Dal progetto europeo al laboratorio
All’interno del programma Horizon BIOMET4D, l’IMDEA Materials Institute ha confrontato due leghe riassorbibili – la zinc-magnesio Zn1Mg e la magnesio-terre rare WE43MEO – realizzate sia per estrusione convenzionale sia tramite LPBF. Dopo la stampa, tutti i campioni sono stati trattati con Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) per creare strati ceramici protettivi.
La sorpresa del test di corrosione
Nei bagni simulanti il plasma corporeo a 37 °C, i pezzi Zn1Mg prodotti con LPBF hanno mostrato un tasso di corrosione inferiore e più regolare rispetto agli omologhi estrusi, grazie a una pellicola di fosfati ricca di Ca/P che sigilla i difetti dello strato ossido. Al contrario, i campioni WE43MEO ottenuti per LPBF si sono degradati più in fretta della versione lavorata plasticamente: l’analisi SEM ha rivelato zone d’ossido disomogenee che fungono da “vie veloci” per gli ioni Cl⁻.
Che cos’è davvero il PEO
Il PEO impiega micro-scariche ad alta tensione in un elettrolita alcalino; le scariche fondono localmente la superficie e formano un rivestimento oxide-ceramico ben ancorato. Studi universitari indicano che la composizione dell’elettrolita, l’energia impulso e la frequenza micro-discarica determinano porosità e fasi cristalline dello strato, influenzando sia la resistenza a corrosione sia l’adesione cellulare.
Implicazioni cliniche
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Stent e viti riassorbibili in Zn1Mg: la combinazione LPBF + PEO offre degradazione controllata e buona resistenza meccanica fino a 12 settimane, periodo sufficiente alla calcificazione ossea.
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Revisione del workflow WE43MEO: i ricercatori propongono di integrare un ricottura post-PEO o di variare il duty cycle per ottenere strati più uniformi prima di procedere ai test in vivo.
Prossimi passi
Il consorzio lavorerà su gradienti di composizione regolati in stampa (zinc-ricco in superficie, magnesio nel core) e su rivestimenti PEO a pH modulato, per ridurre ulteriormente i picchi di idrogeno rilasciato nei primi giorni post-operatori
