Il gruppo di ricerca Smart Materials, coordinato da Athanassia Athanassiou dell'Istituto Italiano di Tecnologia, ha sviluppato una benda biocompatibile realizzata con materiali di origine vegetale che, caricati di vitamina C, possono accelerare il processo di guarigione delle ferite da ustione.
Pubblicato sulla rivista ACS Applied Bio Materials , questi risultati offrono il potenziale per lo sviluppo di prodotti simili per il trattamento di vari tipi di lesioni cutanee, comprese lacerazioni e ulcere. Inoltre, la nuova benda rappresenta un'alternativa promettente e sostenibile dal punto di vista ambientale ai cerotti cutanei.
A seguito di un'ustione, la zona interessata subisce tipicamente arrossamento e gonfiore a causa dell'infiammazione, meccanismo di difesa naturale dell'organismo. Tuttavia, un'infiammazione eccessiva può innescare in modo controproducente la generazione di radicali liberi dell'ossigeno, impedendo il processo di guarigione.
Rispondendo a questa preoccupazione, i ricercatori dell'IIT hanno ideato un bendaggio biocompatibile in grado di bloccare un aumento eccessivo del livello di infiammazione e ridurre il numero di radicali liberi, accorciando così i tempi necessari alla guarigione. Inoltre, la benda si degrada naturalmente nel giro di pochi giorni, attenuando le preoccupazioni relative alla produzione di ulteriori rifiuti.
La benda è realizzata con un nuovo materiale biodegradabile sviluppato dal team, costituito da zeina, una proteina ottenuta dal mais; la pectina, uno zucchero presente nella buccia di molti frutti, come ad esempio una mela; e lecitina di soia, una sostanza ricavata dalla pianta omonima.
Sfruttando la sua texture porosa, la benda è impregnata di Vitamina C, rinomata per le sue innate proprietà antinfiammatorie e antiossidanti. Una volta applicato sull'ustione, rilascia gradualmente vitamina C, stabilizzando così i livelli di infiammazione e mitigando la produzione di radicali liberi.
La compatibilità del prodotto con le cellule umane, caratteristica fondamentale per determinarne il possibile futuro utilizzo sull'uomo, è stata dimostrata da test di laboratorio in vitro sui cheratinociti, le cellule che costituiscono la pelle.
Questi test hanno inoltre dimostrato che i livelli di tre molecole chiave legate all’infiammazione (interleuchine IL-1β, IL-6 e fattore di crescita tumorale TNF-α) diminuivano del 50% in presenza del bendaggio, rispetto a quando non lo era. a posto.
Inoltre, lo stesso confronto ha rivelato una riduzione, fino al 70% in meno, del numero di radicali liberi dell’ossigeno. Infine, è stato osservato un aumento della produzione di collagene, molecola cruciale nei processi di guarigione della pelle, insieme ad un aumento dei fibroblasti, le cellule coinvolte nella riparazione delle ferite.
Per convalidare questi risultati, sono stati eseguiti una serie di test preclinici, che hanno dimostrato la capacità del prodotto di ridurre l'infiammazione. Tutte queste evidenze evidenziano l'efficacia della benda sviluppata dall'IIT nell'accelerare la guarigione dalle ustioni.
"Per questa benda siamo partiti con l'idea di utilizzare esclusivamente materiali di origine naturale, ma ora vorremmo andare ancora oltre", spiega Fabrizio Fiorentini, ricercatore del laboratorio Smart Materials. "L'obiettivo sarà quello di creare un prodotto molto simile, ma utilizzando sostanze derivate da scarti alimentari per soddisfare il concetto di economia circolare."
"Questa è solo una delle possibili applicazioni per questa categoria di materiali intelligenti", ha affermato Athanassiou, ricercatore principale dell'unità Smart Materials dell'IIT.
"Stiamo lavorando ad altri dispositivi in grado di accelerare la guarigione, non solo delle ustioni, ma anche di diverse altre tipologie di ferite come lacerazioni o ulcere cutanee, patologie che colpiscono oltre mezzo milione di persone in Italia e spesso limitano l'indipendenza personale."
Ulteriori informazioni: Fabrizio Fiorentini et al, Microfibre vegetali simili a idrogel come piattaforma antiossidante per la guarigione delle ustioni cutanee, Materiali biologici applicati all'ACS (2023). DOI:10.1021/acsabm.3c00214
Fornito da Istituto Italiano di Tecnologia
