Gli scienziati testano con successo una nuova placca in titanio più sicura per la riparazione del tessuto osseo

8 febbraio 2018

dall'Università di Shinshu

Per la prima volta, placche brevettate in fibra di titanio sviluppate da ingegneri giapponesi per uso medico sono state testate su un modello animale. I ricercatori dell'Università di Shinshu hanno scoperto che, a differenza delle placche convenzionali, le placche in fibra di titanio non causano infragilimento osseo dopo uno stretto contatto con l'osso per periodi prolungati. Ciò potrebbe eliminare la necessità di estrarre la placca e i rischi chirurgici associati.

"Le nostre placche in fibra di titanio, a differenza delle tradizionali placche in titanio, vengono preparate comprimendo le fibre di titanio a temperatura ambiente normale in piastre senza modificare la forma delle fibre", ha affermato Takashi Takizawa, MD, primo autore dell'articolo del dipartimento di chirurgia ortopedica dell'Università di Shinshu. Scuola di Medicina. "Possono compensare il principale inconveniente delle placche in titanio convenzionali e trovare applicazione in una vasta gamma di usi per la fissazione e la riparazione del tessuto osseo in vari siti del corpo."

I loro risultati sono stati pubblicati nel numero online del 25 gennaio della rivista Advanced Materials.

Più comunemente utilizzate per mantenere le ossa in posizione mentre guariscono, le piastre in titanio sono resistenti all'erosione e abbastanza forti da mantenere in posizione le ossa riparate. I medici possono scegliere di impiantare una placca di titanio in un paziente con una brutta frattura, una grave lesione al cranio o una malattia degenerativa delle ossa.

Non sono perfetti, però. In molti casi, le placche di titanio devono essere rimosse una volta completata la guarigione, poiché possono causare una protezione dallo stress in cui le ossa diventano fragili. Per correggere questo problema, Noboru Nakayama, professore associato di ingegneria presso l'Università giapponese di Shinshu, ha sviluppato nel 2014 la placca in fibra di titanio. Questo materiale offre una miriade di potenziali usi clinici senza gli inconvenienti delle placche in titanio convenzionali.

Secondo Takizawa, le placche in fibra di titanio condividono con l'osso naturale una caratteristica particolarmente importante. Entrambi hanno una misurazione della rigidità quasi identica, nota come modulo di Young. Le placche convenzionali hanno un modulo di Young da quattro a dieci volte superiore a quello dell'osso. La differenza nei livelli di rigidità alla fine provoca l’infragilimento osseo quando l’osso e la placca sono in contatto.

Il team, guidato da Naoto Saito dell’Università di Shinshu, ha anche testato l’uso di piastre in fibra di titanio nella medicina rigenerativa. Poiché la forma delle fibre di titanio rimane invariata durante la preparazione delle piastre a temperatura ambiente, in tutta la piastra viene creato un ambiente poroso unico.

"Abbiamo visto come l'osso rigenerato penetra nella fibra di titanio", ha detto Takizawa. "Varie aziende sono interessate alle placche in fibra di titanio e applicheremo le piastre alla riparazione clinica del tessuto osseo. Credo che le placche in fibra di titanio possano essere posizionate in modo permanente senza intervento chirurgico di rimozione."

Maggiori informazioni: Takashi Takizawa et al, Placche in fibra di titanio per la riparazione del tessuto osseo, Materiali avanzati (2017). DOI: 10.1002/adma.201703608

Informazioni sul diario:Materiale avanzato

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