Scienziati a Norfolk, VA ha sviluppato un nuovo metodo per produrre microfibre di collagene, che potrebbero avere applicazioni nella ricerca, dispositivi medici e trattamenti clinici che vanno dal danno ai legamenti alle ustioni cutanee.
Mentre esistono metodi di produzione di fibre di collagene come l'elettrofilatura e l'estrusione per applicazioni biomediche, hanno visto un successo clinico limitato. Ciò è in parte dovuto a problemi di scalabilità, costo, e complessità.
Il gruppo di ricerca, dalla scuola medica della Virginia orientale, Il Frank Reidy Research Center for Bioelectrics presso la Old Dominion University e Embody LLC hanno sviluppato un nuovo metodo chiamato pneumatospinning.
Scrivendo in Biofabbricazione , descrivono come utilizza una tecnica basata sull'aria ad alta velocità per formare microfibre di collagene dal collagene della pelle di vitello di grado clinico.
L'autore principale, il dott. Michael Francis, ha dichiarato:"I metodi esistenti per produrre fibre di collagene producono bassi volumi di materiale, e sono molto complicati e costosi. Il nostro obiettivo con questa ricerca era quello di esplorare un più economico, metodo più semplice che potrebbe produrre più materiale più velocemente, in definitiva verso la traduzione clinica."
I ricercatori hanno sciolto il collagene di tipo 1 di grado clinico in acido acetico. Hanno quindi utilizzato un comune aerografo per spruzzare la soluzione (pneumatospinning), polimerizzandolo in fibre submicroniche citocompatibili. Dopo aver stabilizzato gli scaffold di collagene risultanti, il team li ha esaminati utilizzando la spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier, dicroismo circolare, test meccanici e microscopia elettronica a scansione per mostrare l'assemblaggio della fibra di collagene nativa dalla molecolare alla microscala, attraverso mesoscala e in macroscala.
Il Dr. Francis ha dichiarato:"Abbiamo scoperto che le fibre di collagene pneumatofilato avevano una resistenza alla trazione significativamente maggiore rispetto al collagene elettrofilato. Inoltre, le cellule staminali coltivate sul collagene pneumatofilato hanno mostrato un forte attaccamento e compatibilità cellulare, fornendo opportunità per terapie combinate più avanzate".
"Utilizzando il dimetilsolfossido (DMSO) come solvente, siamo stati anche in grado di fare un blended, biomateriale microfibroso mediante pneumatofilatura con poli(d, l-lactide) Ciò consente ancora più possibili applicazioni di questa tecnologia di produzione a base di microfibra di collagene per altre indicazioni terapeutiche con esigenze diverse, come una maggiore resistenza alla trazione e una cinetica di degradazione personalizzabile, in base alle necessità cliniche."
"Come metodo robusto e rapido per la sintesi di microfibre di collagene, questo metodo ha molte applicazioni nella produzione di dispositivi medici. Ciò include coloro che beneficiano di microstrutture anisotrope, come il legamento, riparazione di tendini e nervi, per reti topiche come medicazioni oculari o per ferite, o anche per l'applicazione di rivestimenti a base di collagene microfibroso su altri materiali, come polimeri e metalli per migliorare l'integrazione e la compatibilità degli innesti".
