Con i cristalli liquidi, ancora un passo verso il cuore artificiale

Nuovi materiali

Con i cristalli liquidi, ancora un passo verso il cuore artificiale

di redazione

Chimica dei materiali, ottica, fisiologia e medicina sperimentale: combinando queste competenze l'Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ino), l’Università di Firenze (Unifi) e il Laboratorio europeo di spettroscopia non lineare (Lens) sono riusciti a sviluppare un innovativo materiale foto-responsivo, capace di riprodurre le proprietà meccaniche del cuore umano. Il risultato è stato pubblicato su Circulation Research ottenendo copertina e selezione come Editor's Picks

«Abbiamo progettato e sintetizzato una vera e propria “palette” di cristalli liquidi elastomerici capaci di contrarsi sotto stimolazione luminosa», spiega Camilla Parmeggiani del Lens e Unifi. «Questi materiali – precisa - sono stati caratterizzati meccanicamente come se fossero dei muscoli, con l’obiettivo di identificare quelli con le proprietà più simili a quelle del nostro cuore».

I risultati sono andati oltre le aspettative: «Abbiamo realizzato un materiale biocompatibile che può produrre livelli di forza paragonabili o superiori a quelli del muscolo nativo, replicandone le proprietà cinematiche» aggiunge Leonardo Sacconi del Cnr-Ino.

«La ricerca è estremamente importante nel contesto di numerose patologie cardiache, sia genetiche che acquisite» assicura Cecilia Ferrantini di Unifi. «Ad esempio - prosegue - dopo un infarto massivo o in presenza di una cardiomiopatia, il tessuto cardiaco viene irreversibilmente danneggiato e il cuore riduce la sua funzione di pompa. Attualmente, in casi gravi, le alternative chirurgiche a disposizione sono estremamente limitate e invasive, con il trapianto cardiaco come unica soluzione a lungo termine. Abbiamo dimostrato come questi materiali, lavorando in sostituzione o accoppiati al muscolo danneggiato, potrebbero essere impiegati in futuro per assistere efficacemente la funzione contrattile di un cuore malato».

Le possibili applicazioni della ricerca non si limitano al campo cardiologico: il loro utilizzo, infatti, potrebbe essere esteso per assistere la funzione compromessa dei muscoli scheletrico e liscio, come nel caso di distrofie muscolari, malattie neurodegenerative e lesioni spinali.