[IIT ]Messa a punto nuova tecnica per realizzazione di biomateriali per protesi biodegradabili

Sviluppata all’Istituto Italiano di Tecnologia una tecnica ad alta efficienza

per la realizzazione di impianti biodegradabili,

adatta all’utilizzo a livello esteso nella medicina applicata

Genova, 20 Giugno 2013 – Negli ultimi 10 anni, si è assistito ad un continuo aumento degli studi relativi alla realizzazione di biomateriali diretti alla costruzione di strutture, definite scaffold, quali ambienti biocompatibili e biodegradabili aventi una micro-architettura adatta a sostituire un tessuto umano, oppure a fare da impalcatura per sostenere la crescita di nuovo tessuto. Tra le condizioni necessarie per il successo di questi scaffold, l’avere specifiche forme e dimensioni, per adattarsi alla struttura del corpo umano che dovranno sostituire, e di essere compatibili con le cellule dell’ambiente circostante.

Gli scaffold vengono fabbricati attraverso diverse tecniche, tra cui la stereolitografia, che permette di realizzare oggetti tridimensionali partendo da immagini biomediche. Nel campo dell’ingegneria tissutale, spesso viene affrontata la sfida della specificità dell’architettura degli scaffold in base al tessuto che sostituiranno, mentre l’aspetto dei tempi necessari alla loro realizzazione viene lasciato in secondo piano, sebbene sia fondamentale perla loro  applicazione in medicina.

Il gruppo di lavoro di Fernando Brandi, ricercatore del Dipartimento di Nanofisica dell’Istituto Italiano di Tecnologia, ha affrontato la necessità di creare un sistema di produzione degli scaffold efficiente in termini di tempo. Gli studi, “Towards excimer-laser-based stereolithography: a rapid process to fabricate rigid biodegradable photopolymer scaffolds”, pubblicato sulla rivista internazionale Journal of the Royal Society Interface, e “Laser-Based Process Rapidly Fabricates Implants”, pubblicato sul magazine internazionale BioPhotonics, dimostrano la possibilità di costruire degli scaffold rigidi biodegradabili in un tempo adatto ad un utilizzo nell’ambito della produzione di massa e, quindi, della medicina applicata.

Il gruppo di Brandi, composto da dottorandi e il ricercatore Post-doc Szabolcs Beke, ha ideato e sviluppato una nuova tecnica di stereolitografia proiettiva layer-by-layer a 308 nanometri. Attraverso tale innovazione, è stato possibile realizzare uno scaffold poroso costituto da un biopolimero biodegradabile (PolyPropylene Fumarate) che rispetta sia la specificità in termini di forma e dimensioni, sia la biocompatibilità, necessarie all’ adesione e proliferazione di cellule umane. Queste, infatti, crescono sulla superficie e all’interno degli scaffolds, negli spazi definiti dai pori, dando prova del successo di questa tecnica.

ISTITUTO ITALIANO DI TECNOLOGIA

L’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) è una Fondazione di diritto privato istituita congiuntamente dal Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca e dal Ministero dell’Economia e delle Finanze, con l’obiettivo di promuovere l’eccellenza nella ricerca di base e in quella applicata e di favorire lo sviluppo del sistema economico nazionale. Lo staff complessivo di IIT conta 1141 persone. L’area scientifica è rappresentata da circa l’85% del personale. Il 42% dei ricercatori proviene dall’estero: per il 24% stranieri da circa 50 Paesi e per il 18% italiani rientrati. La produzione di IIT vanta più di 3000 pubblicazioni e 104 invenzioni che hanno originato 169 brevetti. Nella sede di Genova collaborano dipartimenti di Robotica (“Robotica, Cervello e Scienze Cognitive” e “Robotica Avanzata”), dipartimenti orientati alle scienze della vita (“Neuroscienze e Tecnologie del Cervello”, e “Scoperta e Sviluppo Farmaci”) e facility di “Nanochimica”, “Nanofisica”, “Nanostrutture”, “Pattern Analysis & Computer Vision” e “iCub Facility”. Dal 2009 l’attività scientifica è stata ulteriormente rafforzata con la creazione di dieci centri di ricerca nel territorio nazionale (a Torino, Milano, Trento, Parma, Roma, Pisa, Napoli, Lecce) che, unitamente al Laboratorio Centrale di Genova, sviluppano le nuove piattaforme del piano scientifico 2012-2014.