Un osso iperelastico stampato in 3D per rigenerare i difetti del cranio nei ratti

GLI SCIENZIATI APPLICANO L’OSSO IPERELASTICO STAMPATO IN 3D ALLA RICOSTRUZIONE DEL CRANIO

I ricercatori della Northwestern University e dell’Università dell’Illinois a Chicago (UIC) hanno utilizzato osso iperelastico stampato in 3D per rigenerare i difetti del cranio nei ratti. I risultati potrebbero infine portare allo sviluppo di una soluzione economicamente necessaria per innesti ossei craniofacciali.

Sebbene siano necessarie ulteriori sperimentazioni, i ricercatori affermano che “Il nostro studio sottolinea il promettente potenziale traslazionale di questa nuova strategia per le applicazioni di ingegneria dei tessuti, in particolare la rigenerazione ossea”.

L’osso iperelastico è realizzato con idrossiapatite (il principale minerale dell’osso) e acido poliglicolico. Come suggerisce il nome, questa miscela conferisce al materiale un’elevata elasticità, oltre alla biocompatibilità, rendendola un eccellente, potenziale sostituto dell’osso naturale.

Nella ricostruzione craniofacciale in particolare, il team nord-occidentale / UIC ha riconosciuto che i difetti irregolari potrebbero beneficiare della malleabilità e della personalizzazione offerte dagli impianti iperelestici stampati in 3D. Per indagare, nello studio più recente il team ha utilizzato il materiale per creare impalcature sintetiche con reticoli intricati, imitando la struttura dell’osso naturale.

Questi scaffold sono stati quindi impiantati in ratti calvariali o calotta cranica di 8 mm nei ratti e la capacità di rigenerazione ossea è stata studiata.

Dopo l’esame microscopico, è stato riscontrato che l’impalcatura ossea iperelastica stampata in 3D era efficace al 74% dopo 8 settimane e al 65% dopo 12 settimane. Nel corso del periodo, gli impianti sono stati gradualmente circondati da tessuto fibroso, quindi da nuove cellule ossee, che alla fine si sarebbero trasformate in nuovo osso. Complessivamente, gli impianti stampati in 3D hanno prodotto il 10% in più di volume osseo rispetto agli innesti ossei standard.

Il team ha concluso che l’alternativa stampata in 3D potrebbe essere tradotta clinicamente per trattare i difetti cranici umani. È stato anche suggerito che i ponteggi ossei iperelastici sono abbastanza malleabili da poter essere pressati o tagliati durante l’intervento chirurgico.

I risultati completi dello studio sono stati pubblicati sulla rivista di chirurgia plastica e ricostruttiva . ” Impalcature ossee iperelastiche stampate tridimensionalmente accelerano la rigenerazione ossea in difetti ossei calviali di dimensioni critiche ” è co-autore di Yu-Hui Huang, Adam Jakus, Sumanas Jordan, Zari Dumanian, Kelly Parker, Linping Zhao, Pravin Patel e Ramille Shah.

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