Se pensate che gli insetti e la chirurgia ortopedica non abbiano nulla in comune, vi sbagliate di grosso! Ispirandosi alle ali di libellule e cicale (sempre benedetta la biomimetica) un team di ricercatori dell’Università dell’Illinois ha sviluppato rivestimenti “intelligenti” per impianti ortopedici che combattono le infezioni e monitorano lo stress meccanico sul dispositivo.
Nanostrutture a caccia di batteri
Le ali di cicale e libellule hanno una speciale nanostruttura in grado di uccidere i batteri: la loro superficie è coperta di minuscoli “pali” che trafiggono le pareti cellulari dei batteri che provano ad appoggiarvisi, uccidendoli. Niente antibiotici, nienti farmaci, efficaci anche contro ceppi batterici resistenti.
Le infezioni batteriche e i guasti agli impianti ortopedici sono problemi molto diffusi: possono colpire fino al 10% dei pazienti. Per questo gli scienziati hanno preso spunto da loro, aggiungendo anche un plus. Quale?
Sensori flessibili per tenere d’occhio il processo di guarigione
Sul lato opposto del rivestimento antibatterico che hanno sviluppato, gli scienziati guidati dal prof. Qing Cao hanno integrato sensori elettronici flessibili per monitorare lo stress meccanico subito dagli impianti ortopedici.
Grazie a queste informazioni, i medici possono seguire più da vicino il processo di guarigione del paziente. Un fattore che ottimizza la riabilitazione e permette di intervenire tempestivamente in caso di problemi al dispositivo.
I test sugli impianti ortopedici
Nel loro studio pubblicato su Science Advances (ve lo linko qui), i ricercatori hanno testato i rivestimenti antibatterici sui topi, e con le pecore hanno testato impianti ortopedici già in commercio potenziati dai nuovi sensori flessibili.
I risultati? Molto promettenti: nessun segno di infezione nei topi, anche quando i batteri venivano introdotti intenzionalmente, e un monitoraggio accurato dello stress meccanico sugli impianti ortopedici delle pecore.
Rivestimenti e impianti ortopedici intelligenti: un futuro luminoso
Questi rivestimenti “intelligenti” aprono nuove strade per l’ortopedia e la medicina in generale. La loro efficacia nel prevenire infezioni e monitorare il processo di guarigione potrebbe migliorare notevolmente la qualità della vita dei pazienti e ridurre i costi sanitari. Ancora una volta, merito di madre natura: grazie, maestre libellule e cicale, anche per la prossima rivoluzione nel campo degli impianti ortopedici.
