Bioprinting : un nuovo modo per riconnettere un nervo reciso con uno scaffold biodegradabile e quindi stimolarlo elettricamente usando un campo magnetico fuori dal corpo

Nervi riparati utilizzando Bioscaffold dotato di antenna “radio”
Segnali elettrici generati al di fuori del corpo mediante stimolazione transcranica hanno aiutato a riparare i nervi sciatico recisi in percentuali, affermano i ricercatori

La capacità del corpo di riparare i nervi danneggiati è un mistero. Per i neurologi, sembra chiaro che il danno al sistema nervoso centrale – il cervello e il midollo spinale – non può essere riparato. Tuttavia, il danno ai nervi nel resto del corpo – il sistema nervoso periferico – è una questione diversa.

Molte prove suggeriscono che il corpo può riparare certi tipi di danni ai nervi periferici. Ma solo in determinate circostanze e spesso in modi limitati. Quindi nuovi modi per ricollegare i nervi tagliati e per innescare la riparazione e la ricrescita sono di notevole interesse.

Ecco perché il lavoro di Ashour Sliow alla Western Sydney University in Australia e alcuni colleghi è importante. Questi ragazzi hanno sviluppato un nuovo modo per riconnettere un nervo reciso con uno scaffold biodegradabile e quindi stimolarlo elettricamente usando un campo magnetico fuori dal corpo.

Dicono che la loro tecnica sia minimamente invasiva, a differenza di altri approcci di rigenerazione nervosa e può riparare i nervi tagliati nei ratti.

Negli ultimi anni, i neurologi hanno scoperto che una breve stimolazione elettrica può migliorare significativamente il modo in cui i nervi riparano e ricrescono.

Ma ci sono sfide significative nel perfezionare questo tipo di trattamento. Uno è che i nervi tagliati sono spesso ricuciti di nuovo insieme e le suture sono una fonte significativa di spavalderia e infiammazione.

Poi c’è il problema di applicare la stimolazione elettrica. Questo viene spesso fatto usando una fascia conduttrice attorno alla parte del nervo ricollegata che è collegata a un filo che si estende fuori dal corpo.

Questo spesso causa problemi. Qualsiasi connessione invasiva è soggetta a infezioni e qualsiasi piccolo rimorchiatore sul cavo può rimuovere la banda. In pratica, la banda conduttrice spesso migra, il che riduce significativamente la sua efficacia terapeutica.

“Riparare e stimolare elettricamente i nervi periferici con un dispositivo non invasivo è molto impegnativo e l’attuale know-how scientifico e tecnologico deve ancora produrre un sistema efficace per combinare ed eseguire questi due compiti insieme”, afferma Sliow and co.

Prendono un approccio diverso. Questi ragazzi hanno sviluppato una fascia in chitosano, un materiale biodegradabile fatto con gusci di gamberetti. Il team si lega direttamente al nervo usando un laser che non danneggia il tessuto nervoso.

La banda di chitosano agisce da impalcatura per il nervo durante il processo di guarigione. “Questo ponteggio è ancorato al tessuto mediante un laser senza punti di sutura, sfruttando così le proprietà foto-adesive dello scaffold”, affermano Sliow and co.

Anche lo scaffold chitosano svolge un altro ruolo. Sliow ei suoi colleghi hanno integrato una fascia d’oro nel patibolo. Questa banda ha un diametro di circa 1 millimetro e agisce come una specie di antenna radio in grado di rilevare i segnali elettromagnetici generati all’esterno del corpo.

L’idea è che questi segnali inducano una corrente nella banda d’oro e che ciò stimoli il nervo stesso.

Per scoprire come funziona questa cosiddetta “antenna per innesto”, il team ha utilizzato il dispositivo per stimolare e riparare i nervi sciatico in ratti Wistar anestetizzati. Hanno stimolato i nervi recisi utilizzando la stimolazione magnetica transcranica per 1 ora a settimana per tre mesi, utilizzando un modello di segnali noti per innescare i nervi.

Hanno scoperto che i nervi sciatico si sono rigenerati durante questo periodo e che l’antenna è stata in grado di stimolare l’azione muscolare durante questo periodo. Inoltre, l’antenna dell’innesto era stabile dappertutto e non è migrata durante l’esperimento.

È un lavoro interessante con un potenziale significativo. La capacità di riparare i nervi ha beneficiato di impalcature che supportano il nervo e dalla stimolazione elettrica. Ma nessuno ha elaborato come fare entrambe queste cose allo stesso tempo. Fino ad ora.

Certo, c’è un lavoro da fare. Ad esempio, il dispositivo deve essere confrontato in studi controllati su riparazioni effettuate da suture per quantificare quanto meglio è.

Dopo di ciò, arriveranno prove sugli umani e ci sono molte ragioni per essere cautamente ottimisti. “L’innesto-antenna è stabile nel corpo dopo l’impianto e può facilitare la rigenerazione degli assoni senza significativi effetti avversi”, afferma la squadra.

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