PROGETTAZIONE E SVILUPPO DEL DISPOSITIVO T-REM3DIE PER LA RIPARAZIONE TENDINEA: Modellazione CAD, analisi delle proprietà reologiche per la fattibilità di produzione tramite Injection Molding e test di tenuta meccanica = DESIGN AND DEVELOPMENT OF T-REM3DIE DEVICE FOR TENDON REPAIR: CAD modeling, rheological property analysis for production feasibility via Injection Molding and mechanical seal tests

Ad oggi, il trattamento delle lesioni tendinee prevede un approccio chirurgico che impiega la sutura, con l'obiettivo di ripristinare il tessuto fibrillare del tendine. Questo consente soltanto un recupero parziale della funzione. Nel corso degli anni, la chirurgia ha affrontato una sfida costante a causa di tutte le complicazioni legate al trattamento del tendine e al suo processo di rigenerazione tissutale. Molteplici variabili giocano un ruolo fondamentale durante il processo di guarigione: il tipo di lesione, la corretta riabilitazione post-operatoria, la presenza di passaggi multipli di suture, la formazione di aderenze dovute all'eccessiva formazione di tessuto fibrotico. Per superare le problematiche del trattamento chirurgico, è stato creato il T-REM3DIE, un dispositivo impiantabile, biodegradabile e biocompatibile per la riparazione di tendini e legamenti. Il dispositivo consente una riabilitazione precoce grazie alla sua geometria innovativa e viene riassorbito durante il processo di guarigione, essendo costituito da una miscela biocompatibile e biodegradabile di copolimeri P(L/DL)LA/PLCL. Un’importante caratteristica è la sua facilità di inserimento grazie all'utilizzo di un applicatore automatico che ne consente l'inserimento immediato. Il presente lavoro di tesi ha un duplice scopo: in primo luogo, sono state eseguite alcune prove sperimentali per ottenere una panoramica completa delle caratteristiche della miscela polimerica. In secondo luogo, è stata effettuata un'ottimizzazione geometrica per la progettazione del dispositivo del tendine della mano e del tendine d'Achille in base ai requisiti del processo di fabbricazione. Per quanto riguarda la progettazione del dispositivo per il tendine della mano, è stata considerata la geometria originale con alcuni accorgimenti, quali la riduzione delle dimensioni e del numero dei perni e la loro distribuzione sul tendine. Per quanto riguarda il dispositivo di riparazione del tendine d'Achille, una volta definita la geometria, sono state condotte alcune prove sperimentali per analizzare la biodegradabilità, le caratteristiche reologiche e meccaniche della miscela polimerica. La biodegradabilità è stata analizzata secondo lo standard ASTM F1635, che prevede tre test: la perdita di massa, la perdita di peso molecolare e la valutazione delle proprietà meccaniche. Per quanto riguarda le proprietà reologiche del blend, tutte le analisi sono state eseguite utilizzando un reometro a piastra piana presso il Laboratorio Caratterizzazione Materiali Polimerici di Alessandria. Poiché lo stampaggio a iniezione (IM) impiega materiali polimerici, sembra essere il processo produttivo più adatto per lo scopo. Tutti i test reologici eseguiti sono stati una parte iniziale dell’analisi di fattibilità dell’uso dell’IM per la produzione del dispositivo. La sua produzione è stata commissionata alla Stamplast, un’azienda italiana specializzata nella produzione di stampi a iniezione. L’analisi di fattibilità di Stamplast ha evidenziato diverse modifiche geometriche per soddisfare i requisiti di produzione. Le geometrie proposte sono state successivamente valutate mediante prove di trazione dei prototipi realizzati con la stampa 3D. Tutti i campioni sono stati prodotti presso il “Laboratorio di Nanomeccanica Bioispirata Giuseppe Maria Pugno” del DISEG, con la stampante stereolitografica Form3, utilizzando resine fotopolimerizzabili con proprietà meccaniche simili a quelle della miscela polimerica.