Idrogel come cartilagine per impianti al ginocchio stampabili in 3D

E già da qualche anno che si tenta di realizzare strutture di impianto osseo tramite materiali particolari. Una delle zone più studiate, ma anche una delle più complesse e difficili, è l’articolazione del ginocchio. A tal proposito, un gruppo di scienziati della Duke University ha pubblicato una ricerca su ACS Biomaterials Science and Engineeringriguardante una nuova tipologia di idrogel che può sostituire degnamente la cartilagine all’interno delle ginocchia, ossia l’elemento fondamentale su cui la stessa articolazione si basa per funzionare e per resistere nel tempo.
Proprio tale cartilagine è spesso difficilmente riproducibile e rappresenta da sempre uno dei talloni di Achille alla base di molti insuccessi nel campo.

Il nuovo materiale creato dagli scienziati della Duke può essere ricreato tramite delle stampanti 3D, strumenti che si stanno diffondendo enormemente negli ultimi anni. Questo potrebbe permettere ai bioingegneri di creare, in maniera relativamente veloce e facile, i pezzi di ricambio artificiali per l’articolazione delle ginocchia.
Uno degli autori della ricerca, Feichen Yang, dichiara che “un menisco non è un materiale omogeneo. Al centro è più rigido e all’esterno è un po’ più morbido. Le stampanti 3D multi-materiali consentono di stampare diversi materiali in diversi strati, ma con uno stampo tradizionale puoi utilizzare solo un materiale”.

Come soluzione, il dott. Yang ha unito un idrogel rigido con uno morbido ed estensibile tramite un particolare procedimento. Una volta che li ha mescolati, le catene del polimero si sono sciolte insieme per creare un nuovo idrogel forte ed elastico.
Ancora più importante, alterando le proporzioni queste proprietà potrebbero essere controllate in diverse parti del menisco artificiale.
La nota più lieta è rappresentata dal fatto che lo scienziato è riuscito a stampare la nuova articolazione, con il nuovo idrogel, in un solo giorno con una stampante del valore di 300 dollari. Lo stesso scienziato ha lasciato intendere che si tratta di un campo che potrebbe avere un futuro brillante davanti e che siamo probabilmente solo agli inizi.

Fonti e approfondimenti

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