Descrizione

Uno degli obiettivi di questo studio è quello di sintetizzare biomateriali di fosfati di calcio partendo da fonti naturali; nello specifico sono stati selezionati ossi di seppia, conchiglie di cozze e gusci d’uovo. A partire da questi materiali è stata ottenuta idrossiapatite nanometrica tramite un processo di meccanosintesi a bassa temperatura, approfonditamente studiato per quanto riguarda i parametri principali quali tempo, pH, temperatura e composizione dei reagenti. In seguito sono state verificate la bioattività e la biocompatibilità dei materiali sintetizzati e successivamente sinterizzati. Il secondo obiettivo di questo lavoro è quello di utilizzare i materiali così ottenuti per produrre elementi bioceramici porosi per la rigenerazione ossea tramite un processo di stampa 3D. Questo è stato portato avanti con due modalità diverse: (1) realizzazione di scaffold porosi di materiale composito PCL+bioceramico prodotti tramite un processo di stampa 3D a estrusione; (2) produzione di scaffold porosi di solo bioceramico sono stati stampati con un processo di stampa 3D di polveri a getto di legante (binder jetting powder 3D printing).

L’attività trova collocazione all’interno della macroattività 2 mirando alla messa a punto di scaffold innovativi utili per la rigenerazione ossea. Il lavoro ha riguardato lo studio di scaffold stampati 3D (estrusione di compositi e stampaggio di polveri a getto di legante), utilizzando polveri derivate da ossi di seppie, cozze e gusci d’uovo. Quanto realizzato finora ha evidenziato la possibilità di estrarre idrossiapatite da queste fonti naturali tramite un processo semplice, veloce e a bassa temperatura. Le polveri possono essere usate come rinforzo per compositi e poi stampate per estrusione. L’aggiunta di polveri di bioceramico si è dimostrata migliorare la bioattività e la biocompatibilità, nonché la resistenza meccanica, del polimero matrice utilizzato (PCL). Le polveri tal quali si sono rivelate inadeguate per la stampa 3D a getto di legante, in quanto la granulometria molto sottile (nanometrica) presenta difficoltà nella stesura degli strati di polvere e nella bagnabilità da parte del legante. Per far fronte a questo problema, le polveri nanometriche sono state miscelate con una bio-vetroceramica di granulometria più spessa (45-100 µm) e così stampate. E’ in corso anche il tentativo di trasformare la polvere in granulato tramite spray-drying, utile per la successiva stampa 3D. Sono in piano di attività per i prossimi mesi i test biologici sui campioni stampati a getto di legante.