Reazioni avverse ai biomateriali: stato dell’arte nella valutazione del rischio biomateriale, immunomodulazione e modelli in vitro per test biomateriali

Poiché la stampa 3D, la produzione additiva e il bioprinting hanno offerto nuove e sostanziali vie per l’innovazione nel campo medico e in molti altri settori, ci sono sicuramente alcuni aspetti negativi. E mentre gli ostacoli nella tecnica spesso si presentano, i rischi relativi alla sicurezza, alle emissioni e alle tossine sono spesso oggetto di studio. Ma per quanto riguarda i rischi per i pazienti che ricevono impianti stampati 3D internamente? I ricercatori Nihal Engin Vrana, Amir Ghaemmaghami e Pinar Zorlutuna hanno esplorato questa domanda e molto altro nel loro editoriale ” Reazioni avverse ai biomateriali: stato dell’arte nella valutazione del rischio biomateriale, immunomodulazione e modelli in vitro per test biomateriali “, elencando anche un numero di articoli pertinenti sull’argomento.

Un certo numero di reazioni avverse può verificarsi quando un dispositivo stampato in 3D viene impiantato nel corpo, per includere:

allergie
Infiammazione cronica
Maggiore suscettibilità alle infezioni
Danno tissutale collaterale
Perdita di funzionalità all’interno del sistema immunitario
“Queste preoccupazioni hanno creato una generale reticenza nel settore dei dispositivi medici per l’utilizzo di nuovi biomateriali e strutture complesse multi-materiale che ostacolano significativamente i progressi nel campo e rallentano anche l’introduzione di nuove tecnologie potenzialmente trasformative per il sistema sanitario, “Affermano i ricercatori nel loro editoriale.

Gli articoli che citano come rilevanti per questo argomento comprendono in generale argomenti sui sostituti della pelle, l’emocompatibilità dei biomateriali e l’analisi delle interazioni tra biomateriali con sangue umano, sistemi epatici e polmonari su un chip e una panoramica dei biomateriali.

La stampa 3D ha avuto senza dubbio un impatto importante nel settore sanitario, che copre quasi ogni aspetto di ciò che è innegabilmente un regno vasto e in continua crescita. I modelli medici stampati in 3D vengono utilizzati maggiormente perché presentano vantaggi poliedrici, dall’aiutare nella diagnosi e nel trattamento a consentire anche ai progressi educativi di spiegare ai pazienti e alle loro famiglie cosa sta accadendo durante una malattia o un conseguente intervento chirurgico, oltre a dare assistenza medica gli studenti hanno l’opportunità di conoscere le condizioni e allenarsi nelle procedure chirurgiche. I chirurghi possono anche utilizzare modelli stampati in 3D nella sala operatoria.

Altri dispositivi come le protesi stampate in 3D sono diventati estremamente popolari in tutto il mondo e nei paesi in via di sviluppo in quanto possono essere creati in modo rapido, economico e facilmente distribuibile. Bioprinting e biomateriali, tuttavia, sono una progressione molto più seria nella stampa 3D e nella medicina poiché l’obiettivo finale, il Santo Graal per molti, è la fabbricazione di organi umani, eliminando così liste di attesa dei donatori, rifiuto del donatore nel paziente e una lista di altre questioni che possono in alcuni casi comportare una riduzione della durata della vita.

Nel considerare i benefici e il crescente elenco di preoccupazioni, il team di ricerca suggerisce di migliorare la valutazione del rischio attraverso test in vitro, consentendo una visione interna di come il corpo umano interagisce con gli impianti stampati 3D dopo che sono stati inseriti. Suggeriscono inoltre l’uso di una tecnologia innovativa che potrebbe fungere da meccanismo di controllo per l’impianto stampato 3D una volta che è in uso all’interno del corpo.

“La chiave per sfruttare al meglio le innovazioni nei campi dei dispositivi biomateriali e biomedici è stabilire le metodologie e i sistemi modello necessari per la valutazione, la convalida e il test dei rischi”, hanno concluso i ricercatori. “Il successo recente e gli sforzi continui nello sviluppo di tecnologie per l’ingegneria immunitaria, biomateriali personalizzati e piattaforme di test in vitro personalizzate porteranno avanti le soluzioni che possono migliorare ulteriormente la qualità della vita e l’aspettativa di vita nel ventunesimo secolo”.

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