La tubercolosi (TB) in età infantile presenta sfide diagnostiche e terapeutiche differenti rispetto ai casi adulti. I bambini spesso non sviluppano la tosse produttiva necessaria per l’esame del catarro e manifestano sintomi generici quali febbre intermittente, perdita di peso e affaticamento. Nei Paesi con risorse limitate, l’assenza di infrastrutture avanzate rende ancora più complesso individuare e curare la malattia. In questo contesto, la produzione additiva offre soluzioni su misura per ognuna di queste problematiche.
Modelli anatomici personalizzati per diagnosi e pianificazione chirurgica
Ricercatori della Maharaja Ranjit Singh Punjab Technical University e di Chitkara University hanno prodotto modelli 3D delle vie respiratorie e delle strutture ossee coinvolte dalla TB extrapolmonare. Utilizzando scanner medici e tomografia computerizzata, i dati DICOM vengono trasformati in mesh digitali che consentono di realizzare repliche fisiche in PLA o resine biocompatibili. Questi modelli supportano i chirurghi nella preparazione di interventi complessi, ad esempio per l’asportazione di lesioni vertebrali o linfonodali, riducendo i tempi operatori e migliorando la precisione.
Compresse orali a rilascio controllato con Fused Deposition Modeling
Un gruppo di studio ha impiegato la tecnologia FDM per ottenere compresse di isoniazide personalizzate. Attraverso la fusione di idrossipropil cellulosa e altri polimeri farmaceutici, si è riusciti a variare i tempi di dissoluzione tra 40 e oltre 800 minuti, semplicemente modificando la densità e la geometria interna del pezzo. Questa possibilità consente di ottimizzare la dose per fasce d’età diverse senza alterare il principio attivo, aspetto particolarmente utile per i bambini di età compresa tra 1 e 4 anni.
Scaffold per trattamento della tubercolosi spinale
Thincr Technologies, in collaborazione con un team di ingegneri biomedici, ha sviluppato scaffold a struttura esagonale tronca in ceramica bioattiva e gelatina caricata con streptomicina. Il materiale ibrido, stampato mediante stereolitografia, ha mostrato una resistenza a compressione elevata (da 1,5 fino a quasi 4,8 MPa) e ha rilasciato il farmaco in modo graduale (tra il 4,9% e il 6,5%) garantendo un’azione locale diretta sui batteri. L’analisi al microscopio elettronico ha confermato la perfetta integrazione tra paste e reticolo poroso.
Dispositivi diagnostici portatili e a basso costo
Per migliorare l’accesso ai test di conferma, è stata ideata una versione compatta di microscopio invertito, assemblato con componenti stampati in 3D e lenti standard. Un altro progetto ha realizzato un involucro personalizzato per un dispositivo a fluorescenza UV abbinato a un’app per smartphone: tale sistema individua il DNA di Mycobacterium tuberculosis con una sensibilità fino a 10 femtogrammi per microlitro e fornisce risultati in circa 45 minuti, tempi ben inferiori a quelli dei metodi tradizionali.
Innovazioni nei sistemi impiantabili a rilascio sequenziale
Sono stati sperimentati impianti multilayer a due compartimenti, stampati in polilattide-co-glicolide, capaci di somministrare rifampicina e isoniazide in momenti diversi. L’incapsulamento di rifampicina in ipromellosa acetato succinato garantisce il rilascio nell’intestino, mentre l’idrossipropil cellulosa rilascia subito l’isoniazide nello stomaco. Questo design preserva la stabilità dei principi attivi e aumenta la biodisponibilità.
Applicazioni emergenti: ceramiche mesoporose e microaghi transdermici
Nuove ricerche hanno abbinato ceramiche mesoporose a polimeri degradabili per un rilascio prolungato di farmaci dopo interventi osteoarticolari. Altri studi hanno dimostrato l’efficacia di patch a microaghi in PA per l’erogazione transdermica di rifampicina, superando i problemi di degradazione gastrica e semplificando la somministrazione domiciliare.
Sfide e prospettive regolatorie
La standardizzazione dei parametri di stampa e la validazione clinica rimangono fondamentali. Gli enti regolatori come l’EMA e la FDA richiedono un controllo stringente su riproducibilità, biocompatibilità e sterilizzazione dei dispositivi. Solo una parte delle soluzioni sperimentali ha avviato il processo di revisione normativa, mentre la produzione su larga scala è ancora limitata a pochi centri specializzati.
Modelli di produzione decentralizzata
Si sta prendendo in considerazione un modello distributivo in cui ospedali e cliniche regionali possano fabbricare internamente impianti o compresse personalizzate. Questo approccio ridurrebbe i tempi di trasporto, alleggerirebbe la catena di approvvigionamento e garantirebbe un rapido accesso alle terapie nelle aree remote.
