Affrontando questo problema, un gruppo di ricerca guidato dal dottor Yuan Chen dell'Hefei Institutes of Physical Science, Accademia cinese delle scienze, in collaborazione con colleghi della Southeast University e dell'Università del Queensland, ha sviluppato una strategia per migliorare le proprietà meccaniche e la durabilità di idrogel per applicazioni su tendini artificiali. I loro risultati sono pubblicati sulla rivista Materials Today Bio.
I ricercatori hanno utilizzato un sistema di idrogel a doppia rete basato su poli(etilenglicole) (PEG) e poli(acido acrilico) (PAA). La rete PEG ha fornito elasticità, mentre la rete PAA ha contribuito a robustezza e forza. Ottimizzando la composizione e le condizioni di reticolazione, hanno ottenuto un effetto sinergico che ha migliorato significativamente le prestazioni meccaniche degli idrogel.
Per migliorare ulteriormente la durabilità, il team ha introdotto un meccanismo di reticolazione covalente dinamica utilizzando la chimica Diels-Alder. Questo approccio ha consentito la formazione e lo scambio di legami reversibili all'interno della rete di idrogel, consentendo l'autoriparazione e l'adattabilità allo stress meccanico.
I ricercatori hanno testato le prestazioni dei loro idrogel in vitro e in vivo. I test di trazione hanno dimostrato che i resistenti idrogel a doppia rete mostravano elevata resistenza ed estensibilità, paragonabili ai tendini naturali. Inoltre, studi di impianto in vivo nei ratti hanno mostrato un’eccellente biocompatibilità e funzionalità a lungo termine dei tendini artificiali.
Il dottor Chen sottolinea l'importanza del loro lavoro:"Il nostro studio fornisce un approccio promettente per la fabbricazione di tendini artificiali durevoli utilizzando idrogel resistenti a doppia rete con reticolazione covalente dinamica. Tali materiali hanno un grande potenziale per applicazioni cliniche nella riparazione e ricostruzione dei tendini, offrendo nuove strade per il trattamento delle lesioni ai tendini."
