I ricercatori sviluppano una benda stampata in 3D che offre un trattamento innovativo per le ulcere del piede diabetico

27 luglio 2023

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dalla Queen's University di Belfast

I ricercatori della Queen’s University di Belfast hanno progettato una nuova benda stampata in 3D, nota come impalcatura, che presenta un metodo innovativo di trattamento per guarire le ulcere del piede diabetico (DFU).

La ricerca è la prima nel suo genere e rappresenta una svolta nella gestione del diabete. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Biomaterials Advances.

La nuova scoperta combina nanoparticelle lipidiche e idrogel, che vengono utilizzati per creare impalcature personalizzate stampate in 3D simili alla pelle. Questi scaffold hanno la capacità di rilasciare sia un rilascio massiccio che prolungato di molecole caricate di antibiotici per trattare le ulcere diabetiche.

Questa combinazione ha dimostrato di migliorare notevolmente i risultati dei pazienti e ha l'ulteriore vantaggio di essere un metodo di trattamento più sostenibile, efficiente ed economico poiché queste impalcature in futuro potranno essere "facilmente" prodotte in ambito ospedaliero.

Questo approccio ridurrà inoltre i tempi per i professionisti medici e migliorerà la cura del paziente, poiché la medicazione può essere monitorata e fornire il trattamento necessario senza la necessità di indossarla e toglierla ripetutamente per consentire ai professionisti medici di controllare il processo di guarigione.

Il diabete è una condizione permanente che fa sì che il livello di zucchero nel sangue di una persona diventi troppo alto. È tra le prime dieci cause di morte nel mondo. Le DFU sono una grave complicanza del diabete, che colpisce circa il 25% dei pazienti diabetici. Una volta identificato, oltre il 50% è già infetto e oltre il 70% dei casi comporta l'amputazione degli arti inferiori.

Come strategia per gestire le DFU, le alternative cutanee e le medicazioni per ferite sono trattamenti di successo poiché mantengono "sotto controllo" l'ambiente della ferita, fornendo al contempo composti bioattivi che aiutano a gestire l'infezione e l'infiammazione e promuovono la riparazione dei tessuti.

Questo è un processo complesso che richiede diversi approcci terapeutici combinati. Di conseguenza, il trattamento della DFU comporta un onere clinico ed economico significativo. Inoltre, questi trattamenti spesso non hanno successo e spesso comportano l’amputazione degli arti inferiori.

L'uso di scaffold caricati con farmaci per il trattamento delle DFU ha già dimostrato di avere successo da parte dello stesso team. Per creare questa nuova impalcatura, il gruppo di ricerca ha utilizzato una tecnica di bioprinting 3D che combina, in un unico filamento, due diversi bioinchiostri.

Il nucleo interno del filamento è un idrogel nanocomposito che contiene nanoparticelle lipidiche incapsulate con olio di timo. Il guscio esterno del filamento è rappresentato da un idrogel ibrido e arricchito con olio di timo libero. L'olio di timo e altri oli essenziali hanno un futuro promettente come sostituto antibiotico completamente naturale, contribuendo ad affrontare il problema della crescente incidenza di resistenza antimicrobica.

Questa combinazione fornisce due diversi rapporti di rilascio della molecola del farmaco; un rilascio in blocco per le prime 24 ore e un rilascio prolungato fino a 10 giorni. Ciò consente una prevenzione iniziale della malattia post-somministrazione, che può rappresentare il momento a più alto rischio, seguita da una prevenzione prolungata dell’infezione durante i giorni successivi di efficacia antimicrobica.