Una nuova, una medicazione a basso costo sviluppata dagli ingegneri dell'Università del Wisconsin-Madison potrebbe accelerare notevolmente la guarigione in modo sorprendente.

Il metodo sfrutta l'energia generata dai movimenti del corpo del paziente per applicare delicati impulsi elettrici nel sito di una lesione.

Nei test sui roditori, le medicazioni hanno ridotto i tempi di guarigione a soli tre giorni rispetto a quasi due settimane per il normale processo di guarigione.

"Siamo rimasti sorpresi di vedere un tasso di recupero così veloce, "dice Xudong Wang, un professore di scienza e ingegneria dei materiali alla UW-Madison. "Sospettavamo che i dispositivi avrebbero prodotto qualche effetto, ma la grandezza era molto più di quanto ci aspettassimo."

Wang e collaboratori hanno descritto oggi il loro metodo di medicazione delle ferite (29 novembre, 2018) sulla rivista ACS Nano .

I ricercatori sanno da diversi decenni che l'elettricità può essere utile per la guarigione della pelle, ma la maggior parte delle unità di elettroterapia in uso oggi richiedono apparecchiature elettriche ingombranti e cablaggi complicati per fornire potenti scosse di elettricità.

"Le ferite acute e croniche rappresentano un onere sostanziale nell'assistenza sanitaria in tutto il mondo, " afferma la collaboratrice Angela Gibson, professore di chirurgia presso l'UW-Madison e chirurgo delle ustioni e direttore dei servizi di guarigione delle ferite presso l'UW Health. "L'uso della stimolazione elettrica nella guarigione delle ferite è raro".

A differenza dei metodi esistenti, la nuova medicazione è molto più semplice.

"Il nostro dispositivo è comodo come una benda che metti sulla pelle, "dice Wang.

Le nuove medicazioni sono costituite da piccoli elettrodi per il sito della lesione che sono collegati a una fascia contenente unità di raccolta dell'energia chiamate nanogeneratori, che sono avvolti intorno al busto di chi lo indossa. La naturale espansione e contrazione della gabbia toracica di chi la indossa durante la respirazione alimenta i nanogeneratori, che forniscono impulsi elettrici a bassa intensità.

"La natura di questi impulsi elettrici è simile al modo in cui il corpo genera un campo elettrico interno, "dice Wang.

E, quegli impulsi a bassa potenza non danneggeranno i tessuti sani come quelli tradizionali, dispositivi di elettroterapia ad alta potenza potrebbero.

Infatti, i ricercatori hanno dimostrato che l'esposizione delle cellule a impulsi elettrici ad alta energia le ha indotte a produrre quasi cinque volte più specie reattive dell'ossigeno - principali fattori di rischio per il cancro e l'invecchiamento cellulare - rispetto alle cellule esposte ai nanogeneratori.

Anche un vantaggio per la guarigione:hanno determinato che gli impulsi a bassa potenza aumentavano la vitalità di un tipo di cellula della pelle chiamata fibroblasti, e l'esposizione agli impulsi del nanogeneratore ha incoraggiato i fibroblasti ad allinearsi (un passaggio cruciale nella guarigione delle ferite) ea produrre più sostanze biochimiche che promuovono la crescita dei tessuti.

"Questi risultati sono molto eccitanti, " afferma il collaboratore Weibo Cai, un professore di radiologia all'UW-Madison. "I meccanismi dettagliati dovranno ancora essere chiariti in lavori futuri".

In quel filone, i ricercatori mirano a scoprire con precisione come gli impulsi delicati aiutano nella guarigione. Gli scienziati hanno anche in programma di testare i dispositivi sulla pelle di maiale, che imita da vicino il tessuto umano.

E, stanno lavorando per dare ai nanogeneratori ulteriori capacità, modificando la loro struttura per consentire la raccolta di energia da piccole contrazioni impercettibili nella pelle o dal battito pulsante di un battito cardiaco.

"Gli impressionanti risultati di questo studio rappresentano una nuova ed entusiasmante svolta sulla stimolazione elettrica per molti diversi tipi di ferite, data la semplicità del disegno, "dice Gibson, che collaborerà con il team per confermare la riproducibilità di questi risultati in modelli di pelle umana.

Se la squadra ha successo, i dispositivi potrebbero aiutare a risolvere una sfida importante per la medicina moderna.

"Pensiamo che il nostro nanogeneratore potrebbe essere l'approccio di stimolazione elettrica più efficace per molti scopi terapeutici, "dice Wang.

E poiché i nanogeneratori sono costituiti da materiali relativamente comuni, il prezzo non sarà un problema

"Non credo che il costo sarà molto più di una normale benda, " dice Wang. "Il dispositivo in sé è molto semplice e conveniente da fabbricare."