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Biodegradable bone forming material of algal origin, enriched with bone growth factors

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Dall'oceano al corpo umano

Lanciando per primi l'uso di materiali creati da alghe marine naturali per le applicazioni ortopediche, i partner del progetto ALGISORB hanno lavorato per garantire la qualità continua di questi materiali determinandone con precisione la struttura cristallina.

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Nei casi in cui la ricostruzione del tessuto osseo è necessaria per riparare un difetto e il supporto strutturale continuato non è un fattore limitante, è auspicabile sfruttare i meccanismi di autorigenerazione del corpo. Il processo naturale della rigenerazione di tessuto osseo si può potenziare riempiendo il difetto con diversi materiali per la sostituzione ossea e con materiali per la formazione ossea. I materiali sintetici convenzionali come i polilattidi e poliglicolidi, che presentano proprietà meccaniche simili a quelle del tessuto osseo, sono estremamente sensibili a temperatura e umidità. D'altro canto, i materiali polimerici si degradano in situ e vengono sostituiti dall'osso di nuova formazione, una fase necessaria nel processo di guarigione. Un'alternativa interessante ai materiali sintetici è Algisorb®, un materiale naturale ottenuto dalle alghe rosse marine coltivate nelle coste africane ed europee. Nello specifico, i partner del progetto ALGISORB sono riusciti a sintetizzarlo dallo scheletro di calcite che, oltre all'idrossiapatite (HA), contiene anche fosfato tricalcico (TCP). La quantità di TCP contenuta in questo materiale granulato si può regolare ed aumentare fino al 95% per accrescere il tasso di assorbimento dell'impianto osseo. Inoltre, è biocompatibile e favorisce la formazione del nuovo osso attorno all'impianto, ma anche all'interno dei micropori da 10 a 30 micron. Tutti i materiali usati per comporre Algisorb® sono prodotti di sintesi biomimetiche nelle quali le strutture biologiche naturali vengono trasformate chimicamente e la loro struttura cristallizzata viene modificata. Dato che mantengono le loro proprietà microstrutturali, ogni composto si può identificare tramite la diffrazione di raggi X da polveri. Tra i metodi utilizzati per analizzare i dati della diffrazione di raggi X da polveri raccolti presso il Röntgenlabor in Germania, il metodo Rietveld ha consentito di determinare la composizione di fase della materia prima. I risultati erano precisi quanto quelli ottenuti con le tecniche di diffrazione su singolo cristallo, aprendo la strada alla produzione di biomateriali con qualità riproducibile.

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