Open BioMedical Initiative

Da quando nel 2004 presso l'università di Manchester il professor Andre Geim e il dottorando Konstantin Novoselov lo scoprirono, il grafene si è dimostrato un materiale dalle eccezionali proprietà che ne consentono l'applicazione in svariati campi. Adesso rappresenta la nuova frontiera della ricerca biomedica, il materiale perfetto per interagire con la materia organica. È una forma di carbonio, come le mine delle matite o i diamanti, ma si tratta di un materiale “bidimensionale”, costituito da strati dello spessore di un singolo atomo, in cui atomi di carbonio si legano l’uno con l’altro a formare un reticolo esagonale. È il materiale più sottile mai isolato, 100 volte più resistente di un campione equivalente di acciaio ed è flessibile come la gomma. Lo si può allungare il 120 per cento della sua lunghezza e conduce l’elettricità 250 volte meglio del silicio. La sua struttura lo rende sostanzialmente trasparente ma è al tempo stesso impenetrabile, persino i più piccoli atomi come quelli del gas elio non ci riescono, ma, soprattutto, è compatibile con il tessuto cellulare umano. Daniel Stolyarov di Grafene 3D Lab ci offre una panoramica dei possibili usi: Tutto questo si traduce in una sfida nel trovare le tecniche di fabbricazione che permettano la manipolazione diretta del materiale. Ad esempio, il grafene in fase liquida è utilizzato per stampare sottili film conduttivi; in forma di aerogel, stampato in bagno di solvente, è molto promettente per batterie, condensatori e celle a combustibile di idrogeno. Nella Northwestern University un gruppo di ricercatori guidati da Ramille N. Shah ha sviluppato una soluzione a base di grafene da utilizzare come inchiostro per biostampanti 3D. Filamenti del diametro di 100-1000 micron permetteranno di ottenere materiali con forma arbitraria, elettricamente conduttivi, meccanicamente resilienti e flessibili. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/05/stampa-3d-e-grafene.png Già precedentemente il grafene è stato utilizzato per esperimenti simili, utilizzandone fino a circa il 20% in volume del composto: l’inchiostro risultante non ha però conservato le caratteristiche elettriche. Utilizzando una percentuale in volume del 60%, il team di Shah ha ottenuto un materiale molto flessibile e facilmente stampabile, nonostante il grafene sia di per sé rigido e fragile. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/05/stampa-3d-e-grafene-3.png Il team ha utilizzato questo composto per stampare strutture da utilizzare in esperimenti con cellule in vitro: i risultati sono stati assolutamente interessanti. Senza l’aggiunta di fattori di crescita, le strutture stampate con grafene supportano la crescita, la proliferazione e l’attività delle cellule, soprattutto se con morfologia estremamente allungata, tipiche di assoni e cellule nervose, per un tempo di almeno trenta giorni. Esperimenti chirurgici su parti di cadavere hanno dimostrato una ottima biocompatibilità e caratteristiche di maneggevolezza eccezionali, utilissime in microchirurgia. Queste proprietà, combinate con la facilità di fabbricazione mediante stampa 3D, aprono la strada alla produzione di una vasta gamma di dispositivi biomedicali. “Scaffold flessibili personalizzati possono essere costruiti su misura e utilizzati per la sutura diretta dei tessuti, sostenendo contemporaneamente la crescita delle cellule e la rigenerazione del tessuto stesso senza una risposta immunitaria grave” afferma Shah. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/05/stampa-3d-e-grafene-4.png La conduttività insita del materiale facilita il passaggio dei segnali elettrici e la differenziazione cellulare: gli effetti a lungo termine devono ancora essere studiati, ma si apre comunque una nuova porta per la soluzione dei problemi di rigenerazione dei tessuti elettrogenici come i nervi e la muscolatura cardiaca. Da non sottovalutare le possibili applicazioni in biosensori impiantabili e tutti i dispositivi elettrici: i bassi costi di fabbricazione ne permetteranno una rapida diffusione. Gli strumenti così prodotti potrebbero aprire un nuovo capitolo di ricerche per affrontare anche la questione della rigenerazione dei nervi, un problema che interessa molte persone affette da malattie invalidanti gravi, come la sclerosi multipla. O magari, con dispositivi al grafene si riuscirà a bypassare la rottura del midollo spinale e permettere di nuovo ai segnali elettrici di raggiungere i nervi periferici. Pensate cosa può significare per le persone che si trovano costrette a non muoversi più a causa di un incidente o di una malattia. Forse mi faccio prendere dall’entusiasmo, ma ogni giorno in tutto il mondo ci sono scienziati che pubblicano i loro studi e ognuno racconta di risultati che incoraggiano ad andare avanti. In fondo chi sta male non smette mai di chiedere di guarire e l’unica speranza che queste persone hanno è che la ricerca non si fermi mai. Lusiana Pasquini

Grazie all’ utilizzo della stampa 3D unita alla robotica è possibile condurre esperimenti di natura biologica in grado di investigare i complessi meccanismi di interazione tra gli elementi organici che in opportune condizioni possono generare il processo noto come evoluzione. Viene da pensare che questo sia solo un nuovo capitolo di un racconto di fantascienza, ma oggi sta diventando realtà. Svariati fenomeni e meccanismi biologici sono stati spesso emulati attraverso algoritmi software più o meno complessi, circuiti elettronici e sofisticati sistemi di intelligenza artificiale, rimanendo tuttavia confinati alla sfera virtuale. Con le nuove tecnologie e il loro alto grado di customizzazione, le interazione chimiche e biologiche possono essere studiate con approcci innovativi, senza simulazioni, portando concretamente gli studiosi ancora più vicini alle risposte che cercano. Una di queste riguarda l’evoluzione dei sistemi viventi, processo estremamente complesso e ancora in gran parte da sondare. Una squadra di scienziati scozzesi guidati dal professor Lee Cronin del dipartimento di chimica dell'Università di Glasgow sta facendo proprio questo. Il suo team di chimici, utilizzando una stampante 3D a basso costo RepRap auto costruita e personalizzata ad hoc, sta lavorando duramente per scoprire le origini della vita stessa. La stampante ha raccolto appieno la filosofia del progetto RepRap, dando vita a una piattaforma robotica modulare e dal design iterativo e flessibile. Numerosi componenti hardware sono stati ridisegnati e stampati per accogliere le necessità del progetto, tra cui l’estrusore che è stato sostituito con un sistema capace di gestire liquidi e depositarli nelle dosi scelte. Il sistema è incredibilmente semplice nonostante la complessità degli esperimenti per cui è utilizzato. Attraverso l’ausilio della stampante 3D pilotata da un robot e alla telecamera di una PlayStation integrata è possibile programmare reazioni di sintesi organica in modo preciso e ripetibile senza l’intervento umano. Successivamente, seguendo il comportamento delle molecole e la variazione di specifici parametri attraverso un algoritmo di selezione, è possibile studiarne l’evoluzione nel tempo nella speranza che l’affinamento di questo processo permetta di tracciare i dettagli di quello che è successo nei primi momenti in cui la vita è comparsa miliardi di anni fa. Tutto il progetto parte dall’idea che per studiare i meccanismi con cui sono originate le prime cellule bisogna ridurre la loro struttura ai minimi termini, mimandone composizione e proprietà attraverso dei modelli chimici semplificati. Una cellula normalmente presenta una membrana cellulare, ossia un sottile strato lipidico che la delimita rispetto al mondo esterno, incubando e proteggendo al suo interno le condizioni ideali per i processi biologici che avvengono in tutti noi. Il team di Cronin ha mimato questa struttura proponendola sottoforma di gocce oleose che in acqua si “separano” da questa e acquistano determinati parametri utili a classificarle. Per creare queste gocce, Cronin e il suo team stanno utilizzando quattro prodotti chimici: 1-penatol, 1-ottanolo, dietil ftalato e acido dodecano o ottanoico, sospese in una soluzione alcalina. La stampante 3D permette di combinare con elevata precisione i quattro composti generando di volta in volta una formulazione nuova. Schematicamente, il cerchio interno rappresenta il processo robotizzato, mentre il cerchio esterno rappresenta gli step dell'algoritmo di calcolo. Nella prima fase l’estrusore della stampante depone gocce della la formulazione sperimentale in una capsula di Petri con acqua. Successivamente le proprietà fisiche e chimiche delle gocce vengono registrate in tempo reale attraverso una videocamera. L'analisi delle immagini viene eseguita utilizzando dei parametri specifici selezionati dall’utente (ad esempio, il colore) nel passaggio di valutazione. Le popolazioni cosi formatesi vengono classificate automaticamente in base alla proprietà selezionata grazie all’algoritmo. L’elemento che risulta al di fuori del range di classificazione viene respinto e viene selezionata una nuova composizione che costituirà una nuova popolazione, mentre le formulazioni accettate vengono utilizzate come base di partenza per creare un nuova popolazione attraverso processi di mutazione e crossover casuali. L’intero processo continua per 21 cicli. Certo, creare la vita da zero è difficile - afferma Cronin - e sappiamo poco circa l'origine della vita ma l'uso di robot semplici sta accelerando la nostra comprensione. Nel più recente esperimento un algoritmo evolutivo è stato utilizzato per seguire 17 milioni di combinazioni uniche di reazioni. Per ottenere questo risultato senza l’ausilio delle nuove tecnologie ci sarebbero voluti centinaia di anni Utilizzando un assistente robotico come componente chiave per facilitare il processo evolutivo il team del professor Cronin è in grado di dimostrare come il sistema si evolve nel suo complesso. In questi primi esperimenti sono state esaminate proprietà e funzioni predefinite dall’utente e sicuramente il passo successivo sarà quello di esplorare “novità”, ossia l'emergere di caratteristiche inaspettate, funzioni o comportamenti non attesi in modo da determinare diversi meccanismi evolutivi. Ora ci si potrebbe soffermare a riflettere o a fantasticare dove questo processo potrebbe portare e quali risultati e scoperte incredibili potrebbe mettere in luce. Sicuramente è un esempio di perfetta integrazione delle nuove tecnologie e, chissà, in un prossimo futuro potrà aiutarci a capire e svelare l’antico segreto dell’origine della vita, stavolta stampata in 3D. Orlando Rossi - Open BioMedical Initiative.

Se potessimo fare un rapido check-up delle nostre condizioni di salute grazie a sensori commestibili stampati in 3D? A Wollongong, in Australia, la risposta potrebbe essere più vicina di quanto si possa immaginare. Una soluzione un pò singolare forse, ma di una semplicità disarmante per il paziente, frutto di ricerche di frontiera su materiali innovativi e sensori che potrebbero rinnovare il concetto di assistenza medica. La stampa 3D continua la sua rivoluzione nel campo medico e se da un lato va in soccorso di casi particolarmente rari e sfortunati fornendo protesi o impianti su misura, dall’altro si muove per offrire un aiuto a tutti, come il progetto innovativo su cui stanno lavorando gli scienziati australiani guidati da Marc in het Panhuis, professore di chimica presso l'Università di Wollongong in Australia e a capo del gruppo di studio sui materiali morbidi. La ricerca riguarda sensori elettronici stampati in 3D con della gelatina per essere utilizzati all’interno del corpo dei pazienti per individuare squilibri biochimici. Come per altri test diagnostici che richiedono ai pazienti di bere piccole quantità di medicinale o di deglutire le capsule che aiutano a visualizzare l'interno del corpo quando vengono eseguiti i raggi X e altre scansioni, questo sensore stampato in 3D è commestibile: invece di metodi più invasivi per l'introduzione di un agente di visualizzazione, questo può semplicemente essere mangiato. Basandosi sulla 4^ generazione di 3D Bioplotter ad altissima definizione, questi idrogel possono essere stampati in modo da contenere vari componenti e sensori elettronici sintonizzabili. Questa miscela idrogel, quando raffreddata, può semplicemente essere consumata come un tipo di gelatina. I sensori possono quindi svolgere le funzioni per cui sono stati programmati (controllare lo stato degli intestini, per esempio) e passare i dati al dispositivo esterno attraverso una tecnologia ancora non specificata. Una volta completati i loro tasks, i sensori semplicemente scompaiono per mezzo della digestione. Questo campo di "robotica soft“ in genere richiede l’uso di idrogel come contenitore dei sensori. Purtroppo, gli idrogel hanno in genere una struttura complicata ai fini della stampa 3D, in quanto sono troppo morbidi per essere lavorati. Fortunatamente, i ricercatori hanno scoperto che questi gel possono essere resi molto più robusti mescolando due diversi polimeri. Ad esempio la gelatina con la Genipina, un agente anti-infiammatorio derivato dal frutto della pianta di gardenia, o il gellum gum, addensante utilizzato in pasticceria per salse, budini, gelatine e marmellate. Per creare il cross-linking (reticolato), il team ha utilizzato il sale comune; immergendo il gellum gum in sale da tavola per una settimana, hanno prodotto un gel più stabile e meccanicamente più resistente. Gli idrogel contengono acqua per il 97,5% e quindi sono naturalmente conduttivi, ma l’aggiunta di ioni di sodio esalta ancor di più questa caratteristica. Migliori risultati si ottengono con cloruro di cesio, ma il materiale non risulterebbe commestibile. L'obiettivo del gruppo di In het Panhuis è quello di produrre un idrogel da impiegare come sensore biomedico commestibile. L'idrogel avrà proprietà elettroniche regolabili a beneficio di numerosi campi di ricerca futuristici a cui attualmente si sta lavorando, ad esempio attuatori biocompatibili che potrebbero percepire e controllare la pressione applicata da una mano protesica, oppure materiali conduttivi flessibili utili nella cosiddetta stampa 4D, in cui un dispositivo stampato in 3D può cambiare forma nel tempo. La parte più impegnativa della ricerca sarà trovare un modo per leggere le informazioni raccolte dai sensori commestibili, in quanto questi dispositivi dovranno essere sufficientemente piccoli da poter essere ingeriti. Il team dell'Università di Wollongong ha finanziamenti per sette anni, quindi In het Panhuis è fiducioso di poter sviluppare questo materiale in modo che possa servire come strumento diagnostico efficace scoprendone anche altre applicazioni. Provate a immaginare: invece di aver bisogno di un medico per interpretare vaghi sintomi, si potrà semplicemente ingerire alcuni sensori gelatinosi capaci di dirci subito cosa non va nel nostro corpo. Se tutto andrà per il verso giusto, i dati raccolti potranno essere inviati telematicamente agli specialisti in tutto il mondo: avremo le consulenze dei migliori medici a portata di click e senza bisogno di sottoporsi a innumerevoli test diagnostici. L’idea ci piace tantissimo! Lusiana Pasquini - Open BioMedical Initiative

La stampa 3D deve la propria fortuna in quanto tecnologia universale, utilizzabile in ogni ambito, a favore degli uomini e degli animali. Abbiamo parlato delle sue applicazioni biomedicali per aiutare le persone con diversi deficit, ma la stampa 3D non si ferma qui. Ci sono infatti buone notizie anche per i nostri amici animali. Le stampanti 3D hanno iniziato ad invadere anche il campo veterinario e questa tecnologia serve da aiuto anche agli animali. Ecco alcune delle loro storie e di come la stampa 3D ha rappresentato per questi una nuova speranza. Da quando Derby ha incontrato la stampa 3D la sua vita non è più la stessa: ora può camminare, giocare e correre a perdifiato. Derby è un cane, forte, bello e sano tranne per la deformazione genetica alle zampe anteriori, che sono più corte di quelle posteriori e ripiegate su se stesse. L’anomalia delle sue condizioni non ha permesso di trarre giovamento dalle protesi esistenti sul mercato e neanche di vivere un’esistenza normale. Nel rifugio no profit per cani Peace and Paws a Hillsborough (New Hampshire) Derby vive il suo giorno fortunato quando incontra Tara Anderson, non solo perché lo trovava simpatico, ma soprattutto perché Tara è direttrice della gestione del prodotto alla 3D Systems, azienda manifatturiera americana specializzata nella stampa 3D. Tara porta Derby con sé decisa a offrirgli la possibilità di una nuova vita e, conosciuta la sua storia, non le ci vuole molto ad avere l’aiuto dei colleghi e anche di un esperto di protesi per animali, Derrik Campana, veterinario ortopedico. Con uno scanner 3D e un software di modellazione il team mette a punto le protesi, che calzano perfettamente le zampe di Derby. La forma è studiata per far appoggiare comodamente le zampe su un materiale morbido, e la geometria favorisce l’appoggio sul terreno e la spinta. I risultati? Si vedono in questo commovente video: Appena indossate le protesi legate alle zampe con delle bretelle, Derby ha corso per la prima volta in vita sua. Dom Portanova, il proprietario adottivo del cane, è rimasto a bocca aperta: “Non mi impressiono facilmente, ma quando ho visto Derby correre veloce, è stato fantastico. Non avrei mai potuto crederci.” "Corre con i miei genitori ogni giorno e gioca con tutti i cani del vicinato (cosa che non era in grado di fare prima)". Derrick Campana ha commentato: “La stampa in 3D è una rivoluzione nella prostetica: ci consente di lavorare veloci, in tempi brevi e in modo molto preciso senza più dover realizzare le protesi diverse volte per apportare le migliorie necessarie”. A mano a mano che si abituerà, Derby proverà nuove zampe 3D fino a che l’altezza degli arti consentiranno una deambulazione ottimale. Ma non pensate che Derby sia stato l’unico animale aiutato dalla stampa 3D. Da oltreoceano arriva la storia di Beauty, un’aquila di mare dalla testa bianca ferita sette anni fa nel tentativo di cattura da parte di un bracconiere. Beauty è riuscita a salvarsi ma ha subito la frattura del becco. Per fortuna è stata trovata e soccorsa e negli anni si è alimentata tramite flebo e “bevendo” liquidi con delle cannucce. Ora, grazie alla stampa 3D, ha un nuovo becco, una protesi in polimeri di nylon stampata appositamente per lei che le permette di alimentarsi di nuovo normalmente. C’è poi la storia di Turbo, un chihuahua nato con solo le due zampe posteriori. Un tecnico veterinario di Indianapolis lo ha adottato e pubblicando le sue foto su Twitter ha catturato l’attenzione del presidente della 3dyn di San Diego, un’azienda di prototipazione 3D, che ha deciso aiutare il cagnolino progettando e realizzando un piccolo carrello con ruote per dare sostegno e mobilità a Turbo. Ora è un cane felice e corre per tutto il giardino dalla mattina alla sera. Posso raccontarvi anche di Stumpy, una piccola tartaruga a cui si è dovuta amputare la zampa troppo ferita e infetta. In questa storia interviene un’intera classe della scuola elementare di May Howard. Durante le ore di pausa pranzo gli alunni si sono dati da fare con il software 3DTin e hanno cominciato a stampare i modelli di prova prove affinando via via i risultati: la nuova zampa di Stumpy doveva essere sufficientemente piccola per essere mossa facilmente ma anche grande al punto da assicurare il sostegno dell’animale. Alla fine i ragazzi si sono ispirati alle rotelle di una sedia presente in aula e la tartarughina è stata dotata di una specie di fondina, attaccata alla parte inferiore del corpo, a cui collegare delle rotelle intercambiabili che ne permettono un agevole movimento. Altre storie si stanno scrivendo in questo momento e altre ancora se ne scriveranno, ma in comune avranno tutte la certezza che la stampa 3D sta aiutando il mondo intero a vivere meglio. Lusiana Pasquini – Open Biomedical Initiative

Può una stampante 3D evitare un'operazione chirurgica e rendere meno invasiva una terapia farmacologica? Le ultime ricerche dicono di si. Dalla Louisiana arrivano bioplastiche adatte alla 3D print che permetteranno ai medici di stampare capsule con il giusto contenuto di farmaci, necessarie per terapie particolari e poi riassorbite dall'organismo. Il boom delle stampanti 3D e’ seguito soprattutto allo scadere dei numerosi brevetti che rendevano questa tecnologia appannaggio delle grandi industrie e aziende. Sembra strano, ma visto il ritmo incalzante dell’evoluzione della tecnologia, si può già parlare di stampanti 3D “classiche”, ormai strumenti di creazione popolari e quasi di massa, mentre in altri campi, come quello medico e biomedico, vengono introdotte proprio adesso pur mantenendosi ancora a prezzi elevati trattandosi in molti casi di applicazioni hi-tech che prevedono l’utilizzo di materiali bio-specifici di non facile produzione. Tuttavia, anche in campo medico il cambiamento sembra essere alle porte grazie alla comparsa delle prime soluzioni a basso costo. Una delle ultime importanti scoperte è stata realizzata dai ricercatori della Louisiana Tech University e riguarda i sistemi di drug delivery fin’ora impiegati in ambito medico. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/02/stampa-3d-terapia-farmacologica-2.jpg Allo stato attuale per facilitare il trattamento dei pazienti con antibatterici e altri chemioterapici si fa uso di matrici simil ossee che vengono impiantate nel corpo permettendo di rilasciare gradualmente il composto senza dover somministrare singole dosi distinte. Queste matrici consistono spesso in strutture a forma di “perle” che tuttavia non vengono riassorbite dall’organismo e devono essere rimosse per via chirurgica. Tutto questo fino a quando i dottorandi Jeffery Weisman, del programma di ingegneria biomedica e biologia, e Connor Nicholson, ingegnere dei nanosistemi, in cooperazione con il Dr. David K. Mills ed Extrusionbot, non hanno pensato di sfruttare le potenzialità della MakerBot Replicator 2 per sviluppare un proprio sistema di estrusione per stampare filamenti biocompatibili e sostituire le tradizionali perline. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/02/stampa-3d-terapia-farmacologica-33.jpg Il filamento in questione è costituito da una bioplastica che può essere riassorbita dal corpo umano evitando ulteriori interventi chirurgici. Come descritto dallo stesso Dr. Mills, ad un certo punto si è pensato se fosse possibile con opportuni materiali stampare in 3D (di cui i due team stavano già valutando altre applicazioni) le tradizionali perline per il delivery di antibiotici. Il materiale stampato, grazie alla flessibilità di fabbricazione, può essere facilmente manipolato e “arricchito” con antibiotici o altri farmaci, e una volta dentro il corpo viene naturalmente consumato nel corso del tempo. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/02/stampa-3d-terapia-farmacologica-4.jpg Le perle stampate possono essere modificate fino ad assumere una forma cava, aumentando l’area di superficie e permettendo così una più efficace modulazione del rilascio del farmaco. Allo stesso tempo è possibile localizzare e delimitare il trattamento, evitando la diffusione del farmaco a tutto il corpo e limitando danni al fegato e ai reni. Un altro vantaggio del metodo sviluppato dal Dr. Mills è che, lì dove l’aggiunta degli antibiotici nei metodi tradizionali richiede normalmente impianti industriali per assicurare una corretta dispersione del farmaco nella matrice, in questo la dispersione avviene su scala estremamente più limitata permettendo ai ricercatori un elevato livello di personalizzazione e sperimentazione nell’aggiunta degli addittivi ai livelli desiderati. Ma la grande rivoluzione portata dal team è che il materiale sviluppato può essere realizzato con qualsiasi stampante 3D, anche quelle consumer, permettendo a farmacisti ospedalieri e medici di riprodurre il filamento ovunque nel mondo per tentare nuovi metodi di terapia farmacologica in base alle necessità e casistiche individuali. Anche in questo caso, le stampanti 3D si sono mostrate strumenti perfetti per sperimentare nuove idee senza spese eccessive. Economica, flessibile, personalizzabile: questi i punti forti della stampa 3D, a cui aggiungere idee concrete per sviluppare soluzioni innovative al servizio dell’uomo. Valentino Megale

Vi siete mai chiesti in cosa può trasformarsi un cuscinetto a ingranaggi? Tim, maker e blogger, lo ha trasformato in una pompa peristaltica utilizzabile in qualsiasi progetto in cui è necessario far muovere automaticamente e con precisione un liquido da un luogo all'altro. Per pompa peristaltica si intende un dispositivo che per funzionare sfrutta il principio della peristalsi cioè il transito di una strozzatura su un tubo, in modo da spingere il fluido contenuto in esso verso l’esterno. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/01/Peristaltic_pump.gif In particolare una pompa peristaltica rotatoria è costituita da una struttura rotante composta da due o più rulli che a loro volta girano attorno al loro asse. Con il loro spostamento i rulli ostruiscono volta per volta tratti adiacenti di tubo in modo tale che dopo che il primo rullo è passato, il tubo ritorna alla sua dimensione iniziale creando il vuoto e quindi il conseguente risucchio del fluido. La pompa è alimentata da un motore elettrico collegato direttamente alla struttura rotante principale. La quantità di liquido che viene spinto, ogni volta, fuori dal tubo viene determinato contemporaneamente dalla distanza interposta fra due rulli consecutivi e dalla velocità alla quale gira su se stessa la struttura rotante. Le pompe peristaltiche sono utilizzate principalmente per applicazioni mediche, per infondere sostanze come insulina, ormoni, farmaci come i narcotici oppure durante operazioni chirurgiche di bypass cardiopolmonari, permettendo di far circolare sangue e ossigeno attraverso il sistema esterno durante l’intervento. Vengono inoltre utilizzate per la chiarificazione e sterilizzazione per filtrazione di terreni di coltura usati per colture di cellule in laboratorio. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/01/pompa-peristaltica-stampa-3d-2.jpg Ciò non toglie che con un po’ di estro si possano trovare altre applicazioni, ad esempio potrebbero essere utilizzate in una serra per controllare il flusso dell’acqua in un sistema acquaponico! http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/01/pompa-peristaltica-stampa-3d-3.jpg Tim sul suo blog racconta di essersi ispirato all’ingranaggio planetario, il cui disegno è reperibile su Thingiverse. Come l’ingranaggio, la pompa è stampabile in un unico pezzo completo di rulli di movimento e non necessita quindi di nessun assemblaggio, al di là del montaggio del tubo flessibile. La pompa è azionata attraverso un dado esagonale standard di ¼ di pollice, ma si può facilmente personalizzare per includere il tipo di meccanismo necessario a generare il movimento. Potete vedere il meccanismo collegato ad un trapano in questo video che mostra la pompa in azione: Tim ha progettato la pompa in OpenSCAD e il suo file puo’ essere consultato al seguente link: http://tim.cexx.org/projects/3d/peristaltic.scad. Il disegno della pompa è completamente parametrico, in modo da poter regolare il diametro, l'altezza e la geometria del canale del tubo se è necessario. Pensate, inventate e stampate: con la stampa 3D rivoluzioneremo il mondo! Lusiana Pasquini

Cina, innegabile potenza economica riuscita ormai a conquistarsi un posto privilegiato in quasi ogni settore, nota sia per il suo commercio a basso costo come per il suo grande impegno nello sviluppo del settore tecnologico, anche nel settore della biostampa 3D. Come diversi altri paesi, nel pieno della moderna Crisi, ha ben compreso che la tecnologia è la chiave per scardinare vecchi equilibri e rivoluzionare il proprio ruolo nel gioco di influenze che attraversano la società. La Cina è attualmente impegnata su tutti i fronti dell’innovazione, dai viaggi spaziali alla biotecnologia, dalla medicina fino, ovviamente, alla stampa 3D. Per quanto riguarda la fabbricazione digitale, la Cina rappresenta già da tempo la fortuna di tanti makers che, grazie ai mercati online orientali o ai prodotti importati, hanno potuto usufruire di elettronica a basso costo e a svariati modelli di stampanti 3D economiche, la cui qualità tende a salire nel tempo, come nei recenti modelli di DreamMaker presentati su Kickstarter. Ma in mezzo a tanta innovazione spunta anche quella che è la ricerca di frontiera della stampa 3D, ossia la biostampa. Dopo Organovo in USA e 3D Bioprinting Solutions in Russia, anche la Cina si presenta sulla scena internazionale con la sua fucina di idee grazie all’azienda Quingdao Unique. L’azienda cinese, già leader nel settore della stampa tradizionale, ha recentemente presentato la sua biostampante 3D di seconda generazione, la Anyprint B01CS. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/01/biostampa-3D-cina-stampante-3d-organi-economica2.jpg Si tratta di una macchina capace di realizzare strutture biologiche contenenti cellule e biomateriali di supporto appositamente studiati dalla Unique Technology. La stampa viene eseguita grazie a quattro ugelli che permettono la deposizione multi-materiale simultanea ad una velocità di circa 0.5 mm-150 mm/s e un’accuratezza dichiarata di 5 micron. Nei laboratori dell’azienda sono state già stampate cellule staminali di vario tipo, da cellule adipose a quelle stromali di cornea, con ottimi risultati in termini di vitalità cellulare durata più del previsto. E per i prossimi 5 anni sono in programma le prime stampe di cartilagine, cornea e tessuti vascolari. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/01/biostampa-3D-Cina-stampante-3D-organi-economica.jpg Ma la macchina presentata dalla Quingdao Unique ha un’ulteriore punto a suo favore, stiamo parlando ovviamente del prezzo. Si tratta probabilmente della prima biostampante 3D davvero economica, almeno per i canoni presenti, in quanto può essere acquistata a “soli” 19,000 euro, spedita e consegnata entro un mese. Un prodotto del genere può di fatti diventare appetibile per aziende di ricerca private ma anche ospedali e università e le tempistiche di distribuzione iniziano a far presagire un futuro che potrebbe appannarsi di aggettivi come consumer o di massa. Non possiamo sapere come esattamente si svilupperà, ma di sicuro la biostampa 3D sta iniziando la sua corsa per raggiungere il podio delle tecnologie di punta del mondo moderno. La Cina ha colto al volo le sue potenzialità e ha deciso così di investire nel suo sviluppo, le cui conseguenze possono essere appena intuite. La biostampa 3D avanza ancora silenziosa, relegata in laboratori di ricerca più che in fablab e scrivanie, ma se pensiamo al percorso seguito dalla stampa 3D e all’esplosione di creatività e innovazione da essa derivato, ciò che nascerà da una tecnologia capace di unire biologia e ingegneria avrà un impatto universale in tutti i campi, primo tra tutti medicina e salute. Valentino Megale

Molte persone pensano che gli animali piu’ pericolosi in Kenia siano i leoni. Pero’ mentre gli attacchi di leoni sono piuttosto improbabili, una creatura molto più piccola colpisce ben 2,6 milioni di persone, di cui 1,5 milioni di bambini in età scolare. Questo famigerato essere è il jigger (o chigoe), un esemplare di pulce che può portare ad alcuni sintomi severi come ulcere, infiammazioni, infezioni secondarie (come il tetano) fino all’amputazione e in casi estremi anche la morte. Queste particolari specie di pulce non sono saltatrici per cui, insediandosi stabilmente nel terreno, l'area più comunemente colpita è il piede. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/01/Happy-Feet-scarpa-stampa-3d-Jigger-2.jpg Roy Ombatti, un giovane ventitreenne studente di ingegneria meccanica, pensatore critico e innovatore sociale, è stato finalista al 3D4D Challenge e cerca di utilizzare la stampa 3D per il bene sociale in modo analogo ad Open Biomedical Initiative. Ombatti ha un curriculum impressionante: ha co-fondato il programma Outreach FabLab Nairobi per i bambini, è uno Stanford Fablearn Fellow 2014, con due anni di sviluppo internazionale. E’ stato un alunno al Design Summit ed è uno sportivo appassionato. Lavorando insieme con Harris Nyali, anche lui studente di ingegneria meccanica presso l’università di Nairobi, ha sviluppato un concetto originale per utilizzare le moderne tecnologie al servizio della società e per il miglioramento delle condizioni di vita dei propri connazionali. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/01/Happy-Feet-scarpa-stampa-3d-Jigger-3.jpg Il concetto è semplice: coloro che sono colpiti da infezioni jigger hanno spesso deformità dei piedi e questo ha un pesante impatto sulla loro capacità di camminare. Con scarpe appositamente realizzate, i malati potrebbero recuperare la loro mobilità diminuendo al tempo stesso le possibilità di reinfezione. Ciò è particolarmente importante in una zona con tassi di infezione talmente elevati da far si che nel corso di un periodo di 20 mesi, circa 50.000 studenti abbandonano la scuola a causa di infezioni jigger. Con lo scopo di poter raggiungere le zone maggiormente colpite da questo tipo di infezioni da jigger, Ombatti e Nyali hanno ideato il progetto “Happy Feet” che, oltre a basarsi su un laboratorio mobile per potersi muovere sul territorio, utilizza bottiglie di plastica che possono essere riciclate ed utilizzate per creare il filamento da utilizzare nelle stampanti 3D. Questa caratteristica aggiunge una natura eco-friendly al progetto di queste particolari calzature. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/01/Happy-Feet-scarpa-stampa-3d-Jigger-4.jpg Il PET riciclato dalle bottiglie viene estruso utilizzando una stampante MakerBot Replicator e trasformato in scarpe. Ombatti è andato fino nei paesi Bassi per migliorare le conoscenze sulla stampa 3D e sulle tecniche di realizzazione delle calzature. Grazie a Baltan Laboratories e HIVOS, è riuscito a partecipare a diversi workshop e a mostrare i disegni del suo ambizioso progetto durante la Dutch Design Week. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/01/Happy-Feet-scarpa-stampa-3d-Jigger.jpg Gli obiettivi di questo progetto sono molteplici ed uniscono socialità, impegno umanitario ed ecologia. I giovani che volessero intraprendere questa strada potrebbero guadagnarsi da vivere realizzando direttamente scarpe ecosostenibili che possono essere utilizzate da chiunque, non solo per combattere le infezioni da jigger. La creazione sostenibile di scarpe su misura realizzate con materiali riciclati potrebbe avere un forte impatto economico sulle aree rurali in Kenya. Infatti, utilizzando per la stampa 3D plastica riciclata, darebbe un aiuto concreto alla conservazione ambientale del territorio ricco di bellezze naturalistiche nonchè rappresenterebbe un’importante occasione di impiego e impegno umano. Orlando Rossi

Il 3D, qualunque sia il suo campo di applicazione, deve il suo successo perché rappresenta la più realistica maniera di rappresentare il mondo in cui viviamo. Dai videogames ai visori di realtà virtuale fino alla stampa 3D, in tutti questi ambiti il passaggio alla tridimensionalità ha permesso di aumentare la profondità e l'influenza della tecnologia nella vita di tutti i giorni, rendendola più concreta, fisica, capace di fuoriuscire dagli schermi digitali e da bit farsi materia, strumento, oggetto. É anche vero che molto la scienza può dire studiando il mondo con modelli bidimensionali, ma la vera natura della realtà che ci circonda è a 3 dimensioni e solo portandosi al suo livello è possibile coglierne la vera complessità e potenzialità. Tutto questo diventa particolarmente evidente nel campo della biostampa 3D. A partire dalla singola cellula fino a interi organismi complessi, la grande sfida della scienza è sempre stata comprendere il loro funzionamento riducendone la struttura a sistemi più semplici, limitati e in ambienti controllati, quelli che normalmente vengono chiamati studi in vitro. Moltissime ricerche non possono però limitarsi a questo tipo di studi e devono essere poi supportate da prove più “realistiche” come gli esperimenti in vivo su animali, lì dove, come si direbbe in campo ingegneristico, la ruota tocca la strada e si fanno i conti con la vera dinamica delle cose. Lavorare in 3D rappresenta anche per la biologia e la medicina uno strumento di incomparabile utilità, capace di ampliare l'orizzonte dei fenomeni indagabili. Aziende come Organovo sono nel pieno di questa rivoluzione e già al lavoro su neo-organi e neo-tessuti da stampare in 3D mediante deposizione di cellule, funzionanti alla stregua di quelli naturali. La metodica di Organovo però, molto simile alla stampa 3D FDM, non è l'unica via intrapresa dalla biostampa. Un'altra azienda americana infatti, la Nano3D Biosciences in collaborazione con la Rainbow Coral Corp, ha messo da poco a punto la biostampa 3D magnetica capace di unire questa tecnologia ad altre parole chiave dell'innovazione come nanotecnologia e levitazione magnetica. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/01/2.jpg Le cellule vengono organizzate in strutture tridimensionali, ispirandosi a quelle naturali in vivo, ma non vengono deposte da un estrusore. Prima della stampa le cellule sono trattate con nanoparticelle magnetiche, le cosidette NanoShuttle, che aderiscono alla membrana cellulare, di fatti magnetizzando le cellule stesse. Queste particelle contengono oro, ossido di ferro e un composto organico, la poli–L-lisina, capace di legarsi alle membrane senza modificare il metabolismo delle cellule e indurre alcun tipo di effetto tossico. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/01/3.jpg Ed è a questo punto che Nano3D Biosciences spicca il balzo con la sua macchina chiamata Bio-Assembler. Deposte su apposite piastre, la disposizione delle cellule viene dinamicamente modificata per mezzo di magneti che le fanno letteralmente levitare, riorganizzandole in aria. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/01/4.jpg Tutto questo senza l'uso di “scheletri artificiali” o mezzi liquidi particolari, aumentando nettamente la rapidità con cui viene preparata la coltura cellulare e facilitando ogni passaggio necessario per la crescita del tessuto o organo. Questa metodica è stata già utilizzata per ricreare una coltura di cellule tumorali del seno in poco meno di 24 ore, con densità e struttura regolabile a piacimento, per la sperimentazione di un nuovo farmaco antitumorale. É evidente come simili innovazioni possano davvero stravolgere la concezione di studi quali le sperimentazioni farmacologiche (compresa la problematica delle sperimentazioni animali) e spingere la biologia più vicina “al livello” della complessità reale dei sistemi biologici. Valentino Megale

Dalla 3Dynamic Systems Ltd (3DS) arriva una notizia che fa ben sperare tutti coloro che aspettano un trapianto per tessuti. Il dottor Daniel J. Thomas, Senior Research Officer presso il College of Engineering's Welsh Centre for Printing and Coating (WCPC), si sta prodigando per la messa a punto di due macchine, Alfa e Omega, in grado di utilizzare la tecnica additiva layer-by-layer, propria delle stampanti 3D, per la costruzione tridimensionale di tessuti con materiali biologicamente attivi. Questi materiali sono a base di cellule staminali con proprietà biologiche definite che permettono la fabbricazione di specifici tessuti viventi. Al momento la società sta lavorando per realizzare ossa trapiantabili e tessuti complessi su richiesta. Tutti i sistemi della 3Dynamic sono controllati autonomamente da un software e hanno sensibili componenti elettronici e meccanici che permettono una più elevata precisione rispetto alle stampanti 3D tradizionali. In particolare sono due le modalità di stampa: - precisione 10 micron, velocità fino a 50 mm/s - precisione 2 micron, velocità fino a 2 mm/s. 3Dynamic Alphahttp://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/12/3Dynamic-tessuti-umani-stampa-3D-3.jpgLa Serie 3Dynamic Alpha è stata progettata per la stampa di tessuto osseo per estrusione: il deposito accurato di calcio osseo a base di fosfato mira a ripristinare la geometria anatomica persa a causa di fratture scomposte. Questo materiale è depositato insieme ad un fattore di crescita derivato dalle piastrine che ha lo scopo di creare l’ambiente adatto alla generazione dei tessuti attraverso la specializzazione delle cellule staminali e alla formazione di strutture di supporto dei tessuti stessi, tra cui i vasi sanguigni. 3Dynamic Omegahttp://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/12/3Dynamic-tessuti-umani-stampa-3D-4.jpg La Serie 3Dynamic Omega è invece dedicata alla stampa di tessuti molli eterogenei, come muscoli, adipe e pelle. Si utilizza un gel bioattivo misto a fattori di crescita e proteine che vanno a costituire il supporto del tessuto stampato. Al momento questi prodotti sono molto richiesti per la sperimentazione farmaceutica. L’obiettivo della ricerca è la fabbricazione di tessuti come vasi sanguigni, fibre nervose, tessuto cardiaco e altri, con materiali biocompatibili che includono l’acido polilattico (PLA), l’Acido poliglicolico (PGA), i derivati ​​di polietilene glicole (PEG), fibrina, elastina, collagene, alginato e agarosio. I dati morfologici per la stampa possono essere prelevati da TAC, disegni 3D e dati di scansione laser 3D. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/12/3Dynamic-tessuti-umani-stampa-3D-5.jpg Il Dr Thomas ci trova concordi nell’affermare che la tecnologia sviluppata da 3DS potrebbe un giorno trasformare il campo della medicina ricostruttiva arrivando alla sostituzione diretta di parti del corpo con tessuti umani costruiti “su misura” per il paziente. Una rivoluzione bio-tecnologica alle porte che si sta sviluppando a ritmi straordinariamente rapidi. Lusiana Pasquini

Chi quest'anno ha partecipato alla seconda edizione della Maker Faire di Roma ha visto come uno dei temi più caldi dell'innovazione sia la stampa 3D applicata al campo della biomedica e della chirurgia. Non più una tecnologia di nicchia, la stampa 3D si sta diffondendo nei più svariati campi, rivoluzionando approcci e soluzioni e portando la personalizzazione verso nuove frontiere tutte da sperimentare. Tale tecnologia inizia intanto a uscire dai primi incubatori di idee quali FabLab e Makerspace per conquistare ambienti accademici e altamente specialistici, dimostrandosi estremamente flessibile e assicurando una gamma di creatività fin'ora inconcepibile. Una delle ultime notizie a tal proposito riguarda un gruppo di medici, in Cina, che hanno effettuato il primo intervento chirurgico al mondo di sostituzione di vertebra utilizzando una versione personalizzata creata con una stampante 3D. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/12/intervento-colonna-spinale-stampa-3d-2.jpg L'operazione ha interessato un ragazzo di 12 anni, Minghao, finito in ospedale dopo essersi rotto una vertebra del collo durante una partita di calcio. Analisi più approfondite hanno poi portato alla scoperta di un tumore alla seconda vertebra cervicale (C2), necessariamente da rimuovere per evitare lesioni irreversibili al midollo spinale. A capo dell'operazione, il team di chirurghi della Peking University Third Hospital di Pechino, guidati dal direttore del dipartimento Liu Zhongjun, che hanno deciso di seguire un approccio innovativo nella sostituzione della vertebra. Per la prima volta al mondo nella chirurgia spinale ortopedica, infatti, la sostituzione è stata accompagnata dalla personalizzazione della vertebra stessa, realizzata mediante stampa 3D. Dopo aver rimosso la vertebra naturale, i chirurghi hanno posizionato un innesto tra la prima e la terza vertebra. Secondo il dottor Liu, utilizzando le soluzioni tradizionali, dopo l’intervento la testa del paziente deve essere racchiusa con un sistema di perni, onde evitare che questa tocchi il letto a riposo e deve mantenere questa posizione per almeno tre mesi. Con la tecnologia di stampa 3D invece è possibile simulare la forma della vertebra molto più efficacemente rispetto ai metodi classici. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/12/intervento-colonna-spinale-stampa-3d-3.jpg Mentre gli impianti stampati in 3D sono ancora in fase di sperimentazione clinica, i primi dati mostrano un recupero particolarmente rapido delle condizioni fisiche nonchè assenza di effetti collaterali indesiderati o reazioni avverse. La stampa 3D permette di realizzare strutture specifiche capaci di riproporre la complessità morfologica delle parti anatomiche. Le protesi ortopediche attuali infatti sono spesso forme geometriche semplificate dei corrispettivi biologici e non assicurano un’adesione sempre efficace. Le stesse strutture stampate in 3D sono invece capaci di adattarsi perfettamente aumentando la qualità dell’adesione. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/12/intervento-colonna-spinale-stampa-3d-4.jpg Un altro aspetto, per quanto riguarda le strutture ossee, è che la stampa 3D permette di realizzare strutture di metallo poroso. Come descritto da Liu Zhongjun, gli studi pre-clinici hanno indicato come l'osso possa crescere nei pori del metallo aumentando la resistenza dell'impianto stesso. Le protesi in 3D si adattano così completamente all'osso e di conseguenza riducono non solo la pressione su di esso, ma permettono anche la sua crescita negli impianti. Sotto questo aspetto gli impianti stampati in 3D si dimostrano più affidabili di quelli tradizionali riducendo al minimo gli effetti collaterali post operatori, sia meccanici che fisiologici. Ancora una volta sembra che proprio con la stampa 3D l’uomo abbia trovato il modo di far parlare efficacemente la sua complessità naturale con la tecnologia. Valentino Megale

L'Italia si sà, tra varie cose, è vista come il paese degli inventori, Leonardo da Vinci, Guglielmo Marconi, Enrico Fermi, Alessandro Volta, tutti italiani ed inventori di secoli passati che hanno preceduto i meno conosciuti, ma altrettanto indispensabili, artigiani del 1900, con l'aggiunta di "digitali" nel XXI secolo. Ma l'Italia è vista anche come uno dei paesi più all'avanguardia in ambito biomedicale, soprattutto in quello della ricerca dove, nonostante i mezzi a disposizione, costantemente spunta un nome italiano in alcuni tra i più importanti traguardi degli ultimi decenni. Nel tentativo di unire questi due mondi col collante del making, dell’open source, della stampa 3D, nel Novembre 2014 due realtà rappresentative dei due ambienti di cui sopra, hanno stretto una forte collaborazione: Sharebot e Open BioMedical Initiative. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/12/3.jpg Sharebot è l'azienda leader in Italia ed una delle più importanti in Europa per quanto riguarda la prototipazione rapida, inoltre l'unica al mondo insieme a 3D System ad avere stampanti 3D basate su ben tre diverse tecnologie (FFF, SLS, DLP). Recente è la collaborazione con Arduino che ha dato il via alla produzione di “Materia101”, la prima stampante 3D a marchio Arduino basata sulla famosa scheda open source. Da un lato la costante ricerca di nuove sfide ingegneristiche per migliorare i propri prodotti, dall'altro il forte impegno a diffondere il concetto di stampa 3D nella fascia consumer (di poche settimane è la presentazione della collana di fascicoli in edicola Costruisci la tua Stampante 3D) pongono la Sharebot come una realtà molto dinamica e attenta a tutto ciò che ruota attorno al mondo della stampa 3D. Open BioMedical Initiative (OBM) è un’organizzazione no-profit, strutturata in una community online a libero accesso, per lo sviluppo e la distribuzione di tecnologie biomedicali open source, low-cost e stampabili in 3D. Nasce nell'aprile 2014 dall’idea che la biomedica tradizionale, pur avendo un bacino di potenziali utenti enorme, permette solo a pochi di usufruire davvero di queste tecnologie trattandosi di prodotti molto complessi e quindi anche molto costosi. Basti pensare che migliaia di uomini, donne e bambini nel mondo, a causa di eventi come guerre, povertà e malattie, vedono la propria vita sconvolta, spesso irreversibilmente come nel caso della perdita di un arto o di un figlio nato prematuramente. Al momento porta avanti due progetti protesici ed uno di neonatologia, oltre ad una linea editoriale propria ed a costanti eventi sul territorio italiano. In tutti questi ambiti, l’OBM Initiative si impegna a cogliere al meglio le potenzialità offerte dalla rete, sfruttando la forza della collaborazione virtuale per dare a tutti l’opportunità di partecipare attivamente ai progetti. Una biomedica per tutti, costruita dall’impegno e dalla passione di tutti coloro che desiderano “fare” per “aiutare”. Ecco allora che le due realtà appena descritte, attivamente impegnate a dare una personalità alle tecnologie del futuro, stringono ufficialmente una collaborazione per portare su un nuovo livello il lavoro di entrambe. L’obiettivo di tale partnership è da un lato di integrare in modo costruttivo la tecnologia di fabbricazione digitale di Sharebot con la sua applicazione pratica in ambito biomedicale, avvalendosi dell’esperienza biomedicale della community sempre più numerosa dell’OBM Initiative. Dall’altro lato l’Open BioMedical Initiative potrà usufruire di stampanti 3D di alta qualità nello studio e nella ricerca dei propri progetti, avendo accesso al know-how ed al supporto degli esperti di Sharebot. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/12/4.jpg Entrambe le realtà cercheranno quindi in integrare le proprie conoscenze sviluppate in mesi ed anni per costruire un percorso comune, nella divulgazione (tramite eventi e reciproco scambio di materiale) e nella ricerca e test dei vari progetti.. Si uniranno così le forze per educare più persone al making, anche in ambito biomedicale e per sviluppare tecnologie al servizio dell’uomo e della sua salute. Ma innovazione è una sfida che non significa solo fare in modo nuovo, ma anche pensare in modo nuovo. L’applicazione biomedicale della stampa 3D basata su una libera condivisione dei contenuti, tecnologie maggiormente accessibili e delocalizzazione della ricerca e produzione sono quanto mai una grande opportunità di riflessione comune per proporre nuovi modelli del fare e del creare, potenzialmente poi utili in ogni altro campo. Se aiutare significa anche suggerire le basi per il cambiamento, ora più che mai possono farlo insieme, Sharebot e Open BioMedical Initiative.

Medicina - Negli ultimi anni la ricostruzione 3D di parti anatomiche è diventata un supporto basilare per la diagnostica, a partire dalla didattica fino alla pianificazione degli interventi. I settori più interessati sono quelli dell’ortopedia e della chirurgia maxillo-facciale, tuttavia nuovi software hanno aperto la strada anche al campo cardiovascolare. E’ il caso della Materialise, fornitore leader di software 3D, sia per la modellazione che per la stampa. In particolare Mimics Innovation Suite è un software della Materialise che partendo da dati forniti da indagini tradizionali come TAC, risonanza magnetica, ecografia 3D, ecc. rielabora un modello anatomico 3D di notevole accuratezza e specifico per ciascun paziente che permette di dare ai medici informazioni supplementari al fine di determinare la migliore procedura di intervento. E non è tutto, infatti Materialise ha sviluppato un proprio procedimento, chiamato HeartPrint® Flex, per la creazione di modelli cardiovascolari flessibili, stampati in 3D, che riproducono la flessibilità propria dei tessuti cardiaci. Questi prodotti sono già stati testati sul campo con ottimi risultati. E’ storia recente l’intervento effettuato sul cuore di un bimbo di appena una settimana di vita nato con una complessa cardiopatia congenita. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/12/medicina-e-stampa-3D-2.jpg Il giorno dopo la nascita è stato sottoposto a Tac per acquisire i dati, quindi con Mimics é stato creato un modello digitale 3D poi stampato, ottenendo una perfetta replica dell’organo completa di ogni dettaglio muscolare. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/12/medicina-e-stampa-3D-3.jpg Il team di medici del New York-Presbyterian/Morgan Stanley Children’s Hospital ha utilizzato il modello per pianificare un'operazione che ha risolto in un unico intervento tutti i problemi del cuore del bimbo. [4] Altro esempio è il caso di Bradley White, un ragazzo di 16 anni che è nato con un tumore che ha provocato l’irregolarità del battito cardiaco. Con l'aiuto di modelli HeartPrint® stampati in 3D, i medici sono stati in grado di determinare il miglior trattamento per la patologia di Bradley. "Dopo il successo di questa chirurgia, è difficile immaginare di dover entrare in una sala operatoria per un altro caso difficile senza ausilio di un modello 3D. Sicuramente sarà lo standard di cura per il futuro e siamo felici di aprirne la strada ", ha detto il dottor Emile Bacha, cardiochirurgo presso la New York-Presbyterian / Morgan Stanley Children’s Hospital. Un particolare aspetto del software Mimics è la possibilità di simulare i flussi attraverso cavità o vasi, molto utile nel caso di impianto di valvola cardiaca per valutarne le performance e ottimizzarne il posizionamento, oppure in fase di ricostruzione del setto nasale. Un esempio pratico è la storia del piccolo Kaiba, affetto da tracheobroncomalacia, causa di collasso delle grandi vie aeree dovuto al rammollimento delle strutture cartilaginee. La riproduzione esatta della sua trachea ha permesso l’impianto di una protesi stampata in un biopolimero chiamato policaprolattone al fine di permettere la dilatazione dei bronchi e il corretto sviluppo delle vie aeree. Nei successivi 3 anni circa l’impianto sarà completamente riassorbito e il bambino risulterà perfettamente sano. Non c’è dubbio che si stia riscrivendo la storia della medicina: l’uso clinico della stampa 3D e della nuova generazione di imaging permettono di valutare e provare a priori le operazioni necessarie e quindi di effettuare interventi con rischi nettamente ridotti. Ad evidenziare la rivoluzione in atto vi e’ l’inserimento di HeartPrint® Flex nell’elenco dei dispositivi medici di classe I nei mercati americani ed europei, ovvero il suo riconoscimento come strumento utilizzato per finalità diagnostiche e/o terapeutiche in medicina. Grazie alle tecnologie 3D stiamo davvero varcando nuove frontiere. Lusiana Pasquini

Nell'ultimo periodo stiamo assistendo ad un susseguirsi di invenzioni e realizzazioni piu’ o meno creative che, sfruttando l’innovativa tecnologia additiva della stampa 3D, uniscono arte e funzionalità in diversi ambiti dall’industriale al medicale. E’ il caso di Sean Blaine, laureato in Design presso l’Università del Minnesota con una specializzazione in scultura 3D, ma agente immobiliare di professione, che si è lanciato nel mondo dei Makers considerandosi da sempre un “costruttore” per natura e per passione. Ed è proprio questa sua predisposizione artistica che lo ha portato a sviluppare il suo Dito Origami. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/11/Dito-Origami-biomediale-stampa-3d-2.jpg L’idea di questa protesi è nata da un’esigenza reale che non poteva essere soddisfatta attraverso le attuali protesi di dita presenti sul mercato a causa del costo che richiedeva un impegno economico che non avrebbe potuto sostenere. Ci sono volute circa 200 ore di sviluppo e design utilizzando Wings3D e altre 400 ore tra realizzazione dei prototipi e stampa, ma alla fine Blaine è riuscito a realizzare la sua protesi in soli 13 mesi. La protesi e’ stata realizzata utilizzando come materiale Taulman3D Nylon in modo da essere molto flessibile ma al tempo stesso di avere una certa rigidità in base alla modalita’ di stampa. Cio’ ha richiesto l’utilizzo di una struttura ordinata come un cono od un cilindro sulla quale sono state combinate delle strutture a cerniera per permettere la flessione del dito. Questa cerniera “vivente” presenta uno spessore di circa 0,5-1 mm e deve avere una resistenza di circa 50-100 kg. Una volta realizzato il design, Blaine ha stampato la sua protesi utilizzando una stampante MakerBot Replicator 3 ° Gen 3D. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/11/Dito-Origami-biomediale-stampa-3d-4.jpg http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/11/Dito-Origami-biomediale-stampa-3d-3.png La protesi spiega Blaine, di cui e’ possibile trovare i modelli 3D su Thingiverse, è costituita da una struttura toroidale creata su un supporto rigido a forma di cono o cilindro con l’aggiunta di nodi flessibili. Questo tipo di architettura cambia il concetto di design attraverso la stampa 3D. Invece di stampare tante strutture rigide basate su geometrie semplici che devono poi essere assemblate insieme, viene utilizzata una geometria sicuramente piu complessa ma stampabile in un unico componente. La modellazione 3D con strutture complesse a geometria mobile è potenzialmente uno dei modi più interessanti per creare protesi stampate in 3D. Anche noi di Open BioMedical Initiative riteniamo che l'idea abbia un enorme potenziale tecnico e umano come nel caso di amputati parziali, soprattutto per le aree meno sviluppate del mondo dove a causa dei costi proibitivi comparati con le disponibilità economiche di questi paesi non si sarebbe mai potuto sognare di avere un dispositivo protesico alla portata di tutti. Il lavoro di Blaine non è ancora terminato ma sta già lavorando su un nuovo progetto per la realizzazione di una protesi di pollice, le prossime novità sono quindi tutte da scoprire. Orlando Rossi

La possibilità di creare neotessuti rapidamente e su misura grazie alle biostampanti 3D apre le porte a una visione nuova del corpo umano. Nel recente James Dyson Award, concorso internazionale di progettazione ingegneristica, il primo premio è andato al progetto di due ricercatori dell'Università di Toronto, Arianna McAllister e Lian Lung, la cui ricerca ha portato alla realizzazione di una biostampante, la PrintAlive 3D, capace di stampare pelle artificiale. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/11/PrintAlive-3D-stampa-3D-pelle-1.jpg Similmente alle stampanti FDM, la Print Alive 3D depone mediante un estrusore strati sovrapposti di materiale, consistente in questo caso in un idrogel formato da un biopolimero in cui sono immersi cheratinociti (tra i principali costituenti cellulari della pelle) e fibroblasti (cellule fondamentali durante la guarigione delle ferite), che dal gel traggono sostegno, nutrimento e le condizioni adeguate per la vitalità del tessuto. La caratteristica particolare della biostampante di Toronto è la capacità di stampare la pelle artificiale senza però distribuire le cellule in modo omogeneo in tutto il tessuto. In natura, infatti, le cellule della pelle non sono distribuite uniformememente entro il suo spessore, ma i diversi tipi cellulari si organizzano in strati distinti per spessore e soprattutto funzione. Questa complessità strutturale viene spesso troppo semplificata dalle biostampanti in commercio, realizzando così dei tessuti funzionalmente approssimativi. La PrintAlive 3D, invece, utilizzando microcapillari distinti per i cheratinociti e i fibroblasti, è capace di depositare ciascun tipo cellulare separatamente in modo da mimare la naturale disposizione e funzione di epidermide e derma. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/11/PrintAlive-3D-stampa-3D-pelle-2.jpg Lo stesso idrogel viene opportunamente modificato nella sua composizione per soddisfare al meglio le necessità delle due tipologie di cellule. L'utilizzo di un numero minore ma fisiologicamente più efficace di cellule porta anche a un risparmio economico non indifferente, ulteriore dimostrazione di come la stampa 3D sia una tecnologia innovativa e allo stesso tempo sostenibile. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/11/PrintAlive-3D-stampa-3D-pelle.jpg La pelle così creata può essere una soluzione perfetta nei trapianti come nel caso di emergenze che interessano pazienti con ustioni. Rispetto alla pelle artificiale normalmente utilizzata, la biostampa descritta offre una quantità di tessuto prodotto maggiore in tempi molto ridotti. La tempestività nei trapianti di pelle è un aspetto di vitale importanza, soprattutto negli ustionati la cui sopravvivenza dipende da quanto tempo si impiega per stabilizzare e coprire le ustioni e progetti come la PrintAlive 3D offrono una potenziale soluzione per queste emergenze. La neo-pelle inoltre abbasserebbe il rischio di infezioni e persino di rigetto da parte del paziente in quanto il tessuto stampato potrebbe essere altamente personalizzato e adattato alle necessità fisiologiche del ricevente. Allo stato attuale, la PrintALive viene testata su modelli di topo e i risultati sono più che incoraggianti. Fatto è che il modello presentato rappresenta un'innegabile sviluppo della biostampa come tale, introducendo un maggiore controllo dell'architettura biologica realizzata e permettendo di ridurre sempre di più il gap tra la naturale complessità biologica e quella dei tessuti artificiali. Valentino Megale

Nel mondo ci sono circa 346 milioni di persone accomunate da un problema che ha cambiato la loro vita per sempre: il diabete. Neuropatia periferica e danni vascolari sono i sintomi del peggioramento della malattia a cui possono seguire cecità e amputazione degli arti inferiori. Nell’ultimo decennio la malattia sta crescendo nel mondo a ritmi quasi esponenziali così come i costi economici e sociali ad essa legati. Cosa fare di fronte a questa vera e propria pandemia? Prima di tutto prevenire e informare la popolazione per renderla maggiormente cosciente di questa patologia. In questa ottica, per meglio descrivere i meccanismi della malattia, è stata avviata la campagna RocketHub che, tra i tanti modelli di “Protein Action Figures”(definizione di Wired UK), stampa in 3D kit didattici di due molecole di emoglobina, una normale, l’emoglobina ossigenata (Hb), e l’altra glicata A1c (HbA1c), modelli realizzati a partire dalla cristallografia a raggi X delle molecole reali. Il confronto tra i due modelli fornisce una metafora visiva immediata del metabolismo normale del glucosio nel sangue e quello incontrollato causato dal diabete: ciò consente ai medici di mostrare ai pazienti l'impatto della malattia e di far loro affrontare le terapie in modo più efficiente e comprensibile. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/11/stampa-3d-diabete-2.png Purtroppo sappiamo bene che prevenire non e’ sufficiente, il passo successivo è un'efficace terapia farmacologica e anche in questo ambito la stampa 3D fa la sua parte. I ricercatori dell’Università di Copenhagen, infatti, hanno escogitato un nuovo metodo di coltura cellulare 3D che permette alle cellule pancreatiche di crescere in un ambiente tridimensionale favorendone la proliferazione, osservabile al microscopio in pittoresche strutture ad albero. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/11/stampa-3d-diabete-3.png Il metodo innovativo di questa ricerca ha un grande potenziale e si spera porti alla creazione di mini-pancreas umani su cui effettuare test farmacologici senza sperimentazione su animali. Ma c’è di più! Il dottor IbrahimOzbolat, professore di ingegneria presso l'Università dell’ Iowa, sembra avere una visione molto chiara e quasi futuristica dei prossimi usi della stampa tridimensionale di organi umani grazie alla biostampa 3D. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/11/stampa-3d-diabete-4.jpg Ozbolat sta attualmente lavorando sulla stampa 3D di un simil-pancreas da trapiantare in un paziente affetto da diabete di tipo 1 per aiutarlo a regolare i livelli di glucosio. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/11/stampa-3d-diabete-5.jpg Invece di trattare il diabete con farmaci, si immagina un futuro in cui questi pazienti avranno semplicemente un organo stampato per curare la loro malattia, un organo bioprinted progettato con cellule geneticamente modificate per migliorarne la funzionalità all'interno del corpo. Per le persone già malate invece o che hanno addirittura dovuto subire l'amputazione di arti, la stampa 3D già oggi riesce a farci avere protesi che assomigliano all’arto o alla parte mancante originale (è recente la notizia di impianto di una protesi di cranio stampata in 3D). La ricerca sta permettendo di creare rivestimenti protesici che si conformano perfettamente agli arti dei pazienti accrescendone la soddisfazione e migliorandone la qualità della vita. Probabilmente ci vorrà ancora qualche anno prima di vedere organi bioprinted che possano essere direttamente trapiantati su un essere umano, tuttavia quel giorno non è così lontano, visto che le stampanti 3D sono già in grado di stampare cellule e parti del corpo, direttamente su una cavia. Per curarsi basterà avere in casa una stampante 3D? Chissà... forse siamo sulla strada giusta! Lusiana Pasquini – Open BioMedical Initiative

Il 16 Agosto 2014 si è tenuta la "We make Health Fest", un evento della durata di 6 ore all'Università del Michigan. Sei ore uniche nel loro genere e le ultime dei sempre più frequenti incontri tra mondo "Maker" e "BioMedicale". Questa fiera si preannunciava, sin dalla presentazione qualche settimana prima, veramente ricca di spunti per chi interessato a questi due ambienti. Nella relativa pagina, infatti, si segnalava la presenza di membri del Little Devices Lab del MIT e del #wearenowaiting movement, nonché la visione di "Maker", un documentario sul movimento dei makers e sul loro impatto sulla società, sulla cultura e sull'economia negli USA. Quali sono stati i progetti più interessanti che abbiamo potuto vedere? Ecco qui un breve riassunto. EZ Carry Bed Mattress Se spostare una volta ogni tanto il materasso della propria camera per pulirlo può essere faticoso e richiedere un paio di persone, pensate a chi, come gli infermieri, deve farlo più volte al giorno. In questo caso non si parla solo di difficoltà nel compiere l'atto, ma di infortuni frequenti sul posto di lavoro (sì, avete capito bene). Gary Olthoff dopo essere venuto a conoscenza di questa situazione quando suo padre venne portato in ospedale per un malore, ha avuto la brillante idea di inventare un prodotto che facilitasse questo compito. Ne è nato l'EZ Carry Bed Matress, da poco anche commercializzato, un materasso che può essere spostato da una sola persona ed in totale sicurezza. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/11/We-make-Health-Fest-2.jpg Trappola per zanzare fai-da-te Rimanendo nell'ambito strettamente ospedaliero Duave Mackey ha incuriosito tutti con la sua trappola per zanzare fai-da-te. Partito come semplice progetto per un concorso di scienze, Duane ne ha realizzato una versione commerciale perfettamente funzionante ed una versione open-source, sperando nella sua diffusione in Paesi dove malattie come la malaria sono ancora molto presenti. e-NABLE Parlando di dispositivi biomedicali, argomento più vicino all'Open BioMedical Initiative (OBM), ed in particolare di protesi dell'altro superiore totalmente plastiche, la community e-NABLE si affianca nella realizzazione di mani stampate in 3D impegnandosi anche nella creazione di un network in America per diffondere i propri progetti. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/11/We-make-Health-Fest-3.jpg È sempre bello conoscere realtà che condividono i nostri stessi obiettivi: permettere a chiunque un accesso a tecnologie biomedicali che per il momento sono appannaggio solo di pochi. Akadeum Life Science http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/11/We-make-Health-Fest-4.jpg Terminiamo con un progetto più Bio che Medical. L'Akadeum Life Science ha mostrato una tecnologia capace di isolare con grande precisione cellule con un tasso di purezza molto alto. Il meccanismo consiste nel rivestire le cellule target con una particolare sostanza capace di portarle in superficie separandole da tutte le altre. Molto utile nel caso di test sugli agenti patogeni nel cibo o nei cicli di purificazione, considerando quello che è il costo e la lentezza con cui agisce oggi il metodo tradizionale (FACS). Siamo sicuri che la BioMedica diventerà sempre più protagonista del mondo dei Makers e del DIY e nei prossimi eventi (come abbiamo documentato alla Rome Maker Faire 2014). Bruno Lenzi

Seguendo le ultime notizie non si può non notare come la stampa 3D si stia sempre più diffondendo oltre il suo habitat iniziale, le officine di appassionati e i FabLabs dei makers, per conquistarsi un posto di tutto rispetto in ambiti tradizionali come ospedali e università che forse un giorno non potranno farne a meno. Un esempio di tutto questo ci porta alla storia di un bambino di 7 anni, Joos, che a seguito di una caduta in un parco giochi si procura la frattura di entrambe le ossa dell’avambraccio sinistro. Non molto tempo dopo gli viene diagnosticata un’anomalia del processo di guarigione che causa una impossibilità ad eseguire anche i movimenti più semplici e la perdita della sensibilità di alcune dita della mano. Nonostante sembrasse non ci fosse più nulla da fare, i genitori di Joos continuarono a cercare un modo per risolvere questo problema e ridare al proprio figlio la possibilità di muovere nuovamente il braccio come prima. Un anno dopo la caduta incontrano il professore Frederik Verstreken MD (Monica Hospital, Anversa, Belgio) specialista in chirurgia della mano. Il dottor Verstreken si interessa al caso e decide di lavorarci assieme a una società belga pioniera della stampa 3D in campo medicale, la Materialise. Grazie a questa collaborazione riesce a stampare un’apposita guida chirurgica per il paziente prendendo come modello di riferimento i dati provenienti da una scansione del braccio destro dello stesso Joos. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/10/bambino-guarito-stampa-3D-3.jpg Durante l’operazione la guida chirurgica viene posizionata all’interno dell’osso del paziente e si adatta come un guanto nel punto esatto necessario. Una volta che la guida e’ stata posizionata vengono eseguiti dei fori per poi poter inserire la placca in titanio. Data la complessità del caso anche la protesi in titanio è stata appositamente realizzata e stampata tramite una stampante 3D dalla Mobelife, specialista in sviluppo di impianti chirurgici di ricostruzione di ossa e giunti. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/10/bambino-guarito-stampa-3D-2.jpg Grazie all’ausilio di queste nuove tecnologie il dottor Verstreken é stato in grado di correggere automaticamente la rotazione dell’osso ottenendo il risultato voluto. Pochi giorni dopo l'intervento chirurgico, Joos poteva sentire le sue dita, una sensazione che non aveva provato da molti mesi. Il risultato chirurgico ha superato ogni aspettativa e una volta guarito ci si può accorgere che Joos ha subito un intervento chirurgico solo guardando la cicatrice, ma per quanto riguarda i suoi movimenti questi sono ritornati assolutamente normali. Grazie all’utilizzo delle nuove tecniche di stampa 3D é stato possibile ridare una nuova opportunità per un’infanzia spensierata e attiva ad un bambino, valida testimonianza di come le nuove tecnologie possono fornire un ottimo ausilio per risolvere situazioni cliniche anche molto complesse. Orlando Rossi - Open BioMedical Foundation

La Stampa 3D sta rivoluzionando il modo di concepire la realizzazione e la diffusione di oggetti: singoli utenti sono in grado di dar vita alle loro idee, progettarle e vederle materializzate in poche ore (con le dovute limitazioni che comunque vengono piano piano eliminate); quelle che erano prima barriere geografiche insormontabili vengono abbattute grazie al potere di Internet ed alla maggiore facilità di spedire un file piuttosto che un prodotto. Vediamo questi concetti applicati all’oreficeria, abbigliamento, arredamento, al modellismo, tutti campi dove la stampa 3D sta aprendo possibilità incredibili. Sarebbe possibile adattare questi concetti al mondo biomedicale? E’ quello che sta facendo l’Open BioMedical Initiative un’organizzazione italiana no-profit per la realizzazione e la diffusione di tecnologie biomedicali (non solo protesiche) low-cost, open source, stampabili in 3D. Il costo di una protesi dell’arto superiore (tipicamente una mano) che possiamo definire “estetica” quindi priva di controllo elettronico, ha un costo che varia dai 10.000 ai 25.000 euro nei paesi industrializzati, dai 2.000 ai 10.000 euro in quelli in via di sviluppo. E’ possibile abbassare questo costo sfruttando le tecnologie di cui sopra? Possiamo rispondere con un sonoro "Sì!". http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/10/12.jpg La community dell’Open BioMedical Initiative sta sviluppando una mano protesica per tutti coloro affetti dalla sindrome della banda amniotica, un disturbo congenito causato dal restringimento dei tessuti fetali in membrane amniotiche con conseguente deformazione. Dopo aver modellato una protesi dell’arto superiore quanto più simile a quella di una mano abbiamo fatto sì che il piegamento del polso (sempre presente) costituisse la forza meccanica per far aprire e chiudere la mano. Grazie alla stampa 3D abbiamo quindi realizzato in PLA e ABS le varie parti della protesi, abbiamo cercato inoltre di limitare il più possibile l’acquisto di componenti esterni come viti o bulloni (particolarmente difficili da reperire in determinate aree come l’Africa o l’India) realizzandone versioni anch’esse stampabili e ci siamo dotati di semplici cavi elastici per permettere alle dita di piegarsi e quindi alla mano di chiudersi. I test continuano ad un ritmo molto rapido e nella prima delle nostre fiere, l’European Biotech Week a Lecce, potrete vedere la versione completa che ha un costo complessivo inferiore a 50 euro, ma soprattutto la possibilità di essere realizzata da chiunque ed ovunque. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/10/protesi-economiche-1.jpg Questo taglio di prezzo non è applicabile solo alle protesi dell’arto superiore, ma anche a quelle dell’arto inferiore: in Sierra Leone a causa delle guerriglie e delle mine antiuomo sono numerosi i casi di individui che perdono una o entrambe le gambe e la soluzione è aspettare che il corpo si adatti e trovi l’equilibrio posturale facendo affidamento solo su una gamba o sulle braccia. Jan Andrysek, uno scienziato dell’Holland Bloorview Kids Rehabilitation Hospital, è riuscito nell’impresa di realizzare una protesi dell’arto superiore in gran parte stampata in 3D e dal costo di 50 dollari a fronte dei 3.000 minimi per averne una attualmente in commercio. Con questo dispositivo si è aggiudicato un premio di 100.000 dollari dal Grand Challenges Canada per apportare tutte le migliorie necessarie. Il punto di forza della protesi è il ginocchio, dotato di un meccanismo molto simile a quello umano, capace di bloccarsi e sbloccarsi in base al peso che l’individuo esercita su di esso. Utilizzando la plastica come materiale principale la protesi è resistente all’acqua ma ha alcuni limiti legati alla robustezza che, tuttavia, Jan conta di superare presto. Il futuro sta andando in questa direzione e dobbiamo soltanto decidere se esserne protagonisti o spettatori, ma è certo che sempre più persone in futuro potranno beneficiare di quello che oggi è appannaggio di pochi. Vuoi aiutarli anche tu? Bruno Lenzi - Open BioMedical Initiative

La Maker Faire Rome, la più grande d'Europa, si è appena conclusa e immergendoci tra le decine di stand, inventori e idee che hanno popolato il Parco Auditorium della Musica non abbiamo potuto non notare che quest'anno i progetti biomedicali sono entrati appieno nel mondo maker. Ormai è evidente che le stampanti 3D hanno raggiunto uno stadio di particolare maturità tecnologica dove materiali, dimensioni, velocità, flessibilità stanno migliorando e le idee attorno alle possibili applicazioni stanno diventando più concrete, chiaramente sempre più al servizio dell'uomo. La terza rivoluzione industriale ha adesso tutta l'aria di essere una realtà davvero seria, impegnata, organizzata. Bionicohand Uno dei primi grandi incontri che abbiamo fatto è stato con Bionicohand, alias Nicolas Huchet. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/10/Biomedicale-Maker-Faire-roma-11.jpg Classe 1978, francese di Rennes, Nicolas vive personalmente questa rivoluzione dopo aver perso la mano destra in un incidente in fabbrica. Non soddisfatto della protesi fornitagli dal sistema sanitario decide di svilupparne una personalmente. Dopo anni di lavoro Nicolas e' adesso portatore di una protesi mioelettrica basata su un circuito Arduino open source, stampata in 3D e sviluppata in collaborazione con il FabLab di Rennes e che grazie a lui è stata presentata in giro per l'Europa e alla Maker Faire New York, nonché in continuo miglioramento grazie al sostegno di realtà come la Scuola Sant'Anna di Pisa. Una tecnologia con una storia e personalità, quella di Nicolas, che dà all'oggetto "stampato in 3d" un sapore tutto nuovo, umano, dimostrando quanto le nuove tecnologie permettano alle persone di riappropriarsi della propria vita per cambiarla in meglio. RIPRENDO@home Continuando il nostro viaggio veniamo poi a conoscenza di RIPRENDO@home, un progetto di ricerca regionale finanziato nell’ambito dell’ Accordo Quadro tra Regione Lombardia e il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), che ha come obiettivo lo sviluppo di innovative piattaforme tecnologiche per la riabilitazione neuro motoria post-ictus, con particolare attenzione all’arto superiore e all'utilizzo in ambiente domestico. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/10/Biomedicale-Maker-Faire-roma-1.jpg Anche in questo caso la stampa 3D viene in aiuto per produrre in maniera low cost e personalizzata diverse componenti dei progetti riabilitativi, con la prospettiva futura di produrre piattaforme totalmente stampate in 3D. La biomedica presentata alla fiera finisce per coinvolgere davvero ogni ambito, facendo tesoro della libertà creativa dei makers come della recente diffusione delle tecnologie wearables. Ecco che così ci imbattiamo in diverse applicazioni di sensori, capaci di associare a determinati segnali informazioni sulla nostra salute. In questa ottica incontriamo il progetto italiano LifeTip, sensore wearable capace di inviare i dati relativi all'attività cardiaca, temperatura e postura direttamente a un'app specifica, utile oltre che per il fitness tracking anche in caso di emergenze. Ma troviamo anche particolari team come la Open Rehabilitation Prototypes che propongono l'introduzione di piattaforme open source e low cost nella psicoterapia come Open Bilateral Stimulation, versione software della tradizionale terapia EMDR utilizzabile nel trattamento dei pazienti con sindrome da stress post traumatico. Dr Jack Terminiamo questa carrellata con un progetto sviluppato da uno dei numerosi e attivisissimi FabLab italiani presenti alla fiera, il FabLabCatania. Denominato Dr Jack, si tratta di un jack da inserire nell’ingresso audio di smartphone, tablet, pc o Mac, funziona infatti con qualsiasi sistema operativo. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/10/Biomedicale-Maker-Faire-roma-2.jpg Una volta inserito, si apre la schermata con i dati salvavita quali foto, nome, gruppo sanguigno, eventuali patologie, informazioni utili per il nostro soccorso e infine un numero I.C.E. ovvero il numero per le emergenze, tutte informazioni pronte per essere rapidamente consultati in ogni situazione su qualsiasi dispositivo Si parla insomma di tecnologie sempre più vicine all'uomo, in grado di sentire in svariati modi il suo stato di salute, aiutandolo dove possibile a vivere una vita più completa e sicura. Le parole d'ordine sono personalizzazione, miniaturizzazione ma anche open source e low cost. I dispositivi vengono creati su misura della persona, capaci di mimetizzarsi in mezzo alle sue attività quotidiane, sempre presenti ma meno invadenti, frutto inoltre di un profondo desiderio di cooperare, condividere e fondere le proprie diverse conoscenze per offrire soluzioni per tutti, economicamente sostenibili senza mai perdere in efficacia e affidabilità. In tutto questo le stampanti 3D giocano un ruolo vitale, in quanto offrono la prospettiva di poter realizzare da zero interi dispositivi, con materiale a basso costo che può essere adattato alla naturale variabilità del corpo e sviluppato prima in ambiente digitale. E questo e' solo l'inizio. Valentino Megale - Open BioMedical Initiative