Nuovi materiali intelligenti per la biomedicina

L’ingegneria dei tessuti sta emergendo come un approccio alternativo per occuparsi delle lesioni del tessuto molle e della pelle. Sono stati fatti importanti progressi nella produzione di scaffold biomimetici che possono facilitare la rigenerazione del tessuto danneggiato. Ma il problema dell’impiego di questi materiali in un ambiente ospedaliero è l’infezione batterica.

L’obiettivo principale del progetto BIO-SMART (“Novel smart materials for biomedical application”), finanziato dall’UE, era sviluppare un approccio per la sintesi di idrogel intelligenti  che al contatto con i batteri possano rilasciare un agente antimicrobico. L’attività si è incentrata sulla risposta specifica degli scaffold agli stimoli biologici, allontanandosi dai rilevamenti tradizionali delle modifiche di temperatura, pH e forza ionica.

I ricercatori hanno sviluppato una serie di nuove strategie, incluso lo sviluppo di idrogel che possano rispondere a un’interazione antigene-anticorpo. La cattura degli antigeni microbici da parte di anticorpi incorporati negli scaffold facilita il rilascio del farmaco antimicrobico dagli idrogel. Questa risposta specifica avviene al primo segno di colonizzazione batterica, fornendo così un trattamento rapido e prevenendo le infezioni.

Un altro approccio integrativo prevedeva l’incorporamento di batteriofagi in film polimerici. La capacità dei batteriofagi di sopravvivere e funzionare nei film essiccati potrebbe essere ulteriormente sfruttata per coprire il bendaggio delle ferite.

L’analisi del contenuto idrico degli idrogel generati indicava la presenza di acqua libera piuttosto che acqua rinchiusa nei pori dello scaffold. Ciò ha contribuito a comprendere la biocompatibilità egli idrogel e la loro capacità di sostenere i vari processi biologici.

In generale i materiali di BIO-SMART hanno dimostrato la propria capacità di prevenire le infezioni batteriche e promuovere la rigenerazione dei tessuti. Hanno sviluppato una tecnologia che può essere sfruttata ulteriormente per sviluppare sensori e sistemi di rilascio dei farmaci.