Per caso, gli scienziati sviluppano una benda ideale che promuove la guarigione e non si attacca a Wou…


Promuove la guarigione e successivamente può essere facilmente rimosso: un nuovo tipo di benda rivestita con silicone e nanofibre di carbonio. Credito: Li et al. Nature Communications 2019

I ricercatori del Politecnico federale e dell’Università Nazionale di Singapore hanno sviluppato un nuovo tipo di benda che aiuta il sangue a coagulare e non si attacca alla ferita. Questa è la prima volta che gli scienziati hanno combinato entrambe le proprietà in un unico materiale.

“In realtà non abbiamo pianificato questo, ma è così che funziona la scienza a volte: si inizia a ricercare una cosa e si finisce da qualche altra parte,” dice il professor Dimos Poulikakos. Insieme agli scienziati del suo gruppo e dell’Università Nazionale di Singapore, hanno sviluppato e testato vari materiali superidropobici, che sono, come Teflon, estremamente bravi a respingere liquidi come acqua e sangue. L’obiettivo era quello di trovare rivestimenti per dispositivi che entrano in contatto con il sangue, ad esempio macchine cardiache-polmonari o dispositivi cardiaci artificiali.

Uno dei materiali testati ha dimostrato alcune proprietà inaspettate: non solo ha repelleto il sangue, ma ha anche aiutato il processo di coagulazione. Anche se questo ha reso il materiale inadatto per l’uso come rivestimento per pompe di sangue e dispositivi correlati, i ricercatori si sono subito resi conto che avrebbe funzionato idealmente come una benda.

Una garza di cotone sinistra che assorbe il sangue. Giusto, garza rivestita con nanofibre di carbonio in silicio. Sotto: Primi rinchino delle fibre di cotone al microscopio elettronico. Credito: Li et al. Nature Communications 2019

Respingere il sangue e ottenere la coagulazione veloce sono due diverse proprietà che sono entrambe benefiche nelle bende: le bende repellenti per il sangue non si bagna di sangue e non aderiscono alla ferita, quindi possono essere successivamente rimosse facilmente, evitando sanguinamento secondario. Sostanze e materiali che promuovono la coagulazione, d’altra parte, vengono utilizzati in medicina per fermare il sanguinamento il più rapidamente possibile. Tuttavia, fino ad oggi, non sono stati disponibili materiali che respingono contemporaneamente il sangue e promuovono anche la coagulazione – questa è la prima volta che gli scienziati sono riusciti a combinare entrambe queste proprietà in un unico materiale.

Effetto antibatterico

I ricercatori hanno preso una garza di cotone convenzionale e l’hanno rivestita con il loro nuovo materiale, un mix di nanofibre di silicone e carbonio. Sono stati in grado di mostrare negli esami di laboratorio che il sangue a contatto con la garza rivestita si è coagulata in pochi minuti. Esattamente perché il nuovo materiale innesca la coagulazione del sangue non è ancora chiaro e richiede ulteriori ricerche, ma il team sospetta che sia dovuto all’interazione con le nanofibre di carbonio.

Sono stati anche in grado di dimostrare che la garza rivestita ha un effetto antibatterico, come i batteri hanno difficoltà ad aderire alla sua superficie. Inoltre, i test sugli animali con ratti hanno dimostrato l’efficacia della nuova benda.

Ridurre il rischio di infezione

“Con il nuovo materiale superidrofobico, possiamo evitare di riaprire la ferita quando si cambia la benda”, spiega Athanasioss, ricercatore post-dottorato nel gruppo di Poulikakos. “Riaprire le ferite è un problema importante”, continua, “principalmente a causa del rischio di infezione, anche da germi ospedalieri pericolosi – un rischio che è particolarmente alto quando si cambiano le bende.”

Le potenziali aree di applicazione sono enormi: vanno dalla medicina di emergenza e la chirurgia per evitare gravi perdite di sangue, agli intonaci per l’uso in casa e in viaggio.

Il Politecnico federale di zurighese e l’Università Nazionale di Singapore hanno richiesto un brevetto per il nuovo materiale. Nel frattempo, i ricercatori devono perfezionare e ottimizzare il materiale prima che possa essere utilizzato sugli esseri umani. Dicono anche che hanno bisogno di condurre ulteriori test, prima su animali più grandi e poi sugli esseri umani, per dimostrare la sua efficacia e innocuità.

Riferimento: “Compositi superiinfrastruttura in nanofibra emostatica per la coagulazione rapida e l’adesione minima” di She Li, Athanasios Milionis, Yu sheng, Marcus Yee, Lukas Codispoti, Freddie Tan, Dimos Poulikakos e Choon Hwai Yap, 5 dicembre 2019, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-019-13512-8