Il corallo stampato in 3D potrebbe creare innesti ossei vitali, affermano i ricercatori di Singapore
Potrebbe presto esserci un nuovo metodo per creare innesti ossei incorporando materiali di corallo in impianti stampati in 3D.
Attualmente, le ossa malate o danneggiate vengono riparate o rigenerate utilizzando una delle tre procedure chirurgiche. Le ossa possono essere prelevate dal corpo del paziente, estratte dai morti o può essere utilizzato un sostituto osseo da polimeri e altri materiali.
I ricercatori del Center for Additive Manufacturing ( AM.NUS ) della National University of Singapore stanno attualmente analizzando la potenza dell’utilizzo di materiali di corallo per impianti personalizzati stampati in 3D per pazienti con malattie ossee o fratture che necessitano di un innesto osseo .
Ad aprile è iniziato un progetto di quattro mesi, in collaborazione con Popeye Marine Biotechnology con sede a Taiwan . Una polvere di corallo di carbonato di calcio coltivata per la stampa 3D è stata fornita da Popeye, mentre AM.NUS ha supervisionato i test.
Quando è stato chiesto, un portavoce dell’azienda ha dichiarato a The Straits Times che ci sono solo sei specie di coralli adatte all’uso nelle ossa umane, ma ha trascurato di dire quale varietà è stata utilizzata per l’esperimento.
Secondo un ricercatore senior presso il Tropical Marine Science Institute del NUS, il dott. Jani Tanzil, gli scheletri scleractiniani sono stati applicati come sostituti ossei. Questi sono coralli duri di tre famiglie: Acropora, Porites e Goniopora.
Il professore associato Lu Wen Feng, direttore di AM.NUS, che ha gestito il braccio NUS del progetto, ha affermato che una tecnica denominata stampaggio è stata utilizzata finora dagli scienziati per creare impianti ossei in corallo. Invece, la stampa 3D potrebbe essere in grado di creare modelli più complessi.
Le ossa umane sono di natura spugnosa, non dissimili dai coralli date le loro microstrutture porose. Il prof Lu ha affermato che le tecniche di innesto osseo sono state a lungo studiate con i coralli in sostituzione a causa di questa somiglianza. Ha affermato che l’attaccamento cellulare e la crescita ossea sono migliorati dalla porosità, il che rende i materiali corallini una possibile corrispondenza.
Il ricercatore principale dello studio, il prof. Jerry Fuh, ritiene che gli innesti ossei stampati in 3D aprano la possibilità di personalizzare la forma e la porosità dell’impianto osseo per ogni paziente.
Un impianto osseo stampato in 3D offre una serie di vantaggi come un adattamento più personalizzato e una minore rimozione dei tessuti molli, che preserva le condizioni dei tessuti nel sito chirurgico. Il dottor Vincent Seah, chirurgo ortopedico degli ospedali Parkway East e Mount Elizabeth Novena, ha spiegato che le aree di composizione e biodegradabilità dei materiali corallini necessitano ancora di esplorazione e che gli impianti stampati in 3D hanno catturato un grande interesse. (inserire foto corallo 3.jpg)
Il Dr. Henry Soeharno, un consulente del Dipartimento di Chirurgia Ortopedica del Singapore General Hospital, ha spiegato che i sostituti ossei sintetici creano una struttura di mappatura per la crescita di nuovo osso e che la biodegradazione del materiale sintetico deve corrispondere al tasso di crescita ossea , aggiungendo che questa operazione può richiedere da 1 a 2 anni.
Andando avanti, una possibile area che i ricercatori esploreranno è come rendere biodegradabile il materiale in polvere di corallo. Il carbonato di calcio non si biodegrada completamente nel corpo umano, quindi il prof. Fuh ha affermato che ciò includerebbe più additivi o sostanze chimiche aggiunte al processo. Garantire che l’impianto osseo sia in grado di mantenere la sua forma e la sua struttura porosa nel sito del trapianto in modo che il nuovo osso abbia il tempo di guarire e ricrescere sarà la sfida più grande.
Una vivace area di ricerca, secondo il biologo marino del NUS Huang Danwei, è la sintesi in laboratorio del carbonato di calcio che si trova nel materiale corallino e nel calcare. Le soluzioni di stampa 3D saranno più sostenibili nel prossimo futuro, più velocemente diventerà scalabile per produrre la polvere simile al corallo necessaria.
