Stampa 3D di impianti ossei

L'uso delle stampanti 3D nella realtà moderna sta diventando sempre più attivo, in particolare nel campo della medicina. Quindi, di recente gli scienziati hanno creato un nuovo materiale unico, che, secondo tutte le previsioni, sarà presto utilizzato come osso artificiale, sostituendo i soliti impianti, protesi in plastica, metallo. Cos'è questo materiale? Durante la creazione della plastica sono state utilizzate due sostanze: Il minerale idrossiapatite.

Una sostanza presente nelle ossa reali e preposta a garantire la rigidità, la resistenza ai carichi esterni; Poliestere di policaprolattone. Questo materiale è già noto alla medicina. È un polimero biocompatibile che conferisce alle ossa artificiali un'elevata elasticità. 

La parte polimerica rappresenta solo il 10%, ma questo è abbastanza per dotare le protesi di un alto livello di elasticità: le ossa, gli impianti creati con il materiale presentato possono essere allungati del 30-60% della loro lunghezza senza il rischio di distruggere la struttura.

 Un altro vantaggio del materiale, molto apprezzato in medicina, è l'elevata porosità: circa la metà del volume di "osso artificiale" è costituito da microvuoti. Le cellule del corpo penetrano in questi vuoti, effettuando la rigenerazione: nel tempo, i vasi sanguigni crescono nelle ossa artificiali e appare il tessuto osseo naturale. 

Nella fase successiva della rigenerazione, il policaprolattone viene distrutto in acqua, anidride carbonica e acido caproico e all'interno dell'impianto rimangono solo le cellule del corpo e la parte minerale. 

Una piacevole conseguenza deriva dal secondo punto: la biocompatibilità del materiale con i tessuti ossei del corpo umano e animale. Al momento, gli esperimenti sono stati condotti solo su animali e il tempo per osservare la reazione del corpo è calcolato solo per settimane, ma le previsioni sono molto promettenti: il corpo non solo accetta il materiale, ma rapidamente "lo prende per suo”, e l'impianto, la protesi, sarà presto ricoperto di cellule, vasi sanguigni. 

Un altro vantaggio è dovuto non tanto alle caratteristiche del materiale unico quanto alle capacità delle moderne stampanti 3D. Con l'aiuto di programmi unici, medici e scienziati hanno l'opportunità di creare strutture di varie forme e dimensioni, fino alle più piccole sfumature. Quindi, se la tecnologia per la produzione di protesi in plastica dà i suoi frutti, possiamo contare sul fatto che nel prossimo futuro verranno realizzati impianti di alta precisione che non dovranno essere “personalizzati”, girati, e così via. 

Infine, l'elevata velocità di realizzazione delle protesi merita un'attenzione particolare. Se oggi occorrono da alcuni giorni a diversi mesi per produrre un impianto, una protesi, una stampante 3D farà fronte a un compito simile in poche ore. 

Fino ad ora, il materiale non è stato utilizzato per il trapianto nel corpo umano e, nel caso degli animali, il periodo di osservazione degli esperimenti è così breve che quasi nessuno si impegnerà a fare previsioni a tutti gli effetti.

Ma ci sono diversi fattori che ci fanno sperare che il materiale presentato sia davvero il futuro. In primo luogo, la tecnica di impiantare materiali artificiali, che vengono successivamente popolati da cellule del corpo, non è nuova: i medici chiamano tali materiali impalcature (quadri).

La tecnologia si sta sviluppando, gli esperimenti sono stati condotti sugli animali e gli esperimenti hanno avuto successo. Con l'aiuto del materiale presentato, i medici hanno curato una frattura spinale in un ratto e un osso artificiale di un nuovo materiale è stato impiantato in un macaco invece di uno degli elementi del cranio - nessuna risposta negativa da parte del sistema immunitario è stata segnalata in entrambi i casi: i vasi sanguigni sono rapidamente penetrati negli impianti, nelle protesi, popolandoli di cellule vitali.

Le tecnologie implantari si stanno sviluppando attivamente. I moderni centri medici dispongono delle più moderne attrezzature e monitorano attentamente lo sviluppo della medicina mondiale in quest'area, il che ci consente di sperare che se il materiale presentato si giustifica al cento per cento e venga accolto favorevolmente dai luminari della medicina mondiale. Non resta che attendere e seguire le novità della medicina mondiale.