Agendo come l'interfaccia principale tra il mondo interno e quello esterno, la pelle è l'organo più grande e importante del corpo umano. È spesso esposto a molti tipi di lesioni fisiche o ferite, inclusi tagli, graffi, graffi, infezioni e ulcere.
Sfortunatamente, con l’avanzare dell’età, la pelle diventa più fragile e meno capace di guarire senza aiuto. Con il rapido aumento dell'invecchiamento della popolazione in molti paesi, la domanda per il trattamento di tali ferite cutanee ha creato una maggiore necessità di prodotti per la cura delle ferite accessibili ed efficaci.
Negli ultimi decenni, gli idrogel hanno ricevuto molta attenzione per il trattamento delle ferite cutanee. Se applicati su una lesione, questi gel speciali possono favorire la guarigione assorbendo i fluidi scaricati (essudati) e mantenendo la ferita protetta, ben idratata e ossigenata.
Tuttavia, alla maggior parte degli idrogel sviluppati vengono conferite proprietà adesive al tessuto cutaneo per seguire il movimento della pelle. Poiché questi idrogel sono appiccicosi e aderiscono alla pelle e al sito della ferita, allungano ed espandono la ferita stessa una volta che si gonfiano dopo aver assorbito gli essudati.
Ciò non solo provoca dolore all'utente, ma lo espone anche a un rischio maggiore di infezione batterica a causa dell'espansione dell'area della ferita. Pertanto, al fine di creare idrogel in grado di trattare efficacemente le ferite senza interferire con il processo di guarigione delle ferite, è necessario sperimentare la preparazione di idrogel basati su nuove idee utilizzando le proprietà dei materiali esistenti.
In questo contesto, un team di ricercatori dell'Università delle Scienze di Tokyo (TUS), in Giappone, ha ora proposto un materiale medico innovativo e ad alto valore aggiunto per il trattamento delle ferite della pelle.
Come riportato nel loro recente studio pubblicato sull'International Journal of Biological Macromolecules , hanno sviluppato un nuovo idrogel a basso costo utilizzando un componente presente nelle alghe marine, ottenendo proprietà fisiche completamente diverse da quelle degli idrogel convenzionali.
Lo studio è stato condotto dal signor Ryota Teshima, uno studente del Master presso la TUS. Hanno preso parte a questo studio anche il professore assistente Shigehito Osawa, la signora Miki Yoshikawa, il professore associato Yayoi Kawano, il professor Hidenori Otsuka e il professor Takehisa Hanawa, tutti provenienti da diverse facoltà e dipartimenti del TUS.
Il metodo di preparazione dell'idrogel proposto è abbastanza semplice. È stato realizzato utilizzando alginato, carbonato di calcio e acqua gassata. L'alginato è una sostanza biocompatibile che può essere estratta dalle alghe marine depositate sulla spiaggia.
Soprattutto, non aderisce fortemente alle cellule o ai tessuti cutanei. Grazie alla speciale struttura formata da alginato e ioni calcio, oltre all'effetto protettivo della CO2 in acqua gassata contro l'acidificazione, l'idrogel risultante non solo ha mostrato condizioni di pH e umidità ideali per il recupero della ferita, ma ha anche dimostrato un'adesione e un rigonfiamento significativamente inferiori rispetto ad altre medicazioni in idrogel commerciali.
I ricercatori hanno testato l'efficacia del loro nuovo idrogel utilizzando colture cellulari e un modello murino, entrambi i quali hanno prodotto risultati eccellenti.
"Attraverso esperimenti sugli animali, abbiamo dimostrato che il nostro idrogel ha un elevato effetto terapeutico e allo stesso tempo può sopprimere l'espansione temporanea dell'area della ferita causata dai preparati clinici convenzionali", afferma Teshima. "Ciò dimostra la nostra ipotesi iniziale secondo cui i gel con bassa adesione cutanea e proprietà di basso rigonfiamento sono eccellenti come materiali per medicazioni, il che è l'esatto opposto della saggezza convenzionale."
Vale la pena notare che l’alginato può essere estratto dalle alghe spiaggiate, una risorsa rinnovabile che viene spesso considerata un materiale di scarto costiero. Poiché l'idrogel proposto non solo è economico ma anche biodegradabile, questo sviluppo segna un passo importante verso il progresso futuro nella medicina sostenibile.
"I materiali medici mancano ancora di una prospettiva orientata alla sostenibilità e riteniamo che questa ricerca fungerà da punto di riferimento per la progettazione di futuri materiali medici e porterà a una cura delle ferite sostenibile e a basso costo", afferma Teshima. "Inoltre, i nostri risultati possono aiutare a chiarire i problemi con le formulazioni di idrogel attualmente in uso clinico e fornire nuove linee guida di progettazione per i gel per il trattamento delle ferite di prossima generazione."
Ulteriori informazioni: Ryota Teshima et al, Idrogel a bassa adesione e basso rigonfiamento a base di alginato e acqua gassata per prevenire la dilatazione temporanea dei siti della ferita, International Journal of Biological Macromolecules (2023). DOI:10.1016/j.ijbiomac.2023.127928
Fornito dall'Università delle Scienze di Tokyo
