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I ricercatori UPM hanno sviluppato un nuovo trattamento superficiale per ridurre il rigetto dell'impianto di biomateriali metallici. Ciò prolungherà la vita della protesi e quindi aumenterà la qualità della vita dei pazienti.
In un articolo pubblicato su Rapporti scientifici , i ricercatori del Centro per la tecnologia biomedica dell'Universidad Politécnica de Madrid (CTB-UPM) hanno sviluppato una nuova tecnologia per modificare le superfici dei biomateriali metallici al fine di migliorare la loro interazione con il mezzo biologico.
La procedura, chiamata Silanizzazione a Vapore Attivo (AVS), consiste nel rivestire la superficie del materiale con uno strato inferiore al millesimo di millimetro e nell'unire le molecole che si trovano naturalmente nel corpo. Ciò ridurrà il rigetto dell'impianto, e di conseguenza aumentare la vita utile delle protesi.
Come risultato dell'evoluzione, l'esposizione a qualsiasi sostanza che non sia essenziale per la sopravvivenza è considerata una minaccia e porta a una risposta immunitaria aggressiva. Questo meccanismo, vitale per la sopravvivenza, è diventato un ostacolo allo sviluppo di qualsiasi terapia che preveda il contatto diretto di un materiale con un organo o tessuto umano. Questa situazione limita fortemente il numero di materiali disponibili per uso medico. Esistono quindi solo tre tipi di metallo utilizzati per gli impianti biomedicali:acciaio inossidabile, leghe a base di cobalto, e leghe di titanio.
Proliferazione di cellule staminali mesenchimali su (A) lega di titanio senza trattamento e (B) lega di titanio sottoposta al trattamento di biofunzionalizzazione AVS. Credito:UPM
I biomateriali metallici sono essenziali nelle protesi sottoposte a forti sollecitazioni, come protesi dell'anca e del ginocchio. Però, anche i metalli usati in medicina provocano una reazione immunitaria. La risposta naturale del corpo è rivestire questi biomateriali metallici con una sorta di tessuto cicatriziale che isola il materiale dai tessuti funzionali circostanti. Ciò può facilitare l'infezione nell'area della protesi.
Un problema a lungo termine è l'allentamento dell'impianto. Una soluzione frequente a entrambe le situazioni è un altro intervento chirurgico. Così, è necessario un contatto stretto e affidabile tra il materiale e il tessuto funzionale circostante che riduca il rigetto dell'impianto e ne aumenti la vita utile.
La nuova tecnica, Silanizzazione a vapore attivato, comporta il posizionamento di un rivestimento superficiale di spessore inferiore a un micron su biomateriali metallici, facilitando l'unione delle molecole naturalmente presenti nel corpo.
I ricercatori hanno osservato che immobilizzando le molecole di collagene su una superficie di lega di titanio, un numero maggiore di cellule è cresciuto sul materiale, così come celle di dimensioni maggiori.
José Perez, un ricercatore coinvolto in questo studio, dice, "la tecnologia AVS è una procedura versatile che può essere facilmente adattata alle procedure attualmente utilizzate per sviluppare biomateriali metallici". Perciò, l'uso di questa tecnologia può migliorare significativamente la qualità della vita dei pazienti che in futuro richiederanno la protesi.