• multi-lumen extrusion system
• in situ bioprinting
• bioprinting
• bendable tip bioprinter
• arthroscopic triaxial bioprinting system
• steerable tip extrusion system
• triaxial bioprinter

L'osteoartrosi è una malattia degenerativa della cartilagine che colpisce milioni di persone nel mondo. Il suo trattamento prevede approcci conservativi nelle forme più lievi (es: antidolorifici o viscosupplementi), mentre le procedure chirurgiche vengono applicate in caso di alto grado di degenerazione del tessuto cartilagineo. In quest’ultimo ambito, trattamenti locali ed efficaci delle zone interessate sono difficilmente realizzabili con le correnti procedure chirurgiche, a causa della complessa conformazione delle articolazioni e della necessità di innestare un costrutto in maniera stabile. Lo scopo del presente lavoro è quello di sviluppare un dispositivo artroscopico per l’estrusione triassiale in situ di biomateriali dotato di una punta flessibile e controllabile da remoto per il trattamento di lesioni cartilaginee. Il dispositivo è stato progettato per depositare materiali all’interno della cavità articolare in maniera mini-invasiva. Lo strumento è dotato di una punta flessibile attuabile tramite un’attuazione a cavi che consente di raggiungere siti difficilmente operabili con gli strumenti artroscopici tradizionali. Inoltre, lo strumento è stato progettato per estrudere fino a tre biomateriali in maniera concentrica, al fine di depositare materiali contenenti cellule, proteggere queste ultime da eventuali stress dovuti all'estrusione o ai processi di polimerizzazione del materiale utilizzato e per garantire l’adesione della struttura estrusa in una singola operazione e senza l’uso di strumenti aggiuntivi.

Osteoarthrosis is a degenerative cartilage disease affecting millions of people worldwide. Its treatment involves conservative approaches in the mildest forms (e.g., painkillers or viscosupplements), while surgical procedures are applied in the cases of a high level of cartilage degeneration. In the latter domain, local and effective treatments of the affected areas are challenging to achieve with current surgical procedures, due to the complex conformation of the joints and the need to graft a construct in a stable manner. The aim of this work is to develop an arthroscopic device for triaxial in situ extrusion of biomaterials equipped with a flexible and remotely controllable tip for the treatment of cartilaginous lesions. The device is designed to place materials inside the articular cavity in a minimally invasive fashion. The instrument is equipped with a flexible, cable-actuated tip that allows reaching sites that are difficult to operate with traditional arthroscopic instruments. In addition, the instrument is designed to extrude up to three biomaterials in a concentric way, with the aim of depositing materials containing cells, protecting them from extrusion stress or polymerization processes of the material, and to keep the extruded structure stable in a single operation and without the use of additional instruments.