I ricercatori dell’Università di Milano-Bicocca, in collaborazione con quelli dell’Imperial College di Londra hanno realizzato e brevettato un osso bionico che si stampa in 3D con materiale biocompatibile e autoriparante.
I ricercatori hanno sintetizzato nuovi materiali ibridi per rigenerare il tessuto osseo e cartilagineo, danneggiato da traumi o da patologie.
Per farlo hanno unito le competenze chimiche dei ricercatori del Dipartimento di Biotecnologie e Bioscienze dell’Università di Milano-Bicocca con quelle ingegneristiche dei ricercatori del Dipartimento di Materiali dell’Imperial College.
Lo studio è stato sviluppato nell’ambito del finanziamento del Miur, “Metodologie chimiche innovative per biomateriali intelligenti”.
Il tessuto osseo naturale, come la cartilagine, ha una forte resistenza meccanica, ma è allo stesso tempo dinamico. I ricercatori hanno studiato il modo per mimare queste caratteristiche con materiali sintetici. E utilizzando una componente inorganica a base di silicio con una nuova matrice organica mai utilizzata prima è stato creato un materiale con caratteristiche particolari, che possono essere modulate cambiando i rapporti tra le componenti organiche e inorganiche.
Così il materiale brevettato è in grado di autoripararsi in caso di fratture nette o in caso di scheggiature, è elastico, resiste alla compressione e alla trazione.
Applicazioni sanitarie e industriali
Grazie alle caratteristiche modulabili verrà studiato il suo utilizzo nell’ambito della medicina rigenerativa. Dopo un’ulteriore fase di ricerca si potrebbe giungere alla realizzazione di un materiale che, ingegnerizzato, mimi il tessuto e ne stimoli la riparazione, fino ad arrivare alla rigenerazione della cartilagine consumata o danneggiata sia a livello del menisco sia a livello dei dischi intervertebrali.
Le capacità autoriparanti e la possibilità di stampa in 3D permetterà di studiare, inoltre, ambiti di applicazione industriale.
La tecnologia potrebbe essere estesa infatti alla realizzazione di materiali innovativi ultraresistenti e autoriparanti per innumerevoli applicazioni di uso quotidiano, come monitor e schermi per smartphone.
I gruppi di ricerca
Il gruppo di ricerca londinese, guidato da Julian Jones e in cui lavora anche l’italiana Francesca Tallia, è specializzato nello sviluppo di biomateriali ibridi ed è stato il primo a progettare e produrre un bio-vetro 3D poroso.
Quello dell’Università di Milano-Bicocca, coordinato da Laura Cipolla e coadiuvato da Laura Russo, si occupa, da anni, dell’applicazione della chimica organica e della glicomica nella medicina rigenerativa. E proprio l’esperienza maturata nella modifica chimica dei biomateriali nanostrutturati è stata utilizzata per la progettazione del materiale.
