- Obiettivi
Lo sviluppo di protesi di nuova generazione per arti superiori richiede un approccio centrato sul paziente che dia priorità a comfort, funzionalità e integrazione anatomica. I classici metodi di fabbricazione necessitano, tuttavia, di numerosi passaggi manuali e della presenza fisica dell’amputato durante le varie fasi. Al tempo stesso, grazie ai recenti sviluppi nell’ambito...
Negli ultimi anni le viti ossee in lega Ti6Al4V ELI sono sempre più impiegate in ambito ortopedico per la stabilizzazione delle fratture e per promuovere l’osteointegrazione. Le tecnologie di additive manufacturing (AM) permettono di realizzare fixtures personalizzate, caratterizzate da geometrie su misura e da strutture reticolari trabecolari integrate. Tali architetture porose favoriscono...
Recentemente, i meta-biomateriali auxetici hanno attirato una crescente attenzione in virtù delle loro inusuali caratteristiche, tra cui un valore del coefficiente di Poisson negativo, noto come comportamento auxetico. Tuttavia, le loro funzionalità avanzate non si limitano al solo coefficiente di Poisson negativo, ma includono, tra le altre, un’elevata resistenza a rottura e un comportamento...
L’osso rappresenta un esempio significativo di materiale composito naturale, capace di coniugare ridotta densità ed elevata efficienza meccanica. La risposta meccanica dell’osso è fortemente governata dalla sua organizzazione gerarchica e dalla distribuzione multiscala delle sue eterogeneità microstrutturali. Tra le eterogeneità più influenti, le lacune osteocitarie introducono discontinuità...
Negli ultimi anni, i metamateriali stanno emergendo come una delle soluzioni più promettenti nell’ambito dell’ingegneria dei tessuti, grazie alla loro capacità di esibire proprietà meccaniche e funzionali non riscontrabili nei materiali convenzionali. Attraverso un’accurata progettazione della loro architettura interna, è possibile modulare caratteristiche fondamentali quali rigidezza,...
Obiettivo
L’osso trabecolare può essere descritto come un sistema poroelastico multiscala in cui la risposta meccanica emerge dall’interazione tra matrice solida e fluido interstiziale. In tale contesto, la rete lacuno-canalicolare (LCN) regola sia la distribuzione degli sforzi sia i flussi di fluido responsabili della meccano-trasduzione. Tuttavia, i limiti delle tecniche di imaging...
Obiettivo
Le lacune osteocitarie costituiscono l’unità fondamentale del sistema di sensing meccanico osseo, in cui la geometria tridimensionale regola l’amplificazione locale degli sforzi, i gradienti di deformazione ed il flusso di fluido interstiziale all’interno della rete lacuno-canalicolare. Questi fattori determinano direttamente la capacità degli osteociti di percepire e trasdurre...
Background e obiettivi
L’ingegneria tissutale ossea mira allo sviluppo di scaffold porosi in grado di promuovere la rigenerazione del tessuto. Nonostante la struttura gerarchica dell’osso naturale e il ruolo riconosciuto della biomimesi come criterio di design, gli approcci esistenti riproducono prevalentemente la struttura trabecolare (meso-scala), trascurando l’organizzazione alla...
I roditori costituiscono un modello sperimentale ampiamente adottato nella ricerca biomedica, in virtù della loro elevata omologia fisiologica con l’essere umano e della disponibilità di protocolli sperimentali consolidati. Tra questi, il nervo sciatico del ratto rappresenta uno dei riferimenti più utilizzati per lo studio dei nervi periferici umani, in particolare nelle indagini relative ai...
La chirurgia ortopedica robot-assistita sta registrando una crescente diffusione grazie a una maggiore precisione e a un migliore allineamento nel posizionamento degli impianti protesici. L’artroplastica totale del ginocchio robot-assistita (robotic-assisted total knee arthroplasty (RATKA)) è la procedura chirurgica di riferimento per il trattamento di patologie degenerative o traumatiche...
This paper presents the development of a dedicated experimental procedure for the mechanical characterization of SPHEREPLAST™, a novel vertebral filling device designed to restore load-bearing capabilities in compromised vertebral bodies. The device consists of porous trabecular spheres with a diameter of 3.3 mm, manufactured via Electron Beam Melting (EBM) additive technology in Ti6Al4V-ELI...
Vacuum-driven artificial muscles are promising candidates for lightweight and compliant robotic systems; however, achieving fast, efficient, and load-retaining actuation at relatively low pressure remains challenging. In this work, we present a vacuum-driven linear artificial muscle that exploits geometrically programmed snap-through instability to enhance actuation speed and energy...
Natural soft fibrous tissues, resulting from a billion-year evolution, exhibit exceptional mechanical properties combined with morphing and sensing functionalities, characteristics that are challenging to replicate in synthetic materials. Such properties emerge from repeating building blocks arranged into complex structural motifs, which confer robustness and enable diverse mechanical...
