Ecco le suture chirurgiche di nuova generazione ispirate ai tendini umani

Bioispirazione

Ecco le suture chirurgiche di nuova generazione ispirate ai tendini umani

Una specie di gel che somiglia molto alla guaina di rivestimento dei tendini potrà sostituire le tradizionali suture fatte di fibre ruvide che contrastano con la morbidezza dei tessuti e che possono portare a infezioni e complicanze. Il nuovo materiale bioispirato è descritto su Science Advances

tgs-suture-crop.png

Immagine: Zhenwei Ma, McGill University.
di redazione

Le suture chirurgiche di nuova generazione saranno “vive”, capaci di rilasciare farmaci, prevenire infezioni e monitorare le ferite. E si confonderanno con i tessuti dell’organismo. Intanto non avranno l’aspetto del tradizionale filo usato per tenere insieme due lembi di una ferita, ma somiglieranno a una guaina di gel resistente che imita la struttura morbida del tessuto connettivo. 

Il problema con le suture tradizionali sta nella differente consistenza delle fibre usate per chiudere le ferite e i tessuti del corpo. Le fibre del filo chirurgico sono ruvide e possono tagliare e danneggiare i tessuti già fragili, causando infezioni, irritazioni e complicazioni post-operatorie. La nuova versione basata sul gel invece si inserisce perfettamente nel corpo come se ne fosse una componente limitando così le possibilità di infezioni e danni ai tessuti. 

I ricercatori della McGill University hanno individuato il nuovo materiale ideale per le suture ispirandosi alla struttura e al funzionamento dei tendini umani. Più precisamente il modello di riferimento è stata la guaina tendinea, l’involucro che riveste i tendini proteggendoli dall’attrito con le strutture vicine, come le ossa. La guaina ha una struttura elastica a doppia rete che mantiene unite le fibre di collagene mentre rilascia sostanze necessarie per riparare i tendini in caso di danneggiamento.

Le suture ispirate alla guaina dei tendini hanno anche loro una superficie scivolosa e proprio come le strutture di rivestimento dei tendini possono rilasciare sostanze utili per la riparazione dei tessuti. Le prestazioni delle suture attualmente utilizzate, spiegano i ricercatori,  sono limitate dalle loro scarse proprietà biomeccaniche e dalla mancanza di funzionalità, due aspetti che possono favorire l’insorgere di complicanze chirurgiche e post-chirurgiche. 

«Innanzitutto, le suture sono realizzate con materiali rigidi asciutti che sono in contrasto con i tessuti idratati molli. Si è scoperto che questa discrepanza meccanica può causare infiammazione e può compromette la guarigione. In secondo luogo, la superficie ruvida delle suture, in particolare per le suture intrecciate, può  sfregare contro il tessuto di contatto durante e dopo il posizionamento della sutura. Questa irritazione meccanica può danneggiare i tessuti fragili come quelli colpiti da aneurisma o ulcere, portando alla dissezione dei tessuti e ad altre complicazioni postchirurgiche», commentano i ricercatori.

«La nostra tecnologia fornisce uno strumento versatile per la gestione avanzata delle ferite. Riteniamo che possa essere utilizzata per somministrare farmaci, prevenire infezioni o persino monitorare ferite con immagini nel vicino infrarosso. La possibilità di monitorare le ferite a livello locale e di adattare la strategia di trattamento per una migliore guarigione è una strada entusiasmante da esplorare», afferma  Jianyu Li, tra gli autori dello studio pubblicato su Science Advances