FISICA E...

fisica e...
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idrossiapatite. Tali supporti sono stati
caricati con cellule staminali del midollo
osseo estratte dalla cresta iliaca della
pecora opportunamente espanse, e
impiantati in topi immunodeficienti per
diversi tempi.
La fig. 2 mostra a sinistra l’immagine
tridimensionale del supporto vergine
e a destra del supporto impiantato per
16 settimane. Il supporto è colorato in
giallo, l’osso ingegnerizzato in verde, il
tessuto organico molle in blu.
La fig. 3 mostra l’istogramma degli
spessori di osso ingegnerizzato per vari
tempi di impianto e l’evoluzione dello
spessore medio dell’osso in funzione
del tempo di impianto. Un esperimento
simile è stato compiuto utilizzando un
supporto riassorbibile a base di fosfato
tricalcico. È stato osservato che in
concomitanza con la crescita dell’osso
ingegnerizzato si ha un progressivo
riassorbimento del supporto, fenomeno
questo assai interessante in vista delle
applicazioni cliniche.
Gli stessi campioni sono stati analizzati
dopo impianto con la seconda
tecnica disponibile all’ESRF, cioè con
la microdiffrazione dei raggi X. La
diffrazione dei raggi X in generale
permette di ottenere la struttura delle
varie sostanze fino al livello atomico.
Ad esempio la struttura a doppia
elica del DNA è stata delucidata
grazie alla diffrazione dei raggi X. La
microdiffrazione fa uso di un fascio di
raggi X focalizzato di sezione inferiore
al micron che permette di avere una
risoluzione spaziale elevatissima.
Pertanto è stato possibile eseguire
una mappatura della microstruttura
dell’osso ingegnerizzato all’interno di un
singolo poro
La fig. 4 mostra i diagrammi di
diffrazione X ottenuti nell’osso, nel
supporto di idrossiapatite e nel tessuto
organico. Al centro in basso si ha il
diagramma di diffusione dei raggi X
da parte del tessuto organico. Si nota
l’assenza di anelli di diffrazione netti
come è da aspettarsi in quanto in tale
regione manca del materiale cristallino.
In alto a destra si ha il diagramma
di diffrazione da parte del supporto
di idrossiapatite e a sinistra quello
dell’osso ingegnerizzato. Si può notare
che quest’ultimo produce degli anelli
continui e sottili mentre l’idrossiapatite
produce anelli discontinui. La
spiegazione è che l’osso è costituito
da cristalliti di piccole dimensioni
orientati in maniera isotropa mentre
l’idrossiapatite è costituita da cristalliti
più grandi orientati in modo anisotropo.
La fig. 5 mostra i diagrammi di
diffrazione X nei vari punti del
campione.
La linea nera concava verso l’alto
delimita la regione corrispondente
al supporto di idrossiapatite (parte
inferiore) dalla regione interna al poro
occupata dall’osso ingegnerizzato
(parte superiore). L’analisi dei dati di
diffrazione dei raggi X ha permesso
di mettere in evidenza in ogni punto
dell’osso analizzato la direzione
dei cristalliti di osso neoformato
(indicata schematicamente con un
segmento nero). Si può vedere che la
direzione dei cristalliti risulta parallela
all’interfaccia stessa. L’interpretazione
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