Dal Giappone un idrogel alcalino per guarire le ferite

Una cura efficace delle ferite richiede il mantenimento di condizioni ottimali per la rigenerazione della pelle e dei tessuti: gli idrogel finora progettati ne garantiscono molte, ma non tutte. Un recente studio in arrivo dal Giappone, però, fa ben sperare sul recupero di questo “gap”: gli scienziati della Tokyo University of Science hanno infatti sviluppato un nuovo metodo che non richiede attrezzature specializzate e può essere eseguito a temperatura ambiente per produrre un idrogel alcalino in cinque minuti, consentendo la sua facile implementazione in qualsiasi pratica medica per la guarigione delle ferite. La popolazione mondiale invecchia e, a fronte di questa evidenza, unita al crescente numero di interventi chirurgici, il risanamento delle ferite è un tema di interesse cruciale per la medicina contemporanea. I complessi processi corporei coinvolti rendono difficile l’identificazione di metodi e materiali per una guarigione efficace.

Nel nuovo studio nipponico, pubblicato sulla rivista Polymers for Advanced Technologies, guidato dallo studente universitario Ryota Teshima, i ricercatori della Tokyo University of Science hanno sviluppato un nuovo materiale rivoluzionario. Cosa rende questo nuovo materiale così promettente? Per promuovere la crescita di nuove cellule intorno a una ferita, è importante creare un ambiente fisiologico ottimale. Negli ultimi anni si è fatto strada un nuovo materiale, chiamato “idrogel”, eccezionalmente utile per il raggiungimento di quelle condizioni grazie alla sua struttura molecolare. Gli idrogel sono reti polimeriche reticolate tridimensionalmente che possono assorbire più del 95% del loro volume in acqua. Gli idrogel con polimeri naturali hanno un’eccellente compatibilità con le condizioni biologiche della pelle e dei tessuti (nota come “biocompatibilità”), possono assorbire i liquidi dalla ferita e fornirle costantemente umidità, creando un

DAL GIAPPONE UN IDROGEL ALCALINO PER GUARIRE LE FERITE È un nuovo materiale biocompatibile per la rigenerazione dei tessuti

ambiente altamente adatto per la guarigione to che un pH leggermente alcalino (8-8,5) è della ferita stessa. ancora più efficace per promuovere la cresci

Uno di questi polimeri naturali, di freta di cellule “guaritrici” come fibroblasti e quente utilizzato negli idrogel per la medicacheratinociti. zione delle ferite, è l’alginato, un carboidrato È esattamente da qui che sono partiti gli derivato dalle alghe e quindi disponibile in scienziati giapponesi per la creazione di un abbondanti quantità. nuovo idrogel a base I gel di alginato sono molto facili da prepaLo studio, pubblicatosulla di alginato: «Siamo riusciti a preparare un rare, ma la gelificaziorivista Polymers for Advanced nuovo idrogel alginane avviene rapidamente, rendendo difficile il Technologies, guidato dallo to alcalino (pH 8,38- 8,57) tramite un mecontrollo del tempo di studente Ryota Teshima todo che non richiede gelificazione. Sebbene attrezzature speciali metodi per ottenere e può essere effettuaquesto controllo siano stati già individuati in to a temperatura ambiente – riassumono gli precedenza, un breve tempo di gelificazione scienziati -: questo, oltre al fatto che l’idrogel che mantenga al contempo la trasparenza si forma in 5 minuti, lo rende ideale per un permette di ottenere idrogel con un pH legpotenziale utilizzo in qualsiasi studio medigermente acido (4-6) o neutro. Le condizioni co». leggermente acide, fino a poco tempo fa, eraIl loro metodo prevede la miscelazione no ritenute benefiche per la guarigione delle di carbonato di calcio e alginato di potassio, ferite, ma ricerche più recenti hanno scoperseguita dall’aggiunta, a questa miscela, di

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acqua gassata per lasciare che il processo di na di immersione, manteneva comunque la “gelificazione” abbia luogo. Così, il pH del sua forma. gel passa ad alcalino perché l’anidride carbo«Ho condotto esperimenti con il gel di nica si volatilizza dopo la gelificazione. Quealginato sin dalla scuola media – ha detto Testo garantisce anche la trasparenza del gel, shima -. Al contempo, ho sviluppato anche che a sua volta permette la valutazione visiva un crescente interesse per la medicina rigedelle ferite e aiuta ad nerativa, il che mi ha accertare facilmente l’andamento della guaLa sostanza messa a punto spinto a concentrarmi sulla creazione di marigione. Inoltre, indiè comptibile con le condizioni teriali biocompatibili pendentemente dalla quantità di ingredienti biologiche e fornisce alla ferita utili che possano esse re utilizzati nella tera utilizzati, gli idrogel costante umidità pia medica». Tante le risultanti hanno un potenzialità di questo contenuto di acqua studio, come ha spieestremamente elevato, fino al 99%. gato lui stesso: «In futuro, se sarà possibile

Quando il team ha posto il proprio idrocontrollare il rilascio prolungato di un farmagel in una soluzione salina fisiologica, ha visto co efficace contenuto al suo interno, questo superare il test per un altro requisito fondanuovo idrogel potrà essere usato come anche mentale: la capacità di assorbire gli essudacome vettore di medicinali». ti dalla ferita. E mentre l’idrogel diventava In fururo il team di ricerca sarà impegnastrutturalmente debole e non poteva essere to nel valutarne la fattibilità e l’efficacia nelle sollevato con una pinzetta dopo una settimacellule viventi. (C. D. M.)

Tokyo University of Science.

La ricerca “giovane”

È“solo” uno studente universitario del terzo anno al Dipartimento di Chimica Applicata della Tokyo University of Science, eppure Ryota Teshima è già avviato verso una promettente carriera da ricercatore. È lui infatti l’anima principale del recente lavoro sullo sviluppo di idrogel in grado di curare le ferite. Oltre a poter annoverare la pubblicazione di due articoli scientifici, il percorso accademico di Teshima è già costellato da numerosi premi: il giovane studioso è stato anche selezionato come membro di quarta generazione della prestigiosa Masason Foundation in Giappone. L’istituzione cui fa capo, la Tokyo University of Science, è la più grande università di ricerca privata specializzata in scienze in Giappone, con quattro campus tra il centro della capitale e i suoi sobborghi e in Hokkaido. Fondata nel 1881, l’università ha adottato un approccio multidisciplinare alla ricerca. È l’unica università privata in Giappone ad aver prodotto un premio Nobel: si tratta di Satoshi Ōmura, insignito del prestiogioso riconoscimento nel 2015.