Stent in nitinolo stampati in 3D reggono una compressione del 50%

Uno stent che può essere schiacciato fino alla metà della sua larghezza e tornare alla forma originale senza creparsi è ciò che serve a un catetere per portarlo in un vaso stretto. In un laboratorio di Madrid, il team dell'IMDEA Materials Institute e dell'Università Politecnica di Madrid (UPM) ha stampato questi stent a forma di trama intrecciata, in un'unica fase di produzione. Il lavoro è stato condotto insieme a ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e dell'Università di Galway, e il metodo è brevettato.

Il problema affrontato è di natura geometrica. La maggior parte dei dispositivi medici metallici realizzati con la produzione additiva, il nome industriale della stampa 3D, usa reticoli: reti ripetute di elementi rigidi. Compressi, questi reticoli diventano eccessivamente rigidi, premono con forza sulle pareti delle arterie e possono rompersi con deformazioni vicine al 25%. Il disegno intrecciato, invece, consente ai filamenti interconnessi di scorrere e riorientarsi, come fa una rete tessile. Come ha spiegato Carlos Aguilar Vega, uno degli autori dello studio, i reticoli realizzati con le tecniche additive convenzionali non riescono a raggiungere la deformazione reversibile richiesta dalle procedure con catetere, mentre le strutture intrecciate «possono facilmente sopportare le grandi deformazioni richieste, mantenendo sia l'integrità strutturale sia il recupero elastico».

Un pezzo appena stampato non è ancora pronto per il corpo umano. Un trattamento di incisione chimica ed elettrolucidatura lo leviga fino a una finitura di grado biomedicale, ma assottiglia anche le fibre: lo spessore delle fibre è diminuito del 47,7% e l'area della sezione trasversale del 71,1% rispetto alle strutture appena stampate. Dopo questa fase, gli stent intrecciati hanno resistito a una compressione fino al 50% del diametro originale, mantenendo un recupero elastico superiore al 90%. La loro forza di spinta cronica verso l'esterno, cioè la pressione costante che esercitano sulla parete del vaso, era fino a cinque volte inferiore rispetto ai reticoli convenzionali, un dato che i ricercatori collegano a un minor rischio di lesioni vascolari e di trombosi, ossia la formazione di coaguli.

Per il paziente, la promessa pratica sono dispositivi su misura. I ricercatori mostrano anche prototipi modellati su uno stent per biforcazione fenestrata e su una struttura per valvola aortica personalizzata, ricostruita a partire da TAC del paziente, e indicano come prossima frontiera dispositivi neurovascolari più piccoli per le zone difficili da raggiungere del cervello, che richiederebbero una maggiore miniaturizzazione e una navigazione magnetica. Ma le fonti sono chiare sulla strada che resta da fare: i prototipi hanno superato solo test meccanici, e i test di biocompatibilità in vitro e gli studi sugli animali devono precedere qualsiasi indagine clinica sui pazienti. Non è indicata una data per questo passaggio, e l'IMDEA afferma che porterà avanti queste linee di ricerca nei prossimi mesi. Il cambiamento, per ora, riguarda quindi i progettisti di dispositivi e i chirurghi che vogliono impianti adattati all'anatomia del singolo paziente. I pazienti ne vedranno gli effetti solo quando questi prossimi test saranno superati.