Protesi: in arrivo biomateriale antiossidante
In arrivo un nuovo materiale completamente biodegradabile che contiene vitamine antiossidanti. Il risultato è una protesi che non viene attaccata dal sistema di difesa dell’organismo e che evita stati di infiammazione cronica
Per le protesi arrivano i nuovi biomateriali antiossidanti.
L’utilizzo delle protesi, si sa, potrebbe arrecare una risposta anomala da parte dell’organismo. Quando un materiale estraneo viene inserito nel corpo, infatti, il sistema immunitario sviluppa una reazione che nella maggior parte dei casi è negativa, e in alcuni può addirittura pregiudicare la funzione del dispositivo.
«Otterrete sempre una risposta infiammatoria, in una certa misura – spiega Guillermo Ameer, professore di ingegneria biomedica presso la Facoltà di Ingegneria e Scienze Applicate alla Northwestern e professore di chirurgia alla Feinberg School of Medicine – Un problema con i materiali plastici comunemente utilizzati, in particolare, è che oltre alla risposta infiammatoria si verifica l’ossidazione».
L’ossigeno, spiegano i ricercatori, è di vitale importanza alla nostra sopravvivenza. Tuttavia, un’alta concentrazione nel corpo può causare reazioni ossidative che modificano proteine naturali, cellule e lipidi, inducendo un funzionamento anomalo di tutto il sistema. Questo genere di stress ossidativo è particolarmente tossico e contribuisce alla comparsa di malattie croniche infiammatorie.
Per tale motivo Ameer e il suo team hanno sviluppato un materiale biodegradabile che è anche un antiossidante. Tale materiale viene adoperato per creare elastomeri, liquidi che si trasformano in gel che possano essere utilizzati nella costruzione di dispositivi che siano compatibili con cellule e tessuti.
«La plastica può essere auto-ossidante, creando radicali liberi come parte del proprio processo di degradazione. Per impiantare dispositivi realizzati dalla plastica, il processo di ossidazione può danneggiare le cellule circostanti e creare una cascata che porta a infiammazione cronica. I nostri materiali possono ridurre in modo significativo la risposta infiammatoria che di solito ravvisiamo», continua Ameer.
Il team di ricerca è riuscito a creare un biomateriale fatto di poliestere e acido citrico, incorporando della vitamina C. Durante lo studio sono stati rivestiti con tale biomateriale alcuni innesti vascolari per animali.
Di norma, gli innesti tradizionali infiammano le cellule vicine provocando cicatrizzazioni anomale. Invece, quanto l’innesto vascolare antiossidante è stato impiantato la cicatrizzazione è stata significativamente ridotta.
La ricerca, pubblicata su Biomaterials, ha dimostrato che anche una versione termoreversibile del materiale è stata in grado di accelerare la guarigione delle ulcere diabetiche. Il materiale, inoltre, essendo totalmente biodegradabile è totalmente innocuo.
«In passato le persone hanno aggiunto vitamine antiossidanti di un polimero miscelandole insieme – aggiunge Ameer – Questo può influenzare le proprietà meccaniche del materiale e limitare la quantità di antiossidanti che è possibile aggiungere, non funzionando alla perfezione. Quello che stiamo facendo noi è diverso. Stiamo costruendo un materiale che è già di per sé è intrinsecamente antiossidante».
Secondo il professor Ameer il biomateriale da loro creato potrebbe essere adoperato per creare una sorta di impalcatura per l’ingegneria dei tessuti o per costruire dispositivi medici più sicuri; promuovere la guarigione negli interventi di medicina rigenerativa e proteggere le cellule da danni genetici o virali. Ma non solo: il biomateriale sarebbe di facile realizzazione e molto economico.
«L’acido citrico è accessibile e si trova in quasi tutto ciò con cui entriamo in contatto su base giornaliera: alimenti e bevande, prodotti per la pelle e capelli, farmaci eccetera. E’ una materia prima comune, poco costosa da usare, e il nostro sistema è in grado di stabilizzare la vitamina C, un antiossidante di cui siamo tutti a conoscenza».
