Pubblicato in Materiali funzionali avanzati , un team di ingegneri biomedici dell'Università di Sydney ha sviluppato una tecnologia al plasma per attaccare saldamente idrogel, una sostanza gelatinosa che è strutturalmente simile ai tessuti molli del corpo umano, a materiali polimerici, consentendo ai dispositivi fabbricati di interagire meglio con i tessuti circostanti.

Per funzionare in modo ottimale nel corpo, un impianto fabbricato, che si tratti di un'anca artificiale, un disco spinale fabbricato o un tessuto ingegnerizzato deve legarsi e interagire con i tessuti circostanti e le cellule viventi appropriati.

Quando ciò non accade, un impianto potrebbe fallire o, ancora peggio, essere rifiutato dal corpo. In tutto il mondo, i fallimenti e i rigetti degli impianti rappresentano un costo significativo per i sistemi sanitari, ponendo grandi oneri finanziari e sanitari ai pazienti.

Il gruppo, che è stato guidato dalla Scuola di Ingegneria Biomedica, Dott. Behnam Akhavan e professoressa Marcela Bilek, idrogel combinati con successo, compresi quelli realizzati in seta con teflon e polimeri di polistirene.

"Nonostante siano simili al tessuto naturale del corpo, nella scienza medica gli idrogel sono notoriamente difficili da lavorare in quanto sono intrinsecamente deboli e strutturalmente instabili. Non si attaccano facilmente ai solidi, il che significa che spesso non possono essere utilizzati in applicazioni meccanicamente impegnative come come nell'ingegneria della cartilagine e del tessuto osseo, " ha detto il dottor Akhavan.

Gli idrogel sono molto attraenti per l'ingegneria dei tessuti a causa della loro somiglianza funzionale e strutturale con i tessuti molli del corpo umano, ", ha affermato la dottoranda in ingegneria biomedica, la signora Rashi Walia, che ha svolto la ricerca in collaborazione con la School of Physics e la School of Chemical and Biomolecular Engineering dell'Università di Sydney, così come la Tufts University in Massachusetts, NOI..

"L'esclusivo processo al plasma del nostro gruppo, recentemente segnalato in Materiali e interfacce applicati ACS , ci permette di attivare tutte le superfici di complesso, strutture porose, come ponteggi, per legare covalentemente biomolecole e idrogel", ha detto ARC Laureate e accademico di ingegneria biomedica, Professoressa Marcela Bilek.

"Questi progressi consentono la creazione di scaffold polimerici di forma complessa meccanicamente robusti infusi con idrogel, portandoci un passo più vicino a imitare le caratteristiche dei tessuti naturali all'interno del corpo, ", ha detto il professor Bilek.

"Il processo al plasma viene eseguito in un unico passaggio, genera zero rifiuti, e non richiede sostanze chimiche aggiuntive che possono essere dannose per l'ambiente."

dispositivi biomedici, impianti di organi, biosensori e scaffold per l'ingegneria dei tessuti che trarranno vantaggio dalla nuova tecnologia dell'idrogel.

"Ci sono diversi scenari in cui questa tecnologia può essere utilizzata. Il gel potrebbe essere caricato con un farmaco da rilasciare lentamente nel tempo, oppure può essere usato per imitare strutture come ossa-cartilagine, " ha detto il dottor Akhavan.

"Questi materiali sono anche ottimi candidati per applicazioni come piattaforme lab-on-a-chip, bioreattori che imitano gli organi, e costrutti biomimetici per la riparazione dei tessuti e rivestimenti antivegetativi per superfici sommerse in ambienti marini."

La ricerca ha testato il materiale utilizzando biomolecole trovate nel corpo, che ha dimostrato una risposta cellulare positiva.

Il Dr. Akhavan e il team faranno progressi nella loro area di ricerca e svilupperanno ulteriormente la tecnologia per combinare idrogel con materiali solidi non polimerici, come ceramiche e metalli.