Gli apparecchi elettrocutanei utilizzano segnali elettrici per stimolare le cellule nervose di specifici tessuti e organi per sviluppare, migliorare e rigenerare le prestazioni. Ci si aspetta che i dispositivi e le terapie elettroceutiche (medicina elettrica ) trattino un’ampia gamma di condizioni, ma senza gli effetti collaterali negativi associati a molti farmaci. Di recente, i ricercatori del Centro di eccellenza ARC per la scienza degli elettromateriali (ACES) hanno collaborato con ricercatori dell’Università del Texas a Dallas per sviluppare un “sutrode” in 3D a base di grafene.
Sutrode è un amalgama di elettrodo e sutura perché il dispositivo simula le proprietà elettriche del primo e le proprietà meccaniche di quest’ultimo. La maggior parte della ricerca elettroceutica è stata limitata ai materiali tradizionali che non sono del tutto compatibili con i tessuti molli con cui intendono interagire, limitando la loro comunicazione elettrica con i nervi.
Il team di ACES ha usato un metodo di fabbricazione “wet spinning” per creare le nuove fibre a base di grafene che sono abbastanza rigide da penetrare nei tessuti morbidi pur rimanendo abbastanza flessibili da essere modellate intorno a piccoli fasci di nervi dopo l’impianto. “La forza e la flessibilità del sutrode consentono noi per legare il dispositivo intorno a fasci di nervi incredibilmente piccoli che poi registrano e rilevano l’attività neuronale, fornendoci una comunicazione più efficace da queste singole aree nervose che qualsiasi metodo elettroceutico attuale per determinare trattamenti specifici per condizioni specifiche “, ha osservato Romero-Ortega, un ricercatore dall’università del Texas a Dallas.
Il direttore di ACES, il professor Gordon Wallace, ha osservato che il team crede da molto tempo che il grafene avanzerà nel campo, aggiungendo: “Il sutrode è davvero innovativo per il campo degli elettrocuiutici e offre opportunità e risultati che potrebbero non essere possibili con i trattamenti farmaceutici”.
Wallace proseguì spiegando la realizzazione in modo più dettagliato: “Un maggiore controllo spaziale è la chiave di successo degli elettrocuiutici per stimolare efficacemente specifici nervi per trattare condizioni mediche specifiche, e il sutrode ha dimostrato una sensibilità senza precedenti nel registrare i segnali dai nervi e una risoluzione spaziale senza precedenti sul stimolazione elettrica dei nervi “.
Il professor Mario Romero-Ortega ha commentato il potenziale della collaborazione: “I nostri sutrodes potrebbero essere un materiale ideale per lo sviluppo della prossima generazione di stimolazione neurale e elettrodi di registrazione che offrono l’opportunità di trattare una serie di malattie senza farmaci, come il diabete”. I sutrodes saranno stampati in 3D al TRICEP (Translational Research Initiative for Cellular Engineering and Printing), il più recente impianto di bioprinting 3D in Australia, situato a North Wollongong e di proprietà dell’Università di Wollongong. Sembra che in pochi anni, i dispositivi stampati in 3D miglioreranno le prestazioni dei nostri organi, forse eliminando la necessità di farmaci per l’insulina o la pressione sanguigna.
