Impianti ceramici stampati in 3D che si dissolvono lentamente all’interno del corpo, stimolando l’osso a crescere al loro posto

Gli impianti ceramici stampati 3D hanno il potenziale per ripristinare l’osso mancante
I pazienti con ossa mancanti a causa di lesioni o malattie hanno un paio di opzioni diverse per innesti ossei per sostituirli – autotrapianti, che provengono dal corpo del paziente o da allotrapianti, che provengono da un donatore. Entrambi hanno il potenziale per complicazioni, ma i ricercatori della New York University stanno lavorando per sviluppare un’altra opzione: impianti ceramici stampati in 3D che si dissolvono lentamente all’interno del corpo, stimolando l’osso a crescere al loro posto. La stampa 3D consente agli scienziati di creare impianti che si adattano perfettamente ai difetti; possono anche essere rivestiti con sostanze chimiche che promuovono la crescita delle ossa.

La ricerca è pubblicata in un documento intitolato “Riparazione funzionale e funzionale dell’osso lungo con impalcature bioattive stampate in 3D”, a cui è possibile accedere qui . Secondo i ricercatori, gli animali che hanno testato sono stati in grado di assorbire gli impianti nel loro osso naturale, i difetti di guarigione.

Paulo G. Coelho, DDS, PhD
“Il nostro impalcatura tridimensionale rappresenta il miglior impianto in fase di sviluppo grazie alla sua capacità di rigenerare l’osso reale”, afferma il ricercatore senior e ingegnere biomedico Paulo G. Coelho, DDS, PhD, Dr. Leonard I. Linkow Professor presso NYU Dentistry e un professore di chirurgia plastica alla NYU School of Medicine. “I nostri ultimi risultati dello studio ci avvicinano alle sperimentazioni cliniche e ai potenziali impianti ossei per bambini che vivono con deformazioni craniche sin dalla nascita, così come per i veterani che cercano di riparare gli arti danneggiati”.
Secondo i ricercatori della NYU, il loro impianto stampato in ceramica 3D ricorda da vicino la forma e la composizione dell’osso reale. Contengono il beta fosfato tricalcico, che è simile ai componenti dell’osso naturale, rendendo gli impianti riassorbibili nel tempo. Sono rivestiti con dipiridamolo, un agente fluidificante del sangue che stimola la crescita ossea e attrae le cellule ossee all’impianto.

Bruce Cronstein, MD
“Il dipiridamolo ha dimostrato di essere la chiave per il successo dell’impianto”, ha detto il co-investigatore dello studio Bruce N. Cronstein, MD, il Dr. Paul R. Esserman Professore di Medicina presso la NYU School of Medicine, che funge anche da direttore della  clinica e Translational Science Institute , e capo della divisione di Translational Medicine presso la NYU Langone Health. Dr. Cronstein perfezionò l’uso del farmaco durante i test del dispositivo. “E poiché l’impianto viene gradualmente riassorbito, il farmaco viene rilasciato un po ‘alla volta e localmente nell’osso, non nell’intero corpo, riducendo così al minimo i rischi di crescita anormale delle ossa, sanguinamento o altri effetti collaterali”.
Nei loro esperimenti più recenti, i ricercatori hanno utilizzato gli scaffold del test per riparare piccoli fori praticati chirurgicamente nelle mascelle dei topi, oltre a pezzi di ossa mancanti fino a 1,2 centimetri di lunghezza negli arti e nelle mascelle di coniglio. In media, il 77% di ogni scaffold è stato riassorbito dai corpi degli animali sei mesi dopo l’impianto. Il nuovo osso si sviluppa anche nella struttura di supporto del reticolo dello scaffold, che si dissolve. Le scansioni TC dei siti implantari hanno mostrato quasi nessuna traccia di beta fosfato tricalcico. Le prove di carico hanno inoltre dimostrato che il nuovo osso aveva la stessa resistenza dell’osso originale non danneggiato.

Gli studi clinici sono ancora diversi anni lontani, secondo i ricercatori, e il passo successivo è testare gli scaffold in attesa di brevetto su animali più grandi.

Gli autori del documento comprendono Nick Tovar, Lukasz Witek, Pablo Atria, Michael Sobieraj, Michelle Bowers, Christopher Lopez, Bruce Cronstein e Paulo G. Coelho.

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