L'impianto osseo in titanio potrebbe sopportare carichi immediati / Titanium bone implant could immediately bear loads

 L'impianto osseo in titanio potrebbe sopportare carichi immediati / Titanium bone implant could immediately bear loads

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Un nuovo tipo di impianto in schiuma di titanio che ricorda l'interno di un osso potrebbe essere integrato nello scheletro umano e sopportare immediatamente i carichi.

I ricercatori del Fraunhofer Institute for Manufacturing and Advanced Materials di Dresda hanno sviluppato una sostanza a base di titanio per una nuova generazione di impianti.

Secondo il dott. Peter Quadbeck, coordinatore del programma di ricerca TiFoam presso il Fraunhofer, il nuovo materiale poroso rende gli impianti meno rigidi rispetto a quelli convenzionali e ne favorisce la crescita nelle ossa circostanti.

Quadbeck ha affermato che la schiuma di titanio è stata sviluppata attraverso un processo di stampaggio basato sulla metallurgia delle polveri, utilizzato da decenni nella produzione industriale di filtri ceramici per la fusione dell'alluminio.

Ha spiegato che il processo inizia con il rivestimento delle schiume poliuretaniche con una soluzione composta da un legante e polvere fine di titanio. Il poliuretano e gli agenti leganti vengono rimossi tramite vaporizzazione e la struttura della schiuma risultante viene infine sinterizzata.

Sebbene sul mercato siano disponibili impianti ossei in titanio, Quadbeck ha affermato che spesso sono molto costosi.

"Con il nostro sviluppo pensiamo che sarà possibile produrre questo materiale per impianti ossei ad un prezzo molto più basso", ha affermato.

Quadbeck ha affermato che gli impianti realizzati con TiFoam sarebbero sufficientemente resistenti da sostenere le forze del peso e del movimento. Avrebbero inoltre una rigidità simile a quella ossea, il che significa che la sollecitazione potrebbe essere applicata immediatamente dopo l'inserimento.

Mentre i ricercatori di TiFoam si sono concentrati sulla dimostrazione dell'efficacia della schiuma di titanio nella sostituzione di corpi vertebrali difettosi, il gruppo sostiene che è adatta anche per riparare altre ossa gravemente stressate.

Oltre al ruolo di Fraunhofer nel progetto, allo sviluppo della schiuma di titanio hanno partecipato anche medici del centro medico dell'Università tecnica di Dresda e numerose altre aziende.

Il partner del progetto Innotere ha dichiarato che presto svilupperà e produrrà impianti ossei basati su TiFoam.

ENGLISH

A new kind of titanium foam implant that resembles the inside of a bone could be integrated into the human skeleton and immediately bear loads.

Researchers at the Fraunhofer Institute for Manufacturing and Advanced Materials in Dresden have developed a titanium-based substance for a new generation of implants.

According to Dr Peter Quadbeck, the coordinator of the TiFoam research programme at Fraunhofer, the new porous material makes implants less stiff than conventional ones and promotes in-growth into surrounding bones.

Quadbeck said the titanium foam was developed through a powder-metallurgy-based moulding process that has been used for decades in the industrial production of ceramic filters for aluminium casting.

He explained that the process begins by coating polyurethane foams with a solution consisting of a binding medium and fine titanium powder. The polyurethane and binding agents are removed through vapourisation, and the resulting foam structure is ultimately sintered.

While there are titanium-based bone implants on the market, Quadbeck said they are often very expensive.

‘With our development we think it may be possible to manufacture such bone implant material with a much lower price,’ he said.

Quadbeck said implants made with TiFoam would be durable enough to sustain the forces of weight and motion. The implants would also have bone-like rigidity and this means that stress could be applied to them immediately after insertion.

While the TiFoam researchers concentrated on demonstrating the viability of titanium foam for replacement of defective vertebral bodies, the team claims that it is also suitable for repairing other severely stressed bones.

Apart from Fraunhofer’s role in the project, physicians from the medical centre at the Technical University of Dresden and several other companies were involved in developing the titanium foam.

Project partner Innotere stated that it would soon develop and manufacture TiFoam-based bone implants.

Da:

https://www.theengineer.co.uk/content/news/titanium-bone-implant-could-immediately-bear-loads?