progettare 382
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LUGLIO
/
AGOSTO
2014
57
DOSSIER
INDUSTRIA MEDICALE
hanno usato come istruzioni per una
stampante 3D, utilizzata in seguito
per realizzare lo stampo del cuore,
in una dimensione doppia rispetto
all’originale. Grazie a questo mo-
dello, il cardiochirurgo ha potuto
individuare un modo per praticare
un collegamento tra aorta e ventri-
colo, in modo da permettere una
circolazione sanguigna normale.
I materiali utilizzati
Le nuove sfide in ambito medico
riguardano tuttavia l’utilizzo di strut-
ture polimeriche con proprietà avan-
zate, capaci di funzionare da sostituti
temporanei, stimolando la rigenera-
zione dei tessuti e degradandosi in
concomitanza con la loro ricrescita.
Simili costrutti sono particolarmen-
te importanti per pazienti giovani,
nei quali il dispositivo medico, se
‘stabile’, deve rimanere all’interno
dell’organismo per numerosi anni
(aumentando così i problemi lega-
ti ad esempio all’usura) e soprat-
tutto in ambito pediatrico, poiché
l’impianto ‘fisso’ non è in grado di
adattarsi ai cambiamenti fisici del
paziente, e necessita quindi di essere
sostituito dopo alcuni anni. Per tali
applicazioni sono preferibili quindi
polimeri degradabili. Tra i materiali
più utilizzati in tale settore, vi sono
principalmente poliesteri quali l’aci-
do polilattico (già ampiamente diffu-
so come plastica biodegradabile per
usi quali le borse della spesa), l’acido
poliglicolico, il policaprolattone e i
loro copolimeri (ovvero polimeri con
composizioni ‘miste’ dei precedenti).
Una vasta gamma di questi polimeri
è ad esempio commercializzata dalla
multinazionale Evonik sotto il nome
Resomer, e dalla ditta olandese Pu-
rac con il brand Purasorb. Variando
alcune caratteristiche di tali polimeri
(quali il peso molecolare) è possibile
modulare il tempo di degradazione
del polimero e selezionare quindi
quello più adatto a una specifica
applicazione. Polimeri degradabili
sono utilizzati ad esempio nella re-
alizzazione di viti di fissaggio osseo,
fili di sutura, protesi.
Negli ultimi anni questi polimeri
sono stati utilizzati anche nella realiz-
zazione di stent coronarici. Gli stent
sono dei piccoli tubi cavi, realizzati in
una geometria simile a una maglia
di dimensioni microscopiche, che
sono inseriti nei vasi sanguigni e
fatti espandere in prossimità delle
ostruzioni (causati in genere da plac-
che di colesterolo). Tali ostruzioni
causano una limitazione o addirittu-
ra un blocco del flusso sanguigno,
provocando così danni cardiaci (in-
farto del miocardio). Normalmente
gli stent sono realizzati in materiali
materiali sono stati ritirati dal merca-
to evidenziando conseguentemente
la necessità di testare i dispositivi
in condizioni che simulino quelle di
utilizzo nel corpo umano, prima della
loro commercializzazione. Polimeri
non degradabili sono stati utilizzati
anche nella realizzazione di protesi
ossee: nel caso della protesi d’anca e
in particolare per la realizzazione del-
la componente femorale, ad esem-
pio, il polietilene ad altissimo peso
molecolare si è dimostrato un ottimo
materiale, grazie alle sue proprietà
meccaniche, al basso coefficiente di
attrito e buona resistenza all’usura.
Si stanno inoltre sviluppando tecni-
che avanzate per la realizzazione di
protesi su misura: attraverso analisi
diagnostiche, quali TAC e risonanza
magnetica del paziente, è possibile
ricostruire al computer un modello
3D dell’arto da ricostruire; questo
disegno è poi utilizzato per realizzare
lo stampo polimerico.
Una tecnica simile è stata recen-
temente utilizzata in ambito chi-
rurgico, per scegliere l’approccio
interventistico da utilizzare su di
un bambino, nato con una combi-
nazione di quattro malformazioni
cardiache. Ricercatori dell’Univer-
sità di Louisville hanno tradotto le
immagini bidimensionali della TAC
del paziente in un modello 3D, che
Coppa acetabulare per la ricostruzione del femore (sito DePuy). Viti di fissaggio ossee realizzate in polimeri biodegradabili (Sito Evonik).
