Sviluppo di scaffold per la rigenerazione dei tessuti adiposi: progettazione e validazione computazionale di metamateriali.

Engineered tissues represent an innovative perspective in the field of regenerative medicine, offering solutions for the reconstruction of excised tissues. In this study, we focus on the analysis of a printable 3D synthetic scaffold designed for adipose tissue regeneration. The chosen material is a metamaterial elastomer, characterized by mechanical properties that mirror those of adipose tissue and by a complex structure requiring in-depth analysis. The use of a metamaterial is motivated by the need to replicate the specific properties of adipose tissue structures. Therefore, we seek properties such as auxeticity, low density, high rigidity, biocompatibility, and porosity, which influence the integration of the scaffold into the biological environment. Through computational approaches, we studied the mechanical characteristics of the scaffold, analyzing its isotropy in response to different loading directions. Additionally, we conducted tests to assess how the thickness of the structure influences its mechanical properties. Our results provide a deeper understanding of the scaffold structure and its potential for adipose tissue regeneration. This work contributes to research in the field of regenerative medicine, providing a solid foundation for the development of advanced synthetic scaffolds for future clinical applications.

I tessuti ingegnerizzati rappresentano una prospettiva innovativa nel campo della medicina rigenerativa, offrendo soluzioni per la ricostruzione di tessuti asportati. In questo studio, ci concentriamo sull'analisi di uno scaffold sintetico 3D stampabile progettato per la rigenerazione del tessuto adiposo. Il materiale prescelto è un elastomero metamateriale, caratterizzato da proprietà meccaniche che rispecchiano quelle del tessuto adiposo e da una struttura complessa che richiede un'approfondita analisi. L'utilizzo di un metamateriale è motivato dalla necessità di replicare le proprietà specifiche delle strutture tessutali adipose. Pertanto, cerchiamo proprietà come l'auxeticità, la bassa densità, l'alta rigidezza, la biocompatibilità e la porosità, le quali influenzano l'integrazione dello scaffold nell'ambiente biologico. Attraverso approcci computazionali, abbiamo studiato le caratteristiche meccaniche dello scaffold, analizzandone l'isotropia in risposta a diverse direzioni di carico. Inoltre, abbiamo condotto prove per valutare l'influenza dello spessore della struttura sulle sue proprietà meccaniche. I nostri risultati forniscono una comprensione più approfondita della struttura dello scaffold e delle sue potenzialità per la rigenerazione del tessuto adiposo. Questo lavoro contribuisce alla ricerca nel campo della medicina rigenerativa, fornendo basi solide per lo sviluppo di scaffolds sintetici avanzati per applicazioni cliniche future.