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Tesi etd-11212017-100015


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
CARDONA, ANGELO
URN
etd-11212017-100015
Title
Materiali urino-resistenti per vescica artificiale
Struttura
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA BIOMEDICA
Commissione
relatore Prof.ssa Menciassi, Arianna
relatore Prof. Ricotti, Leonardo
relatore Dott.ssa Iacovacci, Veronica
relatore Ing. Mazzocchi, Tommaso
controrelatore Prof.ssa Cascone, Maria Grazia
Parole chiave
  • Artifcial Bladder
  • Vescica artificiale
  • materiali urino-resistenti
  • incrostazioni urinarie
Data inizio appello
11/12/2017;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
11/12/2020
Riassunto analitico
Lo scopo del presente lavoro di tesi è lo sviluppo di un prototipo di vescica artificiale totalmente impiantabile per il ripristino delle funzionalità dell’organo naturale in seguito alla sua rimozione. Il trattamento di patologie tumorali infatti conduce spesso alla completa asportazione dell’organo naturale.<br>La cistectomia radicale rappresenta il trattamento standard nella maggior parte dei paesi del mondo occidentale in caso di neoplasie vescicali muscolo-invasive. Tale tecnica comprende la rimozione della vescica, della prostata e delle vescichette seminali negli uomini, e dell’utero e dei tessuti annessi nelle donne.<br>In seguito alla rimozione della vescica, risulta perciò necessario ripristinare la normale funzionalità dall&#39;organo, ovvero la capacità di consentire al fluido urinario di accumularsi e successivamente di defluire ed essere scaricato all&#39;esterno dell’organismo. Risulta pertanto necessario ricorrere a diversioni urinarie, che consentono il corretto deflusso del fluido urinario, o all&#39;impianto di un&#39;opportuna struttura sostitutiva della vescica naturale, che ne replichi almeno parzialmente la funzionalità.<br>Lo scopo finale del presente lavoro è quindi quello di proporre un nuovo design di vescica artificiale totalmente impiantabile e altamente resistente all’urina volta al ripristino delle funzionalità dell’organo naturale. Il design proposto, mostra una particolare struttura a volume variabile in grado rispettivamente di espandersi e contrarsi in seguito al riempimento e allo svuotamento del corpo cavo contenente il fluido urinario, quindi in ultima istanza di replicare la funzionalità svolta dall’analogo naturale. Una delle principali cause di fallimento dei dispositivi impiantabili posti a contatto con i fluidi urinari risiede nella formazione di incrostazioni atte ad indurre ostruzioni e perdita di funzionalità del dispositivo.<br>Nello sviluppo di tale soluzione tecnologica, particolare attenzione è stata rivolta alla ricerca di materiali opportuni che consentano una resistenza all’urina nel medio-lungo periodo; in grado di interfacciarsi con un substrato polimerico, con cui è realizzata la porzione esterna del prototipo. <br>La strategia scelta per la selezione dei materiali urini-resistenti è quella anti-adesiva e in particolar modo la soluzione che fa del suo punto forte l’inerzia chimica del materiale, bassa rugosità ed energia superficiale. Sulla base dello studio di letteratura effettuato, i materiali che hanno evidenziato tali proprietà oltre ad una buona resistenza alle incrostazioni sono risultati essere: Diamond-like Carbon (DLC), Disolfuro di Molibdeno (MoS2) e Disolfuro di Tungsteno (WS2).<br>Tali materiali dopo essere stati depositati su un substrato polimerico sono stati caratterizzati a livello superficiale mediante prove al micriscopio a scansione elettronica (SEM) e al profilometro ottico per testare la stabilità dei coating depositati. Tutte le soluzioni adottate sono poi state testate a contatto con un fluido urinario artificiale per un tempo pari a 4 settimane e sono stati sottoposti a prove qualitative di caratterizzazione al SEM e quantitative mediante Energy Dispersive X-ray Analysis (EDXS).
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