L'acciaio inossidabile è ampiamente utilizzato in medicina chirurgica:per dispositivi medici quali stent coronarici, steli dell'impianto dell'anca e sostituzioni del disco spinale, e per una varietà di strumenti chirurgici come bisturi e pinze, così come tavoli operatori.

Come materiale, però, l'acciaio inossidabile non è privo di difetti. Col tempo, gli impianti in acciaio possono causare reazioni allergiche e tossiche ed essere respinti dall'organismo, e in ambienti chirurgici meno igienici l'acciaio potrebbe non resistere adeguatamente all'accumulo di batteri nocivi.

Per anni, gli scienziati hanno sperimentato modi per migliorare l'efficacia dell'acciaio inossidabile utilizzando rivestimenti speciali, modificando la chimica del materiale e persino la struttura della superficie molecolare. Sebbene questi approcci abbiano generato miglioramenti, sono complesse e presentano una serie di limitazioni intrinseche.

Ad oggi, non efficace, semplice, è stata sviluppata una soluzione conveniente.

Ma ora, basandosi sulla loro esperienza con altri metalli rilevanti dal punto di vista biomedico, scienziati della Facoltà di Odontoiatria dell'Université de Montréal, insieme a un collega del Dipartimento di Chimica, hanno trovato un modo per modificare la superficie stessa dell'acciaio inossidabile creando una rete di pori su scala nanometrica.

Altre applicazioni diffuse possibili

Lo sviluppo, che potrebbe avere applicazioni diffuse nella produzione medica e di altro tipo, promette di migliorare l'accettazione dell'acciaio inossidabile da parte dell'organismo e di aiutare a controllare le infezioni batteriche negli ambienti ospedalieri. La ricerca è dettagliata in uno studio pubblicato sulla rivista Colloids and Surfaces B:Biointerfaces.

"La sua bellezza è la sua semplicità e capacità di migliorare contemporaneamente la risposta cellulare e limitare l'espansione batterica, " ha detto il supervisore dello studio, Antonio Nanci, un anatomista in biologia cellulare che dirige il Laboratorio per lo Studio dei Tessuti e dei Biomateriali Calcificati.

"In termini di vantaggi antibatterici, non c'è bisogno di antibiotici, non c'è bisogno di prodotti chimici; funziona solo per interazione fisico-chimica tra l'acciaio e i batteri - è davvero unico ed eccitante, e può rappresentare un altro strumento per aiutare a combattere la resistenza batterica agli antibiotici, " disse Nanci.

"Tutto ciò che è inossidabile in un ospedale:le maniglie delle porte, gli strumenti, il tavolo operatorio – potrebbe essere trattato in questo modo. Con esso, i batteri semplicemente non si propagano." Per quanto riguarda gli impianti medici, "l'acciaio inossidabile la cui superficie è stata alterata avrà la capacità medica di migliorare la guarigione intorno agli impianti e la loro accettazione da parte del corpo, " Aggiunse Nanci.

Il momento eureka di uno scienziato spagnolo

Questa ricerca ha beneficiato dell'esperienza di Alejandra Rodriguez-Contreras, un borsista postdottorato di Barcellona che lavora su come rendere le superfici antibatteriche, solitamente un processo complesso e laborioso.

"Alejandra non pensava che si potesse fare semplicemente su acciaio inossidabile, ma un giorno ci ha provato e lo ha fatto, " Ha ricordato Nanci. "È corsa nel mio ufficio e ha detto:'Funziona! Funziona!'"

Lo scienziato spagnolo ha adattato un processo per la galvanica dei metalli utilizzando una miscela chimica non convenzionale. Anche, ha fatto l'insolito passo di usare lo smalto per unghie per proteggere parte del campione di prova durante il trattamento, essenzialmente creando un controllo interno che limita la variazione sperimentale.

"Fondamentalmente, abbiamo preso i semplici metodi che abbiamo sviluppato per il titanio negli impianti dentali e li abbiamo adattati all'acciaio inossidabile, e funziona molto bene, " ha detto Nanci. "L'acciaio inossidabile è molto resistente ai trattamenti chimici, e molte persone hanno provato negli anni a rendere funzionale la superficie. È un materiale difficile da trattare. Ma abbiamo risolto il problema".

Nanci ritiene che il processo sviluppato dal suo gruppo per modificare la superficie del metallo – che chiama nanocavitazione – abbia rilevanza medica ma possa trovare applicazioni anche in altri settori, ad esempio, per migliorare la resistenza all'attrito, per favorire l'adesione di rivestimenti protettivi e vernici, e per trattare i tini di fermentazione per alimenti e bevande come la birra.