dal Guangdong Engineering Research Center per la traduzione di applicazioni di stampa 3D mediche

Gel chirurgico adesivo iniettabile di nuova concezione per prevenire il tessuto cicatriziale

I vantaggi dell’idrogel adesivo asimmetrico HAD nella prevenzione della formazione di aderenze postchirurgiche dopo chirurgia mininvasiva. Credito: Yaobin Wu, Centro di ricerca ingegneristica del Guangdong per la traduzione di applicazioni di stampa 3D mediche

Fino al 90% dei pazienti sottoposti a chirurgia addominale o pelvica a cielo aperto sviluppa aderenze postoperatorie o tessuto cicatriziale. Gli approcci chirurgici laparoscopici minimamente invasivi possono ridurre la gravità delle aderenze, ma il tessuto cicatriziale si forma ancora. La risposta cellulare al danno, anche intenzionale, come un intervento chirurgico per riparare un problema, si traduce in una cascata di molecole che si riversano nel sito per guarire il tessuto. Ma le molecole, lavorando rapidamente per chiudere la ferita, spesso si spingono troppo lontano e legano la ferita al tessuto sano vicino. A seconda della posizione, il tessuto cicatriziale risultante può causare dolore cronico, ostruzione intestinale e persino la morte.

Potrebbe essere presto disponibile una potenziale soluzione, secondo i ricercatori della Southern Medical University in Cina. Hanno sviluppato un idrogel iniettabile che può tappare le ferite senza attaccarsi al tessuto bersaglio, prevenendo efficacemente le aderenze postoperatorie.

Il loro approccio, testato su ratti e conigli, è stato pubblicato il 18 novembre in Materiali funzionali avanzati.

Secondo l’autore dell’articolo Yaobin Wu, professore associato, Guangdong Engineering Research Center for Translation of Medical 3D Printing Application, Southern Medical University in Cina, molte barriere antiadesive sono idrogel ispirati alle cozze, animali marini che possono aderire fortemente ad altri materiali. Gli idrogel possono legarsi al tessuto umido e sono generalmente progettati come materiali biadesivi, il che aumenta il rischio di aderenze postoperatorie. Una classe di idrogel è asimmetrica, con un solo lato adesivo, il che riduce il rischio di aderenze, ma il loro metodo di preparazione li rende non iniettabili e inadatti alla chirurgia laparoscopica, ha detto Wu.

“In alternativa, i materiali antiadesivi liquidi o colla sono iniettabili e possono essere somministrati facilmente durante interventi chirurgici minimamente invasivi, ma sono spesso spostati e diluiti nell’ambiente fisico dinamico e umido dei siti chirurgici”, ha detto Wu, osservando che la loro composizione può anche innescare un risposta molecolare che promuove la formazione di adesioni. “Abbiamo deciso di progettare e preparare una barriera iniettabile con proprietà di ritenzione dei tessuti superiori in grado di prevenire la formazione di aderenze a seguito di procedure chirurgiche minimamente invasive”.

Ricerche precedenti hanno suggerito che i ligandi polianionici, molecole che legano e rendono inefficaci molti tipi di altre molecole, combinati con l’acido ialuronico, una molecola appiccicosa che svolge un ruolo importante nella rete di supporto di tutte le cellule animali, potrebbero creare un idrogel iniettabile efficace, Wu disse.

“Tuttavia, non c’è stata alcuna relazione sulla progettazione di un idrogel iniettabile e asimmetrico adesivo basato su un ligando polianionico che potrebbe impedire l’aggregazione dei recettori scavenger e può essere somministrato contemporaneamente durante la procedura chirurgica minimamente invasiva per prevenire la formazione di aderenze”, ha detto Wu.

I ricercatori hanno formulato un tale idrogel, soprannominato HAD, con una svolta fotocurabile. Quando è stato iniettato, il lato dell’idrogel che non toccava la ferita è stato curato con una luce ultravioletta per 3-5 secondi. Simile alla sua funzione in una manicure in gel, l’esposizione ai raggi UV ha asciugato l’idrogel e ha impedito che si attaccasse altrove.

Il composto si è dimostrato compatibile con le cellule umane, quindi il team ha testato l’idrogel HAD in interventi chirurgici su ratti e conigli. Nei ratti che hanno ricevuto HAD, a differenza delle versioni dell’idrogel senza ligandi o soluzione salina pura, la maggior parte dell’infiammazione si era attenuata e non c’erano aderenze evidenti 14 giorni dopo l’intervento. In modo critico, ha detto Wu, il tasso di mortalità nei gruppi non riceventi HAD era di circa il 30-50%, mentre i ratti riceventi HAD sono sopravvissuti.

Gli stessi risultati sono stati fatti negli interventi chirurgici sui conigli.

“I risultati indicano che questa formulazione HAD iniettabile è adatta per la somministrazione durante una laparotomia per formare una barriera antiaderente istantanea in situ con buoni effetti di guarigione delle ferite”, ha detto Wu.

“La missione del nostro team è costruire un ponte tra il divario tra la ricerca biotecnologica e le applicazioni cliniche”, ha affermato il professor Wenhua Huang, direttore del Centro di ricerca. “Riteniamo che la somministrazione di questo idrogel iniettabile HAD con proprietà adesive asimmetriche controllabili possa essere facilmente integrata negli interventi chirurgici laparoscopici nell’uso clinico”.

I ricercatori hanno in programma di continuare a studiare e verificare il valore clinico degli idrogel HAD, con un focus specifico su come il composto può aiutare a guarire le ferite croniche e prevenire le aderenze in una varietà di malattie.


Fornito dal Guangdong Engineering Research Center per la traduzione dell’applicazione di stampa 3D medica

Articolo precedentePer quanto tempo i lockdown tengono le persone a casa?
Articolo successivoPiccolo dispositivo dall’impatto titanico: come i neurochirurghi trattano uno degli aneurismi cerebrali più pericolosi