Materiale composito rinforzato a livello nanometrico
Un team della University of Waterloo ha messo a punto un materiale stampabile in 3D le cui caratteristiche strutturali e biologiche si avvicinano a quelle dell’osso umano. La formula combina un trigliceride con nanoparticelle di idrossiapatite, minerale già presente nel tessuto osseo naturale. Le particelle di idrossiapatite garantiscono la resistenza meccanica necessaria e offrono una superficie biocompatibile che favorisce l’adesione e la crescita delle cellule osteogeniche.
Produzione su misura grazie ai dati TC
Il processo inizia con l’acquisizione di immagini TC del tratto osseo da riparare. Utilizzando software di progettazione computerizzata, i ricercatori modellano il pezzo di osso da sostituire, tenendo conto delle geometrie complesse del paziente. La stampa 3D conferisce al trapianto una precisione millimetrica, eliminando la necessità di interventi di sagomatura durante l’intervento chirurgico.
Integrazione e fissaggio senza viti
Dr. Thomas Willett, del Dipartimento di System Engineering, spiega che la tecnologia permette di incorporare strutture di ancoraggio direttamente nel trapianto. In questo modo non servono più viti e placche metalliche, dato che le forme ingegnerizzate mantengono l’impianto stabile all’interno del letto osseo. Elizabeth Diederichs, dottoranda coinvolta nel progetto, sottolinea l’impatto di questo approccio sui risultati dell’intervento e sulla riabilitazione dei pazienti.
Risultati sperimentali e prospettive
Studi condotti nel 2024 hanno dimostrato che il materiale si integra gradualmente con il tessuto circostante e viene poi rimpiazzato da osso naturale. I test meccanici hanno confermato una rigidezza comparabile a quella dell’osso corticale, mentre le prove in vitro hanno evidenziato un’ottima proliferazione delle cellule ossee sulla matrice stampata.
Applicazioni in medicina veterinaria
Oltre all’impiego umano, il gruppo della University of Waterloo valuta l’utilizzo di questi trapianti su animali. Interventi su animali da compagnia con gravi difetti ossei potrebbero ridurre la necessità di amputazioni, migliorando la qualità di vita degli animali.
