Miglioramenti degli impianti ortopedici
Gli impianti, a seconda della composizione del loro materiale, possono essere bioinerti o bioattivi e completamente assorbibili. Certe composizioni di bioceramica e compositi hanno la capacità di formare un forte legame con il tessuto osseo che le ospita. Questo si deve essenzialmente alla formazione sulla superficie di uno strato biologicamente attivo di idrossi-apatite, un compound di fosfato di calcio, che è il minerale che entra essenzialmente nella composizione delle ossa. Un gruppo di aziende e università europee hanno sviluppato un ginocchio artificiale a basso costo, che si è dimostrato sia più duraturo che dotato di migliore osteointegrabilità. Prima di arrivare alla produzione di un rivestimento bioattivo dotato di buona aderenza, sono stati studiati vari metodi di trattamento della superficie con laser ad alta potenza. Il rivestimento mediante fosfato di calcio che ne è risultato mostra un'interfaccia equilibrata tra il sostrato di titanio e il rivestimento di titanato di calcio, che è la superficie esterna dell'idrossi-apatite. Il miglior mezzo a tale scopo si è rivelata la placcatura della superficie a laser Nd:YAG. I test in vitro e in vivo hanno dimostrato che i rivestimenti placcati al laser Nd:YAG mostrano una migliore citocompatibilità e una minore citotossicità rispetto ai campioni prodotti con laser CO2. Inoltre la placcatura al laser Nd:YAG ha dimostrato di avere un comportamento statisticamente comparabile ai materiali standard ad arco plasma. Allo stesso tempo tuttavia il costo dell'impianto è significativamente ridotto grazie all'introduzione di un design e di una strumentazione più semplici. Per modellizzare, simulare e automatizzare la progettazione e fabbricazione della protesi e della sua placcatura, sono state sviluppate e usate tecnologie innovative CAD/CAM tridimensionali e Real Virtual Real. La riduzione di costo che ne risulta rende fattibile la produzione industriale del processo di placcatura laser Nd:YAG, ed offre allo stesso tempo un'opportunità significativa di ulteriore ricerca sia nella metodologia che nello sviluppo della protesi.
