L'invenzione
Ginocchio: ecco la cartilagine bionica, 3 volte pi¨´ forte di quella vera
Non di rado il dolore al ginocchio deriva dalla progressiva usura della cartilagine, nota come osteoartrite: una condizione che colpisce quasi un adulto su 6, in tutto il mondo e che spesso insorge tra i 40 e i 50 anni di et¨¤ e, in certa misura, colpisce quasi tutti una volta raggiunti gli 80 anni. Ma ecco la buona notizia: presto,?per coloro che vogliono evitare di sostituire l'intera articolazione del ginocchio, potrebbe essere disponibile un'opzione¡ bionica: un sostituto della cartilagine a base di gel, molto pi¨´ forte e durevole dell¡¯originale.?
La cartilagine pi¨´ forte dell¡¯originale: lo studio
¡ª ?La speranza proviene da?un team di scienziati della Duke University?(USA), che ha realizzato in laboratorio un idrogel (un materiale fatto di polimeri che assorbono l'acqua, ndr) che pu¨° essere pressato e tirato con pi¨´ forza della cartilagine naturale ed ¨¨ 3 volte pi¨´ resistente all'usura. Attualmente in fase di test sugli ovini, entro l'anno il gel verr¨¤ sperimentato anche sugli esseri umani: "Se tutto va secondo i piani, la sperimentazione clinica dovrebbe iniziare entro aprile 2023", spiega Benjamin Wiley, il docente della Duke che ha guidato la ricerca insieme al collega Ken Gall, docente di ingegneria meccanica e scienza dei materiali nella stessa universit¨¤.
Per realizzare la cartilagine "rinforzata", i ricercatori hanno utilizzato sottili fogli di fibre di cellulosa e li hanno infusi di alcol polivinilico, una sostanza viscosa: le fibre di cellulosa agiscono come le fibre di collagene della cartilagine naturale e danno forza al gel quando vengono allungate. Mentre l¡¯alcool polivinilico lo aiuta a tornare alla sua forma originale. Il risultato ¨¨ un materiale gelatinoso, composto per il 60% da acqua, flessibile e sorprendentemente resistente. Nei test di usura, i ricercatori hanno fatto ruotare cartilagine artificiale e cartilagine naturale una contro l'altra un milione di volte, con una pressione simile a quella che il ginocchio sperimenta durante la deambulazione. Utilizzando una tecnica di scansione a raggi X ad alta risoluzione, la micro-tomografia computerizzata (micro-CT), hanno cos¨¬ scoperto che la superficie della versione realizzata in laboratorio reggeva meglio l'usura di quella reale. Quanto???
Cartilagine artificiale VS cartilagine naturale
¡ª ?La versione realizzata in laboratorio dagli scienziati della Duke si ¨¨ dimostrata il 26% pi¨´ forte della cartilagine naturale in tensione e il 66% pi¨´ forte in compressione. "? davvero fuori scala in termini di forza dell'idrogel", commenta Wiley che col suo team, nel 2020 ha gi¨¤ realizzato un gel abbastanza forte per le ginocchia. Dunque l¡¯esperienza non gli manca.?
¡°Ma sapevamo che c'era spazio per miglioramenti" commentano i ricercatori che, al secondo tentativo, sono stati in grado di produrre un gel in grado di sopportare uno stress 5 volte maggiore e anche pi¨´ stabile, visto che ¨¨ fissato a una base in titanio (foto in alto). Questo viene quindi pressato e ancorato nel foro dove si trova la cartilagine danneggiata, dove rimane fissato all'osso il 68% pi¨´ saldamente rispetto alla cartilagine naturale. Da cui, un prevedibile entusiasmo dei ricercatori: ¡°Penso che questo sar¨¤ un cambiamento radicale nel trattamento per le persone che vogliono evitare interventi chirurgici importanti¡±, conclude il professor Wiley.
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