Número 28, marzo 2005
CONOCIMIENTO Y CREATIVIDAD>> Tribuna de debate
 
  El acontecer mundial en Biopolímeros a través de los resultados de la Vigilancia Tecnológica

Muchos de los hallazgos que ofrece la Vigilancia Tecnológica a los equipos de investigadores son el resultado del procesamiento de las informaciones técnicas existentes en las bases de datos de las oficinas de patentes de los principales bloques económicos. Técnicas de análisis como la co-ocurrencia entre instituciones y áreas tecnológicas permiten obtener un claro perfil de las especializaciones de un potencial competidor o un posible socio. El análisis de la co-ocurrencia entre áreas tecnológicas permite identificar los llamados cluster tecnológicos, o el análisis a través de los años de la áreas tecnológicas permite también, detectar conceptos emergentes, fortalecimiento o debilitamiento de determinadas líneas temáticas En este trabajo se muestran los resultados obtenidos para Biopolímeros, producto de los análisis antes descritos, utilizando además de las áreas tecnológicas el concepto de multiterminos1, seleccionados de los títulos de los documentos de patentes.

     
Pere Escorsa Castells
IALE Tecnología, Barcelona
escorsa@iale.es
Ivette Ortiz Montenegro
IALE Tecnología Chile
iortiz@iale.cl
Elicet Cruz Jiménez
Iale Tecnología Barcelona
elicet@iale.es
Jordi Guixé Simó
Iale Tecnología Barcelona
jguixé@iale.es
Yamilaydis Benitez Nieto
Universidad Politecnica de Cataluña
yamilaydis.benitez@upc.es
 


1. Introducción

Desde hace varios años ya, conocer los avances de la ciencia y las tendencias tecnológicas en una determinada área del conocimiento, se está convirtiendo en una necesidad permanente. Este conocimiento es el resultado por una parte, de importantes fuentes de información contenidas en bases de datos científicas y de patentes, pero también de modernas técnicas de análisis provistas por herramientas de software especializados. Sin embargo, no siempre las mismas técnicas son útiles para todas las áreas del conocimiento. La experiencia ha demostrado que el análisis de mutitérminos ha de aplicarse con cautela según el área en cuestión. Por ejemplo en el sector farmacéutico, donde existen muchas fórmulas unidas por guión que distorsionan el análisis y donde los títulos de las patentes son muy similares o muy poco indicativas del contenido, se requiere un importante esfuerzo en tiempo de analistas y especialistas para su aplicación.

El presente estudio, se desarrolló en forma paralela con dos herramientas de software: Tetralogie y Mathéo Analyzer, ambas de origen francés. Las fuentes de información utilizadas fueron los documentos de patentes de las oficinas de USA y Europa entre los años 2000 y 2003 y las palabras claves fueron aportadas, por la Dra. Carmen Alicia Cardozo de Martínez del Instituto de Biotecnología, de la Universidad Nacional de Colombia. Las técnicas de análisis empleadas fueron los recuentos simples y las co-ocurrencias entre diferentes campos incluidos los multitérminos del título. La visualización de los resultados corresponde mayoritariamente a Grafos, tanto de Mathéo Analyzer, como de Tetralogie.

La estrategia consistió principalmente en sondear los volúmenes de patentabilidad para cada uno de los conceptos claves propuestos por la especialista temática, en cada una de las colecciones de patentes (USA Y EPO) y analizar su evolución por años. A la luz de estos resultados, se escogió la palabra clave con evolución positiva más significativa: BIOPOLIMEROS.

2. Sondeos de tendencias preliminares

La búsqueda y descarga de la información de patentes se ha realizado desde el sitio Web de la Compañía Thomson Delphion. Thomson Delphion2 es un proveedor de servicios y software de gestión de la propiedad intelectual desde el año 2000.

La información recuperada corresponde a los documentos de patentes de las Bases de Datos de Patentes de las Oficinas de Patentes y Marcas de los Estados Unidos (USPTO) y de la Oficina de Patentes Europea (EPO), para el período comprendido entre los años 2000 y 2003 inclusive. Las palabras claves arrojaron los siguientes resultados parciales:

Tabla 1: Cantidad de patentes concedidas

  USA EPO
2000 2001 2002 2003 Total 2000 2001 2002 2003 Total
((("tissue repair*") ) 215 307 810 1353 2685 71 84 99 130 384
((("tissue regeneration*") ) 95 174 560 947 1776 46 38 46 87 217
((("tissue engineering") ) 84 166 428 650 1328 23 36 51 67 177
((("Biomedical devices") ) 56 99 151 196 502 14 17 21 29 81
((("Biopolymer*") ) 591 877 2099 2940 6507 176 248 362 461 1247
((("Biomimetic*") ) 70 129 166 216 581 13 6 14 27 60
((("Bone substitute*") ) 41 93 125 160 419 15 10 16 42 83
((("Skin equivalent*") ) 18 18 63 54 153 1 6 3 8 18
((("Skin substitute*") ) 16 17 57 82 172 1 7 1 13 22
((("Mucosal equivalent*")) 0 0 0 0 0          
(((("vascular equivalent*")) 0 0 0 0 0          
((("glandular equivalent*")) 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0
((("intelligent iopolymer*") 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
  1186 1880 4459 6599 14124 360 452 613 864 2289

En ambas colecciones se observa un crecimiento importante para cada uno de los conceptos, aunque en USA el volumen es considerablemente mayor que en Europa.

Evolución de la patentabilidad en USA:

Evolución de la patentabilidad en EPO:

3. Preparación del corpus

Elegido el concepto de biopolímeros, se acotó la búsqueda a los términos "tissue", "bone" y "skin" obteniéndose la siguiente ecuación de búsqueda.

("biopolymer*") and ("tissue repair*" OR "tissue regeneration*" OR "tissue engineering" OR "Bone substitute*" OR "Skin equivalent*" OR "Skin substitute*") AND (PD>=2000-01-01 ) AND (PD<=2003-12-31 ).

Interpretación: todas las patentes que hayan sido concedidas entre los años 2000 y 2003 y que en alguna parte del cuerpo completo de la patente tenga las palabras "tissue repair*" o "tissue regeneration*" o "tissue engineering" o "Bone substitute*" o "Skin equivalent*" o "Skin substitute*" junto a BIOPOLYMER.

Con esta ecuación de búsqueda se interrogaron nuevamente a las mismas colecciones (USA y EPO) y se procedió a la preparación del Corpus de Información.

Según los objetivos del estudio, se recuperaron los registros de patentes con el formato y contenido mostrados en las siguientes tablas.

PN US20030166024A1
TI Human G-protein chemokine receptor (CCR5) HDGNR10
PA Human Genome Sciences, Inc.
AS US United States of America
CA US United States of America
IN Rosen, Craig A
IS Laytonsville, MD
CI United States of America
PD 2003-09-04
ICM G01N 33/574
IC G01N 33/574; C07H 21/04; C12P 21/02; C07K 16/30; C12N 5/06;
PC US United States of America
AD 2002-05-01
PN Número de Patente
TI Título
PA Institución dueña de la Patente
AS Ciudad de la Patente
CA País de la Patente
IN Inventor
IS Ciudad del Inventor
CI País del Inventor
PD Fecha de Publicación
ICM Clasificación Internacional de Patente Principal
IC Clasificación Internacional
PC País de la Publicación
AD Fecha del Archivo de la Publicación

La herramienta Mathéo Analyzer, permite realizar fácilmente sinónimos y filtros según las necesidades de los análisis que se aplicarán, por lo tanto no es necesario dejar pre-establecidos cuales serán.

4. Análisis

Los análisis se han aplicado en tres grandes ejes, Instituciones patentadoras (empresas, personas y universidades), áreas tecnológicas (principal y generales) y conceptos (palabras comunes y multitérminos del título).

Para cada uno de estos ejes se analizaron las co-ocurrencias entre estos campos y su evolución temporal a través de los años. Se utilizó tanto el año de concesión, como el año en que se solicitó la patente, dependiendo del objetivo del análisis en cuestión.

Tabla 2: Año de solicitud v/s año de concesión

  2003 2002 2001 2000
2003 48      
2002 225 39    
2001 181 159 6  
2000 38 30 16  
1999 19 24 17 7
1998 13 7 14 15
1997 3 3 4 10
1996 4 3 1 4
1995 4 5 2 2
1994 1 2 2 1
1993 1 2 1  
1992 1      
1991 1 1    
 Total 539 275 63 39

Según el detalle que se observa en la tabla n°2, la mayor parte de las patentes concedidas en el año 2003 fueron solicitadas en el año 2002, lo mismo ocurre para la mayoría de las patentes concedidas en el año 2002 (fueron solicitadas en el año 2001). Las excepciones son pocas, como las que se destacan en color amarillo (solicitadas y concedidas en el mismo año). Con lo cual, para esta área de conocimiento el período de tramitación (entre la solicitud de la patente y la concesión) demora entre 12 y 24 meses. Probablemente existan diferencias en los tiempos, entre la oficina de USA y Europa.

En este corpus de información se trabaja con 916 patentes de las cuales más del 50% corresponden a patentes concedidas en el año 2003, lo que indica la presencia de un área en pleno crecimiento.

5. Resultados

Los resultados se presentan agrupados según los mismo ejes de análisis.

A)INSTITUCIONES PATENTADORAS, (correspondiente al campo PA de los documentos de patentes):

Instituciones líderes en biopolímeros vinculados a piel, tejidos y huesos.

Colaboraciones entre titulares de patentes.

Instituciones e inventores.

Universidades como instituciones patentadoras a través de los años.

B) CLASIFICACIÓN INTERNACIONAL DE PATENTES PRINCIPAL, (correspondiente al campo ICM de los documentos de patentes):

B.1. Análisis centrado en un grupo: Prótesis

Evolución del área tecnológica vinculada a "prótesis" a través de los años.

Instituciones que trabajan en el área tecnológica de PRÓTESIS, específicamente en huesos, espina dorsal y vasos sanguíneos.

Países que tienen presencia en estas áreas tecnológicas.

B.2. Áreas tecnológicas emergentes.

Áreas tecnológicas con presencia exclusiva e incipiente en el último año. Ej: Materiales para prótesis.

C) PALABRAS DEL TÍTULO, (correspondientes al campo TI de los documentos de patentes):

Multitérminos. Cluster temáticos según años.

A) SOBRE LAS INSTITUCIONES PATENTADORAS, (correspondiente al campo PA de los documentos de patentes):

INSTITUCIONES LÍDERES EN BIOPOLÍMEROS VINCULADOS A PIEL, TEJIDOS Y HUESOS

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Fuente: Elaboración propia

Tabla3: Cantidad de patentes por instituciones titulares

Titulares de patentes Frecuencia
HUMAN GENOME SCIENCES, INC. 161
RUBEN STEVEN M. 135
ROSEN CRAIG A. 95
GENENTECH, INC. 93
NI JIAN 53
FEDER JOHN N. 45
SHI YANGGU 43
YOUNG PAUL E. 40
BARASH STEVEN C. 39
MOORE PAUL A. 37
EBNER REINHARD 35
SOPPET DANIEL R. 34
OLSEN HENRIK S. 30
RECIPON HERVE E. 29
SUN YONGMING 29
LIU CHENGHUA 28
RAMANATHAN CHANDRA S. 27

En muchas de las patentes de la empresa líder Human Genome Sciences, Inc., aparecen como parte del equipo, los inventores Ruben Steven y Rosen Craig, que en esta tabla aparecen además, como titulares de patentes.

COLABORACIONES ENTRE TITULARES DE PATENTES3

Las colaboraciones entre empresas son más bien bajas. Lo que se da más naturalmente son redes de colaboración entre equipos de investigación que se presentan como titulares. Es el caso de Ruben Steven como titular de patentes e investigador de Human Genome Sciences, Inc., que aparece colaborando con los restantes miembros del equipo de investigación de la misma empresa.


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En esta gráfica simplificada no aparecen las colaboraciones de Human Genome Sciences, Inc. (empresa líder), sin embargo en la tabla de co-ocurrencias se pueden identificar las 3 patentes que tiene en conjunto con otras instituciones tal como lo muestra la siguiente gráfica.

INSTITUCIONES E INVENTORES

En el análisis de los inventores que cada una de las empresas líderes tiene, tanto Human Genome Inc., como Genentech, Inc., resalta Baker Kevin P., que si bien tiene su mayor producción en Genentech, también tiene colaboraciones Human Genome Sciences.


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UNIVERSIDADES COMO INSTITUCIONES PATENTADORAS

Dentro de las instituciones dueñas de patentes aparecen como instituciones titulares las universidades, que si bien tienen una menor presencia en términos comparativos al total de instituciones, muestran un aumento importante desde el año 2000 (6) al 2003 (19) (13 nuevas y 6 con presencia en años anteriores).


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B) SOBRE LA CLASIFICACIÓN INTERNACIONAL DE PATENTES PRINCIPAL,(correspondiente al campo ICM de los documentos de patentes):

B.1. Análisis centrado en un grupo: Prótesis

Utilizando el campo de Clasificación Internacional Principal (ICM) se buscaron y seleccionaron las áreas tecnológicas relacionadas a PRÓTESIS, señalada como una de las áreas de interés por los especialistas.

En particular las del grupo A61F 2/00 correspondiente a "Filtros implantables en los vasos sanguíneos; Prótesis, es decir elementos de sustitución o de reemplazo para partes del cuerpo; aparatos para unirlas al cuerpo". La cantidad de patentes para cada uno de los temas de este grupo se muestra en la siguiente tabla. Cabe recordar en este punto que las patentes incluyen más de un código internacional de patentes en el documento (IC), por lo que suele ocurrir que el código con la frecuencia mayor sea el más general.:

Tabla 4: Áreas tecnológicas dentro de Prótesis

IC Significado Frecuencia
A61F 2/02 Prótesis implantables en el cuerpo. 21
A61F 2/00 Filtros Implantables en Vasos Sanguíneos 19
A61F 2/28 Huesos 15
A61F 2/06 Vasos sanguíneos 8
A61F 2/36 Cabezas femorales 7
A61F 2/44 Espina Dorsal 7
A61F 2/24 Válvulas para el corazón 3
A61F 2/38 Para los codos o las rodillas. 3
A61F 2/04 Laringe o Tráquea 2
A61F 2/30 Articulaciones 2
A61F 2/10 Implantes de pelo o de piel 1
A61F 2/14 Partes de los ojos, p. ej. cristalinos, implantes de córnea 1
A61F 2/16 Lentillas intraoculares 1
A61F 2/18 Partes internas de la oreja o de la nariz, p. ej. Tímpanos 1

Una vez conocidas las frecuencias es necesario complementar el análisis con la evolución temporal de cada una de estas áreas tecnológicas, con el objeto de identificar si son de reciente aparición o por el contrario marcaban presencia en años anteriores.

Evolución del área tecnológica vinculada a "prótesis" a través de los años.

Como se aprecia en la siguiente gráfica, en el área tecnológica de PRÓTESIS, huesos, espina dorsal y vasos sanguíneos son los que tienen un crecimiento significativo en el último año. En cambio, "implantes de pelo o de piel" es un área que no tiene presencia más que en el año 2000.


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Una vez Identificadas las áreas de mayor crecimiento en los últimos años, cabe preguntarse, por ejemplo, quienes son las instituciones que patentan en estos temas. En particular para este estudio, se planteó la siguiente interrogante:

¿Qué instituciones trabajan en el área tecnológica de PRÓTESIS, específicamente en huesos, espina dorsal y vasos sanguíneos?

En la siguiente gráfica se pueden identificar claramente cuales son las instituciones que patentan en cada uno de estos temas. Precisamente en huesos, se observa una fuerte competencia (importante cantidad de empresas), lo mismo que en espina dorsal y vasos sanguíneos.

En contraste, aparecen cinco grupos de empresas desvinculadas del resto, que trabajan en áreas específicas, tales como: lentillas intraoculares, orejas-nariz, válvulas para el corazón, laringe-traquea y ojos.


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Países que tienen presencia en estas áreas tecnológicas.

En espina dorsal y vasos sanguíneos aparece exclusivamente Estados Unidos, en cambio en cabezas femorales aparece también Finlandia aunque con menor presencia.


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En general Estados Unidos es el país que tiene presencia en 11 de las 14 áreas tecnológicas analizadas. Sólo en lentillas intraoculares (Alemania y Suiza) y pelo (Italia) no tiene patentes como país titular. En 7 de las 11 áreas que tiene USA como país titular de patentes, no hay ningún otro país.

B.2. Áreas tecnológicas emergentes

Para detectar tecnologías emergente se ha realizado el análisis de co-ocurrencia entre áreas tecnológicas y el año de concesión de la patente; es decir, análisis de la evolución de las áreas tecnológicas.

ÁREAS TECNOLÓGICAS CON PRESENCIA EXCLUSIVA E INCIPIENTE EN EL ÚLTIMO AÑO.

En la siguiente gráfica se aprecia un grupo con presencia exclusiva en el año 2003, correspondiente a la categoría A61L 27/00 "Materiales para prótesis o para revestimiento de prótesis.


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Este grafo muestra áreas emergentes según la fecha de concesión de las patentes para el año 2003. Para estas 8 áreas que aparecen en color naranja, la pregunta es, en qué año aparecían estos conceptos por primera vez, según la fecha en que se solicitaron estas patentes y qué instituciones son las titulares. Para responder estas interrogantes se presentan los resultados según la opción de visualización, grafos de la herramienta de software Tetralogie.

El siguiente grafo de forma ovalada ordena en su contorno con círculos rojos, las áreas tecnológicas y las enlaza con líneas hacia los años ubicados al interior del ovalo, representados con círculos verdes. Los grafos obtenidos con Tetralogie, se caracterizan además, porque las frecuencias mayores tienen mayor tamaño.

Materiales para prótesis (A61L 27/00) v/s año de solicitud


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Por ejemplo "células animales", A61L 27/38, si bien tiene fecha de concesión 2003 su primera aparición data desde el año 1999 y su mayor presencia se detecta en el año 2000, tal como lo muestra el grafo centrado en las relaciones más fuertes entre las áreas tecnológicas emergentes y los años de solicitud de dichas patentes, siguiente.

Grafo centrado en las relaciones más fuertes entre las áreas tecnológicas emergentes y los años de solicitud de dichas patentes


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Según los grafos anteriores, en la siguiente tabla se resume para cada área tecnológica emergente (aparición exclusiva según año de concesión 2003), los años en los cuales fueron solicitadas y los años en los cuales tienen su mayor presencia.

Área tecnológicas emergentes
2003 (año concesión)
Primera aparición
(año solicitud)
Mayor presencia
A61L27 Materiales para prótesis o para revestimiento de prótesis    
A61L 27/60 Para emplear en piel artificial 1995 1995
A61L 27/20 Polisacáridos 1997 2000
A61L 27/38 Células animales 1999 2000
A61L 27/26 Mezcla de materiales macromoleculares 1999 1999
A61L 27/32 Materiales que contienen fósforo 2000 2000
A61L 27/42 Que tienen una matriz inorgánica 2000 2002
A61L 27/46 Con rellenos inorgánicos 2002 2002
A61L 27/12 Que contienen fósforo 2002 2002

Áreas tecnológicas emergentes v/s Instituciones titulares


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En este grafo se aprecia que la empresa con mayor actividad en este grupo es Ethicon, Inc. para la cual se muestra en la siguiente tabla, en que áreas existen instituciones competidoras.

Empresa Área tecnológica Competidor
Ethicon Inc. A61L27 Materiales para prótesis o para revestimiento de prótesis  
  A61L 27/16 Sólo carbono-carbono  
  A61L 27/44 Que tienen una matriz macromolecular  
  A61L 27/22 Polipéptidos o sus derivados  
  A61L 27/58 Materiales reabsorbibles  
  A61L 27/54 Materiales biológicamente activos  
  A61L 27/56 Materiales porosos o celulares Ben-gurion university
  A61L 27/34 Materiales macromoleculares Novartis
  A61L 27/18 No sólo carbono-carbono Advances Bio Surface

C) PALABRAS DEL TÍTULO, (correspondientes al campo TI de los documentos de patentes):

MULTITÉRMINOS. CLUSTER TEMÁTICOS SEGÚN AÑOS.

Los multitérminos como técnica de análisis, pueden entregar valiosa información en función del área de conocimiento estudiada y con el apoyo de los especialistas en el tema. Efectivamente, muchos investigadores tienden a relacionar 2 conceptos uniéndolos por medio de un guión.

En la siguiente gráfica se muestran clusters temáticos creados a partir de los conceptos presentes en los documentos de patentes que fueron concedidas entre los años 2000-2003, y que utilizan en el título palabras compuestas (unidas por guión) agrupadas según el año en el cual fueron solicitadas las patentes, entendiendo que es la fecha más temprana en la cual se trabajaron estos conceptos.


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Dado el nivel técnico de los cluster y con el objetivo de validar si efectivamente los términos que aparecen unidos por un guión, tienen un sentido especial se solicitó la opinión de la especialista, Dra. Carmen Alicia Cardozo de Martínez del Instituto de Biotecnología, de la Universidad Nacional de Colombia, quien entregó el siguiente análisis:

"Efectivamente si tienen un sentido estos multitérminos agrupados. Los puntos de interconexión muestran que tipos de estimulo han utilizado para mejorar la respuesta del polímero que se usó. Estos polímeros son como una gasa de un tamaño de poro determinado y dentro de ellos se impulsan las células vivas con sus productos, pero para que crezcan y se mantengan se deben usar unas sustancias que los estimulen. Esto es lo que muestra la gráfica".

Consultada si además de tratarse de clusters de multitérminos la agrupación por años indicaba alguna tendencia temática, la respuesta fue la siguiente:

"Efectivamente se puede identificar la evolución temática, que en este caso muestra un abanico de tendencias: mineralización ósea y precipitación mineral en relación con los equivalentes óseos y dentales cuya importancia radica en inducirlos in vitro y mantenerlos in vivo. Cultivos libres de suero porque este es un reto que tiene la comunidad científica en relación con la proliferación de las células las cuales idealmente deben crecer sin él pero hasta el momento no se ha logrado. Los factores de crecimiento como diversos estimuladores del crecimiento y de la modulación de los medios de trabajo sobre los polímeros".

6. Conclusiones

Las patentes como fuente de información técnica de incalculable valor, permiten que los métodos y herramientas de análisis utilizadas en el proceso de Vigilancia Tecnológica aporten indicadores cuantificables y señales oportunas de tendencias y evolución de las líneas de investigación en las que se trabaja actualmente.

Tal como se comprobó en este trabajo, en el área tecnológica de Biopolímeros las temáticas de implantes en piel, huesos y tejido, presentan novedosas líneas de desarrollo tanto en Prótesis como en materiales para prótesis que aparecen por primera vez en el año 2003.

El presente trabajo además de las herramientas de software y de los métodos de análisis adecuados contó con la asistencia de una especialista en Biomédica que desde un inicio aportó las palabras claves, validó la estrategia de búsqueda y la técnica de clusters de multiiterminos por años. En este caso en particular efectivamente, los conceptos unidos por guión tienen especial sentido, y en el contexto de los años permiten definir las líneas de investigación más actuales. Sin embargo, los análisis son complementarios, ya que la detección de áreas tecnológicas y conceptos (palabras del titulo) emergentes también, aportan conocimiento valioso para los especialistas en el tema.

Las comparaciones técnicas entre las dos herramientas de software utilizadas, serán objeto de nuevas publicaciones, dirigidas a analistas de información.


Notas :

[1] palabras especialmente relacionadas unidas por un guión.

[2] www.delphion.com

[3] El número que aparece en un círculo blanco es la frecuencia (cantidad de patentes)