Redonner le sourire grâce aux nanomatériaux : Sumita Mitra nommée finaliste du Prix de l'inventeur européen 2021
- La chimiste indo-américaine est nommée finaliste du Prix de l'Office européen des brevets (OEB) pour son utilisation novatrice des nanotechnologies
- Sa technique d'intégration de nanoparticules dans les matériaux dentaires permet d'obtenir des matériaux obturations plus solides, plus résistants à l'usure
- Cette invention a été utilisée dans plus d'un milliard de restaurations dentaires à travers le monde
Munich, le 4 mai 2021 - L'Office européen des brevets (OEB) annonce que la chimiste indo-américaine Sumita Mitra est nommée finaliste du Prix de l'inventeur européen 2021 dans la catégorie « Pays non membres de l'OEB ». Sumita Mitra a été la première à appliquer la nanotechnologie à la production de composites dentaires, ce qui a permis de créer un nouveau composite pour la restauration dentaire qui présente de nombreux avantages par rapport aux matériaux conventionnels.
Le matériau de Sumita Mitra permet de surmonter les nombreuses limites que présentaient les composites dentaires précédents, qui étaient soit trop fragiles pour être utilisés sur les surfaces de morsure, soit perdaient rapidement leur poli et leur qualité esthétique. En outre, son invention est plus polyvalente que les autres composites, ce qui signifie qu'elle peut être utilisée dans n'importe quelle zone de la bouche, et simplifie la procédure d'obturation pour les dentistes. Commercialisée sous le nom de FiltekTM Supreme Universal Restorative depuis 2002 par 3M, la multinationale américaine au sein de laquelle Sumita Mitra a passé plus de 30 ans de sa carrière, les produits développés à partir de cette technologie sont aujourd'hui utilisés par les dentistes du monde entier.
« L'invention de Sumita Mitra prend ce qui était une technologie émergente à l'époque - la nanotechnologie - et l'applique à un nouveau secteur pour apporter une solution aux dentistes et un soulagement aux patients », a déclaré le président de l'OEB, António Campinos, lors de l'annonce de sa nomination au Prix de l'inventeur européen 2021. « Les brevets ont protégé le matériau inventé par Sumita Mitra et contribué à ce qu'il reste un succès commercial 20 ans après son lancement ».
Les lauréats de l'édition 2021 du Prix de l'inventeur européen décerné chaque année par l'OEB seront annoncés le 17 juin prochain lors d'une cérémonie qui débutera à 19h00 CEST et repensée cette année en un événement virtuel d'envergure mondiale.
Fabriquer un nouveau nanomatériau
Jusqu'à la fin des années 1990, les dentistes qui souhaitaient effectuer des restaurations dentaires donnant un résultat naturel s'appuyaient sur deux matériaux : les composites micro chargés, agréables esthétiquement mais trop fragiles pour être utilisés sur les dents situées à l'arrière de la bouche et les surfaces de morsure, et les composites hybrides, plus résistants mais moins esthétiques. L'un des principaux problèmes était la taille des particules de remplissage qui sont suspendues dans de la résine pour lui conférer résistance, couleur et opacité. Traditionnellement, ces matériaux d'obturation étaient constitués de particules grosses et denses, comme le quartz ou le verre, broyées en particules plus fines - mais au fur et à mesure que la résine s'usait, ces particules commençaient à dépasser du matériau ou étaient arrachées de sa surface, engendrant bosses et cratères qui dispersaient la lumière. Le résultat était une obturation qui perdait rapidement son éclat et son poli.
C'est en travaillant au sein de la division soins dentaires de la multinationale américaine 3M que Sumita Mitra s'est rendue compte des limites de ces matériaux composites. À la même époque, les nanotechnologies étaient un domaine de recherche émergent et Sumita Mitra a décidé d'explorer comment ces faits nouveaux pouvaient s'appliqués à la dentisterie. Elle a commencé à travailler sur des solutions basées sur les nanotechnologies pour un nouveau matériau dentaire, poussée par son expertise en chimie des polymères et en science des matériaux.
L'idée de Sumita Mitra était de remplacer les matériaux d'obturation composites par des nanoparticules - des particules ultrafines mesurant de 1 à 100 nanomètres de diamètre -plus petites que la longueur d'onde de la lumière visible et ne la diffusent donc pas, ce qui donne un matériau qui conserve son éclat. Dans un premier temps, Sumita Mitra et son équipe de 3M ont incorporé des nanoparticules uniformes mesurant moins de 20 nanomètres (20 nm milliardièmes de mètre) dans des résines. Mais bien que solides et d'apparence plaisante, ces matériaux étaient difficiles à mouler, ce qui les rendait inadaptés à la dentisterie.
Sumita Mitra et son équipe ont donc mis au point une technique permettant de créer des grappes de nanoparticules reliées entre elles, qu'ils ont appelées « nanoclusters », et de les combiner avec des nanoparticules uniques de différents diamètres, pour obtenir un matériau solide, durable et brillant, doté d'excellentes propriétés de manipulation. En ajoutant de minuscules quantités de pigments et en modifiant la composition chimique des nanoparticules, l'équipe a également créé une gamme de teintes, qui peuvent être adaptées aux dents de chaque patient et superposées pour créer une finition plus naturelle. « L'utilisation de la nanotechnologie m'a donné l'occasion de créer un nouveau matériau », déclare Sumita Mitra. « Il redonne le sourire aux gens et améliore leur qualité de vie ».
Après la réussite du processus de développement, Sumita Mitra a travaillé en étroite collaboration avec les avocats de 3M pour déposer les brevets destinés à protéger son travail révolutionnaire. Outre sa contribution à la gamme Filtek, Sumita Mitra est citée en tant qu'inventeur sur 58 brevets européens accordés pour des inventions qui ont donné lieu à diverses innovations dentaires, notamment des verres ionomères modifiés par des résines et de nouveaux adhésifs que l'on retrouve dans d'autres produits 3M. « Le brevet était essentiel pour sauvegarder l'invention afin que d'autres ne puissent pas enfreindre la technologie », dit-elle.
Un impact durable sur l'innovation en dentisterie
Le matériau basé sur les travaux de Sumita Mitra, FiltekTM Supreme Universal Restorative, a été lancé par 3M en 2002 et, bien que plusieurs nouvelles générations aient été développées depuis, la gamme actuelle de produits est toujours basée sur les brevets européens de Sumita Mitra. 3M considère ce matériau comme unique car il allie durabilité et qualités esthétiques que n'atteignent pas les produits de la concurrence qui utilisent plutôt des charges micro- ou nano-hybrides.
L'invention de Sumita Mitra a contribué à ce que l'entreprise soit désignée comme l'un des trois principaux fabricants au monde des composites sur le marché de la restauration dentaire en 2019. La force du matériau est sa polyvalence selon elle : « Vous avez toutes les propriétés souhaitées d'une obturation dentaire dans un seul matériau. C'est pourquoi cette technologie a été utilisée pour fabriquer tant de types différents de restaurations dentaires dans le monde entier ».
Bien que Sumita Mitra ait pris sa retraite de 3M en 2010, le succès durable de son invention se poursuit avec les produits Filtek utilisés dans un milliard de restaurations dentaires dans le monde par les dentistes à ce jour. Aujourd'hui, elle continue de contribuer à la recherche et au développement par le biais de sa propre société de conseil. Elle fait également du bénévolat et espère inspirer les jeunes à développer un intérêt pour la science.
Notes aux rédactions
A propos de l'inventeur
Sumita Mitra est partner chez Mitra Chemical Consulting,
LLC, une entreprise qu'elle a fondée avec son mari après avoir quitté 3M en
2010, et qui conseille les entreprises sur les derniers développements
technologiques, la conception des produits, la commercialisation et les fusions
acquisitions. Elle a été nommée American Chemical Society Hero of Chemistry
en 2009, intronisée au Temple de la renommée des inventeurs américains en 2018
pour ses recherches et inventions dans les nanotechnologies appliquées aux matériaux
dentaires et élue à la National Academy of Engineering en 2021. Elle a
reçu d'autres distinctions dont le prix Hollenback Memorial Prize de l'académie
de Dentisterie opératoire (2020) ; le prix Peyton-Skinner Award pour ses
innovations dans les matériaux dentaires et l'Association internationale pour
la recherche dentaire (2012) et le prix Top 25 Women in Dentistry Award
(2010). Sumita Mitra a été élue à la 3M Carlton Society en 1998 - la plus haute
distinction attribuée par 3M pour une contribution permanente à la R&D.
Sumita Mitra est citée sur 58 brevets européens, quatre d'entre eux sont liés à sa nomination au Prix de l'inventeur européen 2021 : EP1225867, EP1227782, EP1229886 et EP1771143
A propos du Prix de l'inventeur européen
Le Prix de l'inventeur européen est l'une des compétitions européennes les plus prestigieuses de sa
catégorie. Lancé par l'OEB en 2006, ce prix annuel récompense, individuellement
ou en équipe, les inventeurs dont les innovations ont apporté des réponses aux
grands défis de notre temps. Les finalistes et les lauréats sont sélectionnés
par un jury indépendant constitué
d'autorités internationales issues du monde universitaire, des affaires, de la
politique, des sciences et de la recherche. Il examine les innovations à l'aune
de leur contribution au progrès technologique, au développement social, à la
croissance économique et à la création d'emplois en Europe. Le Prix est décerné
dans cinq catégories (Industrie, Recherche, Petites et moyennes entreprises,
Pays non membres de l'OEB et Œuvre d'une vie). Par ailleurs, les internautes
choisissent le gagnant du Prix du public parmi les 15 finalistes en
votant en ligne sur popular-prize.epo.org
A propos de l'Office européen des brevets
Avec près de 6 400 agents, l'Office européen des brevets (OEB) est l'une des plus grandes institutions publiques européennes. Son siège
est à Munich et il dispose de bureaux à Berlin, Bruxelles, La Haye et Vienne.
L'OEB a été créé dans l'objectif de renforcer la coopération sur les brevets en
Europe. Grâce à sa procédure centralisée de délivrance de brevets, les
inventeurs peuvent obtenir une protection par brevet de haute qualité dans non
moins de 44 pays, couvrant un marché de quelque 700 millions de personnes.
L'OEB fait aussi autorité au niveau mondial en matière d'information brevets et
de recherche de brevets.
Contacts à l'Office européen des brevets
Luis Berenguer Giménez
Directeur principal
Communication, Porte-parole
Tel.: +49 89 2399 1203