Sviluppo e caratterizzazione reologica di sospensioni a base di idrossiapatite per la realizzazione di impianti per la rigenerazione del tessuto osseo

Gli interventi di ricostruzione del tessuto osseo sono oggi sempre più necessari a causa del continuo aumento dell’età media e della popolazione attiva. Il tessuto osseo è intrinsecamente caratterizzato da un potenziale rigenerativo, tuttavia risulta incapace di rigenerare ampie porzioni. In questo contesto, questa attività sperimentale riguarda lo studio di biomateriali ceramici, in particolare sospensioni concentrate a base di idrossiapatite, per la produzione di strutture 3D adeguate alla rigenerazione di ampie porzioni di tessuto osseo. Tra i processi che prevedono l’utilizzo di sospensioni bioceramiche per la produzione di scaffold macroporosi, si ricordano in particolare il metodo di foaming diretto e la tecnologia del 3D printing. In entrambi i casi, le caratteristiche reologiche delle sospensioni risultano fondamentali per poter controllare il processo e ottenere la struttura finale desiderata. La caratterizzazione reologica di sospensioni bioceramiche presenta molteplici criticità nello studio sistematico dell’effetto dei vari parametri di processo sulle proprietà viscoelastiche, non ancora del tutto esplorato nella letteratura scientifica. La presente attività si propone quindi di chiarire l’effetto di vari parametri di processo (es. trattamento termico di calcinazione della polvere, concentrazioni di polvere, concentrazione di disperdente) sulle proprietà reologiche delle sospensioni. La calcinazione di polveri a temperature di circa 1000°C favorisce la preparazione di sospensioni per realizzare scaffold macroporosi con metodo di Foaming Diretto, mentre a parità di concentrazione polveri calcinate a 800°C mostrano una viscoelasticità più idonea a tecniche di estrusione controllata come il 3D printing/robocasting. I risultati ottenuti con la presente attività sono di particolare interesse nell’ottica di una progettazione sempre più precisa di sospensioni bioceramiche, ovvero materiali estrudibili con caratteristiche viscoelastiche predicibili.