Call | POC PUGLIA FESR-FSE 2014 / 2020 Fondo Sociale Europeo approvato con Decisione C(2015)5854 del 13/08/2015  

Project duration | 15.9.2023 – 15.03.2025 

ADDITIVE MANUFACTURING | SCAFFOLD | CIRCOLARITÀ 

Objectives | Nell’ottica di un’economia circolare, l’obiettivo del progetto CIRBIOSS è la sintesi di biomateriali innovativi e compositi a base di idrossiapatite (HA) derivata da scarti ittici e combinata con PLA e nanoparticelle magnetiche per la realizzazione di scaffold e materiali idonei per processi di stampa 3D con applicazioni dal settore biomedicale e le nanobiotecnologie alla bonifica ambientale. L’idrossiapatite è un fosfato di calcio con elevato valore aggiunto ed è il componente principale delle ossa umane come delle spine di pesce. L’idrossiapatite sintetica è utilizzata in campo biomedicale per la fabbricazione di sostituti ossei (in caso di traumi dovuti ad incidenti e/o patologie). HA è inoltre impiegata anche per bonifica ambientale, come ad esempio per la rimozione di metalli pesanti da acque o suoli contaminati. Partendo da scarti ittici nella forma di spine di pesce, secondo i principi dell’economia circolare, l’idrossiapatite può essere estratta con un trattamento termico che elimini tutta la materia organica, per avere una polvere ad elevato grado di purezza. In questo modo, si può quindi ridurre l’impatto ambientale rispetto a processi tradizionali di sintesi. 

L’idrossiapatite può essere funzionalizzata con nanoparticelle magnetiche (Magnetic NanoParticles, MNPs) per formare un materiale composito con proprietà innovative, che lo rendono particolarmente promettente in biomedicina per la rigenerazione ossea o per trattamenti d’ipertermia e nel recupero ambientale, essendo più facile la separazione del composito dalle acque, grazie alle sue proprietà magnetiche. Inoltre mescolando idrossiapatite con polimeri quali il PLA, è possibile ottenere materiali impiegabili per stampa 3D. Le attività di ricerca e sviluppo vedranno anche il coinvolgimento del CNR NANOTEC con sue ricercatrici. Nella prima fase del progetto verrà estratta l’idrossiapatite dagli scarti ittici e saranno preparati compositi HA-MNPs (in forma di polvere o solidi). Nella seconda fase, tali materiali saranno caratterizzati in termini di proprietà morfologico/strutturali, composizionali, meccaniche e mediante esperimenti di magnetometria.  

CETMA’s role | L’ente proponente per il progetto è l’INFN, che si presenta congiuntamente con il CETMA in qualità di impresa privata partner. I compositi con le caratteristiche migliori in termini di composizione, granulometria, proprietà meccaniche e magnetiche saranno utilizzati per test funzionali (quali scaffold per crescita cellulare o applicazioni di bonifica ambientale). Infine, le polveri saranno incorporate all’interno di opportune resine polimeriche, quali ad esempio PLA (o alternativamente PCL e PEG) per la realizzazione di strutture tridimensionali su scala maggiore, utilizzando stampanti 3D presso il Laboratorio di Prototipazione Rapida del CETMA. 

Partnership | Istituto Nazionale di Fisica Nucleare 

Status | In Corso