BioPen, la penna che scrive le protesi ortopediche durante gli interventi

Una “Bio-Penna” portatile sviluppata nei laboratori dell'Università di Wollongong (UOW ) consentirà ai medici di progettare impianti chirurgici personalizzati durante l'intervento

BioPen, la penna che scrive le protesi ortopediche durante gli interventi
la penna che scrive in 3D le protesi chirurgiche

la penna che scrive in 3D le protesi chirurgiche

BioPen, sviluppata dai ricercatori del Consiglio di Ricerca di Eccellenza per Electromaterials Science (ACES ) con sede all’UOW Australian Centre, darà ai chirurghi maggiore controllo sui punti in cui i materiali sono depositati riducendo anche i tempi degli interventi , fornendo cellule vive e fattori di crescita direttamente al sito della lesione , accelerando la rigenerazione dell’osso funzionale e cartilagine.
BioPen funziona in modo simile ai metodi di stampa 3D fornendo materiale cellulare all’interno di un biopolimero come alginato , un estratto di alghe , protetto da un secondo strato esterno di materiale gel. I due strati di gel sono combinati nella testa della penna e vengono estrusi sulla superficie ossea mentre il chirurgo ‘disegna’ con l’inchiostro per riempire la sezione osso danneggiato.
Una sorgente a bassa potenza di luce ultravioletta è fissata al dispositivo che solidifica gli inchiostri durante l’erogazione , fornendo protezione per le cellule incorporate mentre viene ricostruito il tessuto strato per strato come fosse un’impalcatura 3D direttamente nel sito della ferita.
Una volta che le cellule sono ‘disegnate’ sul sito chirurgico si moltiplicheranno , differenziandosi in cellule nervose , cellule muscolari o cellule ossee e alla fine si trasformeranno da cellule individuali in una fiorente comunità di cellule sotto forma di un tessuto funzionale , come nervi, o un muscolo.
Il dispositivo può anche essere riempito con fattori di crescita o altri farmaci per aiutare la ricrescita e il recupero, mentre la progettazione portatile del dispositivo consente precisione e facilità di trasporto.
Il prototipo BioPen è stato progettato e costruito utilizzando le apparecchiature di stampa 3D nei laboratori dell’Università di Wollongong ed è stato consegnato questa settimana ai partner clinici al St Vincent Hospital di Melbourne che lavoreranno su come ottimizzare il materiale cellulare da utilizzare negli studi clinici, guidati dal professor Peter Choong.
BioPen contribuirà al progresso del lavoro dei ricercatori ACES che erano già in grado di far crescere nuova cartilagine del ginocchio da cellule staminali con scaffold 3D – stampati per il trattamento di tumori, artrosi e lesioni traumatiche.
Il professor Peter Choong , direttore di Ortopedia al St Vincent Hospital di Melbourne e Sir Hugh Devine Professore di Chirurgia dell’Università di Melbourne hanno detto:
“Questo tipo di trattamento può essere adatto per la riparazione di ossa e cartilagine fortemente danneggiata, per esempio da lesioni sportive o da incidenti stradali. Il Gruppo di ricerca del professor Wallace riunisce la scienza delle cellule staminali e della chimica dei polimeri per aiutare i chirurghi a progettare e personalizzare le soluzioni per la ricostruzione delle ossa e imperfezioni articolari in tempo reale”.
Il dispositivo BioPen sarà trasferito all’ospedale San Vincent per effettuare progetti clinici presso il Medical Discovery Aikenhead Centre a Melbourne.
“La combinazione di scienza dei materiali e tecnologia di fabbricazione di prossima generazione sta creando opportunità che possono essere eseguite solo attraverso collaborazioni efficaci come questa” ha detto il professor Gordon Wallace direttore dell’ACES.
“Cosa c’è di più, i progressi nella stampa 3D stanno consentendo ulteriori innovazioni hardware in modo rapido”.
L’esperienza di progettazione e fabbricazione di BioPen è stata supportata da Materials Node Australian National Fabrication Facility, ospitata presso la University of Innovation Campus di Wollongong.
Tradotto per Chetelodicoafare da De Toni Valentina
Fonte: http://media.uow.edu.au/news/UOW162803

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