Servizio di stampa 3d per progetti con finalità antibatteriche, biocompatibili ed ecocompatibili
La prototipazione rapida (RP) è una tecnologia innovativa che consente la produzione di oggetti di geometria comunque complessa, in tempi molto ridotti, a partire dalla definizione matematica dell’oggetto realizzata su un modello CAD tridimensionale. Si basa sulla considerazione che ogni oggetto è costituito da tante sezioni di spessore infinitesimo. Il prototipo viene così realizzato sezione dopo sezione, trasformando il problema da tridimensionale in bidimensionale. Gli oggetti sono ottenuti con progressiva aggiunta di materia. Per questo motivo la tecnologia RP è anche definita tecnica di produzione per strati o per piani (layer manufacturing).
3DBIOGLASS by 3D BIO PRODUCT
Il laboratorio di stampa 3D BIO PRODUCT dispone di macchine di stampa con tecnologia FDM (Fused Deposition Modeling) o FFF (Fabbricazionea a Fusione di Filamento) ad alta definizione, grazie alle quali è possibile riprodurre prototipi e oggetti di largo consumo dalle più variegate geometrie ed utilizzando polimeri anche complessi. La particolare specializzazione di 3D BIO PRODUCT nella stampa 3d con materiali antimicrobici e biocompatibili, rende l’offerta ancor più interessante e peculiare, ma con costi contenuti, grazie anche a processi di efficientamento della linea produttiva.
3D BIO PRODUCT si rivolge a SCUOLE, SETTORE BIOMEDICALE, LABORATORI, MUSEI, AZIENDE, STUDI DI INGEGNERIA E ARCHITETTURA, ORGANIZZAZIONI E ASSOCIAZIONI nonché a PRIVATI che vogliono riprodurre oggetti unici e personalizzabili.
VANTAGGI STRATEGICI
Costi e tempi inferiori per la realizzazione di modelli
Riduzione del tempo di lancio del prodotto
Possibilità di realizzare produzione simultanea
Rapidità nello sviluppo e nella gestione delle modifiche del progetto
Capacità di trovare errori e problemi di progetto nelle fasi di sviluppo
Maggiore flessibilità
Maggiore soddisfazione del cliente
Maggiore competitività
VANTAGGI DI PRODUZIONE
Nella produzione di oggetti complessi le tecniche RP permettono di trovare errori prima di preparare e disegnare le attrezzature principali ed ausiliarie
I modelli possono essere usati per fusione a cera persa, per ottenere stampi in silicone o di metallo per oggetti in plastica
Si riduce il numero complessivo di attrezzature di prova perché esse entrano in produzione solo quando è stato creato il prototipo
Il modello matematico realizzato al CAD 3D può essere interfacciato con altri sistemi di produzione assistita
Il nuovo e funzionale gadget antimicrobico, targato 3D BIO PRODUCT…
3DBIOGLASS
3DBIOGLASS
Per la casa, per i viaggi, in mensa o durante un picnic all’aperto e per tutte le occasioni in cui si impone una maggiore attenzione nell’igiene e nella praticità di utilizzo, arriva 3DBIOGLASS il bicchiere antimicrobico autosterilizzante e antiscivolo stampato in 3d utilizzando il PLACTIVE un biopolimero antibatterico certificato biomedicale, alle nanoparticelle di rame, per usi alimentari. 3DBIOGLASS può essere utilizzato come un normale bicchiere o con l’apposita cannuccia integrata e non removibile, che integra una doppia funzionalità in un unico prodotto, aumentandone l’igiene e la comodità d’uso, con la sua struttura antiscivolo. Per le caratteristiche tecniche, per la sua praticità d’uso e per le certificazioni del biopolimero di cui è composto, il bicchiere 3DBIOGLASS è un prodotto unico.
Disponibile in TRE COLORAZIONI… red, sky blue, apple green!
Semi-maschera facciale per uso generico, stampata in 3d, in materiale antimicrobico e “termoformata” a misura del volto di chi la indossa.
Oltre 150 giorni di studi e ricerche, circa 20 modelli di semi-maschera facciale stampabili in 3D testati, oltre 10 materiali innovativi sottoposti a prova….. tutto per avere il massimo della protezione, del confort e della versatilità che è possibile avere da una mascherina per uso generico. 3DBIOMASK SMART è la nuova definitiva variante della già nota BIOMASK. Vediamone insieme le caratteristiche in cinque passaggi:
Massima ergonomicità e confort in appena 35 grammi di peso, più piccola di una mascherina in tessuto, 3DBIOMASK SMART è stata ridisegnata in 3d mettendo insieme i MIGLIORI MODELLI SARTORIALI di mascherina in stoffa.
Massima adattabilità al volto di chi la indossa. Il BIOPOLIMERO CERTIFICATO di cui è composta è TERMOFORMABILE, ciò implica la possibilità, utilizzando un semplice fono per capelli, di ammorbidire BIOMASK adattandola in pochi secondi alle fattezze del proprio volto, in un processo di personalizzazione che la rende UNICA.
Massima sicurezza, 3DBIOMASK SMART (seppur autosterilizzante) è igienizzabile con i normali presidi medici o in sterilizzatori a raggi UV… Spesso, però, fuori casa, in auto, dopo un utilizzo più prolungato del solito, magari si è sprovvisti di strumenti di sterilizzazione immediata… Nessun problema, grazie al BIOPOLIMERO CERTIFICATO ANTIBATTERICO PLACTIVE. PLACTIVE ™ è un tipo di filamento molto tecnico prodotto da Copper3D un’azienda cilena/statunitense, fondata da professionisti appassionati di innovazione e di tutto ciò che di positivo le nuove tecnologie possono avere per il miglioramento della qualità della vita delle persone. La loro mission è quella di preservare dalle infezioni cutanee tutte le persone che devono avvalersi di protesi e/o elementi protesici biomeccanici, attraverso l’implementazione del loro filamento antibatterico nei prodotti finali stampati in 3D in modo molto preciso. L’azione antibatterica è stata scientificamente convalidata, eliminando oltre il 99,99% di funghi, virus, batteri e una vasta gamma di microrganismi che, a distanza di poche ore, muoiono a contatto con PLACTIVE. Proprietà antibatteriche confermate da due laboratori di microbiologia in Cile e negli Stati Uniti. PLACTIVE ™ ha caratteristiche di termoformatura che facilitano la post-elaborazione e le regolazioni finali dell’applicazione stampata in 3D. Il Nano-Additivo mantiene tutte le proprietà meccaniche del materiale. Prodotto atossico ed ecologico. PLACTIVE AN1 è attualmente in fase di test dalla NASA per valutarne l’impatto sulla contaminazione microbica interplanetaria.
Massima RIUTILIZZABILITA’, 3DBIOMASK SMART ha un corpo maschera (comunque autosterilizzante) riutilizzabile innumerevoli volte, reggendo oltre 360 cicli di igienizzazione ed, inoltre, è dotata di base di un filtro con proprietà antibatteriche certificate. E se non dovessimo reperire in tempi rapidi i filtri? Nessun problema, 3D BIO PRODUCT ha pensato anche a questo: basta infatti un piccolo pezzo di tessuto non tessuto e un quadratino di nastro medicale sterile adesivo, per ripristinare la protezione in pochi secondi. PIU’ FACILE DI COSI’ !!!…
Riproducibile in tre differenti colorazioni, per i più esigenti…
La rivoluzione della stampa 3d antimicrobica con additivi di argento e rame
Abbiamo ampiamente parlato delle qualità antimicrobiche del rame nella stampa 3d, e dei traguardi raggiunti (anche in termini di certificazioni acquisite) da Copper3d sui filamenti PLACTIVE e MDFLEX, usati dal nostro laboratorio 3D BIO PRODUCT per alcuni prodotti tra cui 3DBIOCASE e 3DBIOCASE FLEX. Ora approfondiamo l’argomento parlando di alcuni studi fatti sulle nanoparticelle di argento.
Negli ospedali c’è sempre il rischio che si possano diffondere batteri e virus tra i pazienti. Alcuni ceppi batterici, come MRSA (o “stafilococco”) sono particolarmente inclini a diffondersi negli ospedali perché sono resistenti a molti antibiotici, il che mette a rischio i pazienti più vulnerabili. La ricerca proveniente dall’università di Sheffield nel Regno Unito, su parti e oggetti antibatterici e antimicrobici stampati in 3D, potrebbe aiutare a fermare o ridurre la diffusione di microrganismi come l’MRSA negli ospedali e nelle case di cura.
La ricerca segna una pietra miliare nella sfera della stampa 3D, poiché le parti create dal team di Sheffield sarebbero i primi componenti stampati in 3D a mostrare resistenza ai batteri comuni. Guidata da un team interdisciplinare del Dipartimento di Ingegneria Meccanica dell’Università e della School of Clinical Dentistry, la ricerca integra un composto antibatterico a base di argento nei materiali di stampa 3D che, insieme al rame (si legga qui), è considerato uno dei più efficaci antibatterici naturali.
Il team è stato in grado di mescolare il composto in materiali di stampa 3D esistenti senza influire sulla stampabilità del materiale o sulle proprietà meccaniche della parte stampata. Le parti stampate sono state ampiamente testate e alla fine hanno dimostrato proprietà antibatteriche e nessuna tossicità per l’uomo.
In pratica, il materiale di stampa 3D antibatterico potrebbe essere utilizzato per produrre dispositivi medici, prodotti per la salute orale e beni di consumo. Forse ancora più importante, il materiale potrebbe essere utilizzato per stampare in 3D parti e oggetti negli ospedali che entrano in maggior contatto con gli esseri umani, come le maniglie delle porte o i giocattoli per bambini.
I ceppi batterici come l’MRSA si diffondono facilmente negli ospedali e nelle case di cura. Le parti stampate in 3D antibatteriche hanno il potenziale per frenare la diffusione.
I ceppi batterici come l’MRSA si diffondono facilmente negli ospedali e nelle case di cura. Le parti stampate in 3D antibatteriche hanno il potenziale per frenarne la diffusione.
“Gestire la diffusione di batteri nocivi, infezioni e la crescente resistenza agli antibiotici è una preoccupazione globale”, ha spiegato la dott.ssa Candice Majewski, che ha guidato il progetto dal Center for Advanced Additive Manufacturing dell’Università di Sheffield. “L’introduzione di una protezione antibatterica a prodotti e dispositivi al momento della produzione potrebbe essere uno strumento essenziale in questa lotta. La maggior parte degli attuali prodotti stampati in 3D non ha funzionalità aggiuntive. L’aggiunta di proprietà antibatteriche già nella fase di produzione fornirà un cambiamento radicale nel nostro modo di sfruttare le capacità dei processi“.
Le parti campione stampate in 3D sono state sottoposte a test approfonditi per determinare la vitalità del materiale antibatterico. Le parti antibatteriche e non antibatteriche sono state immerse in soluzioni batteriche e testate dopo 24 ore per vedere quanti batteri si erano attaccati a ciascun materiale. Le parti stampate in 3D con composti d’argento si sono rivelate più efficaci contro due principali gruppi di batteri: Gram positivi (Staphylococcus aureus) e Gram negativi (Pseudomonas aeruginosa).
Le parti antibatteriche si sono rivelate efficaci anche contro un particolare fenomeno in cui i batteri formano un biofilm su una superficie, diventando più difficile da rimuovere. Poiché gran parte dei batteri non era in grado di sopravvivere sulla superficie delle parti stampate, non è stato possibile che si formasse un biofilm.
Tuttavia, ci sono ancora alcune limitazioni alla tecnologia. Ad esempio, i ricercatori notano che i componenti stampati in 3D sono meno efficaci nei liquidi ricchi di sostanze nutritive, che inibivano i composti d’argento. Ciò potrebbe limitare l’uso del materiale antibatterico per determinate applicazioni ospedaliere.
“Le nostre interazioni con i microbi sono complesse e contraddittorie: sono essenziali per la nostra sopravvivenza e possono ucciderci“, ha affermato il dottor Bob Turner del Dipartimento di informatica dell’università. “Una tecnologia come questa sarà la chiave per una gestione informata e sostenibile di questo rapporto cruciale con la natura“.
Il dottor Joey Shepherd della School of Clinical Dentistry, ha concluso: “Incorporare capacità antibatteriche nelle parti stampate in 3D è una nuova direzione, intrigante, resa possibile solo lavorando come parte di un grande team con competenze ed esperienza complementari“.
La ricerca innovativa è stata pubblicata nel 2020 su Scientific Reports.
Contattaci per avere ulteriori informazioni sulla stampa 3d antimicrobica.
Dopo il grande successo di 3DBIOCASE è arrivata la versione flessibile 3DBIOCASE FLEX, contenitore antibatterico in materiale morbido certificato vediamone le caratteristiche salienti
C’è un modo per proteggere la mascherina in tessuto ed eventualmente ridurne la carica microbica quando non viene utilizzata? 3D BIO PRODUCT ha progettato e costruito un contenitore protettivo in materiale antibatterico, tascabile e di facile utilizzo… 3DBIOCASEFLEX stampato in 3d utilizzando un biopolimero antibatterico certificato, alle nanoparticelle di rame, il TPU COPPER3D MDFLEX.
3DBIOCASE FLEX
Caratteristiche principali di COPPER3D MDFLEX
Filamento registrato dalla FDA, conforme alle norme dell’Unione Europea: n. 10/2011, n. 1935/2004 e n. 2023/2006.
L’effetto antibatterico è stato validato scientificamente ed elimina oltre il 99,99% di funghi, virus, batteri e un gran numero di microrganismi, clinicamente testato in protesi con risultati eccellenti, ideale per la produzione di altre applicazioni mediche in cui la contaminazione batterica è pericolosa, ad es. protesi postoperatorie, medicazioni, dispositivi chirurgici e solette ortopediche, proprietà antibatteriche confermate da due laboratori di microbiologia in Cile e negli Stati UnitiProdotto nei Paesi Bassi secondo gli standard di produzione certificati ISO 9001/2015, il nano-additivo mantiene inoltre tutte le proprietà meccaniche del materiale TPU, come ad esempio resistenza e flessibilità, nonché elevata resistenza al calore (138 °C), allungamento del 450% alla rottura.
Applicazioni di COPPER3D MDFLEX
Applicazioni mediche, applicazioni di contatto e lavorazione degli alimenti, ortopedia, guide e attrezzature chirurgiche, applicazioni per filtri dell’acqua, protesi postoperatorie, oggetti antibatterici di largo consumo.
Grazie alle caratteristiche di COPPER3D MDFLEX siamo riusciti a realizzare un contenitore antimicrobico per mascherine in tessuto 3DBIOCASE FLEX, dalle caratteristiche sorprendenti:
Facile utilizzo, grazie alle sue dimensioni ridottissime;
Resistente alla trazione e alle alte temperature, si può lavare in acqua calda;
Resistente agli agenti chimici;
Totalmente antimicrobico, riduce in poche ore la carica batterica per contatto;
Allunga la vita della mascherina in tessuto, riducendo i costi di approvvigionamento.
N.B. 3DBIOCASEFLEX non è sottoposto a processi di verniciatura e/o lucidatura finale, questo al fine di preservarne le caratteristiche di biocompatibilità e antimicrobiche alla base del biopolimero di cui è composto.
Per ulteriori approfondimenti si veda la sezione BIONOTIZIE.
3DBIOCASE e 3DBIOCASE FLEX, sono prodotti unici, proprio per le caratteristiche del materiale di cui sono composti (materiale assolutamente certificato per l’utilizzo nella stampa 3d biocompatibile e antimicrobica).
C’è un modo per proteggere la mascherina in tessuto ed eventualmente ridurne la carica microbica quando non viene utilizzata? 3D BIO PRODUCT ha progettato e costruito un contenitore protettivo in materiale antibatterico, tascabile e di facile utilizzo… 3DBIOCASE (guarda il video) stampato in 3d utilizzando il PLACTIVE un biopolimero antibatterico certificato, alle nanoparticelle di rame. Vediamo come funziona…
3DBIOCASE
3DBIOCASE è un contenitore composto da due parti: la parte principale è formata da un parallelepipedo rettangolo stondato ed ergonomico, di dimensioni inferiori ad uno smartphone, appositamente realizzato per alloggiare una mascherina in tessuto unitamente al suo supporto (parte secondaria di 3DBIOCASE) in modo tale che la stessa possa rimanere nel migliore dei modi a contatto con le pareti dell’involucro. Tralasciando la comodità del prodotto (tascabile e di facile utilizzo), che permette di tenere la mascherina in tessuto comodamente alloggiata preservandola da polvere e sporco, l’aspetto più importante e innovativo dell’oggetto risiede certamente nelle caratteristiche del materiale di cui è fatto: stiamo parlando del PLACTIVE dell’azienda COPPER3D un materiale unico nel suo genere in quanto, oltre alle certificazioni per uso alimentare (atossico ed ecocompatibile), possiede le certificazioni sia in USA che in EUROPA come prodotto per la stampa 3d antimicrobica, grazie alla sua composizione alle nanoparticelle di rame.
Il rame, un materiale di cui oggi si parla spesso vista la sua capacità battericida nei confronti dei virus e in modo specifico del COVID-19, è da sempre un materiale eccezionale. Dal tempo dei Fenici e degli Egizi sono note al mondo le sue particolari capacità. Le prime tracce risalgono ad almeno dieci mila anni fa, i manufatti erano ampiamente diffusi e sono arrivati successivamente anche in Europa.
Il rame è uno dei pochissimi materiali che si trovano in natura in una forma che può essere già utilizzata, per questo si definisce metallo nativo. È stato il primo metallo ad essere utilizzato, stampato e sfruttato per la costruzione. In epoca romana le estrazioni erano elevatissime poiché l’impiego del rame era molto elevato: dall’arte decorativa, ad agente batteriostatico. Per citare alcuni esempi è possibile chiarire che il rame è in grado di uccidere le forme di Coronavirus, l’influenza, l’adenovirus, i miceti, lo Staphylococco, l’Escherichia coli.
La sua capacità primaria è condurre elettricità, si tratta di un prodotto che riesce a resistere alla corrosione del tempo e degli agenti esterni, perfetto per la creazione di altre leghe metalliche. Pochi sanno però che il rame ha anche un’importanza fondamentale per l’organismo umano ed è soprattutto sicuro per l’ambiente, in quanto non cancerogeno e non in grado di mutare. Il rame è anche un oligoelemento importante per il mondo animale e vegetale, costituisce prevalentemente proteine ed è molto utile per la respirazione e le cellule. Nell’uomo viene assorbito nell’intestino e poi trasportato al fegato. Mediamente ogni essere umano ha circa 1.4 mg di rame per ogni kg, soprattutto nei muscoli e nelle ossa.
La potenza del rame quale battericida naturale
Oggi si torna a parlare della sua eccezionalità per un altro motivo, è stato infatti appurato che il rame e le leghe da esso derivanti, non sono in grado di far sopravvivere virus e batteri e quindi, anche nel caso del Coronavirus, questo muore rapidamente. Quando il virus si posa sulla superficie viene letteralmente degradato da essa. Una scoperta che riporta al passato, quando in Italia le pentole e le tubature erano di rame, in India ancora oggi si beve e si mangia nel rame, in America le condotte sono ancora di rame, questo perché è in grado di auto-sterilizzarsi. Non servono agenti chimici esterni, non serve attenzione, è una sorta di deterrente naturale per i virus.
Le ricerche sono poi andate avanti grazie alla Copper Development Association che promuove l’industria del rame. Leggendo questi dati si comprende come il rame non sia solo in grado di bloccare il Covid-19 ma lo abbia già fatto con altre forme di Coronavirus. Gli studi in laboratorio dimostrano che quando un virus o un batterio qualunque viene a contatto con il rame, lo stesso viene letteralmente inondato da ioni di rame che entrano con violenza nelle cellule, uccidendole. Nessuna riesce a salvarsi, non c’è alcuna possibilità di replica.
Per quanto concerne la salute umana, qualcuno si chiede se il rame sia pericoloso per il corpo dal momento che è in grado di distruggere le cellule. La risposta è no, per l’uomo quello che viene rilasciato dal rame è totalmente innocuo. Basti pensare che tantissimi alimenti lo contengono come i crostacei, le noci e banalmente anche l’acqua. Bisogna piuttosto fare attenzione a non assorbirne troppo poco. Questo fa comprendere come l’utilizzo del rame all’interno degli ospedali e degli stessi apparecchi potrebbe essere solo un bene per le persone.
3DBIOCASE, dunque è un prodotto unico, proprio per le caratteristiche del materiale che lo compone (materiale assolutamente certificato per l’utilizzo nella stampa 3d biocompatibile e antimicrobica) PLA (acido polilattico derivato dal mais e biodegradabile) + RAME, in un connubio che, a contatto con la nostra mascherina, permette di ridurne la carica microbica in poche ore.
3DBIOCASE DUAL… contenitore antimicrobico VARIANTE multiuso per mascherine in tessuto e piccoli oggetti.
3DBIOCASE DUAL – MULTIUSO
A grande richiesta è arrivato (ORDINA QUI) il contenitore antimicrobico chiuso per la protezione di mascherine e piccoli oggetti 3DBIOCASE DUAL by 3D BIO PRODUCT (eventualmente personalizzabile nelle dimensioni e in tre colori – red – sky blue – apple green). La terza variante di 3DBIOCASE è leggerissimo (appena 35 grammi), comodo da usare, con le stesse caratteristiche antibatteriche e autosterilizzanti dei suoi predecessori ad un COSTO CONTENUTO di € 10,00 (per la misura standard). Su richiesta è possibile avere delle varianti dimensionali per utilizzare il prodotto con svariate finalità.
Il PLACTIVE, tecnobiopolimero antibatterico protagonista dei nostri prodotti 3DBIOCASE (involucro antibatterico protettivo per mascherine in tessuto), 3DBIOMASK SMART (mascherina semifacciale antibatterica riutilizzabile e termoformabile), nonchè di svariati altri gadget in produzione nel nostro laboratorio 3D BIO PRODUCT, è oggetto di studi e ricerche finalizzate alla riduzione della diffusione dell’HIV nei paesi in via di sviluppo.
Copper3D, produttrice di PLACTIVE, ha sviluppato un nuovo dispositivo stampato in 3D da utilizzare durante l’allattamento. Il dispositivo, realizzato proprio in PLACTIVE con marchio di fabbrica Copper3D, ha lo scopo di fungere da interfaccia tra madre e figlio durante l’allattamento, inattivando l’HIV presente nel latte materno. Il nuovo materiale utilizza additivi a base di nanoparticelle di rame per fornire proprietà antimicrobiche standard al PLA (acido polilattico). Precedenti studi hanno già dimostrato la potenza del materiale, spingendo Copper3D a sviluppare un modello di utilizzo finale da utilizzare al di fuori del laboratorio. Il problema dell’HIV Secondo l’OMS, 37,9 milioni di persone vivevano con l’HIV nel mondo alla fine del 2018. 8,1 milioni di queste persone non sapevano di avere la malattia. Nel 2017, il numero di bambini e adolescenti che vivono con l’HIV ha raggiunto i 3 milioni, con 430.000 nuovi infetti e 130.000 morti per cause legate all’AIDS quell’anno, secondo l’UNICEF. Nel 2018, 26.000 nuove infezioni da HIV tra i bambini di età compresa tra 0 e 14 anni, sono stati i risultati della sospensione del trattamento anti HIV durante la gravidanza e dell’allattamento al seno, secondo l’UNAIDS.
Strumenti medici stampati in 3D con PLACTIVE
L’allattamento al seno è una modalità chiave di trasmissione dell’HIV nei paesi in via di sviluppo in cui non sono presenti farmaci per inattivazione e un’istruzione adeguata. Controllare e minimizzare la trasmissione durante l’allattamento al seno ridurrebbe significativamente i tassi di HIV nei bambini piccoli che altrimenti non avrebbero altra scelta se non quella di essere esposti al virus.
Il dott. Claudio Soto, direttore medico di Copper3D, ha dichiarato: “Comprendere il problema globale alla base delle statistiche sull’HIV e analizzare il ruolo che i nostri materiali antimicrobici potrebbero avere nel contenere la trasmissione del virus dell’HIV ci ha fatto pensare che potremmo sviluppare un qualche tipo di dispositivo che agisce come un’interfaccia tra madre e figlio per prevenire la diffusione di questo virus attraverso l’allattamento al seno, che è una delle principali vie di infezione “.
PLACTIVE contro HIV
Gli additivi e i filtri a base di rame inattivano l’HIV agendo specificamente contro la proteasi, che è essenziale per la replicazione. Gli ioni di rame degradano la membrana plasmatica fosfolipidica del virus e denaturalizzano gli acidi nucleici del virus. Ciò ha il potenziale per rallentare in modo significativo la crescita dei virus, ma presenta le sue sfide. Il latte materno infuso con ioni di rame ha attualmente livelli di tossicità sconosciuti, la degradazione nutrizionale del latte è sconosciuta e il tempo di contatto richiesto tra il virus e PLACTIVE per un’inattivazione significativa è attualmente allo studio.
Per risolvere questi problemi, il team Copper3D ha avviato due linee di ricerca per il progetto. La prima parte del progetto si è concentrata sulla determinazione dell’efficacia di PLACTIVE contro i campioni di latte materno infetto da HIV. La seconda parte era focalizzata sulla progettazione di un oggetto che potesse fungere da interfaccia madre-bambino e ottimizzare l’inattivazione virale dell’HIV nel latte materno contaminato.
Il processo di laboratorio
Il team Copper3D ha commissionato uno studio di laboratorio che ha coinvolto un semplice gruppo di controllo cieco, randomizzato e positivo / negativo. Venti campioni di HIV-1 sono stati trattati e randomizzati in gruppi A, B e di controllo. I campioni A e B sono stati collocati in scatole PLACTIVE stampate in 3D con superfici di 40 cm quadrati. I campioni sono stati esposti per 15, 60, 120 e 900 secondi alle superfici PLACTIVE.
Test di laboratorio sull’efficacia di PLACTIVE sull’HIV
Daniel Martínez, direttore dell’innovazione di Copper3D, ha spiegato: “I risultati preliminari hanno mostrato una riduzione della replicazione virale fino al 58,6% semplicemente esponendo i campioni alle scatole stampate in 3D contenenti nanoparticelle di rame. Quindici secondi di esposizione sono stati sufficienti per ottenere una tale riduzione. Questi dati ci consentono di dedurre che aumentando la superficie di contatto di un fattore 10X, potremmo ottenere tassi di inattivazione molto più elevati, molto vicini al 100% e, secondo i nostri calcoli, molto probabilmente in meno di 5 secondi. “
Secondo Copper3D, il progetto è stato il primo del suo genere a studiare l’inattivazione dell’HIV utilizzando polimeri con nanotecnologia del rame antimicrobico attraverso la stampa 3D. Il successo dell’esperimento ha portato alla progettazione del dispositivo di inattivazione dell’uso finale dell’HIV.
Il dispositivo di inattivazione virale
Il dispositivo si basa sulle comprovate capacità antimicrobiche dei materiali nano-rame. Massimizzando la superficie e il tempo in cui il latte infetto è in contatto con il PLACTIVE, l’inattivazione dell’HIV può essere massimizzata, al punto da non essere più infettiva per il bambino allattato al seno. Il dispositivo mira ad espandere l’area di contatto di un fattore di circa 10X, utilizzando un design a strati che emula la struttura del tratto gastrointestinale. Il team mira ad avere un modello finalizzato e perfettamente funzionante nel 2020.
Il filamento PLACTIVE (utilizzato in molti prodotti del nostro laboratorio 3D BIO PRODUCT, in particolare 3DBIOCASE e 3DBIOMASK SMART) si può utilizzare per realizzare dispositivi medici in missioni spaziali a lungo termine
L’ufficio della NASA Nebraska Space Grant ha fornito finanziamenti per esaminare lo sviluppo, la convalida e la caratterizzazione meccanica di dispositivi medici antimicrobici stampati in 3D per gli astronauti. L’obiettivo è testare le proprietà antimicrobiche del materiale PLACTIVE di Copper3D sulla Stazione Spaziale Internazionale.
“Per noi tutto questo è stato un viaggio entusiasmante, pieno di apprendimento e di scoperta continua di nuovi usi per il nostro materiale”, ha affermato Andrés Acuña, CEO di Copper3D. “Questa nuova collaborazione di ricerca con la NASA ci aiuterà a convalidare questo concetto in condizioni molto estreme, il che ci porta anche a pensare che questo nuovo tipo di materiali possa anche essere molto utile per risolvere le grandi sfide e problemi che dobbiamo affrontare qui sulla terra in diversi ambiti […] Questo è solo l’inizio e sappiamo che sarà un’enorme rivoluzione nel modo in cui concepiamo la produzione e la natura dei materiali ”.
Stampa 3D a lungo termine
La NASA ha grandi sfide nei prossimi anni per le missioni spaziali a lungo termine che porteranno gli astronauti su Marte negli anni 2030. Alcune di queste sfide sono legate allo spazio limitato della navetta e della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), alla necessità di produrre oggetti su richiesta e ottimizzare l’uso dei materiali solo in situazioni strettamente necessarie.
In aggiunta a queste sfide, altri problemi sono allo studio come la “Disregolazione del Sistema Immunitario” che si verifica nelle missioni spaziali a lungo termine e lascia gli astronauti molto inclini a contrarre infezioni di ogni tipo. Recenti prove di esperimenti sui voli spaziali suggeriscono anche alterazioni delle caratteristiche microbiche, inclusa la virulenza, negli organismi cresciuti durante il volo. In combinazione con la potenziale suscettibilità dell’ospite dovuta alla disfunzione del sistema immunitario, il rischio di malattie infettive può essere significativamente maggiore nell’ambiente di volo spaziale rispetto ai normali ambienti di lavoro.
La stampa 3D antimicrobica decolla
Tutti questi fattori e sfide ci portano indubbiamente a un concetto molto potente che è già allo studio della NASA. Stampa 3D antimicrobica. “Fondamentalmente, la nostra idea è di introdurre nel settore della stampa 3D il concetto di materiali attivi”, ha spiegato Daniel Martinez, direttore dell’innovazione e CMO di Copper3D. “Si tratta di materiali che non sono più inerti e solo strutture di supporto ma ora sono componenti attivi che svolgono un ruolo specifico e aggiungono un grande valore all’oggetto finale stampato in 3D, in questo caso la caratteristica è che questi oggetti sono completamente antimicrobici.”
Questa nuova tecnologia, basata su un additivo brevettato con nanostrutture in rame e altri elementi portanti / controllori, può avere un impatto molto positivo sulle nuove sfide affrontate dalla NASA, che affronta le missioni spaziali a lungo termine e questo problema specifico con la disregolazione del sistema immunitario. Ad esempio, questa nuova generazione di oggetti stampati in 3D può avere un impatto potente sul trattamento precoce di ferite complesse, sull’evitare infezioni di ogni tipo o sullo sviluppo di dispositivi medici attivi / antimicrobici di nuova generazione.
Il Dott. Claudio Soto, Direttore Sanitario di Copper3D, afferma a proposito della Disregolazione del Sistema Immunitario: “Si tratta di un’entità che è stata recentemente studiata e che potrebbe mettere a rischio le missioni spaziali a lungo termine, ad esempio quelle che dovrebbero essere effettuate in futuro su Marte. Ciò che si sa finora è che potrebbe esserci una somma di fattori alla base di questo problema come radiazioni, microbi multi-resistenti, stress, microgravità, cicli del sonno alterati e isolamento. A questi fattori se ne possono aggiungere altri, ad esempio studi hanno dimostrato che il ceppo di Staphylococcus aureus resistente alla meticillina mostra una maggiore resistenza agli antibiotici in condizioni analoghe alla microgravità suggerendo potenziali alterazioni dell’efficacia antibiotica durante i voli spaziali. Pertanto, vi è una fondamentale necessità di contromisure preventive per mitigare i rischi microbici durante le missioni di volo spaziale ”.
Il materiale PLACTIVE è stato recentemente presentato ad Arab Health, la più grande fiera sanitaria del Medio Oriente ed è già disponibile attraverso una rete di distributori in Nordamerica, Europa, Asia-Pacifico, Medio Oriente e Australia.
RIPRODUZIONI 3D ECOCOMPATIBILI BIOCOMPATIBILI ANTIBATTERICHE BIOMEDICALI 