Con l'inizio della pandemia COVID-19, la domanda di forniture mediche, compresi i kit di prova, ha superato l'offerta. Il protocollo primario prevede la conduzione di un test con tampone nasofaringeo (NP), che raccoglie materiale virale dall'interno della cavità nasale di una persona. A livello globale, ci sono pochissime aziende che producono i tamponi commercialmente, e tutte sono sopraffatte dalla domanda. In collaborazione con Origin, Henkel sta sfruttando la sua capacità di effettuare test di biocompatibilità e di robustezza meccanica presso il suo stabilimento di Concord, in California, e ha fornito una gamma di fotopolimeri medici stampabili in 3D progettati per essere utilizzati sui sistemi di sviluppo dei materiali di Origin.
Tradizionalmente, i tamponi sono realizzati con materiali multipli e adiacenti prima della sterilizzazione e dell'imballaggio. Lavorando in collaborazione con Origin, Henkel ha fornito conoscenze e tecnologie per aiutare a progettare un tampone che potesse essere stampato in 3D in scala.
"Fin dall'inizio, la visione alla base della Open Materials Platform di Henkel è stata quella di consentire la collaborazione lungo tutta la catena del valore della produzione additiva", afferma Ken Kisner, Responsabile dell'Innovazione - Stampa 3D di Henkel. "Lavorando insieme a Origin, siamo stati in grado di sviluppare un prodotto molto efficace come controparte della produzione di massa. Con i vincoli che i fornitori di prodotti medicali commerciali si trovano ad affrontare, questo rappresenta un'opportunità significativa per l'industria della stampa 3D di dimostrare le sue capacità, al di là della prototipazione".
La tecnologia di fotopolimerizzazione programmabile (P3) di Origin ha permesso all'azienda di testare diversi materiali, parametri di stampa e progetti in parallelo per trovare una soluzione ottimale in pochi giorni. Il tampone finale clinicamente convalidato utilizza un intricato disegno a reticolo per raccogliere il campione del virus. Esso bilancia il comfort del paziente con la capacità di raccogliere un campione affidabile e sufficiente.
Lo sforzo di sviluppo ha sfruttato anche la piattaforma software Albert di Henkel, che accelera l'innovazione dei nuovi prodotti determinando i materiali utilizzati. Grazie alla sua capacità di accedere alle vaste conoscenze e ai dati del materiale e del post-processing di Loctite, Albert ha permesso ad Henkel di raccomandare il materiale più performante per l'applicazione del tampone NP.
"I tamponi nasali sono in realtà strumenti molto complessi", afferma Nick Talken, CTO di Albert Software di Henkel. "La testa del tampone utilizza una struttura reticolare dettagliata, progettata per massimizzare la quantità di virus raccolti. Il tutto deve essere flessibile e resistente, per non parlare della sicurezza per l'uso medico. Con l'aiuto dell'Albert Software di Henkel, siamo stati in grado di abbinare rapidamente il miglior materiale Loctite per questa specifica applicazione".
Alla guida dello sforzo, Origin ha anche collaborato con il Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) per lo sviluppo del tampone. Il BIDMC ha condotto una rigorosa valutazione clinica iniziale per i fattori umani, test sui materiali e si è assicurato che il prodotto finale fosse compatibile con il metodo della reazione a catena della polimerasi (PCR) che viene utilizzato nei laboratori per testare il COVID-19.
"Lavorando in collaborazione e utilizzando le rispettive tecnologie, abbiamo identificato, ottimizzato e scalato il processo di produzione per portare un'applicazione sul mercato in tempi estremamente rapidi", afferma Chris Prucha, Fondatore e CEO di Origin.
Il tampone NP di Origin è classificato come dispositivo sterile ed è considerato un prodotto medico finito. Ciò significa che deve rispettare le "attuali buone pratiche di fabbricazione" (cGMP), che sono norme applicate dalla FDA e documentate nel Codice dei regolamenti federali (titolo 21, parte 820.) Sia Henkel che Origin hanno collaborato per condurre test e convalidare ogni fase del processo di sterilizzazione, che comprende la sterilizzazione con ossido di etilene (EtO) e la sterilizzazione in autoclave. Hanno inoltre effettuato test meccanici e una convalida intensiva dell'imballaggio, che hanno determinato la durata di conservazione del prodotto conforme alla FDA.
Inoltre, i tamponi NP sono tracciabili al 100% e contengono un filo digitale che può essere ricondotto ai prodotti chimici di base fabbricati, che sono stati prodotti utilizzando il software Albert. I tamponi sterili NP di Origin sono attualmente spediti a importanti strutture sanitarie, istituzioni governative e centri di test indipendenti negli Stati Uniti e in diversi altri paesi.
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