Obiettivi principali del progetto

Uno scaffold biomimetico basato sul periostio, specifico per ogni paziente, ha il potenziale per rivoluzionare la ricostruzione ossea, migliorando la rigenerazione ossea all’interno di un flusso di lavoro personalizzato basato sulla modellazione anatomica 3D. Inoltre, la logica dello scaffold basato sul periostio può essere estesa allo sviluppo di sistemi di viti e placche completamente impiantabili basati su alloinnesti personalizzati per la fissazione ossea interna o per dispositivi protesici. Ipotizziamo che il periostio decellularizzato possa fungere da scaffold biomimetico, promuovendo la rigenerazione ossea in aree mirate, mantenendo al contempo specifiche caratteristiche strutturali. Integrando l’osso allogenico in una matrice biologicamente osteoinduttiva, è possibile migliorare il processo di rigenerazione e integrazione. Adottando un flusso di lavoro CAM-CAD, verranno progettati scaffold personalizzati basati sul periostio, in cui verranno inseriti osso allogenico e matrice cellulare osteoinduttiva. Il design del bioscaffold sarà adattato alla specificità anatomica di ciascuna area e paziente, consentendo una ricostruzione precisa di regioni anatomiche complesse, come le ossa facciali e le strutture articolari. Il trapianto osseo alloinnestato si è affermato come una valida alternativa alla ricostruzione ossea, ma presenta ancora delle sfide. Il volume di osso impiantabile rimane limitato e il tasso di riassorbimento è elevato. Ciò è dovuto principalmente all’assenza del periostio, noto come struttura critica per la rigenerazione e la guarigione ossea.
Anche la conformità anatomica è un problema. Questa ricerca adotterà un processo multifase che integra biomateriali allogenici osteogenici e matrice periostale decellularizzata, modellazione anatomica 3D specifica per il paziente con tecniche di biofabbricazione avanzate. L’impianto in vivo in modelli preclinici valuterà l’integrazione dello scaffold, la vascolarizzazione e la rigenerazione ossea nel tempo. La matrice periostale umana decellularizzata sarà ottenuta da tessuto autologo tramite protocolli chimici ed enzimatici ottimizzati per preservare i componenti essenziali della matrice extracellulare, rimuovendo al contempo il materiale cellulare immunogenico. Questo approccio innovativo potrebbe ampliare significativamente le applicazioni cliniche degli alloinnesti in chirurgia ortopedica, pediatrica, orale e maxillo-facciale. La dimostrazione di concetto può essere estesa alla biofabbricazione di sistemi di placche e viti riassorbibili basati su alloinnesti e di dispositivi impiantabili con il potenziale di ridurre drasticamente i costi chirurgici e minimizzare il tasso di complicanze.