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Aug 12, 2023

La svolta della biocolla

Elie Dolgin is a science journalist in Somerville, Massachusetts. You can also

Elie Dolgin è un giornalista scientifico di Somerville, Massachusetts.

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Il trattamento ispirato alla colla di cirripedi di SanaHeal può fermare una grave emorragia nel fegato di un maiale.Credito: SanaHeal

Sanaheal a Cambridge, Massachusetts, scorporato dal Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, nel 2021.

Hyunwoo Yuk solleva la pellicola trasparente da un pezzo di tessuto violaceo e fa una piccola incisione. "Questo è un bellissimo fegato di maiale!" esclama.

Yuk, ingegnere meccanico diventato imprenditore, cerca di riparare il taglio con una pellicola standard, ma la benda non aderisce: la superficie dell'organo è troppo umida.

Yuk applica quindi un piccolo pezzo di nastro adesivo sperimentale, realizzato utilizzando la miscela brevettata di polimeri e composti chimici della sua azienda. Questa copertura si attacca rapidamente e inizia a restringersi verso l'interno, chiudendo il taglio e aggiungendo un rinforzo meccanico che, in un corpo vivente, aiuterebbe a favorire la guarigione della ferita.

Maggiori informazioni sul Premio Spinoff

Sviluppato per la prima volta nel laboratorio dello scienziato dei materiali Xuanhe Zhao presso il Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge, il bioadesivo offre un potenziale miglioramento rispetto alle suture cucite a mano e agli agenti di controllo del sanguinamento esistenti per una miriade di applicazioni cliniche1. Nei test sugli animali è stato dimostrato che aiuta a sigillare le lesioni del colon nei suini2, ripara le lesioni cutanee nei topi3 e applica dispositivi bioelettronici sul cuore pulsante dei ratti4. Lo stesso nastro adesivo può anche essere rimosso, senza causare danni apprezzabili ai tessuti sottostanti5.

Yuk descrive la tecnologia come una sorta di "nastro adesivo per la chirurgia". Proprio come il nastro idraulico è uno strumento multiuso per qualsiasi appassionato del fai da te, il suo materiale bioadesivo potrebbe fornire una soluzione universale alla riparazione dei tessuti per i chirurghi.

Il nastro può anche essere riformulato in una pasta simile al mastice che, una volta inserita nel fegato e nel cuore danneggiati di animali feriti, produce una tenuta stagna in pochi secondi6. Negli esperimenti con pelle di maiale ricoperta di sangue, le chiusure create da questa sostanza appiccicosa si sono rivelate più resistenti di quelle realizzate da una manciata di adesivi disponibili in commercio progettati per fare la stessa cosa.

"È davvero una piattaforma versatile", afferma Yuk, che è il responsabile tecnologico di SanaHeal, la società spin-off che lui e Zhao, insieme al medico-scienziato Christoph Nabzdyk del Brigham and Women's Hospital di Boston, Massachusetts, hanno creato nel 2021 per sviluppare ulteriormente la tecnologia. SanaHeal è finalista per lo Spinoff Prize 2023.

I materiali SanaHeal hanno ottenuto grandi elogi per le loro proprietà di adesione e la facilità d'uso. "Hanno una predisposizione alla commercializzazione e alla traduzione che li rende veri e propri fuoriclasse nel campo", afferma Jianyu Li, un ingegnere di biomateriali presso la McGill University di Montreal, in Canada, che non è coinvolto con l'azienda.

La funzionalità è particolarmente impressionante per Jonathan Wilker, chimico della Purdue University di West Lafayette, Indiana, dato che la tecnologia si basa su polimeri già utilizzati nei dispositivi medici e quindi noti per essere sicuri. Wilker, che non è coinvolto nell’azienda, sottolinea che SanaHeal dispone questi materiali in modi innovativi che consentono un livello di appiccicosità senza precedenti in condizioni acquose. "La chimica che usano non è niente di terribilmente esotico", dice Wilker, "ma la portano a un livello che pochissime persone possono raggiungere".

"Ciò rappresenta un miglioramento significativo rispetto alle attuali tecniche di chiusura delle ferite", afferma Xiaodong Chen, scienziato dei materiali presso la Nanyang Technological University di Singapore, che non è collegato a SanaHeal.

L'adesione dei tessuti non era l'obiettivo principale di Yuk quando si unì al gruppo di laboratorio di Zhao come studente laureato nel 2014.

Ha conseguito un master per la prima volta dopo aver testato gli idrogel – miscele gelatinose di polimeri reticolati e acqua – su materiali industriali come vetro, ceramica e metalli che spesso richiedono l'incollaggio tra due superfici bagnate. Fu solo qualche anno dopo, dopo che Yuk iniziò il suo dottorato di ricerca, che la ricerca si spostò in una direzione più biologica.