Contesto della produzione additiva in odontoiatria
La stampa 3D ha assunto un ruolo crescente nel settore dentale, grazie alla capacità di realizzare dispositivi personalizzati in tempi contenuti e con elevate tolleranze dimensionali. In Germania circa nove milioni di persone ogni anno richiedono protesi dentarie – dalle corone ai ponti fino alle dentiere complete – e le tecniche tradizionali spesso comportano costi elevati e tempi di attesa considerevoli. La scelta di impiegare la produzione additiva in questo ambito mira a rispondere a queste esigenze, offrendo soluzioni su misura che si adattano alla morfologia del paziente e garantiscono un montaggio più rapido.
Obiettivo della ricerca e principio attivo integrato
Il dottorando Marius Behnecke, impegnato in un percorso di dottorato congiunto tra l’Università di Scienze Applicate di Osnabrück e l’Università di Osnabrück, sta sviluppando un materiale composito che unisce alla struttura meccanica tipica delle resine odontotecniche l’azione antisettica della clorexidina. Il rilascio locale di questo principi attivo ha lo scopo di prevenire le infiammazioni gengivali e gli accumuli batterici sulle superfici protesiche, senza disperdere il farmaco nell’organismo e riducendone così gli eventuali effetti collaterali sistemici.
Caratteristiche del materiale bioattivo
La formulazione di partenza è costituita da una miscela di monomeri liquidi, particelle di vetro per garantire resistenza e stabilità, e clorexidina in forma dispersa. L’omogeneità di distribuzione del principio attivo all’interno della matrice plastica è fondamentale per assicurare un rilascio costante nel tempo. Il materiale deve inoltre rispettare gli standard meccanici richiesti in dentistica, mantenendo la durevolezza necessaria alle sollecitazioni masticatorie e agli agenti chimici della bocca.
Processo di stampa e principali sfide tecnologiche
La realizzazione delle protesi avviene tramite polimerizzazione strato dopo strato con lampade UV. Occorre calibrare con precisione tempi e intensità di esposizione per non compromettere né le proprietà chimico-fisiche del materiale, né la stabilità del farmaco incorporato. Un altro punto critico consiste nel prevenire la separazione delle fasi liquida e solida durante la lavorazione, in modo che ogni porzione di prodotto mantenga la stessa concentrazione di clorexidina. L’obiettivo è ottenere superfici prive di difetti, capaci di aderire perfettamente ai tessuti orali e di assicurare un’efficace pulizia anche nelle zone di difficile accesso.
Vantaggi per pazienti e sistema sanitario
Le protesi con superficie bioattiva offrono più di un semplice supporto strutturale: l’azione antisettica locale contrasta la formazione di placca e biofilm, riducendo la necessità di interventi correttivi successivi. Ciò si traduce in un risparmio sui costi di trattamento per l’utente finale e in una diminuzione delle spese complessive per il sistema sanitario. Inoltre, la personalizzazione digitale del manufatto migliora il comfort durante l’utilizzo e accelera le tempistiche dalla progettazione alla consegna.
Prospettive applicative oltre l’odontoiatria
La docente Svea Petersen, titolare della cattedra di Chimica e Modificazione delle Superfici dei Biomateriali Polimerici, sottolinea che questo approccio può essere esteso ad altre discipline mediche. In ortopedia, per esempio, l’integrazione di agenti antimicrobici nei materiali protesici potrebbe prevenire le complicazioni post-operatorie; nel settore degli impianti, superfici bioattive contribuirebbero a un migliore ancoraggio osseo e a un controllo locale delle cariche batteriche.
Ruolo del progetto 3D-Perm e finanziamento comunitario
La ricerca rientra nel quadro del progetto 3D-Perm, sostenuto da fondi dell’Unione Europea con l’obiettivo di promuovere l’adozione di tecnologie di produzione additiva in ambito sanitario. Grazie a questo contributo, il team può accedere a strumentazioni avanzate e collaborare con laboratori specializzati, accelerando le fasi di sperimentazione e validazione clinica. Tale sinergia tra università, industria e istituzioni pubbliche rappresenta un modello di trasferimento tecnologico che punta a portare rapidamente i risultati del laboratorio alla pratica quotidiana.
