Studio sulla potenziale tossicità della lega AZ91D per applicazioni biomedicali

I dispositivi medicali bioriassorbibili possono introdurre un potenziale miglioramento nel trattamento di diverse patologie, fornendo un’azione strutturale-funzionale per un tempo idoneo al completamento del processo terapeutico ed evitando di esporre il paziente a rischi di medio e lungo termine legati all’impianto del dispositivo stesso. Per tale scopo particolare attenzione è rivolta alla definizione e alla caratterizzazione di specifiche leghe di Mg, in particolare in ambito ortopedico ed endovascolare. Tuttavia, come noto, il processo di biodegradazione comporta un decremento delle proprietà meccaniche e, questione ancor più delicata, il rilascio di prodotti di corrosione potenzialmente citotossici, derivanti dagli elementi alliganti. Il presente lavoro intende quindi mostrare i risultati dello studio di corrosione e citocompatibilità della lega AZ91D, selezionata per l’elevato contenuto di Al e ritenuto un possibile fattore di rischio nell’insorgenza di malattie neurodegenerative, danni muscolari e ridotta vitalità di cellule del tessuto osseo. Sono stati eseguiti test di immersione (ASTM G31) su campioni di AZ91D in soluzione tampone fosfato (PBS) in condizioni standard di incubatore (37 °C, 5% CO2, 95% HR) per 7, 14 e 28 giorni. Al termine dei periodi indicati i campioni sono stati decapati (ASTM G1) e la microstruttura superficiale e la composizione chimica sono state investigate tramite microscopia elettronica a scansione e analisi di spettroscopia a dispersione d’energia. Per valutare la resistenza alla corrosione della lega sono stati acquisiti spettri di impedenza elettrochimica e curve di polarizzazione, nonché è stata misurata la velocità di perdita di massa ai diversi tempi di immersione. Sono state inoltre eseguite misure di assorbimento atomico sulle soluzioni di PBS per valutare la concentrazione di ioni di Mg, Al e Zn. Infine, sono stati condotti test indiretti di citotossicità mediante saggio MTS su cellule di neuroblastoma umane SH-SY5Y esposte a PBS condizionato con la lega. Dalle misure di perdita di peso e dai test elettrochimici è stata riscontrata una diminuzione della velocità di dissoluzione del materiale ed un aumento del potenziale e della resistenza alla corrosione con il tempo di immersione. Da ciò si deduce la formazione di un film stabile sulla superficie dei campioni dopo un certo tempo di esposizione alla soluzione. Infine, gli esperimenti di citotossicità hanno dimostrato che i prodotti di degradazione della lega AZ91D non riducono in maniera significativa la vitalità cellulare rispetto alla coltura di cellule SH-SY5Y con diluizioni progressive del terreno in PBS. I risultati preliminari riportati non evidenziano particolari effetti citotossici della lega AZ91D, tuttavia sono necessarie analisi supplementari che riproducano il più possibile le reali condizioni fisiologiche al fine di completare il profilo tossicologico del biomateriale in esame.