Il PEEK e le sue applicazioni biomediche.

Il PEEK è fondamentalmente un polimero termoplastico semicristallino sviluppato dagli scienziati inglesi nel 1978 che divenne un importante candidato come polimero ad alte prestazioni alla fine degli anni '90. Esso infatti, combina ottime caratteristiche meccaniche, eccellente resistenza chimica, ma soprattutto può essere utilizzato fino a 260 °C in acqua calda o vapore o in condizioni di bassissima temperatura, fino a ¿60 °C senza che le sue proprietà meccaniche vengano meno. La combinazione di eccellente inerzia chimica e biologica del PEEK, così come i suoi possibili composti con idrossiapatite, chitosano e altre bioceramiche, migliora l'integrazione osso-impianto. Tradizionalmente, il PEEK non è stato utilizzato per le produzioni di massa a causa degli elevati costi di lavorazione rispetto ad altri polimeri. Tuttavia, dall'altro lato, i ricercatori sono sempre stati molto interessati a utilizzare il PEEK come materiale alternativo ai metalli nelle protesi al fine di migliorarne le prestazioni e nel tempo è diventato un potenziale sostituto ai metalli preziosi. Pertanto, sono state condotte varie attività di ricerca in cui il PEEK rinforzato è stato qualificato per l'uso biomedico, con successo, e i risultati ottenuti hanno aperto nuove strade e sfide. È stato scoperto che gli impianti PEEK rinforzati con fibra di carbonio (CFR) presentano un livello desiderabile di osteointegrazione in vivo rispetto agli impianti in titanio. Il PEEK può essere lavorato in molti modi in quanto vi sono numerose tecnologie adeguate tra cui lavorazione meccanica, metallurgia delle polveri, estrusione, granigliatura, stampaggio ad iniezione in ossidazione anodica, trattamento alcalino e attacco con acido. Fortunatamente, il PEEK può essere prodotto utilizzando macchine termoplastiche convenzionali senza la necessità di un processo di tempra e di utilizzo in corso di additivi. Poiché l'uso di una struttura porosa svolge un ruolo vitale in quasi tutti i tipi di applicazioni di ingegneria biomedica e tissutale (BTE), le tendenze attuali si stanno spostando verso tecniche che possono creare un'architettura controllata delle strutture porose, con un livello elevato di precisione dei pori. Grazie a questo, la stampa tridimensionale (3D) viene definita come la tecnica d'elezione per questo tipo di applicazione. Inoltre, le tecnologie di stampa 3D possono collaborare con i dispositivi medici e gli strumenti di scansione, come la risonanza magnetica e la tomografia computerizzata, al fine di recuperare le informazioni specifiche del paziente. Nonostante ciò, la lavorazione del materiale PEEK con stampanti 3D è piuttosto difficile in quanto la temperatura di lavoro può determinare un impatto significativo, direttamente o indirettamente, sulla cristallinità e sulle proprietà meccaniche. In ogni caso, gli ultimi anni sono stati testimoni di significativi sforzi fatti sulla stampa 3D di PEEK, e molti sono motivati a proporre procedure ottimizzate per ridurre la formazione di difetti durante la sua stampa. L'obiettivo di questo elaborato è quello di fornire una review della letteratura sul PEEK come polimero ad alte prestazioni e sulla sua stampa 3D per le applicazioni biomediche.