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Stampa 3d: creato in laboratorio l’osso bionico

Brevettato dai ricercatori dell’Università di Milano-Bicocca e dell’Imperial College di Londra, il materiale con cui è stato realizzato è autoriparabile, biocompatibile, dinamico e può essere utilizzato nell’ambito della medicina rigenerativa

Autoriparante e biocompatibile. È così l’osso bionico che si stampa in 3d, realizzato e brevettato dai ricercatori dell’Università di Milano-Bicocca, in collaborazione con i ricercatori dell’Imperial College di Londra, pensato per rigenerare il tessuto osseo e cartilagineo, danneggiato da traumi o da patologie.

Il tessuto osseo naturale, come la cartilagine, ha una forte resistenza meccanica, ma è allo stesso tempo dinamico. I ricercatori hanno studiato il modo per mimare queste caratteristiche con materiali sintetici. Utilizzando una componente inorganica a base di silicio con una nuova matrice organica mai utilizzata prima è stato creato un materiale con caratteristiche molto particolari, che possono anche essere modulate cambiando i rapporti tra le componenti organiche e inorganiche. Il materiale brevettato è così in grado di auto-ripararsi in caso di fratture nette o in caso di scheggiature, è elastico, resiste alla compressione e alla trazione.

“In natura l’elasticità e la resistenza sono date dalla compartecipazione della matrice inorganica rigida e resistente, componente minerale calcificata, con una matrice organica che conferisce elasticità, la cosiddetta componente proteica”, spiegano Laura Cipolla e Laura Russo, responsabili della ricerca dell’Università di Milano-Bicocca. “Da anni si stanno cercando dei sostituti ossei capaci di mimare le proprietà dell’osso naturale; per ottenere caratteristiche analoghe si preparano materiali definiti “ibridi” costituiti da una componente inorganica, spesso a base di silicio, e da una componente organica di tipologia estremamente variabile. Noi siamo riusciti a sintetizzare un materiale che unisce entrambe le caratteristiche e che potrà trovare applicazione sia in ambito medico sia in ambito industriale”.

Grazie alle caratteristiche modulabili, verrà studiato il suo utilizzo nell’ambito della medicina rigenerativa. E dopo un’ulteriore fase di ricerca, si potrebbe giungere alla realizzazione di un materiale che, opportunamente ingegnerizzato, sia capace di mimare il tessuto e stimolarne la riparazione, fino ad arrivare alla rigenerazione della cartilagine consumata o danneggiata sia a livello del menisco sia a livello dei dischi intervertebrali. Le capacità autoriparanti e la possibilità di stampa in 3D permetterà di studiare, inoltre, ambiti di applicazione industriale: infatti, la tecnologia messa a punto potrebbe essere estesa alla realizzazione di materiali innovativi ultraresistenti e autoriparanti per applicazioni di uso quotidiano, come monitor per PC e schermi per smartphone.

“Il bio-vetro, il materiale inorganico punto di partenza da cui deriva la progettazione dei nuovi materiali ibridi oggetto di studio, veniva già utilizzato durante la guerra del Vietnam per guarire le fratture dei veterani”, spiega Julian Jones, docente di Biomaterials all’Imperial College. “La nostra ricerca dimostra che il nuovo materiale sviluppato pone le basi di partenza per lo sviluppo di nuove strategie di cura e per realizzare in laboratorio, per la prima volta, un nuovo materiale mimetico del tessuto cartilagineo. C’è ancora molta strada da fare e sarà necessario diverso tempo e uno sviluppo approfondito delle ricerche prima che questa tecnologia possa essere applicata nell’uomo, ma il risultato che abbiamo raggiunto è un passo importante per una nuova medicina di frontiera”.