Studio sulla Scalabilità dei Metodi di Caratterizzazione di Adesivi per per la Riparazione di Terminazioni Nervose

Abstract

L’impiego di adesivi biocompatibili rappresenta una promettente alternativa alla neurorrafia nella riparazione dei nervi periferici, offrendo vantaggi in termini di minore invasività, maggiore precisione e potenziale rigenerativo. Il presente elaborato si concentra sull'analisi della letteratura relativa alla caratterizzazione meccanica di giunti adesivi, prendendo come riferimento i metodi in scala millimetrica definiti da normative ISO e ASTM. È stato valutato l’effetto scala, ovvero la possibilità di adattare protocolli sperimentali sviluppati su scala standardizzata alla scala micrometrica, mantenendo l’attendibilità e la significatività dei risultati. Questo aspetto è cruciale nella riparazione nervosa, dove le dimensioni delle strutture coinvolte sono dell’ordine dei micron e rispondono in modo diverso alle sollecitazioni meccaniche rispetto ai giunti standardizzati. Lo studio include un confronto tra prove standard su giunti SLJ, BUTT e test miniaturizzati, mettendo in evidenza i limiti che emergono nella riduzione di scala: distribuzione non omogenea degli sforzi, modalità di cedimento differenti e difficoltà di riproducibilità sperimentale. Questi fattori ostacolano l’applicazione diretta delle ipotesi di validità formulate per i giunti standardizzati ai giunti micrometrici. Il lavoro evidenzia l’assenza di normative specifiche per la caratterizzazione di giunti adesivi miniaturizzati e sottolinea la necessità di sviluppare nuovi protocolli sperimentali e criteri di progetto affidabili per applicazioni nell’ingegneria tissutale e nella medicina rigenerativa.

The use of biocompatible adhesives represents a promising alternative to neurorrhaphy in peripheral nerve repair, offering advantages in terms of reduced invasiveness, greater precision, and regenerative potential.

This work focuses on the analysis of literature regarding the mechanical characterization of adhesive joints, using millimeter-scale methods defined by ISO and ASTM standards as a reference.

The scale effect was evaluated, i.e., the feasibility of adapting standardized experimental protocols to the micrometer scale while maintaining the reliability and significance of results. This aspect is critical in nerve repair, where the dimensions of the involved structures are on the order of microns and respond differently to mechanical stress compared to standardized joints.

The study includes a comparison between standard tests on SLJ and BUTT joints and miniaturized tests, highlighting the limitations that arise from scaling down: non-uniform stress distribution, different failure modes, and experimental reproducibility challenges. These factors hinder the direct application of validity assumptions formulated for standardized joints to micrometric ones.

The work highlights the lack of specific standards for characterizing miniaturized adhesive joints and emphasizes the need to develop new experimental protocols and reliable design criteria for applications in tissue engineering and regenerative medicine.