camada metálica e do dito composto de um metal de pós-transição não tóxico ser um composto metálico.3. Dental implant, according to claim 1 or 2, CHARACTERIZED by the fact that said surface layer is a metallic layer and said compound of a non-toxic post-transition metal is a metallic compound. 4. Implante dental, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato do dito metal de pós-transição não tóxico ser selecionado de bismuto e gálio.4. Dental implant, according to any of claims 1 to 3, CHARACTERIZED by the fact that said non-toxic post-transition metal is selected from bismuth and gallium. 5. Implante dental, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato do dito composto de um metal de pós-transição não tóxico ser selecionado a partir do grupo consistindo em gálio-titânio, óxido de gáliotitânio e nitreto de gálio-titânio.5. Dental implant according to any one of claims 1 to 4, CHARACTERIZED by the fact that said compound of a non-toxic post-transition metal is selected from the group consisting of gallium-titanium, gallium-titanium oxide and gallium nitride -titanium. 6. Implante dental, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato do dito composto de um metal de pós-transição não tóxico ser selecionado a partir do grupo consistindo em bismuto-titânio, óxido de bismuto-titânio e nitreto de bismuto-titânio.6. Dental implant according to any one of claims 1 to 5, CHARACTERIZED by the fact that said compound of a non-toxic post-transition metal is selected from the group consisting of bismuth-titanium, bismuth-titanium oxide and nitride of bismuth-titanium. 7. Implante dental, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do dito composto de metal de pós-transição não tóxico compreender gálio e bismuto e titânio.7. Dental implant, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that said non-toxic post-transition metal compound comprises gallium and bismuth and titanium. 8. Implante dental, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato do dito composto de um metal de pós-transição não 8. Dental implant according to any of claims 1 to 7, CHARACTERIZED by the fact that said post-transition metal compound does not Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 59/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 59/63 2/3 tóxico ser um nitreto.2/3 toxic to be a nitride. 9. Implante dental, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato do dito nitreto ser selecionado a partir do grupo consistindo em nitreto de gálio-titânio, nitreto de gálio, nitreto de bismuto-titânio, nitreto de bismuto e nitreto de gálio-bismuto-titânio.9. Dental implant, according to claim 8, CHARACTERIZED by the fact that said nitride is selected from the group consisting of gallium-titanium nitride, gallium nitride, bismuth-titanium nitride, bismuth nitride and gallium-nitride bismuth-titanium. 10. Implante dental, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato do dito composto de um metal de pós-transição não tóxico constituir a maior parte da dita camada.10. Dental implant according to any one of claims 1 to 9, CHARACTERIZED by the fact that said compound of a non-toxic post-transition metal constitutes the major part of said layer. 11. Implante dental, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de ainda compreender um sal de um metal de póstransição não tóxico depositado sobre a dita camada de superfície.11. Dental implant, according to any one of claims 1 to 10, CHARACTERIZED by the fact that it still comprises a non-toxic postransition metal salt deposited on said surface layer. 12. Implante dental, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato da dita camada de superfície ter uma espessura na faixa de 10 nm a 1,5 pm.12. Dental implant according to any one of claims 1 to 11, CHARACTERIZED by the fact that said surface layer has a thickness in the range of 10 nm to 1.5 pm. 13. Implante dental, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, CARACTERIZADO pelo fato da dita camada ser uma camada homogênea.13. Dental implant, according to any one of claims 1 to 12, CHARACTERIZED by the fact that said layer is a homogeneous layer. 14. Implante dental, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, CARACTERIZADO pelo fato da dita camada ser uma camada não porosa.14. Dental implant according to any one of claims 1 to 13, CHARACTERIZED by the fact that said layer is a non-porous layer. 15. Implante dental, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, CARACTERIZADO pelo fato do dito substrato compreender um material metálico, preferencialmente titânio ou liga de titânio.15. Dental implant according to any one of claims 1 to 14, CHARACTERIZED by the fact that said substrate comprises a metallic material, preferably titanium or titanium alloy. 16. Implante dental, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, CARACTERIZADO pelo fato do dito substrato compreender um material cerâmico.16. Dental implant according to any one of claims 1 to 14, CHARACTERIZED by the fact that said substrate comprises a ceramic material. 17. Implante dental, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, CARACTERIZADO pelo fato do dito substrato compreender um material polimérico.17. Dental implant according to any one of claims 1 to 14, CHARACTERIZED by the fact that said substrate comprises a polymeric material. 18. Implante dental, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, CARACTERIZADO pelo fato do dito substrato compreender um material compósito.18. Dental implant according to any one of claims 1 to 14, CHARACTERIZED by the fact that said substrate comprises a composite material. Petição 870190071982, de 28/07/2019, pág. 60/63Petition 870190071982, of 07/28/2019, p. 60/63 3/33/3 19. Implante dental, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, CARACTERIZADO pelo fato de ser um implante destinado para contato com um tecido vivo por uma duração de mais de 30 dias.19. Dental implant, according to any one of claims 1 to 18, CHARACTERIZED by the fact that it is an implant intended for contact with a living tissue for a duration of more than 30 days. 20. Implante dental, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, CARACTERIZADO pelo fato de ser destinado para contato com um tecido vivo por uma duração de mais de 24 horas até 30 dias.20. Dental implant according to any one of claims 1 to 18, CHARACTERIZED by the fact that it is intended for contact with a living tissue for a duration of more than 24 hours up to 30 days. 21. Implante dental, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 18, CARACTERIZADO pelo fato de ser destinado para contato com um tecido vivo por uma duração de menos do que 24 horas.21. Dental implant according to any one of claims 1 to 18, CHARACTERIZED by the fact that it is intended for contact with living tissue for a duration of less than 24 hours. 22. Implante dental, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato do dito implante dental ser um pivô dental.22. Dental implant, according to claim 21, CHARACTERIZED by the fact that said dental implant is a dental pivot. 23. Método para produzir um implante dental, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 22, CARACTERIZADO pelo fato de compreender:23. Method for producing a dental implant, as defined in any of claims 1 to 22, CHARACTERIZED by the fact that it comprises: a) fornecer um substrato tendo uma superfície; ea) providing a substrate having a surface; and b) aplicar um composto de um metal de pós-transição não tóxico e um metal adicional ou composto de metal compreendendo titânio sobre a dita superfície para formar uma camada.b) applying a compound of a non-toxic post-transition metal and an additional metal or metal compound comprising titanium on said surface to form a layer. 24. Método, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato do dito composto de um metal de pós-transição não tóxico ser um nitreto de um metal de pós-transição não tóxico, preferencialmente, um nitreto de gálio e/ou bismuto.24. Method, according to claim 23, CHARACTERIZED in that said compound of a non-toxic post-transition metal is a nitride of a non-toxic post-transition metal, preferably a gallium and / or bismuth nitride. 25. Método, de acordo com a reivindicação 23 ou 24, CARACTERIZADO pelo fato de a etapa b) ser realizada usando uma técnica de deposição de filme fino.25. Method, according to claim 23 or 24, characterized by the fact that step b) is performed using a thin film deposition technique.
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