Stampa 3D indicata per essere un metodo efficace per la creazione di medicazioni per ferite
Il bioprinting 3D non riguarda solo la ricerca di stampa degli organi di lavoro, anche se questo è l’obiettivo di molti nel campo. Ma ha anche molte altre applicazioni immediate, come, per esempio, migliori medicazioni delle ferite. In una tesi dal titolo ” Progettazione di una crema idratante a base di nanocellulosa stampata in 3D per applicazioni di medicazione delle ferite “, uno studente di nome Cristian Ghibaudo discute sull’uso della biostampa 3D per creare trattamenti migliori delle ferite. Ghibaudo indica un progetto chiamato Onskin, per il quale lo scopo è sviluppare nuove medicazioni per ferite basate su cellulosa microfibrillare, o MFC e materiali sostenibili.
Il concetto è stato sviluppato in quattro moduli: il modulo idratante (M1), il modulo assorbente (M2), il modulo barriera (M3) e il modulo di supporto (M4). Il documento si concentra sul modulo di idratazione, che ha diversi requisiti:
La ferita deve essere mantenuta umida
L’essudato della ferita deve essere rimosso
Deve essere meccanicamente stabile sotto una moderata compressione e forze di taglio
Deve mantenere la sua forma per impedire la macerazione
Deve essere stampabile in 3D
Deve essere adatto alla pelle
Deve essere sterile
Dovrebbe essere in grado di essere applicato senza causare alcun dolore al paziente
Dovrebbe essere disponibile su richiesta
Deve consentire le attività quotidiane del paziente
Ghibaudo discute l’uso di idrogel di nanocellulosa bioprinted, con o senza cellule viventi incluse.
“Un ulteriore miglioramento sarebbe utilizzare MFC funzionalizzati con cellule, fattori di crescita, antimicrobici e utilizzare questo materiale come bioink per medicazioni su misura per le ferite”, aggiunge. “Anche elettronica stampata e biosensori potrebbero essere integrati nella struttura della medicazione delle ferite, per una gestione intelligente e personalizzata delle ferite”.
Dopo lo sviluppo e la caratterizzazione dei materiali è stato completato, diversi prototipi di medicazione sono stati stampati in 3D. Sono stati prodotti due tipi di prototipi: piatto e concavo.
“Per la stampa è stata utilizzata la stampante BioX fornita da CELLINK, Figura 49, ed è stato usato CELLINK come inchiostro di supporto per la struttura concava, Figura 50,” afferma Ghibaudo. “Per la struttura concava è stato utilizzato un ugello conico di 0,41 mm, mentre per la struttura piatta è stato utilizzato un ugello conico di 0,25 mm, per avere una risoluzione migliore. La stampa a tempo era di circa 7 ore per la struttura convessa mentre solo 30 minuti per la struttura a doghe. ”
Il prototipo concavo presentava diversi svantaggi, tra cui il fatto che occorsero sette ore per la stampa. L’ugello da 0,41 mm ha creato una bassa risoluzione di stampa, anche se una risoluzione più elevata avrebbe richiesto un tempo di stampa ancora più lungo. Inoltre, i canali del prototipo dovevano essere progettati dal file STL; non possono essere creati automaticamente dal processo di stampa.
Il prototipo piatto, d’altra parte, aveva buone proprietà meccaniche e alta risoluzione, oltre a essere stampato in soli 30 minuti. Pertanto, il prototipo piano è stato selezionato come la scelta migliore per il modello finale. Entrambi i prototipi sono stati progettati per coprire una ferita interna del gomito e la medicazione piatta si è dimostrata sufficientemente flessibile da coprire la superficie irregolare.
“Alla fine, viene mostrato in questo lavoro la caratterizzazione basata su idrogel MFC / alginato con test reologico e meccanico”, spiega Ghibaudo. “Le proprietà MFC1 e MFC8 sono state valutate e confrontate con diverse quantità di alginato nelle composizioni. Il materiale scelto per questa applicazione è una combinazione di cellulosa microfibrillata, enzimatica o carbossilmetilato e alginato con un rapporto 80:20 “.
Una volta sistemato il miglior design, è stato riscontrato che le medicazioni con ferita stampate in 3D possono essere molto efficaci; sia il materiale che la struttura della medicazione hanno soddisfatto i requisiti sopra elencati.
