Sulla produzione additiva di bioimpianti

India: i ricercatori continuano a riesaminare i processi AM nella bioprinting

Nel recente articolo ” A Review on Additive Manufacturing for Bio-Implant ‘s “, gli autori Tajeshkumar R. Jadhav, il dott. Nitin K. Kamble e Pradnesh R. Padave esplorano uno degli argomenti più affascinanti della stampa 3D oggi mentre i ricercatori fanno enormi progredisce nello sviluppo di dispositivi medici con l’uso di materiali innovativi.

Mentre alcuni scienziati sono concentrati sul complesso compito dell’ingegneria dei tessuti degli organi umani, molti altri hanno compiuto enormi progressi nell’area del trattamento specifico per il paziente. Ciò include lo sviluppo di dispositivi come gli impianti in osso di titanio , mentre altri continuano a sviluppare nuove protesi stampate in 3D , impianti dentali e ortodontici e altro ancora. In questa recensione, i ricercatori del Patil College of Engineering di Pune, in India, discutono dei progressi scientifici nel campo biomedico con la fabbricazione digitale.

Poiché milioni di pazienti vengono operati quotidianamente , scienziati medici, medici e chirurghi esplorano sempre nuovi modi per trattare meglio i pazienti. L’ingegneria dei tessuti e la stampa 3D stanno rapidamente diventando all’avanguardia come una delle alternative più innovative per la rigenerazione di tessuti, ossa e organi, di solito attraverso la fabbricazione di impalcature e altre strutture biocompatibili utilizzate per promuovere la crescita. La produzione additiva tramite estrusione viene spesso utilizzata con una vasta gamma di materiali per includere polimeri, inchiostri, idrogel, paste e altro.

“Mentre le applicazioni della bioprinting dei tessuti orali sono ancora nelle prime fasi, questa strategia ha mostrato risultati interessanti in vari studi preclinici e sembra incoraggiante, avanzando oltre modelli e modelli”, affermano i ricercatori. “Tuttavia, per una traduzione clinica di successo è importante sviluppare una road map, che includa studi per ricevere l’approvazione della FDA e il marchio CE richiesti in una fase iniziale del processo.

Schema del processo di prototipazione rapida additiva

Si stanno compiendo passi per creare ulteriori linee guida per la sicurezza e la standardizzazione, trovando nel contempo un equilibrio con i nuovi sviluppi e metodi per realizzare piani di trattamento specifici per il paziente e personalizzazioni precedentemente inaudite in medicina.

Mentre la tecnologia della stampa 3D e della produzione additiva ha già portato a innumerevoli invenzioni rivoluzionarie – alcune delle quali possono migliorare sostanzialmente o addirittura salvare vite umane – ci sono ancora molte sfide da superare; ad esempio, le apparecchiature sono spesso irraggiungibili dal punto di vista finanziario, i materiali possono essere difficili da reperire e ci sono altre complessità e inconvenienti come i problemi di elaborazione e finitura.

Gli scienziati usano oggi una varietà di metodi diversi per la fabbricazione di bio-impianti, per includere:

Stampa a getto d’inchiostro
Stampa 3D
stereolitografia
Fusione laser selettiva
Bioprinting)

“Attualmente, ci sono tre modi principali in cui le cellule possono essere stampate direttamente sugli impianti, (i) Inkjet, (ii) Extrusion e (iii) Laser Assisted Based (LAB). Le tecnologie di stampa indiretta non stampano biomateriali. Tali metodi vengono utilizzati principalmente per la costruzione di scaffold che vengono quindi utilizzati per la semina di cellule, sistemi di rilascio di farmaci, potenziali biochip o biosensori “, affermano i ricercatori.

Gli utenti hanno molte opzioni tra cui scegliere oggi, ma devono essere consapevoli dei pro e dei contro di ogni metodo di fabbricazione digitale, nonché di quello di software, hardware e materiali diversi.

I ricercatori stanno già lavorando sia su macro che su microscala, tuttavia, imparando di più su come manipolare materiali più grandi e particelle nanosized durante gli studi in vitro.

“La fabbricazione diretta di impianti e protesi è tuttavia limitata alle tecnologie AM dirette in metallo che possono produrre parti utilizzando materiali certificati FDA (The Food and Drug Administration) oltre al piccolo numero di tecnologie in grado di supportare impalcature polimeriche senza carico”, hanno concluso i ricercatori.

“Poiché più ricercatori interdisciplinari vengono reclutati sul campo insieme ai progressi nei biomateriali, è probabile che le macchine e le tecniche AM saranno ulteriormente migliorate nel corso degli anni.”