CSIRO 3D stampa i primi stent autoespandibili in nitrile di lega a memoria di forma

La malattia arteriosa periferica (PAD) è una condizione che vede accumulare depositi di grasso e ridurre il flusso sanguigno nelle arterie al di fuori del cuore, più comunemente nelle gambe. Coloro che soffrono di PAD sperimenteranno spesso dolore mentre camminano e potrebbero persino sviluppare cancrena se il caso è abbastanza grave. Oltre il 10 percento delle persone in Australia è affetto da questa dolorosa condizione. Per trattarlo, uno stent può essere temporaneamente inserito all’interno del vaso sanguigno per tenerlo aperto.

Abbiamo già visto la stampa 3D utilizzata per fabbricare stent in precedenza, il che può aiutare a migliorare le opzioni di dimensionamento e consentire diametri e forme specifici per il paziente. Ma finora non è stato possibile stampare uno stent autoespandibile in nichel a memoria di forma e nitinol in lega di titanio. Il materiale è superelastico e i metallurgisti hanno avuto difficoltà a trovare un modo per stampare in 3D uno stent di nitinolo autoespandibile senza compromettere le proprietà uniche della lega metallica.

Ma i ricercatori dell’agenzia scientifica nazionale australiana, l’ Organizzazione per la ricerca scientifica e industriale del Commonwealth (CSIRO) , insieme al suo partner con sede a Wollongong, il Medical Innovation Hub, hanno finalmente reso possibile.

Il chirurgo vascolare Dr. Arthur Stanton, amministratore delegato di Medical Innovation Hub, ha spiegato: “Attualmente i chirurghi usano stent standardizzati e sebbene siano disponibili in varie forme e dimensioni, nel complesso ci sono limitazioni alla gamma di stent disponibili. Riteniamo che i nostri nuovi stent in nitinol autoespandibile stampati in 3D offrano un’esperienza paziente migliorata attraverso dispositivi di adattamento migliori, una migliore conformità ai vasi sanguigni e migliori tempi di recupero. C’è anche la possibilità che la tecnologia venga utilizzata per la produzione in serie di stent, potenzialmente a costi inferiori. “

Il primo stent in nitinol stampato in 3D è un importante progresso medico per i pazienti con PAD, poiché in passato i chirurghi hanno dovuto utilizzare stent preconfezionati non personalizzati per queste procedure. Ma con la stampa 3D, i singoli stent in nitinol possono essere prodotti direttamente in ospedale, con il chirurgo che offre istruzioni, risparmiando tempo e denaro e riducendo anche l’inventario.

Secondo il ministro australiano per l’industria, la scienza e la tecnologia, Karen Andrews, la stampa 3D potrebbe segnare un grande cambiamento di paradigma nell’industria manifatturiera mondiale di stent da 16 miliardi di dollari:

“Questo è un grande esempio di come l’industria lavora con i nostri ricercatori per sviluppare un prodotto innovativo che risponde a un’esigenza globale e si basa sulla nostra capacità sovrana”.

Gli stent a prova di concetto offrono il potenziale per la personalizzazione in base alle esigenze dei singoli pazienti, ma sono ugualmente adatti per la produzione di massa.

Nel 2015 CSIRO ha aperto Lab22 Innovation Center. I ricercatori specializzati si concentrano sulla creazione di valore per l’industria manifatturiera australiana, sviluppando sviluppi futuri nella produzione di additivi metallici. Lab22 di CSIRO collabora con partner del settore, come il Medical Innovation Hub, per costruire importanti parti biomediche, come il primo sterno stampato in 3D e il tallone in titanio, e ora il primo stent in nitinol stampato in 3D.

Sri Lathabai, scienziato principale del CSIRO, ha dichiarato: “Il nitinol è una lega a memoria di forma con proprietà superelastiche. È una lega delicata con cui lavorare in condizioni di stampa 3D, a causa della sua sensibilità a stress e calore. Abbiamo dovuto selezionare i giusti parametri di stampa 3D per ottenere la struttura a maglia ultra fine necessaria per uno stent endovascolare, nonché gestire con cura i trattamenti termici in modo che il prodotto finito possa espandersi secondo necessità, una volta all’interno del corpo. “

Il team ha utilizzato la tecnologia di fusione laser selettiva (SLM) per fabbricare con successo le complesse strutture di stent a maglia. A causa del livello di precisione geometrica raggiunto dalla stampa 3D, gli stent possono essere realizzati per pazienti specifici e il nitinol consente loro di espandersi una volta all’interno del corpo. CSIRO ha fondato una nuova società tecnologica, Flex Memory Ventures (FMV), per aiutare a commercializzare la tecnologia.

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