{{{sourceTextContent.title}}}

Questo cerotto potrebbe aiutare a riparare un cuore spezzato?

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

I ricercatori in Irlanda hanno sviluppato un prototipo di patch che, secondo loro, svolge lo stesso lavoro degli aspetti cruciali del tessuto cardiaco.

{{{sourceTextContent.description}}}

Il cerotto è stato progettato per resistere alle esigenze meccaniche del tessuto cardiaco e mimare le proprietà di segnalazione elettrica che permettono al cuore di pompare il sangue in tutto il corpo. I ricercatori ritengono che porti il medtech un passo avanti verso un design funzionale che potrebbe riparare un cuore spezzato.

I cerotti cardiaci rivestiti con cellule cardiache possono essere applicati chirurgicamente per ripristinare il tessuto cardiaco in pazienti che hanno subito danni al tessuto rimosso dopo un attacco di cuore e per riparare i difetti cardiaci congeniti nei neonati e nei bambini. In definitiva, però, l'obiettivo è quello di creare patch senza cellule che possano ripristinare il battito sincrono delle cellule del cuore, senza compromettere il movimento del muscolo cardiaco. I bioingegneri riferiscono il loro lavoro sulla rivista Advanced Functional Materials.

"I ricercatori cercano continuamente di sviluppare nuovi trattamenti che possono includere trattamenti con cellule staminali, iniezioni di gel biomateriali e dispositivi di assistenza", ha detto l'autore senior Michael Monaghan, professore assistente al Trinity College di Dublino, in un comunicato stampa. "Il nostro è uno dei pochi studi che guarda a un materiale tradizionale, e attraverso un design efficace ci permette di mimare il movimento meccanico del cuore che dipende dalla direzione, che può essere sostenuto in modo ripetibile. Questo è stato ottenuto attraverso un nuovo metodo chiamato 'melt electrowriting' e grazie alla stretta collaborazione con i fornitori dislocati a livello nazionale siamo stati in grado di personalizzare il processo in base alle nostre esigenze di progettazione"

Questo lavoro è stato svolto nel Centro di Ingegneria Biomedica del Trinity, con sede nel Trinity Biomedical Sciences Institute in collaborazione con Spraybase, una filiale di Avectas Ltd..

Le esigenze meccaniche del muscolo cardiaco non possono essere soddisfatte utilizzando polimeri termoplastici a base di poliestere, che sono prevalentemente le opzioni approvate per le applicazioni biomediche, secondo i ricercatori. Tuttavia, la funzionalità dei polimeri termoplastici potrebbe essere sfruttata dalla sua geometria strutturale. Hanno realizzato una patch in grado di controllare l'espansione di un materiale in più direzioni e di sintonizzarlo con un approccio di progettazione ingegneristica.

I patch sono stati prodotti tramite elettroscrittura fusa, una tecnologia di base della Spraybase, che secondo l'azienda è riproducibile, precisa e scalabile. I cerotti sono stati anche rivestiti con il polimero polipirrolo per fornire la conducibilità elettrica mantenendo la compatibilità cellulare. Il cerotto ha resistito allo stretching ripetuto, che è una preoccupazione dominante per i biomateriali cardiaci, e ha mostrato una buona elasticità, per imitare accuratamente quella proprietà chiave del muscolo cardiaco.

"In sostanza, il nostro materiale risponde a molte esigenze", ha detto Monaghan. "Il materiale sfuso è attualmente approvato per l'uso di dispositivi medici, il design accoglie il movimento del cuore di pompaggio, ed è stato funzionalizzato per accogliere la segnalazione tra tessuti contrattili isolati. Questo studio riporta attualmente lo sviluppo del nostro metodo e del nostro design, ma non vediamo l'ora di promuovere la prossima generazione di design e materiali con l'obiettivo finale di applicare questo cerotto come terapia per un attacco di cuore"