Per eseguire un intervento chirurgico al cervello, è necessario accedere ad esso, tagliando le membrane protettive che lo circondano e contengono il liquido cerebrospinale. Ma come riparare efficacemente la membrana dopo l’intervento? Gli scienziati hanno sviluppato una soluzione innovativa ispirata da un animale senza cervello proprio.
L’ingegneria bioispirata, che si basa sull’imitazione della natura per creare nuove tecnologie, ha portato a scoperte sorprendenti. Dall’utilizzo di cadaveri di ragni e insetti pillola vivi per creare robot bioibridi, fino alla creazione di materiali che cambiano forma ispirati ai polpi, la ricerca in questo campo è in continua evoluzione.
Un gruppo di ricerca guidato dal Professor David Mooney dell’Istituto Wyss per l’Ingegneria Bioispirata presso l’Università di Harvard ha focalizzato la propria attenzione sul muco di lumaca. La lumaca Arion subfuscus produce un particolare tipo di muco che le permette di aderire saldamente a una superficie per evitare la predazione.
Prendendo spunto da questo meccanismo naturale, il team ha sviluppato un idrogel chiamato Tough Adhesive, composto da due reti polimeriche e uno strato adesivo di chitosano, una sostanza presente negli esoscheletri dei crostacei.
Il neurochirurgo Dr. Kyle Wu e il suo team hanno ipotizzato che questo adesivo potesse essere la soluzione ideale per riparare la membrana esterna del cervello, chiamata dura, dopo un intervento chirurgico. La dura è il più esterno dei tre strati che proteggono il cervello, seguita dall’aracnoide e dalla pia, insieme chiamate meningi.
La dura è spessa e resistente, simile a una sorta di pellicola biologica di alta qualità. Le opzioni tradizionali per ripararla sono la sutura o il trapianto, ma non sempre sono facili da eseguire. Gli adesivi chirurgici spesso non sono efficaci a causa dell’ambiente umido intorno al cervello.
Il team ha ampliato il Tough Adhesive originale per creare il Dural Tough Adhesive (DTA), testandolo su tessuti umani e modelli animali. In esperimenti su ratti e maiali, il DTA ha dimostrato una maggiore efficacia rispetto ai sigillanti attualmente disponibili.
Con risultati così promettenti, si spera che il DTA possa presto essere utilizzato in interventi chirurgici reali. Il Professor Mooney ha sottolineato l’importanza di questa scoperta nel facilitare interventi chirurgici e ridurre i rischi per i pazienti.
Questo studio evidenzia come i progressi nel design dei biomateriali possano avere un impatto significativo sulla medicina rigenerativa. Pubblicato sulla rivista Science Translational Medicine, il lavoro del team rappresenta un passo avanti nel campo dell’ingegneria bioispirata e della chirurgia cerebrale.
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