Elmec e la stampa 3D al servizio dell’innovazione

Oramai da anni si parla di stampa 3D. Qualcuno aveva detto che ci sarebbe stata una stampante 3D su ogni scrivania, ma la cosa non sei è avverata per questioni di praticità. Quello che si è avverato però, è che oggi molte aziende usano la stampa 3D per portare innovazione. Elmec questo fenomeno lo ha capito bene e ha fondato già anni fa Elmec 3D: la sua divisione per la stampa 3D industriale. E proprio su questo tema, Elmec propone un evento annuale chiamato “Expo dell’imPOSSIBILE“, che è già alla seconda edizione. Lo scorso anno parlava soprattutto di materiali innovativi a uso aerospaziale. Nel 2023 l’Expo dell’imPOSSIBILE si è tenuta il 12 luglio nel campus di Elmec a Brunello, in provincia di Varese. Il tema di questa edizione è stato la stampa 3D per l’innovazione in campo medico.

L’Expo dell’imPOSSIBILE

L’expo, presentata dalla nostra Fjona Cakalli, ha avuto come primo ospite Martina Ballerio: la responsabile della divisione 3D di Elmec. Ballerio ha cominciato parlando della storia di Elmec, partita dai sistemi meccanografici per arrivare ad essere una realtà molto importante sul territorio, soprattutto in ambito cybersecurity. L’azienda ha molte anime; la stampa 3D è l’ultima arrivata, ma anche una delle più promettenti.

Come azienda impegnata a innovare e migliorare il mondo in cui viviamo, desideriamo evidenziare il fatto che la stampa 3D non riguarda solo l’innovazione nell’ambito dell’industria manifatturiera. Ma, come abbiamo potuto constatare grazie alle numerose esperienze e business case presentate durante l’evento, la tecnologia 3D è anche un abilitatore cruciale per migliorare concretamente la vita delle persone

– Martina Ballerio

Gli interventi dei due ospiti, entrambi molto interessanti, si sono concentrati sull’uso della stampa 3D in ambito medico. Solo una parte dei risultati viene già usata negli ospedali, ma le promesse per la salute delle prossime generazioni sono affascinanti.

I tessuti cardiaci di Gabriel Liguori

Gabriel Liguori nasce in Brasile nel 1989 e, purtroppo, fin da piccolo soffre di un problema cardiaco. Questo però non lo scoraggia; anzi, accende in lui una forte determinazione: decide di dedicare la sua vita ad aiutare le persone con il suo stesso problema. Dopo una laurea in medicina nel sul paese e un dottorato in Germania, con una carriera accademica ben avviata fonda TissueLabs. L’obiettivo di TissueLabs è semplice ma anche estremamente ambizioso: stampare il primo cuore trapiantabile su un essere umano.

Liguori fa vedere al pubblico il suo prototipo di stampante 3D per materiale biologico e spiega che la strada da fare è ancora lunga. Oggi riusciamo a creare dei tessuti con delle cellule che rimangono aggregate tra loro e riusciamo anche a stampare dei vasi sanguigni. Non si tratta di un intero organo ma sono degli importanti passi avanti.

Oggi si stanno facendo esperimenti soprattutto su tessuti di organi non complessi. Nei topi, ad esempio, si riesce già a ricostruire la tiroide e le ovaie. Sugli esseri umani, invece, è in fase di sperimentazione la stampa di nuova pelle per gli ustionati.

Il problema con la stampa di materiale biologico, ci ha spiegato Liguori, è che questo non è rigido; per cui diventa difficile depositare con precisione strati successivi di cellule. Infatti, secondo il medico, la stampa di materiale biologico è in 4D e non 3D. Questo perché si articola anche di varie fasi nel tempo. C’è una prima fase di preparazione, una seconda fase di stampa in cui si depositano le cellule e una fase dopo la stampa in cui le cellule maturano e si costituisce il vero tessuto.

Per creare dei grandi organi funzionanti ci sono ancora un po’ di problemi da risolvere. Innanzitutto capire quale è il biomateriale da usare e da quali cellule partire. Secondo, capire come stampare tessuti speciali. Infine, riuscire a stampare anche tutti i vasi sanguigni per garantire che l’ogano rimanga vivo.

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Chiara Copelli e la ricostruzione del volto

La Prof.ssa Chiara Copelli, del Policlinico di Bari, è un altro di quei medici che lavorano con passione per permettere ai propri pazienti di riprendere una vita normale. Copelli è uno specialista di chirurgia maxillo-facciale, ovvero, dei problemi al volto e allo scheletro sottostante. Esistono purtroppo molte situazioni in cui diventa necessaria una ricostruzione del volto. A volte a causa di un incidente o di una malformazione, a volte per motivi oncologici. Ridare la giusta forma e posizione alle ossa vuol dire restituire la dignità e una vita normale al paziente.

La stampa 3D, per il lavoro di Chiara Copelli si sta dimostrando estremamente utile su molti fronti. Innanzitutto, è possibile pianificare con molta più precisione gli interventi perché il medico può avere in mano una ricostruzione 3D della situazione del paziente. Agire velocemente vuol dire anche ridurre la probabilità di problemi durante l’operazione. Con la stampa 3D, inoltre, si costruiscono delle guide da applicare direttamente sulle ossa per sapere esattamente dove andare a operare. Il prossimo passo sarà quello di stampare anche dei supporti su misura del paziente per tenere insieme e stabilizzare la nuova struttura ossea.

Quello che per oggi, purtroppo, non si riesce ancora a fare è stampare un osso biologicamente compatibile. Per quello, si ricorre ancora ai metodi tradizionali. Tuttavia, possiamo stampare delle protesi. Ovvero, possiamo realizzare dei sostituiti in materiale non biologico ma comunque molto importanti. Ad esempio, è possibile ricostruire uno zigomo o una parte della calotta cranica del paziente.

La Prof.ssa Chiara Copelli chiude la sua presentazione parlando dei problemi ancora aperti; primo tra tutti quello delle certificazioni mediche. Banalmente, ci spiega, il materiale con cui si stampa è certificato, ma l’oggetto che si va a stampare no. Quindi, occorre ancora un lavoro importante dal punto di vista normativo.

La tavola rotonda sull’innovazione della stampa 3D

L’Expo dell’imPOSSIBILE si chiude con una discussione in cui si aggiungono anche altri partecipanti che portano le loro esperienze in tema di innovazione tramite la stampa 3D.

Emanuele Schiavon, Solution architect di Omron Industrial Automation, ci fa vedere un braccio robotico che gioca a dama. La stampa 3D è stata utile per produrre adattatori che lo rendono compatibile con utensili di altri produttori e ha permesso di creare un sensore di contatto. Il robot, infatti, è coperto di una struttura morbida che, a contatto con un ostacolo, ferma il movimento. Chiaramente, questo è in grado di ridurre di molto gli incidenti sui posti di lavoro.

Donato Ciniello, di Extró cosmesi, ci ha parlato invece di un rasoio di design andato fuori produzione un secolo fa. Purtroppo, quello dei rasoi a lama mobile è un mercato molto di nicchia e una produzione di massa non sarebbe risultata economicamente sostenibile. Grazie alla stampa 3D, però, è stato possibile ricominciare a produrlo ugualmente con un prezzo accettabile.

Con Francesco Checchini Manara, Co-fondatore e CEO di Gondola Medical Technologies si torna in ambito medicale. Gondola produce un dispositivo medico per il trattamento dei sintomi di cammino ed equilibrio causati da disturbi neurologici. In pratica, si tratta di un dispositivo dove il paziente inserisce il piede per ricevere una stimolazione molto precisa. Poter realizzare la struttura con una stampante 3D ha permesso di fare il calco su misura precisa del piede del paziente e di ottenere un dispositivo più piccolo e leggero, gestibile anche in viaggio. Inoltre, la maggior precisione del calco permette anche un trattamento molto più efficace.

Infine, Ivan Guerini, Product & Design Manager di Isinnova ci ha parlato del progetto Letizia. Letizia punta ad aiutare a camminare nuovamente persone che hanno subito amputazioni degli arti inferiori per cause non naturali. Ovviamente, l’obiettivo è aiutare i feriti sopravvissuti a mine in paesi in guerra. La sfida, per Letizia era produrre il dispositivo a un costo molto basso e in grado di essere fabbricato sul posto. Questo risultato è stato possibile solo grazie al’innovazione portata dalla stampa 3D.

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