Sviluppo di Implantati Metallici Antibatterici Stampati in 3D presso la Washington State University
Un gruppo di ricercatori della Washington State University (WSU) ha recentemente sviluppato un nuovo tipo di impianto chirurgico, capace di uccidere l’87% dei batteri stafilococco, una delle cause principali delle infezioni post-operatorie. Pubblicato sull’International Journal of Extreme Manufacturing, questo progresso potrebbe rivoluzionare il controllo delle infezioni in interventi chirurgici comuni, come le sostituzioni dell’anca e del ginocchio.
La Sfida delle Infezioni negli Impianti Chirurgici
Gli impianti chirurgici tradizionali, spesso realizzati in titanio, sono stati sviluppati oltre mezzo secolo fa e mostrano limitazioni nel prevenire le infezioni. Le infezioni possono verificarsi immediatamente dopo l’operazione o come complicazioni secondarie, portando spesso a interventi di revisione. Attualmente, i medici si affidano principalmente agli antibiotici per trattare queste infezioni, ma nel 7% dei casi, è necessario rimuovere e sostituire l’impianto.
Innovazione nei Materiali per Implantati: Titanio, Tantalio e Rame
Per affrontare questa sfida, il team di ricerca della WSU ha utilizzato la stampa 3D per sviluppare un nuovo materiale per impianti, integrando il 10% di tantalio e il 3% di rame nella lega di titanio. Questa composizione innovativa permette al rame di distruggere quasi tutte le pareti cellulari dei batteri a contatto con la superficie del materiale, mentre il tantalio favorisce la crescita sana delle cellule nelle ossa e nei tessuti vicini, accelerando la guarigione.
Ricerca Approfondita e Risultati Promettenti
Durante tre anni di studi, i ricercatori hanno esaminato a fondo le proprietà meccaniche, biologiche e antibatteriche dell’impianto, sia in laboratorio che in modelli animali. Hanno anche studiato la durabilità del materiale per assicurarsi che gli ioni metallici non si staccassero e non migrassero nei tessuti adiacenti, evitando così potenziali tossicità.
Prospettive Future e Potenziale Commerciale
I ricercatori si stanno ora concentrando sul migliorare ulteriormente l’efficacia antibatterica dell’impianto, puntando a un tasso di morte batterica superiore al 99%, senza compromettere l’integrazione dei tessuti. Si stanno anche assicurando che i materiali mantengano prestazioni elevate sotto condizioni di carico reali, come quelle che i pazienti possono sperimentare nelle attività quotidiane.
Lavorando con l’Ufficio di Commercializzazione della WSU, il team ha già depositato un brevetto provvisorio per il loro impianto innovativo. Il progetto ha ricevuto finanziamenti dal National Institutes of Health e ha beneficiato della collaborazione con la Stanford University e il College of Veterinary Medicine della WSU. Questa ricerca apre nuove possibilità nel campo della chirurgia implantare, combinando la lotta contro le infezioni con l’integrazione efficace dei tessuti.
CREDITO
Università statale di Washington