Materiali e Tecnologie per la realizzazione di sostituti - FedOA ...

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12 (portata di efflusso, numero di cicli) definendo un protocollo di semina impiegabile per altre tipologie di costrutti cellulari della stessa natura.
1. L’OSSO NATURALE 1.1 PREMESSE L’OSSO NATURALE - 13 Nella progettazione e nella realizzazione di materiali innovativi per applicazioni biomediche è necessario innanzitutto comprendere a fondo le problematiche che si dovranno affrontare nella ricerca; pertanto il primo passo di una progettazione efficace consiste nell’analizzare “come progetta la natura” ovvero valutare come l’evoluzione naturale abbia permesso la realizzazione di tessuti biologici con prestazioni così specifiche e così straordinarie consentendo di operare l’ottimizzazione della microstruttura di ciascun tessuto in base alla specifica funzione fisiologica richiesta. Nella realizzazione di materiali sintetici non è possibile ripercorrere le stesse procedure evolutive del tessuto naturale, ma, valutando le proprietà meccaniche e fisiche dei tessuti biologici e studiando le correlazioni che esse presentano con le funzioni, è possibile comprendere ed ottimizzare la microstruttura in funzione delle proprietà richieste [ 3 ]. In quest’ottica si ritiene allora necessario introdurre alcune considerazioni sulla struttura e sulla composizione del tessuto osseo naturale sottolineando con particolare enfasi il principio di funzionamento in relazione alle proprietà meccaniche di interesse. 1.2 ASPETTI GENERALI L’osso è un materiale composito naturale, caratterizzato da una matrice di fibre di collagene altamente orientate rinforzata da particelle di fosfato di calcio ed immersa in un fluido fisiologico (circa 10% in peso) che conferisce elevata plasticità al materiale [ 11 ]. Al suo interno la presenza di cellule (prevalentemente osteociti ed osteoblasti) che ricoprono circa il 15% del suo peso, consentono la continua ricostruzione dei tessuti, motivo per il quale l’osso viene definito un tessuto vivente [ 12 ]. Ma esso è innanzitutto un tessuto duro mineralizzato, in virtù del fatto che la matrice intercellulare è per la maggior parte impregnata di cristalli minerali, in prevalenza di fosfato di calcio, che le permettono di trasmettere e sorreggere gli sforzi. La presenza di minerali, così come la particolare distribuzione delle componenti organiche nella sostanza intercellulare, conferiscono al tessuto osseo spiccate proprietà meccaniche (durezza e resistenza alla compressione, alla trazione e alla torsione) ed al contempo una notevole leggerezza. In virtù di
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