Nuova tecnologia per trattare le fratture con stampa 3D

Gli scienziati hanno ideato un nuovo modo per trattare le fratture : hanno trasformato una normale pistola per colla a caldo in uno strumento per stampare in 3D materiale simile all’osso direttamente sul sito della lesione.

La tecnologia è già stata testata sui conigli e i ricercatori ritengono che potrebbe essere utilizzata in sala operatoria per trattare lesioni complesse quando gli impianti standard non sono adatti.

Nella pratica tradizionale, per le lesioni gravi, si utilizzano innesti ossei e strutture metalliche: placche, viti o perni. Lo svantaggio di questo approccio è che non tengono conto delle caratteristiche individuali della frattura e non sempre garantiscono un allineamento e una stabilità precisi. In precedenza, si era tentato di creare inserti personalizzati con stampanti 3D, ma la loro produzione richiedeva troppo tempo, il che rendeva impossibile il loro utilizzo diretto durante l’intervento chirurgico.

Un team guidato da Jeong Seung Lee, bioingegnere presso la Sungkyunkwan University in Corea del Sud, ha elaborato un approccio diverso. I risultati sono stati pubblicati il 5 settembre sulla rivista Device. Lo studio ha utilizzato una pistola modificata in grado di estrudere uno speciale composto biocompatibile a basse temperature. A differenza della tecnica standard con filo di plastica, ha utilizzato una miscela di policaprolattone (PCL), un materiale noto per la produzione di impalcature biodegradabili, e idrossiapatite (HA), un minerale di calcio essenziale per la salute delle ossa. La miscela è stata inoltre arricchita con due antibiotici che vengono rilasciati gradualmente nell’arco di diverse settimane per prevenire le infezioni.

I test sono stati condotti su conigli bianchi della Nuova Zelanda (Oryctolagus cuniculus) con zampe rotte. Le ossa sono state fissate con piastre metalliche e viti, dopodiché il difetto è stato riempito con la nuova sostanza. Una volta applicata, la composizione si è raffreddata fino alla temperatura corporea in 40 secondi, formando una struttura resistente che ha riempito l’area danneggiata.

Dopo 12 settimane di osservazione, gli animali sottoposti al nuovo metodo di trattamento hanno mostrato una formazione ossea più attiva e una crescita più densa nella zona di frattura rispetto al gruppo di controllo. Alla fine del periodo, circa il 10% del materiale si era decomposto, confermandone la biodegradabilità. Gli autori sottolineano che l’utilizzo della tecnologia ha permesso di ridurre i tempi chirurgici e migliorare la guarigione.

“Abbiamo confermato il potenziale terapeutico di questa tecnologia in un modello di coniglio“, ha affermato Li. Ha aggiunto che il prossimo passo sarà testarla su animali di taglia più grande prima di un possibile utilizzo sugli esseri umani. Gli sviluppatori ritengono che l’approccio possa essere ampiamente utilizzato in traumatologia, consentendo ai chirurghi di stampare inserti personalizzati durante l’intervento chirurgico, proprio come i microrobot per procedure mediche e altre innovazioni mediche sono già in fase di sviluppo .

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Redazione

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