Nel recente articolo ” Preparazione e caratterizzazione delle attività antibatteriche della stampa 3D di dischi di polietereterchetone rivestiti con vari rapporti di ampicillina e sali di vancomicina “, i ricercatori taiwanesi stanno sperimentando rivestimenti innovativi per materiali come PEEK. Utilizzando una stampante 3D personalizzata, il team ha fabbricato dischi campione rivestiti con sali di ampicillina e / o vancomicina.
Riferendosi al polietereterchetone (PEEK) come un “polimero interessante”, gli autori notano che è stato utilizzato in precedenti applicazioni come l’ingegneria ossea e tissutale, fungendo da polimero semicristallino che offre adeguate somiglianze con l’osso umano, rendendolo un buon candidato “per impianti ortopedici. Ci sono sfide, tuttavia:
“… temperature relativamente elevate di fusione (~ 340 ° C) e transizione vetrosa (~ 190 ° C) per PEEK rispetto ai polimeri tradizionali a basso contenuto di cristallino utilizzati nelle stampanti 3D commerciali basate sulla modellazione fusa causano difficoltà nella loro rapida produzione.”
Qui, i ricercatori hanno impiegato la loro Black Magic 3D Prusa i3 per fabbricare i loro campioni di picco.
“Vari rapporti di sale di ampicillina sodica e / o vancomicina sodica miscelati con il polimero di idrolisi PLGA sono stati rivestiti sui dischi PEEK stampati in 3D usando il rivestimento a immersione. I profili di rilascio degli agenti antibiotici in vitro dalle superfici dei dischi PEEK nelle soluzioni tampone e i loro test di inibizione batterica sugli organismi sono stati condotti in questo studio per valutare le proprietà antibatteriche dei dischi PEEK “, spiegano i ricercatori.
I ricercatori hanno utilizzato un tubo di metallo per collegare l’ugello riscaldato al sistema di ingranaggi, quindi hanno impostato due temperature rispettivamente a 340 ° C e 360 ° C, per far fondere i filamenti nell’ugello e rilasciarli in forma di stalagmite mentre si forma la stampa 3D campioni. Durante lo studio hanno deciso di “ri-modificare” l’ugello e il tubo di metallo, rendendosi conto che il diametro dell’ugello era un problema, causando gravi guasti nelle stampe.
Per l’ugello riscaldato, i diametri di 0,8 mm e 1,0 mm non hanno prodotto le forme stalagmite appropriate; tuttavia, il gruppo di ricerca ha avuto successo dopo essere passato a un diametro di 0,6 mm.
L’area del tubo metallico con un diametro di 2 mm collegato all’ugello ha iniettato il materiale PEEK senza problemi, molto meglio della stampante 3D commerciale iniziale utilizzata dai ricercatori.
“Per i test del profilo di rilascio del farmaco degli agenti antibiotici nella soluzione tampone, sono stati osservati profili di rilascio del farmaco stabili per ampicillina e / o vancomicina dai campioni nella soluzione tampone e hanno reso le concentrazioni di agenti antibiotici nella soluzione tampone superiori ai valori di MIC 90 su S. aureus entro 30 giorni di test “, hanno concluso i ricercatori.
“Le bioattività dell’ampicillina e / o della vancomicina caricate sui substrati in PEEK possono durare almeno 28 giorni. Il rapporto di carico di vancomicina (50%) e ampicillina (50%) sul substrato PEEK ha mostrato buone prestazioni antibatteriche rispetto ad altri campioni. Questo studio ha dimostrato che un metodo di stampa 3D semplice ed economico per la preparazione di materiale PEEK / agente antibiotico può avere ulteriori applicazioni nella tecnologia biomedica. ”
