• Melt Electrowriting Tissue Engineering

L’ingegneria tissutale (TE) ha come principale obbiettivo la fabbricazione di strutture impiantabili per il trattamento e la rigenerazione di tessuti danneggiati. L’elemento cardine della TE è lo scaffold, una struttura tridimensionale in materiale biocompatibile e biodegradabile che punta a mimare le caratteristiche della matrice extracellulare dei tessuti target. Lo sviluppo di scaffold sempre più bio-ispirati è un processo complesso e necessita di tecnologie di fabbricazione avanzate. Il Melt Electrowriting (MEW) è una di queste. Questa tecnologia vede l’applicazione di una elevata differenza di potenziale (0÷10kV) tra un collettore e la punta di un estrusore in movimento posto ad una distanza variabile (0÷2cm) e caricato con polimeri termoplastici. L’effetto del campo permette la fabbricazione di scaffold con fibre dal diametro nell’ordine dei micron e con porosità controllabile. L’obbiettivo di questo lavoro di tesi è quello di sviluppare un nuovo dispositivo per MEW, partendo da soluzioni già presenti in letteratura, per costruire scaffold multiscala per applicazioni nella TE. Per questo motivo, è stato condotto uno studio agli elementi finiti al fine di progettare un estrusore ottimizzato sia da un punto di vista termico che elettrico. Tale estrusore è stato poi implementato su di una stampante 3D. Data la presenza di un elevato campo elettrico è stato dimensionato un apposito chassis e predisposto il tutto per la mesa in sicurezza dell’operatore. Per la validazione del dispositivo sono stati fabbricati scaffold con fibre dal diametro dell’ordine dei micron. Inoltre, la possibilità di gestire l’attivazione del generatore di alta tensione durante la fase di stampa ha permesso di fabbricare scaffold multiscala, alternando il processo di MEW a quello di stampa 3D ad estrusione.