Sviluppo del sistema hardware di un dispositivo biomedicale per sperimentazione medica contro l'epilessia

molto attivo. Ad oggi sono già note applicazioni di polimeri utilizzati per impianti “in vivo” nel breve e lungo periodo, come ad esempio protesi dentali, craniche ed ossee, che hanno sostituito materiali quali acciaio e ceramica. Il lavoro riportato di seguito, descrive invece lo sviluppo dell’ hardware per un nuovo sistema wireless per la sperimentazione medica contro l’epilessia, realizzato in collaborazione con A TLC s.r.l. e Plast 2000 s.r.l. Il sistema si compone di una scatola, e di una gabbia. La scatola viene impiantata nel corpo dell’animale e contiene un dispositivo elettronico i cui segnali vengono trasmessi ad un sistema di controllo esterno. La gabbia invece, deve ospitare l’animale su cui è stato effettuato l’impianto e deve contenere alcuni dispositivi elettronici necessari al corretto funzionamento del dispositivo impiantato. Inoltre, per non disturbare la comunicazione tra scatola e sistema esterno, deve essere realizzata in materiale non conduttivo. In entrambi i casi verranno descritti gli step dello sviluppo di questi due nuovi prodotti. Per quanto riguarda la scatola, lo studio inizia con la ricerca e scelta del materiale, che deve innanzitutto avere i requisiti di biocompatibilità previsti dalla ISO 10993 per impianti di lungo termine, ai quali devono essere aggiunte una buona resistenza meccanica che consentano ai particolari di resistere alle sollecitazioni meccaniche previste dal ciclo di produzione, e buone proprietà tecnologiche che ne consentano sia la lavorabilità alle macchine utensili (per la realizzazione dei prototipi) che la trasformazione mediante stampaggio ad iniezione (per produzioni di ampia scala). Lo sviluppo prosegue con la determinazione di alcune proprietà ottiche del materiale, in particolare la sua trasparenza alla radiazione visibile ed all’infrarosso in funzione dello spessore, con la scelta del collante più idoneo all’unione e alla sigillatura dei due particolari costituenti la scatola e parallelamente la determinazione delle sollecitazioni sopportabili dal sistema mediante uno studio FEM. I risultati ottenuti dalle analisi numeriche sono stati validati mediante prove sperimentali. Lo sviluppo termina con uno studio di fattibilità per l’industrializzazione del progetto per la produzione su larga scala. Sono stati studiati gli stampi e le attrezzature per la realizzazione dei particolari mediante stampaggio ad iniezione, tenendo conto dei vincoli imposti alle attrezzature dalle proprietà del materiale ed ottimizzando gli aspetti economici di gestione, dovuti principalmente al costo della materia prima.La gabbia invece, è un esempio di metal replacement per strutture di grande dimensioni. In questo caso, il PA ha consentito di realizzare una struttura non conduttiva, indispensabile ai fini dell’applicazione, mantenendo le stesse prestazioni del metallo in termini di resistenza meccanica e peso. L’utilizzo di PA inoltre, ha permesso di inglobare all’interno della struttura, alcuni dispositivi elettronici, isolandoli dall’acqua e rendendo il sistema idoneo al lavaggio ed alla sterilizzazione. Vengono inoltre descritte le principali caratteristiche per l’utilizzo della gabbia stessa.