Una rivoluzione scientifica nel trapianto osseo

Una rivoluzione scientifica nel trapianto osseo

Un team di ricercatori ha sviluppato un nuovo rivestimento per innesti ossei, ispirato alle ali di libellule, cicale o cicale.

Il nuovo rivestimento si caratterizza per il fatto che elimina i batteri nocivi e può avvisare di un imminente fallimento del trapianto, secondo quanto pubblicato dal sito New Atlas, citando la rivista Science.

Simulazione della natura

La biomimetica, ovvero la produzione di oggetti artificiali basati su osservazioni nel mondo naturale, è da anni un potente motore di innovazione nella comunità medica.

È già stato creato un materiale che può portare a migliori innesti ossei, ispirato a diversi tipi di pori presenti nel legno e nelle corna degli animali.

C'è anche un sensore ispirato al cactus che può raccogliere il sudore per l'analisi e un rivestimento per le operazioni cerebrali basato sulle foglie della pianta carnivora.

Tornando di nuovo a imitare la natura, i ricercatori dell'Università dell'Illinois hanno studiato le ali resistenti ai batteri di libellule e cicale per creare un nuovo materiale che potrebbe aiutare a risolvere i problemi di infezione batterica che si verificano frequentemente negli impianti ortopedici.

Sostanza attiva

Secondo il ricercatore capo dello studio, Cheng Kau, professore di scienza dei materiali e ingegneria dell'Università dell'Illinois, non esisteva un metodo adeguato per trattare le infezioni che colpiscono fino al 10% dei pazienti con impianti ossei e articolari.

Il professor Cao ha affermato che gli attuali sforzi per utilizzare ioni di metalli pesanti per combattere i batteri possono anche causare danni ai tessuti vicini e gli impianti rivestiti di antibiotici alla fine falliscono quando le sostanze chimiche si esauriscono.

Inoltre, non sono efficaci contro i batteri resistenti agli antibiotici, che è un problema crescente nel mondo medico.

approccio meccanico

Così Cao e il suo gruppo di ricerca hanno creato un rivestimento in lamina per impianti medici, costituito da un lato da nanoraggi come quelli che si trovano sulle ali degli insetti che uccidono le cellule batteriche quando entrano in contatto con loro.

"L'utilizzo di un approccio meccanico per uccidere i batteri consente di aggirare molti dei problemi con i metodi chimici, pur fornendo la flessibilità necessaria per applicare rivestimenti a superfici coltivate", ha affermato il professor Jie Lau, professore di biologia patologica, coautore dello studio studio.

due in uno

I ricercatori non solo hanno risolto un problema con gli impianti ossei, ma si sono resi conto che il loro rivestimento poteva risolverne un altro: la diagnosi precoce del fallimento dell'impianto.

Cao ha spiegato che questo problema colpisce anche circa il 10% di tutti i pazienti che ricevono trapianti.

I ricercatori hanno attaccato microsensori flessibili sull'altro lato del rivestimento in grado di misurare lo stress meccanico sugli impianti su cui è stato applicato il rivestimento. I ricercatori affermano che consente ai medici di vedere come il corpo sta guarendo attorno all'impianto e può inviare avvisi se la pressione sull'articolazione artificiale è troppo alta. I ricercatori stanno attualmente lavorando a una soluzione wireless per fornire una fonte di alimentazione esterna per il rivestimento.

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