L’ETH di Zurigo sviluppa uno stent per vie aeree stampato in 3D bioriassorbibile

L’ETH di Zurigo , insieme all’Ospedale universitario di Zurigo e all’Università di Zurigo , hanno sviluppato uno stent per le vie aeree bioriassorbibili . Gli stent personalizzati sono stampati in 3D utilizzando l’elaborazione digitale della luce (DLP) e si basano su scansioni TC dei pazienti. I dispositivi sono realizzati con una resina biocompatibile sufficientemente flessibile da sostituire la trachea. Inoltre, lo stent si assorbe nel corpo dopo l’intervento chirurgico dopo sette settimane, sostituendo la necessità di una procedura chirurgica per rimuovere lo stent.

Il materiale è un fotoinchiostro a doppio polimero (oligomero) e finora è stato testato sui conigli. Il team rivela inoltre che possono modificare e personalizzare la bioriassorbibilità degli stent. Ciò indicherebbe che potrebbero essere in grado di estendere o ridurre significativamente la bioriassorbibilità per diversi tipi di parti.

I macromonomeri utilizzati sono poly ( D , L -lactide- co -ε-caprolactone) s [poly (DLLA- co -CL) s] funzionalizzati, che è analogo agli impianti di policaprolattone (PCL) realizzati con FDM e altre tecnologie per stent e impianti di trachea. Sono un grande fan di PCL e mi meraviglio delle sue capacità e usi nel corpo e nella stampa 3D. Il team di Zurigo ora può rendere il PCL sintonizzabile mescolando quantità di peso molecolare alto e basso in base ai requisiti.

“Ciò ha prodotto oggetti stampati in 3D che combinano la maggiore resistenza derivante dall’elevata densità di reticolazione e l’elevata elasticità fornita da catene polimeriche lunghe e flessibili. La stampa a temperature più elevate con il nostro sistema di riscaldamento personalizzato e l’aggiunta di un polimero a basso MW nella resina ha ridotto la viscosità e ha consentito la generazione di oggetti con architettura complessa ad alta risoluzione e qualità superficiale. Questi inchiostri hanno consentito la produzione di prototipi di stent bioriassorbibili personalizzati per le vie aeree con proprietà meccaniche paragonabili a stent in silicone all’avanguardia “.

Il team ha anche ridotto il fotoiniziatore necessario, probabilmente necessario per il successo dell’impianto. L’impianto risultante non aveva la resistenza alla trazione del silicone, ma le proprietà meccaniche erano adeguate per svolgere il suo ruolo. Hanno anche condotto test di citocompatibilità e, una volta adeguati, hanno eseguito uno studio in vivo sui conigli. In uno dei sei partecipanti allo studio, lo stent è migrato “probabilmente a causa di starnuti”. Vivi e impara, ma la biocompatibilità e la bioriassorbibilità erano adeguate e nessuna parte dello stent è stata recuperata post mortem. Stampato su un Asiga PICO2, questo è un grande passo avanti nell’uso del DLP nel corpo.

In precedenza abbiamo esaminato come gli stent stampati in 3D potrebbero essere utilizzati per il cancro esofageo , incluso un documento di revisione di diversi stent per il cancro esofageo e stent autoespandibili per i malati di cancro esofageo . Abbiamo anche riferito di stent in nitinol a memoria di forma autoespandibile , stent autoespandibili per pazienti pediatrici , stent FDM PLA e PCL per applicazioni cardiovascolari, stent PVA , stent per aneurismi dell’aorta addominale , team della Northwestern che cercano di utilizzare la tecnologia di Carbon per realizzare stent , protesi vascolari bioprintate realizzate dalle cellule del paziente stesso estent polmonari in silicone.

In parte, gli stent sono un bel modo per ottenere l’approvazione del comitato etico locale e sono molto più semplici delle alternative. Gli stent sono anche molto testabili e puoi fare molto con loro. La lega a memoria di forma, chiamata anche stent 4D stampati o autoespandenti, promuove anche questa applicazione perché la memoria di forma potrebbe rendere piccoli stent pieghevoli facili da impiantare tramite la chirurgia del buco della serratura, ad esempio. Potrebbero quindi essere programmati per aprirsi per essere completamente funzionali.

Anche gli stent medicati sono un’area fiorente. Uno stent potrebbe avere cellule stampate su di esso per accelerare la crescita. Il dispositivo potrebbe anche disperdere la medicina nel corpo, promuovere la risposta naturale del corpo o ridurre reazioni come infiammazione o rigetto.

Quindi, in parte stiamo assistendo al reale desiderio dei ricercatori di sperimentare nel corpo con polimeri stampati in 3D e, per questo, gli stent sono il modo più efficace e dimostrabile per iniziare al momento. Ma stiamo anche assistendo a un’applicazione davvero entusiasmante che è molto più vicina di molte altre tecnologie di bioprinting o altre tecnologie di stampa 3D per applicazioni nel corpo. Anche la combinazione di stampa 4D, medicina stampata e bioriassorbibilità potrebbe essere un’area di svolta.

Dal punto di vista dei materiali e della tecnologia, la flessibilità delle resine DLP è stata un problema per molte aziende. Allo stesso tempo, l’uso della stereolitografia (SLA) e della DLP nel corpo è stato problematico per molti anni a causa della vitalità cellulare e della biocompatibilità. Qualsiasi progresso della biocompatibilità in SLA e DLP può trovare applicazioni immediate anche in ambito odontoiatrico o in altre aree, in grandi volumi.

Se questo regge, pensa a Invisalign che non utilizza la stampa 3D per realizzare lo stampo per i loro allineatori trasparenti, ma in realtà stampa l’allineatore finale per l’uso in bocca . Questo è davvero uno studio molto interessante che potrebbe indicare la strada per un uso più ampio di DLP e SLA nel trattamento delle ostruzioni delle vie aeree o, in effetti, di molti altri problemi simili. Potrebbero esserci anche molte applicazioni diverse per questi tipi di stent. Anche con i regolatori e le aziende che esitano ad approvare gli stent o ad affrontare il costoso processo di passaggio agli stent medicati, credo che ci siano molte promesse qui. Strutture temporanee bioriassorbibili per aiutare il corpo a guarire potrebbero davvero far progredire la medicina.

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