Innovazione, ENEA: rigenerazione dei tessuti umani sempre più hi-tech

(Teleborsa) – Rigenerare tessuti muscolari gravemente lesionati attraverso la combinazione delle più sofisticate tecnologie. Questo l’obiettivo della nuova ricerca condotta da Enea – nell’ambito del progetto “Smarties” finanziato dalla Regione Lazio – realizzata in collaborazione con tre università italiane (Tor Vergata, Sapienza e Urbino) e due partner internazionali (National University of Singapore e Sechenov First Medical Universit of Moscow), i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista online open access Nanomaterials-MDPI.

“La novità di questo studio – spiega Laura Teodori, ricercatrice Enea e coordinatrice dello studio – sta nell’avere coniugato tre filoni di ricerca molto promettenti, ovvero electrospinning, matrice extracellulare e click chemistry, già molto innovativi di per sé, che ci hanno permesso di mettere a punto un sistema all’avanguardia per la rigenerazione del tessuto muscolare e, allo stesso tempo, sostenibile sia per la salute del paziente che per l’ambiente”.

Grazie all’electrospinning (o elettrofilatura), uno dei settori più promettenti delle nanotecnologie, è possibile produrre “scaffold”, ossia strutture tridimensionale intelligenti in nanofibra, in grado di guidare la rigenerazione dei nuovi tessuti. Del tutto simili al tessuto nativo tali strutture – afferma Enea in una nota – rilasciano sostanze bioattive che favoriscono l’accrescimento, la proliferazione e la differenziazione delle cellule che formeranno il nuovo tessuto muscolare. Tra i vantaggi di questo metodo di produzione figurano la semplicità e l’economicità dell’apparecchiatura; la scalabilità; la possibilità di utilizzare diverse combinazioni di materiali (polimeri naturali e sintetici) e di produrre un’ampia varietà di micro e nanofibre, diverse per dimensioni e forme, con ampie superfici, elevata permeabilità e porosità, in modo da garantire le interazioni cellulari. Il campo di applicazione è molto versatile e va oltre il settore medicale in quanto grazie a questa tecnica è possibile filare materiali hi-tech che possono essere impiegati nell’ambito del risparmio energetico, nel trattamento dei rifiuti oppure, come già è accaduto, per assorbire fuoriuscite di petrolio in mare. In seguito a un’ulteriore elaborazione e trasformazione di questi filati in “bioink”, particolari inchiostri che possono essere processati con le più innovative tecniche di manufacturing, si sta, inoltre, facendo strada anche la bio-stampante 3D per produrre organi artificiali.

“Accanto all’elettrofilatura, l’altra grande novità introdotta dal nostro studio – sottolinea Teodori – riguarda il materiale di partenza che abbiamo scelto per produrre le nanofibre con cui costruire gli scaffold. Si tratta della componente non cellulare del tessuto, la cosiddetta matrice extracellulare, che presenta molti vantaggi: prima di tutto è priva di cellule, quindi non contiene i componenti immunogenici del tessuto nativo che potrebbero causarne il rigetto, ma al tempo stesso possiede naturalmente molte delle molecole responsabili dei processi rigenerativi come, ad esempio l’adesione cellulare, il differenziamento e l’allineamento delle cellule”.

L’ultimo tassello che completa il quadro di questa innovativa ricerca sulla rigenerazione dei tessuti è la “click chemistry”, un nuovo approccio della chimica che, imitando la natura, permette di sintetizzare sostanze complesse in modo semplice e rapido, unendo molecole più piccole.

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