Uso della cellulosa batterica stampata in 3D ai fini della guarigione delle ferite.

I ricercatori creano materiale in cellulosa batterica stampato in 3D per la guarigione delle ferite

Quando si tratta di applicazioni mediche, abbiamo visto la stampa 3D utilizzato in passato per la guarigione e la riparazione delle ferite, sia attraverso l’uso di bende 3D stampati , 3D stampato piastrine del sangue , o di materiali bio-based, come nanocellulose . I ricercatori Dr. Mohamed M. Kanjou, Hassan Abdulhakim, Gabriel Molina de Olyveira e Pierre Basmaji hanno pubblicato un articolo intitolato ” Stampa 3D Celulose Nanoskin: Future Diabetic Wound Healing ” sull’uso della cellulosa batterica ai fini della guarigione delle ferite.

“La maggior parte delle stampanti 3D utilizza il calore per fondere la plastica o il metallo da stampare e i materiali a base biologica sono degradati”, ha scritto il team. “Ma le nanofibrille di cellulosa hanno una soluzione a questo problema: la pasta da stampa è bagnata e si asciuga fino a diventare un materiale solido. In questo lavoro, è stato mostrato un recente trattamento della ferita nell’ulcera vinosa con reni e altre complicazioni di salute usando membrane di stampa 3D in cellulosa batterica.

Le nanofibrille di cellulosa, note anche come nanocellulose, sono prodotte da legno o batteri e sono le fibre più piccole in cui la cellulosa può essere decomposta. Possono contenere fino al 50% di acqua e questa viscosità lo rende ideale per una pasta per stampa 3D, che può produrre materiali resistenti e biodegradabili una volta asciugati. Manipolando i collegamenti incrociati tra le fibrille, le proprietà possono essere modificate, il che consente la fabbricazione di strutture forti, porose e flessibili.

“La nanocellulosa aumenta le opportunità di creare nuovi materiali nella terapia di guarigione delle ferite. Ma questo sviluppo richiede ancora test di umidità per sviluppare la stampa 3D con nanofibrille di cellulosa per applicazioni mediche e biotecnologiche “, hanno spiegato i ricercatori.

“Dal 2015 il nostro gruppo ha pubblicato numerosi articoli che utilizzano membrane di Nanoskin per il trattamento della guarigione delle ferite con risultati positivi in ​​ulcere diabetiche, incidenti automobilistici e di altro tipo, l’amputazione ha richiesto ulcere . In questo lavoro, è stata mostrata la recente guarigione delle ferite nell’ulcera vinosa con reni e altre complicazioni di salute usando la stampa 3D di cellulosa batterica. “

Questa volta, il team ha esplorato un nuovo biomateriale e preparato una varietà di diversi nanocompositi di cellulosa batterica, come BC / condroitin solfato e acido ialuronico incrociati con alginato di sodio e cloruro di calcio. Hanno anche sintetizzato cellulosa batterica e cellulosa batterica / condroitin solfato / acido ialuronico.

“Il processo di fermentazione acetica è stato realizzato utilizzando il glucosio come fonte di carboidrati”, hanno spiegato i ricercatori. “I risultati di questo processo sono stati l’aceto e una biomassa nanobiocellulosa. Il processo di modifica si basava sull’aggiunta di acido ialuronico e condroitin solfato (1% p / p) al terreno di coltura prima dell’inoculazione dei batteri. La cellulosa batterica (BC) è stata prodotta dai batteri Gram-negativi Gluconacetobacter xylinus, che possono essere ottenuti dal terreno di coltura nella struttura tridimensionale pura, costituita da una rete ultra fine di nanofibre di cellulosa. “

Il dott. Kanjou e Abdulhakim hanno supervisionato il completamento di un’analisi in vivo – il modello era un paziente di 60 anni con una ferita al piede diabetico.

Quando il paziente, anch’egli affetto da insufficienza renale, è arrivato all’ospedale Sheikh Khalifa, la ferita è stata infettata e ha accumulato molti tessuti irregolari. Una classica medicazione d’argento non ha mostrato alcun progresso, quindi i ricercatori hanno iniziato a trattare la ferita del paziente con membrane di cellulosa batterica stampate in 3D.

Per un mese, il materiale di cellulosa batterica stampato in 3D è stato utilizzato a giorni alterni, con alcuni risultati eccellenti: il bordo e il fondo della ferita stavano iniziando a guarire e l’area della ferita è stata ridotta.

Inoltre, il tessuto ruvido era facile da rimuovere e il tessuto di granulazione rosso sano stava iniziando a crescere, come puoi vedere nell’immagine qui sotto.

“Quindi, dopo più di 1 mese, quasi tutto il tessuto ruvido viene rimosso trattando solo con cellulosa batterica con stampa 3D; la granulazione e l’accumulo di tessuto sano stanno arrivando con l’approssimazione della pelle e la ferita si sta chiudendo ”, hanno scritto i ricercatori.

“Infine, dopo 4 mesi di trattamento, c’è una guarigione completa con la riduzione al minimo della cicatrice nell’area della ferita e in grado di diminuire con il tempo.”

I ricercatori sono stati in grado di modificare con successo la cellulosa batterica “cambiando il mezzo di fermentazione con acido ialuronico, condroitin solfato, oltre a reticolato con alginato di sodio e cloruro di calcio”. materiale a base di. Inoltre, il team ha sviluppato nuove attrezzature per svolgere il proprio lavoro.

“In conclusione, le membrane batteriche in cellulosa con stampa 3D si applicano alle ulcere diabetiche, con lesioni significative e necessità di guarigione delle ferite; inoltre, le applicazioni di membrane naturali sono rivolte a tutte le popolazioni di età diversa “.

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