Un team di ricerca internazionale, che comprende anche scienziati tedeschi dello Schleswig-Holstein, ha sviluppato un cerotto stampato in 3D che dovrebbe aiutare a guarire le ferite croniche. L’effetto nell'”intonaco intelligente” è attivato dalla luce verde. Con due tipici germi della ferita, il cerotto si è già dimostrato utile e anche ben tollerato. In un articolo sulla rivista specializzata Advanced Functional Materials, i ricercatori hanno pubblicato i loro risultati, che riassumiamo nel seguente articolo.
Un team di ricercatori delle scienze dei materiali della Christian-Albrechts-Universität zu Kiel ( CAU ) ha lavorato con partner del Centro medico universitario Schleswig-Holstein ( UKSH ), della Harvard Medical School negli Stati Uniti e della Dankook University in Corea del Sud con l’aiuto della stampa 3D ha sviluppato un cerotto per ferite che si dice promuova la guarigione delle ferite croniche. Il cerotto antibatterico si adatta con precisione al paziente, fornisce ossigeno e umidità alla ferita e aiuta la formazione di nuovo tessuto.
Per attivare il suo effetto, viene irradiato con una luce speciale. I ricercatori hanno presentato il loro lavoro intitolato ” Rilascio di fattori di crescita controllati dalla luce su idrogel stampati in 3D Tetrapodal ZnO-Incorporati per lo sviluppo di impalcature per ferite intelligenti ” nella rivista specializzata Advanced Functional Materials . I ricercatori canadesi sono riusciti a sviluppare una biostampante per il trattamento delle ferite profonde della pelle . Nel febbraio 2020, la stampante canadese ha raggiunto la fase successiva di sviluppo.
Dettagli sul cerotto adesivo stampato in 3D
Un alto contenuto di acqua del 90% e spazi relativamente grandi nell’intonaco aiutano a guarire le ferite cronicamente secche. Le microparticelle di ossido di zinco con effetto antibatterico prodotte dai ricercatori di Kiel sono state dotate di proteine speciali sviluppate alla Harvard Medical School. La luce verde delicata sulle cellule attiva le proteine e stimola la formazione di nuovi vasi sanguigni. Grazie alla migliore circolazione sanguigna, si forma nuovo tessuto e la ferita si chiude.
Rainer Adelung, professore di nanomateriali funzionali presso l’Institute for Materials Science presso la CAU e portavoce della Graduate School “Materials for Brain”, afferma:
“Controllando l’effetto del cerotto con la luce, possiamo adattare il corso e il dosaggio della terapia alle esigenze individuali dei pazienti”.
I ricercatori sperano che le cliniche saranno in grado di produrre da sole i loro cerotti multifunzionali in una stampante 3D e attivarli con LED luminosi e verdi.
Primo autore Dott. Leonard Siebert spiega:
“Utilizzando la stampa 3D, sia la forma del gesso che la concentrazione delle particelle di ossido di zinco e il tipo di proteina possono essere regolati individualmente. Le nostre particelle hanno una forma tetrapode, quindi sono costituite da diversi “braccia”. Ciò consente a molte delle nostre proteine importanti di essere attaccate ad esse, ma non passano attraverso gli ugelli delle stampanti convenzionali”.
Siebert ha sviluppato un metodo per stampare le particelle di ossido di zinco insieme agli idrogel.
Il gesso stampato in 3D (nella foto) può essere adattato individualmente al paziente (foto © Leonard Siebert).
Test di successo
Il professore di medicina delle infezioni Helmut Fickenscher e il suo team hanno testato l’effetto antibatterico del cerotto. Per fare ciò, lo hanno posizionato su un tappeto batterico per 72 ore e hanno notato che i batteri non si diffondevano entro un raggio di diversi millimetri attorno all’intonaco. Il gesso ha mostrato un effetto terapeutico sui due tipici germi della ferita Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa . In ulteriori test, il cerotto si è dimostrato molto ben tollerato ed efficace. Ora i ricercatori vogliono migliorare il controllo della luce per ottimizzare ulteriormente il trattamento delle ferite.
Il professor Fickenscher riassume:
“Questo cerotto è un concetto entusiasmante per la medicina personalizzata al fine di trattare le persone con terapie su misura nel modo più specifico, efficace e delicato possibile. È un esempio concreto delle promettenti potenzialità della cooperazione tra medicina e scienza dei materiali, che assumerà sempre più importanza in futuro».
