Università Aristotele di Salonicco: cerotti bioattivi stampati in 3D per il trattamento specifico del paziente di ulcere e ferite
I ricercatori dell’Università Aristotele di Salonicco in Grecia hanno sviluppato un nuovo metodo per il trattamento medico specifico per il paziente, delineato nel recente sviluppo di “Patch bioattivi basati sulla pectina per il trattamento di ulcere e ferite utilizzando la tecnologia 3D di bioprinting “.
Utilizzando inchiostri biodegradabili 3D stampabili, gli scienziati greci hanno creato pellicole trasparenti che possono fungere da cerotti indipendenti con proprietà antimicrobiche e cicatrizzanti, tramite il chitosano e i complessi di inclusione dell’estratto di ciclodestrina / propoli (CCP).
I cerotti sono stati bioprintati e quindi valutati dal team di ricerca per la biocompatibilità, i livelli antimicrobici e le capacità di guarigione delle ferite in vitro.
Lo studio includeva anche:
Misure di adesione cutanea ex vivo
Idrofobicità superficiale relativa
Misurazione dell’opacità
Proprietà meccaniche
visualizzazione
Tecniche spettroscopiche
Lo scopo dello studio era quello di creare un sistema di medicazione naturale e non tossico con un adeguato ambiente di umidità, nonché proprietà che eliminassero l’infezione. Materiali alternativi come la pectina e il miele sono stati conosciuti per aiutare nel trattamento delle ferite, consentendo umidità e qualità antibatteriche.
“Un altro materiale naturale utilizzato in questo studio è la propoli. Più di 300 diversi composti sono stati identificati nella propoli, inclusi acidi alifatici, esteri, acidi aromatici, acidi grassi, carboidrati, aldeidi, amminoacidi, chetoni, calconi, diidrochalcones, terpenoidi, vitamine e sostanze inorganiche, con i flavonoidi più ampiamente studiato “, hanno spiegato i ricercatori. “Gli effetti terapeutici positivi della propoli sono ben consolidati e per lo più attribuiti all’attività antiossidante dei polifenoli.
“È anche ben documentato che la propoli contiene composti attivi, come acido caffeico, fenil estere caffeico, artepillina C, quercetina, resveratrolo, galangina e genisteina, che promuovono la proliferazione cellulare. La propoli, in generale, è studiata per i suoi effetti antisettici, antibatterici, antimicotici, astringenti, spasmolitici, antinfiammatori, anestetici, antiossidanti, antifungini, antiulceri, antitumorali e immunomodulatori. “
I ricercatori suggeriscono che una combinazione di tutti e tre i materiali potrebbe essere utilizzata per cerotti per la guarigione delle ferite, con la stampa 3D utilizzata per lo sviluppo di trattamenti specifici per il paziente; tuttavia, in questo studio, i loro bioink consistevano in pectina metossilata elevata con miele di Manuka, mentre il complesso di inclusione ha ricevuto un’aggiunta di estratto etanolico di propoli. I complessi sono stati quindi combinati anche con il chitosano, sfruttando quindi i legami ionici creati tra i materiali.
Le patch stampate in 3D sono state confrontate dopo l’essiccazione, esaminando le dimensioni teoriche e sperimentali. Le patch sono state asciugate fino a raggiungere un peso costante di 75 ° C. Le dimensioni sono state quindi confrontate con un telaio di controllo 2x2cm. Nell’esaminare i film di pectina, i ricercatori hanno scoperto che “l’attività antimicrobica era insufficiente”. Non è stata una sorpresa, tuttavia, poiché il volume di miele aggiunto ai batteri è stato fortemente diluito. Con l’incorporazione del PCC fino al 10% p / p di PCC, i ricercatori hanno notato un “intenso aumento” dell’attività antimicrobica, fino al 95% in più.
Lo studio ha dimostrato che le patch di pectina stampate in 3D possedevano “forti proprietà di guarigione delle ferite in vitro, migliorate ulteriormente con il PCC, fino al 5% p / p.
“In tutti i casi, sono state osservate formazioni cellulari allungate con infusioni multiple, tipiche delle cellule migranti, insieme a cambiamenti nella loro conformazione spaziale. Per concentrazioni di CCP superiori al 10% p / p, la presenza di un materiale in pellicola insolubile ha mostrato un effetto inibitorio sulla migrazione cellulare, nonostante la migrazione delle singole cellule verso l’area vuota graffiata. “
“La metodologia di valutazione seguita nel presente studio ha reso gli inchiostri adatti alle applicazioni di stampa 3D. Film trasparenti indipendenti che si disintegrano al contatto con i mezzi acquosi sono stati sviluppati tramite bioprinting 3D. Le attività antimicrobiche e cicatrizzanti delle medicazioni fabbricate sono state studiate ed efficacemente potenziate dall’incorporazione di particelle costituite da complessi di inclusione di chitosano e ciclodestrina con estratto di propoli “, hanno concluso i ricercatori.
Attività antimicrobica di film di pectina stampati in 3D con: 0%, 2,5%, 5%, 10%, 20% e 30% p / p CCP, contro due ceppi batterici di interesse. *** P <0,05 vs. controllo. Dimensioni teoriche delle patch (a), dimensioni sperimentali delle patch stampate in 3D dopo l’essiccazione (b) e loro differenza (c), come viene calcolato dall’equazione. 
(a) Larghezza della ferita relativa e (b) Area della ferita relativa calcolata dal test di guarigione delle ferite in vitro per film di pectina stampati in 3D con: 0%, 2,5%, 5%, 10%, 20% e 30% p / p CCP, per 0,1 mg / mL di cerotti disciolti nel terreno di coltura cellulare. *** P <0,05 vs. controllo. 
Pressione di flusso massima (a), fedeltà della forma (b), rigonfiamento del film (c) e perdita di peso del film (d) linee di contorno contro la concentrazione di pectina e rapporto miele / pectina di Manuka