Stampa 3D medicale: il bio-vetro sostituisce la cartilagine.

Biopolimero stampa 3D

La collaborazione tra l’Imperial University of London e la nostra Università di Milano-Bicocca, ha dato alla luce un materiale innovativo per i trattamenti chirurgici. La medicina rappresenta, da sempre, uno dei campi fondamentali di sviluppo e ricerca per ogni tipo di tecnologia innovativa. Con l’avvento della stampa 3D e con le nuove concezioni di manifattura additiva, la distanza tra ingegneria e medicina risulta essere ancora più sottile. 

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Ci troviamo in un periodo storico dove la ricerca continua e progressiva di migliori soluzioni tecnologiche, si fonde con l’obiettivo di migliorare i trattamenti medici e soprattutto di minimizzare i rischi delle operazioni chirurgiche. Proprio per questo, la biomedica sta progressivamente rappresentando uno dei maggiori settori di sviluppo della stampa 3D.

Come creare pelle e cartilagine con la stampa 3D.

Gli ultimi mesi hanno rappresentato un periodo di rapido e notevole progresso scientifico in ambito di stampa 3D medicale. Oltre al nuovo materiale di cui andremo a parlare successivamente, l’innovazione arriva dalla Svizzera, precisamente Department of Health Sciences and Technology di Zurigo, dove è stata ricreata una in maniera fedele e perfettamente compatibile. Tutto questo è possibile grazie ad un biopolimero.

Sì, perché se tutto questo si limitasse ad una ricreazione di un particolare cartilagineo, verrebbe meno la compatibilità con il corpo del paziente, ed esso sarebbe costretto a vivere con un particolare plastico “cucito” sull’epidermide. Il procedimento invece, parte dall’installazione delle cellule proprio all’interno del particolare riprodotto, ed il biopolimero rappresenta uno “scaffold” ovvero un sostegno in grado di contenere cellule umane. L’invenzione sbalorditiva riguarda il periodo successivo all’operazione.

Difatti una volta impiantata la nuova porzione cartilaginea, il biopolimero venuto a contatto con le cellule del corpo, si smaterializza lentamente, lasciando la naturale struttura cellulare del paziente e ricollegando le cellule corporee con quelle presenti nella cartilagine stampata in 3D.

Questo processo rende compatibile al 100% la “protesi” ricostruita, aprendo nuovi orizzonti nei trattamenti medici legati non solo ad amputazioni totali, ma anche a malattie che colpiscono il corpo, degenerando alcune parti di tessuto. Tutto questo è stato possibile grazie alla Startup svizzera CellInk, una realtà specializzata nella creazione di materiali per realizzazioni in 3D, dedicate al settore biomedico e medico.

Stampa 3D per cartilagine, organi e parti umane.

La sfida, dopo la creazione di una cartilagine completamente compatibile, si sposta sulla creazione di nuovi materiali (proprio come il biopolimero citato precedentemente) capaci di sostituire organi ed arti umani malati o asportati.

Com’è possibile notare dal video questa invenzione, frutto di una collaborazione tra le due università italiana ed inglese, rappresenta qualcosa di assolutamente futuristico. Il materiale in questione riesce, dopo essere stato tagliato mediante una lama di un bisturi, a ricomporsi perfettamente. Questo sconvolge i confini medici, soprattutto per quanto riguarda i trattamenti chirurgici che comprendono la progettazione di protesi e di supporti interni.

 

A tutti gli effetti si tratta di un “bio-glass” ovvero di un materiale composto da silicio e policaprolattone, un polimero biodegradabile molto utilizzato nelle suture interne.

 

 

 

Presenta delle caratteristiche fisiche molto importanti, in quanto è flessibile durevole e molto resistente, ma la sua proprietà più interessante riguarda l’essere completamente biodegradabile, biocompatibile ed “auto-rigenerante”.

 

La Prof. Laura Cipolla dell’Università di Milano-Bicocca ha dichiarato: “Abbiamo progettato un nuovo approccio chimico per forzare il policaprolattone a fondersi ed a convivere in modo stabile con un componente inorganico come il silicio.

Il campo di applicazione del bio-glass 3D è molto esteso, dalla ricostruzione di cartilagini delle articolazioni di braccia e gambe, fino a sostituire completamente le attuali logiche di trattamento delle patologie spinali. Nel video-rendering si sottolinea la completa compatibilità del materiale con ossa e tessuti umani.

 

Fonti:

  • http://www.3ders.org/articles/20160512-new-3d-printed-shock-absorbing-bio-glass-could-be-used-for-cartilage-implants.html

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