Idrogel alle molecole bioattive accelera la guarigione

Bioingegneri mescolano scaffold iniettabili a temperatura ambiente per favorire la crescita dei tessuti.

di MIT Technology Review Italia

Bioingegneri della Rice University descrivono su Science Advances un nuovo idrogel iniettabile modulare arricchito da molecole bioattive ancorate alle reticolazioni chimiche che strutturano il gel. Il gel può essere mescolato a temperatura ambiente e personalizzato in base alla ferita da trattare. La ricerca è stata condotta sotto la guida di Antonios Mikos, professore di bioingegneria, e Paul Engel, professore di chimica, entrambi della Rice University, con il supporto di Jason Guo, laureando.

Gli idrogel sinora studiati per favorire la guarigione erano biologicamente inerti. Eventuali fattori di crescita e molecole biocompatibili dovevano essere aggiunti in un secondo tempo. Il nuovo procedimento incorpora queste molecole essenziali direttamente nell’idrogel, in particolare lungo i legami che permettono alle catene polimeriche di mantenere la propria struttura quando riempita d’acqua. Utilizzabile a temperatura ambiente, il nuovo gel sarà pronto all’utilizzo, evitando complicati processi di preparazione e sintesi.

Esperimenti condotti su biomolecole di cartilagini e ossa, hanno dimostrato come un polimero solubile si leghi più facilmente a piccoli peptidi e grandi molecole, come componenti di matrici extracellulari specifiche di un tessuto, con il semplice espediente di utilizzare l’acqua come catalizzatore. Una volta iniettato, il gel riempie gli spazi lasciati liberi dal difetto nel tessuto e le molecole di cui è arricchito possono interagire con le cellule staminali mesenchimali, attirandole al compito di favorire la nuova crescita. Man mano che il nuovo tessuto cresce, il gel degrada e sparisce.

Perchè la reazione abbia successo, i ricercatori hanno fatto uso di un tipo di “click chemistry”, o chimica a scatto, che facilita l’assemblaggio di moduli molecolari. Nonostante la chimica a scatto non funzioni solitamente in acqua, la squadra è riuscita a selezionare un catalizzatore solubile biocompatibile in rutenio.

il nuovo prodotto mira a favorire la guarigione di ossa, cartilagini ed altri tessuti capaci di rigenerare sè stessi.

(lo)

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