Home Tecnologie Stampa 3D Come la stampa 3D aiuta a migliorare la ricerca medica e scientifica

Come la stampa 3D aiuta a migliorare la ricerca medica e scientifica

La testimonianze di ACTI (Área Científica y Técnica de Investigación) dell’istituto universitaria spagnolo Universidad de Murcia, che utilizza soluzioni di stampa 3D FDM e PolyJet per condurre le proprie ricerche e per scopi educativi e che, proprio grazie a queste tecnologie, è riuscita a varcare nuove frontiere in diversi ambiti.

Parte dell’Universidad de Murcia (Murcia, Spagna), l’ACTI (Área Científica y Técnica de Investigación, Area di ricerca tecnica e scientifica) fornisce servizi tecnico-scientifici ai dipartimenti universitari, supportando le aree di insegnamento, studio e ricerca, nonché ad aziende private.

All’interno dell’ACTI, il Workshop di supporto alla meccanica (Talleres de Apoyo a la Investigación-Mecánica) ha il compito di sviluppare e condurre progetti di ricerca, dalle idee iniziali fino ai processi di progettazione, produzione e assemblaggio.

stampa 3D ACTI Universidad de Murcia
Parte del CAID (CAID – Centro de Apoyo a la Investigación y Desarrollo) presso la Universidad de Murcia (Murcia, Spagna), l’ACTI (Área Científica y Técnica de Investigación – Area di ricerca scientifica e tecnica) ha incorporato interamente le soluzioni Stratasys FDM e PolyJet per la fabbricazione additiva, insieme ai materiali Stratasys, come colonna portante dei suoi progetti di ricerca nei settori medico, biologico, ottico e veterinario e in altre aree.

Poiché ogni progetto ha caratteristiche specifiche, oltre ad aver investito in un insieme completo di apparecchiature meccaniche tradizionali, i leader del team del Workshop di supporto alla meccanica hanno deciso qualche anno fa di investire nella fabbricazione additiva, scegliendo le soluzioni Stratasys FDM e PolyJet.

La sfida da affrontare

Trattando con diversi dipartimenti presso la Universidad de Murcia, il Workshop di supporto alla meccanica dell’ACTI si trova solitamente a gestire più progetti di diversa natura su base quotidiana. Inoltre, in alcuni casi i progetti sono presentati come idee concettuali grezze che richiedono inevitabilmente una progettazione e un’implementazione a partire da zero. Di conseguenza, per il team, i tradizionali strumenti e metodi di produzione implementati all’interno del workshop non erano più sufficienti per sviluppare e distribuire i progetti in modo efficiente, come richiesto.

Essenzialmente, il team doveva affrontare due problemi chiari e significativi. Innanzitutto, con le crescenti richieste di progetti di ricerca basati su medicina e biologia, la necessità di materiali biocompatibili, progettati per il contatto con sistemi biologici, era prioritaria. In secondo luogo, i tradizionali metodi di produzione utilizzati dal team vincolavano la sua capacità di creare forme irregolari più complesse in modo tempestivo ed efficiente in termini di costo.

Questi ostacoli hanno messo in evidenza la necessità di soluzioni tecnologiche più avanzate e hanno portato il team del Workshop di supporto alla meccanica dell’ACTI a esaminare le possibilità per superare i limiti dei metodi tradizionali.

stampa 3D ACTI Universidad de Murcia
Anche il software GrabCAD di Stratasys svolge un ruolo cruciale nel semplificare il processo e nel renderlo più affidabile.

I due punti erano dunque:

  • Una crescente richiesta di progetti di ricerca basati su medicina e biologia che necessitano di flessibilità di progettazione e mezzi per produrre forme irregolari utilizzando materiali biocompatibili.
  • A causa dei limiti di metodi tradizionali, il team del Workshop di supporto alla meccanica dell’ACTI non era più in grado di intraprendere ogni progetto richiesto, riducendo così la sua capacità di supportare le esigenze dei dipartimenti universitari e delle aziende private.

La soluzione passa per la stampa 3D

Con la stampante 3D Stratasys basata su FDM di livello industriale, nonché la stampante 3D PolyJet, il Workshop di supporto alla meccanica dell’ACTI ha compiuto graduali progressi nella sua capacità di ricerca nell’area biomedica, concentrandosi principalmente sui settori medico, veterinario, odontoiatrico e ottico.

Insieme alle sue stampanti 3D, il team ha ora incorporato interamente i materiali di stampa 3D Stratasys come colonna portante dei suoi progetti di ricerca. L’ampia gamma di opzioni, tra cui VeroClear trasparente e MED610 biocompatibile, ha permesso al team di allargare ulteriormente i confini delle applicazioni mediche e odontoiatriche.

Sebbene la fabbricazione additiva sia attualmente utilizzata soprattutto per la ricerca scientifica, il team del Workshop di supporto alla meccanica dell’ACTI utilizza inoltre le sue stampanti 3D per produrre parti meccaniche e di ricambio per apparecchiature tradizionali che non sono più disponibili sul mercato.

stampa 3D ACTI Universidad de Murcia
Nell’area della riproduzione umana assistita, il team ACTI ha utilizzato la stampante 3D Stratasys unita al materiale MED610 trasparente biocompatibile, per progettare e sviluppare speciali scatole ad hoc per esaminare e misurare il fenomeno della chemiotassi degli spermatozoi (tecnica di nuoto degli spermatozoi al rilevamento di un gradiente di progesterone).

  • Il Workshop di supporto alla meccanica dell’ACTI può ora intraprendere ogni progetto senza limiti o restrizioni.
  • L’affidabilità delle stampanti 3D Stratasys consente processi di sviluppo e produzione più diretti, di alta qualità e più semplici da gestire. La capacità di avviare il processo di stampa 3D e di monitorarlo da remoto ha contribuito ad accelerare i processi nel loro insieme.
  • I materiali e le stampanti 3D Stratasys ad alte prestazioni raggiungono un’accuratezza estrema: gli articoli stampati in 3D rispecchiano perfettamente la progettazione iniziale e tutti i dettagli sono riprodotti con massima precisione. Questo aspetto è cruciale nell’ambito della ricerca.
  • I materiali Stratasys hanno permesso al team di condurre progetti precedentemente impossibili. In particolare, MED610 nell’area medica/biologica e VeroClear nel settore ottico.
  • Anche il software GrabCAD di Stratasys ha avuto un ruolo cruciale nel semplificare il processo e nel renderlo più affidabile.

Impatto della stampa 3D

La fabbricazione additiva con le stampanti 3D Stratasys ha aperto la strada ad applicazioni di ricerca avanzate che in precedenza erano impossibili. Il team utilizza stampanti 3D Stratasys per sviluppare e produrre modelli scientifici e chirurgici, nonché strumenti interni e parti di ricambio.

Un esempio di questo tipo si trova nell’area della riproduzione umana assistita. Utilizzando la sua stampante 3D Stratasys unita al materiale MD610 trasparente biocompatibile, il team ha progettato e sviluppato speciali scatole ad hoc per esaminare e misurare il fenomeno della chemiotassi degli spermatozoi, la tecnica di nuoto degli spermatozoi al rilevamento di un gradiente di progesterone.

Non solo è possibile personalizzare le scatole in base al caso di ogni paziente, ma il materiale MED610 chiaro permette l’utilizzo di un microscopio invertito per esaminare e misurare la motilità e la velocità degli spermatozoi.

stampa 3D ACTI Universidad de Murcia
Il team utilizza inoltre le sue apparecchiature di stampa 3D per la ricerca chirurgica, per stampare in 3D modelli anatomici personalizzati, progettati per consentire la preparazione e la pianificazione prima dell’effettivo intervento chirurgico.

Il team utilizza inoltre le sue apparecchiature di stampa 3D per la ricerca chirurgica, per stampare in 3D modelli anatomici personalizzati, progettati per consentire la preparazione e la pianificazione prima dell’effettivo intervento chirurgico.

Un’altra applicazione, rilevante per il settore veterinario, è la scansione e la stampa 3D di ossa di animali con cui il team può assicurare maggiore realismo ai progetti pratici degli studenti. Se necessario, le ossa possono essere modificate, aggiungendo una patologia specifica, ad esempio una frattura. Questo è possibile grazie al materiale ABS flessibile e resistente, che ha un comportamento molto simile a quello delle ossa, eliminando la necessità di ricorrere a carcasse di animali.

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