Il mondo della tecnologia biomedica ha raggiunto nuove vette grazie al lavoro innovativo dei ricercatori del Massachusetts Institute of Technology MIT, che hanno recentemente introdotto un patch adesivo stampabile in 3D. In cosa consiste? Grazie a una sorta di “inchiostro magico” personalizzabile, l’adesivo si adatta perfettamente alle ferite. La sua matrice idrofobica repellente per il sangue, crea altresì una sorta di scudo invisibile che protegge il patch anche nelle situazioni più estreme, come ad esempio il sanguinamento dei tessuti. E non solo…
Il patch che rimpiazza suture e graffette
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L’innovativo patch adesivo per tessuti stampabile in 3D, è la risposta alle sfide incontrate con i metodi tradizionali di chiusura delle ferite.
Le suture e le graffette, pur essendo efficaci, possono infatti causare qualche disagio e richiedere tempo durante l’applicazione, senza contare il rischio di danni ai tessuti e cicatrici indesiderate. Quanto agli strip già esistenti in commercio, essendo prevalentemente a base di idrogel sintetici, offrono una versatilità limitata.
Il nuovo patch invece, grazie alla sua formula in poli(acido acrilico) innestato in poliuretano (una sorta di “inchiostro magico”), si adatta perfettamente a ogni genere di ferita, anche la più irregolare.
Insomma, una procedura più rapida, atraumatica e incredibilmente efficiente.
L’adesivo aderisce perfettamente ai tessuti bagnati in pochi secondi e presenta una biocampatibilità favorevole. Modelli in vitro di difetti della trachea e del colon hanno dimostrato la capacità di sigillare i tessuti a tenuta di fluido dei cerotti stampati, che hanno mantenuto l’adesione per 4 settimane.
La novità: una matrice idrofobica repellente per il sangue
Inoltre, il team ha aggiunto una matrice idrofobica repellente per il sangue, una sorta di scudo invisibile che protegge l’adesivo anche nelle situazioni più estreme, come ad esempio nel caso di sanguinamento dei tessuti.
«Il potenziale di infondere la struttura porosa del nostro adesivo stampato con un fluido repellente per il sangue ha permesso l’adesione anche ai tessuti fortemente sanguinanti. La maggior parte dei materiali adesivi tissutali comunemente fallisce in ambienti sanguinosi, rendendo difficile raggiungere l’emostasi». A spiegarlo, Sarah Wu, ideatrice del singolare adesivo.
Un patch 3 D personalizzabile
«Come ingegnere meccanico, sono stata anche affascinata dalla stampa 3D e dalla versatilità di produzione che offre».
«La nostra ricerca si è concentrata sullo sviluppo di un adesivo per tessuti stampabile in 3D in grado di creare patch e dispositivi di sigillatura personalizzati», ha detto Wu.
Ma come viene realizzato lo straordinario inchiostro adesivo?
Un processo “alchemico”
Come accennato, l’inchiostro adesivo viene stampato in 3D su un substrato idrofobico, creando un intricato modello che assicura un’efficace adesione anche in presenza di fluidi corporei. Uno strato isolante di poliuretano viene poi aggiunto per garantire stabilità e funzionalità.
Ma c’è di più…I ricercatori hanno portato l’innovazione a un livello superiore, incorporando elettrodi, circuiti e persino diodi che emettono fasci di luce nell’adesivo stesso.
Questa caratteristica rende il patch, non solo un potente sigillante tissutale, ma anche un dispositivo bioelettronico multifunzionale.
Il test su un cuore suino
Per dimostrare la sua efficacia, i ricercatori hanno testato l’adesivo su un cuore suino, alimentandolo con una fonte di energia per illuminare LED incorporati.
Il risultato ha effettivamente confermato le sue capacità bioelettroniche.
Successivamente hanno applicato i patch bioelettronici a vari difetti tissutali, conducendo una serie di test per valutare l’adesione, la reologia, la meccanica e la biocompatibilità.
Quanto ai test meccanici, i patch hanno dimostrato la loro resistenza, mentre gli studi di biocompatibilità hanno confermato la loro sicurezza assoluta. Che si tratti di riparare una trachea, un colon o un fegato, l’adesivo si integra perfettamente nel tessuto circostante, garantendo una guarigione rapida e senza problemi.
Un’infinità di impieghi
Oltre alla chiusura della ferita, l’adesivo stampabile in 3D ha un’ampia applicabilità su vari dispositivi biomedici di interfaccia con i tessuti.
Dai sensori bio-integrati ai sistemi di somministrazione di farmaci, il patch è pronto insomma a rivoluzionare ogni aspetto della nostra salute.
Fonte
Sarah J. Wu et al, Un adesivo per tessuti stampabile in 3D, Nature Communications (2024).