La nanoidrossiapatite (nHA), il principale componente inorganico dell'osso ampiamente utilizzato nell'ingegneria del tessuto osseo, presenta scarse proprietà meccaniche se usato da solo. Al contrario, il polieterchetonechetone (PEKK), un polimero ad alte prestazioni approvato dalla Food and Drug Administration (FDA) statunitense e utilizzato in odontoiatria e nella scienza dei biomateriali, lotta con la bioinerzia, influenzando le sue applicazioni nell'osteogenesi.

In uno studio pubblicato sulla rivista Supramolecular Materials , i ricercatori dell'Università del Sichuan, in Cina, hanno introdotto i compositi pDA-nHA/PEKK che combinano elevata resistenza e bioattività.

"La combinazione ottimale di nHA e PEKK può raggiungere proprietà meccaniche e bioattività più elevate", afferma l'autore principale Zhongyi Wang. "Tuttavia, le tecniche convenzionali di miscelazione della fusione spesso determinano una resistenza indebolita a causa dell'agglomerazione delle nanoparticelle e della mancanza di legami chimici tra i costituenti inorganici e organici."

A tal fine, il team si è ispirato alla struttura dell’osso corticale. Utilizzando la tecnologia della fusione a freddo, i ricercatori hanno imitato la struttura gerarchica dell'osso, nota per la sua eccezionale rigidità e tenacità. Questa tecnica ha permesso loro di produrre materiali gerarchici complessi.

Il nuovo approccio, caratterizzato dalla polimerizzazione in situ del PEKK, ha portato allo sviluppo di scaffold pDA-nHA con capacità osteoinduttive migliorate e resistenza meccanica integrata tramite PEKK.

Il corrispondente Haiyang Yu ha evidenziato questo sviluppo come un progresso nei materiali supramolecolari, superando le capacità di resistenza dei metodi attuali. Yu spera che il loro approccio all'architettura gerarchica e alla polimerizzazione in situ ispiri ulteriori scoperte scientifiche.