Lo Scaffoilding (In questo ambito, il termine scaffolding si riferisce all’azione esercitata da alcune proteine che hanno il compito di facilitare l’interazione di altre particolari proteine aumentando il segnale.) è per sé un veicolo usato per rigenerare, o far ri-crescere, materiali biologici come le ossa e i tessuti .Usare un ” ponteggio artificiale ” in ingegneria dei tessuti è una tecnica molto ricercata e molto utilizzata, ma con la stampa 3D, le possibilità si sono moltiplicate.
Il Dr. Prashant Kumta, dell’Università di Swanson Facoltà di Ingegneria di Pittsburgh, sta usando la stampa 3D per la produzione di ponteggi microscopici di leghe di ferro e manganese per far ricrescere i tessuti di un nuovo osso. Il ferro è considerato una buona opzione in quanto presenta una grande durata, anche se non offre abbastanza corrosività. Usando una combinazione di ferro-manganese, Dr. Kumta ha scoperto che è un materiale stampato in 3D che corrode in modo più efficace e rapido.
La ricerca è promettente perché mostra che in effetti tali impalcature sono significativamente simili a quelle dell’osso e consentono sia una buona “vitalità cellulare” e sia una buona “infiltrazione di cellule.”
“Ciò che rende i nostri materiali unici è che noi stampiamo leghe di nuova cocezione che sono biodegradabili,”, ha detto il dottor Kumta
Mentre il metodo tradizionale per riparareto l’osso o il tessuto danneggiato è stato attraverso l’innesto, il metodo contemporaneo prevede l’uso di materiali sinteticisintetico per evitare problemi come il dolore e dalla patologia possibile del donatore, col rischio di malattie e infezioni.
Un vantaggi evidenti con gli innesti stampati in 3d è che abbiamo un materiale sterile libero da eventuali patologie.
Ancora più importante, i ponteggi (Scaffoilding ) possono essere modellati per adattarsi alle complessità e alle “geometrie” uniche del paziente.
“La produzione diretta di Scaffoilding porosi in architetture geometriche volute soddisfano le esigenze dei pazienti il cui difetto osseo è al di fuori della gamma delle dimensioni di impianti pre-fabbricati e consentono un migliore risultato chirurgico, fornendo un modello personalizzato per il sito anatomico,” ricercatori statali Da-Trou Chen , “di getto d’inchiostro 3-D Stampa
Con la combinazione di ferro-manganese, tutti gli elementi richiesti si riuniscono per densità, proprietà meccaniche, e porosità.
Dopo una complessa ricerca riguardante la chimica del materiale da utilizzare nella stampa 3D, si è deciso che le “proprietà tensili misurate per il 3-DP Fe-30mn erano molto simili a quelli dell’ osso naturale”. Inoltre, è stato convalidato che la combinazione di ferro-manganese, 3-DP Fe-30mn, offre delle proprietà corrosive (biodegradabilità ) superiore al ferro da solo. È inoltre emerso un “alto livello di adesione cellulare,” per quanto riguarda l’adesione e l’infiltrazione. In breve, ciò significa che le parti stampate in 3d create utilizzando 3-DP Fe-30mn dalle ricerche preliminari sembrano soddisfare tutte le prescrizioni di base in termini di bio-corrosione, di proprietà meccaniche di trazione, e degli “studi di citocompatibilità in vitro”.
Il Dr. Kumta e i ricercatori coinvolti nello studio sono altamente incoraggiati che il materiale di stampa 3D ferro-manganese possa essere utile per l’area craniofacciale, per esempio.