La stampa 3D in aiuto alla terapia farmacologica

Può una stampante 3D evitare un'operazione chirurgica e rendere meno invasiva una terapia farmacologica? Le ultime ricerche dicono di si. Dalla Louisiana arrivano bioplastiche adatte alla 3D print che permetteranno ai medici di stampare capsule con il giusto contenuto di farmaci, necessarie per terapie particolari e poi riassorbite dall'organismo.

Il boom delle stampanti 3D e’ seguito soprattutto allo scadere dei numerosi brevetti che rendevano questa tecnologia appannaggio delle grandi industrie e aziende. Sembra strano, ma visto il ritmo incalzante dell’evoluzione della tecnologia, si può già parlare di stampanti 3D “classiche”, ormai strumenti di creazione popolari e quasi di massa, mentre in altri campi, come quello medico e biomedico, vengono introdotte proprio adesso pur mantenendosi ancora a prezzi elevati trattandosi in molti casi di applicazioni hi-tech che prevedono l’utilizzo di materiali bio-specifici di non facile produzione. Tuttavia, anche in campo medico il cambiamento sembra essere alle porte grazie alla comparsa delle prime soluzioni a basso costo.

Una delle ultime importanti scoperte è stata realizzata dai ricercatori della Louisiana Tech University e riguarda i sistemi di drug delivery fin’ora impiegati in ambito medico.

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Allo stato attuale per facilitare il trattamento dei pazienti con antibatterici e altri chemioterapici si fa uso di matrici simil ossee che vengono impiantate nel corpo permettendo di rilasciare gradualmente il composto senza dover somministrare singole dosi distinte. Queste matrici consistono spesso in strutture a forma di “perle” che tuttavia non vengono riassorbite dall’organismo e devono essere rimosse per via chirurgica. Tutto questo fino a quando i dottorandi Jeffery Weisman, del programma di ingegneria biomedica e biologia, e Connor Nicholson, ingegnere dei nanosistemi, in cooperazione con il Dr. David K. Mills ed Extrusionbot, non hanno pensato di sfruttare le potenzialità della MakerBot Replicator 2 per sviluppare un proprio sistema di estrusione per stampare filamenti biocompatibili e sostituire le tradizionali perline.

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Il filamento in questione è costituito da una bioplastica che può essere riassorbita dal corpo umano evitando ulteriori interventi chirurgici. Come descritto dallo stesso Dr. Mills, ad un certo punto si è pensato se fosse possibile con opportuni materiali stampare in 3D (di cui i due team stavano già valutando altre applicazioni) le tradizionali perline per il delivery di antibiotici. Il materiale stampato, grazie alla flessibilità di fabbricazione, può essere facilmente manipolato e “arricchito” con antibiotici o altri farmaci, e una volta dentro il corpo viene naturalmente consumato nel corso del tempo.

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Le perle stampate possono essere modificate fino ad assumere una forma cava, aumentando l’area di superficie e permettendo così una più efficace modulazione del rilascio del farmaco. Allo stesso tempo è possibile localizzare e delimitare il trattamento, evitando la diffusione del farmaco a tutto il corpo e limitando danni al fegato e ai reni.

Un altro vantaggio del metodo sviluppato dal Dr. Mills è che, lì dove l’aggiunta degli antibiotici nei metodi tradizionali richiede normalmente impianti industriali per assicurare una corretta dispersione del farmaco nella matrice, in questo la dispersione avviene su scala estremamente più limitata permettendo ai ricercatori un elevato livello di personalizzazione e sperimentazione nell’aggiunta degli addittivi ai livelli desiderati.

Ma la grande rivoluzione portata dal team è che il materiale sviluppato può essere realizzato con qualsiasi stampante 3D, anche quelle consumer, permettendo a farmacisti ospedalieri e medici di riprodurre il filamento ovunque nel mondo per tentare nuovi metodi di terapia farmacologica in base alle necessità e casistiche individuali. Anche in questo caso, le stampanti 3D si sono mostrate strumenti perfetti per sperimentare nuove idee senza spese eccessive. Economica, flessibile, personalizzabile: questi i punti forti della stampa 3D, a cui aggiungere idee concrete per sviluppare soluzioni innovative al servizio dell’uomo.

Valentino Megale