- Una nuova cartilagine artificiale può contenere fino alla cartilagine attraverso almeno 100.000 cicli.
- I medici possono sostituire le articolazioni, ma la cartilagine rimane sia sfuggente che molto ricercata.
- Questo materiale è una combinazione tessuta di tre idrogel polimerici.
Gli scienziati della Duke University hanno sviluppato una nuova cartilagine sintetica che dicono possa funzionare anche nel ginocchio umano. Il rivoluzionario idrogel potrebbe eliminare la necessità di centinaia di migliaia di sostituzioni al ginocchio ogni anno, insieme a molte migliaia di altre sostituzioni articolari.
Il nuovo cartilage analog è costituito da tre idrogel—polimeri potenziati con acqua assorbita—con strutture diverse, e questi sono “intrecciati” insieme per creare una struttura di ammortizzazione multidirezionale flessibile e ridondante. È come un cesto avvolto in una rete flessibile.
Quando il materiale viene allungato, riporta Science Alert, il terzo polimero è quello che mantiene intatto il tutto. Nel frattempo, i primi due polimeri, che sono caricati negativamente, ” si respingono e si attaccano all’acqua, in modo che la forma originale possa essere ripristinata.”Gli scienziati elaborano:
” L’idrogel ha lo stesso modulo aggregato e la stessa permeabilità della cartilagine, causando la stessa deformazione dipendente dal tempo sotto compressione confinata. L’idrogel non è citotossico, ha un coefficiente di attrito 45 per cento inferiore alla cartilagine ed è 4.4 volte più resistente all’usura di un idrogel PVA.”
In test estremamente lunghi, la struttura del microbasket dell’idrogel è stata eseguita così come la cartilagine.
Perché la cartilagine artificiale è così richiesta e così sfuggente? Per cominciare, la sostituzione del ginocchio è un intervento chirurgico serio. È invasivo e doloroso, con il recupero che comporta una terapia fisica costante che inizia quasi lo stesso giorno per evitare la perdita di mobilità nell’articolazione. Anche così, come un anca o anche un canale radicolare, le nuove articolazioni hanno una vita di solo fino a circa 20 anni prima che devono essere sostituiti di nuovo.
Non è una cattiva scienza o una cattiva valutazione medica: è solo una testimonianza di quanto sia portante, dinamica e meccanicamente eccellente un’articolazione del ginocchio funzionale. Ci sono ragioni mediche diverse dalla cartilagine che le persone devono sottoporsi a sostituzioni del ginocchio, ma la cartilagine è spesso l’anello mancante.
Gli scienziati possono sostituire osso duro e robusto con altre cose. Possono lavorare sulla progettazione meccanica del giunto. La cartilagine, tuttavia, è speciale. È estremamente resistente, ma rimane flessibile e ammortizzante per, idealmente, tutta la nostra vita. Immagina un’auto che ha funzionato per 80 anni con un motore che aveva gli stessi 5 litri di olio per tutto il tempo.
La grande notizia? Questo è” il primo idrogel con la forza e il modulo della cartilagine sia in tensione che in compressione, e il primo ad esibire una resistenza alla fatica di trazione equivalente alla cartilagine a 100.000 cicli”, spiegano i ricercatori.
Se un passo rappresenta un ciclo di ginocchio, 100.000 cicli è l’equivalente di circa 57 miglia per qualcuno che fa passi di tre piedi. E poiché questo è solo il primo idrogel a superare quella pietra miliare, non è necessariamente il soffitto.
Anche così, l’introduzione di una cartilagine artificiale efficace potrebbe salvare un sacco di gente da un intervento chirurgico o addirittura prolungare la durata delle ginocchia artificiali che devono ancora essere installati. In primo luogo, i ricercatori devono testarlo in situ con soggetti animali. Se va bene, gli umani potrebbero essere i prossimi.