Promessa di stent biodegradabili compositi con PLA e PCL stampati in 3D
Gli stent biodegradabili hanno mostrato un grande potenziale nel ridurre le complicanze nei pazienti, ma richiedono ulteriori studi, secondo gli autori di un articolo dal titolo ” Stent compositi stampati con PCL / PLA 3D: verso una nuova soluzione ai problemi cardiovascolari. “I ricercatori delineano cinque requisiti principali che uno stent biodegradabile deve soddisfare:
Il loro processo di produzione dovrebbe essere preciso
La degradazione dovrebbe avere una tossicità minima
Il tasso di degradazione deve corrispondere al tasso di recupero del tessuto vascolare
Dovrebbero indurre una rapida endotelializzazione per ripristinare le funzioni del tessuto vascolare ma dovrebbero allo stesso tempo ridurre il rischio di restenosi
Il loro comportamento meccanico deve soddisfare i requisiti medici, in particolare la flessibilità necessaria per facilitare il posizionamento, ma anche una sufficiente rigidità radiale a supporto della nave
Sebbene i primi tre requisiti siano stati accuratamente studiati, secondo i ricercatori, gli ultimi due sono stati trascurati. Un modo possibile di affrontare questi problemi sarebbe quello di creare stent compositi usando materiali che hanno proprietà meccaniche, biologiche o mediche diverse, come PLA o PCL. Realizzare stent con questi materiali usando il taglio laser, tuttavia – il metodo tradizionale di produzione di stent – non sarebbe possibile. I ricercatori, quindi, hanno deciso di produrli utilizzando la stampa 3D.
Hanno stampato 3D gli stent usando una stampante 3D tubolare. Gli stent sono stati quindi seminati con cellule e lasciati per tre giorni, quindi sono stati eseguiti test per valutare le caratteristiche morfologiche, la proliferazione cellulare, l’adesione cellulare, il tasso di degradazione e il comportamento radiale.
“I risultati dimostrano la compatibilità biologica dei materiali e ci incoraggiano a credere che gli stent compositi in PCL / PLA soddisfino il quarto requisito, ovvero una rapida endotelizzazione senza rischio di restenosi”, affermano i ricercatori. “La migliore proliferazione cellulare del PCL può essere utile per aumentare la proliferazione delle cellule dei vasi endoteliali nella parete esterna degli stent, mentre una parete PLA interna può aiutare a ridurre la proliferazione delle cellule che producono ristenosi. Tuttavia, ulteriori studi con altri tipi di cellule o sostanze devono essere eseguiti per confermare questo. I risultati qui mostrano proliferazione delle cellule basse a causa della piccola quantità di materiale che hanno gli stent. Ulteriori studi che utilizzano tempi di coltura più lunghi possono essere utili per ottenere migliori risultati di proliferazione. ”
L’ipotesi iniziale dei ricercatori è stata confermata: minore è l’area delle cellule dello stent, migliore è il tasso di proliferazione cellulare. La forma cellulare dello stent, tuttavia, non ha mostrato alcuna influenza significativa. A causa dei loro differenti pesi molecolari, il PCL ha mostrato una migliore proliferazione cellulare rispetto al PLA. Il PLA ha mostrato un tasso di degradazione molto più rapido, che ne limita l’uso per gli stent biodegradabili. I risultati del comportamento radiale mostrano che è possibile utilizzare stent compositi in PLA / PCL per migliorare i limiti separati di ogni materiale, con PCL che offre elasticità nello stelo di espansione e PLA che fornisce rigidità nella fase di rinculo.
Nel complesso, la stampa 3D si è dimostrata un metodo promettente per la produzione di stent. Sia il PCL che il PLA si sono dimostrati biocompatibili e gli stent compositi hanno mostrato la massima promessa, con livelli medi di velocità di degradazione e modulo meccanico.
“Sulla base dei risultati presentati qui, riteniamo che gli stent in polimero composito realizzati con processi di stampa 3D potrebbero essere una soluzione molto efficace per i problemi attuali che gli stent fatti di polimeri hanno”, concludono i ricercatori. Tuttavia, le norme FDA attualmente limitano l’uso di stent stampati 3D in applicazioni cliniche reali e, sebbene PCL e PLA siano materiali approvati dalla FDA, ci sono ancora sfide da affrontare prima che sia possibile ottenere l’approvazione per i dispositivi medici impiantabili stampati in 3D. ”
Gli autori del documento includono Antonio J. Guerra, Paula Cano, Marc Rabionet, Teresa Puig e Joaquim Ciurana.
