Lesioni croniche, dagli Usa un sistema bioelettronico wireless indossabile

Un team di ricerca del California Institute of Technology ha ideato un dispositivo bioelettronico wireless indossabile che unisca la capacità di stimolare la guarigione della lesione a quella di riconoscere per tempo i segni di un’infezione e curarla al suo insorgere.

La letteratura ci dice che la stimolazione elettrica può favorire il processo di guarigione di una lesione: stimola la proliferazione dei fibroblasti e la loro differenziazione in miofibroblasti, la formazione di collagene, la migrazione dei cheratinociti e l’angiogenesi. Infine, gli stimoli elettrici attirano i macrofagi, proteggendo la ferita da eventuali infezioni.

I ricercatori californiani hanno inserito dei circuiti elettrici in un tessuto elastico e flessibile che può ricoprire la ferita per tutto il periodo di guarigione, proteggendola da agenti esterni.
Oltre a essere in grado di fornire stimoli elettrici al tessuto, il dispositivo ne monitora continuamente lo stato, rilevandone cambiamenti in temperatura, acidità, glucosio, lattato, acido urico e ammonio: questi parametri forniscono indicazioni rispetto allo stato infiammatorio della ferita, alla presenza o meno di infezioni e così via.

Tutte le informazioni vengono elaborate e, se necessario, il cerotto può rilasciare farmaci per supportare la guarigione della ferita, non ultimo degli antibiotici. Il dispositivo è stato testato su una serie di batteri noti per colpire le piaghe che non guariscono, in particolare Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA), Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli gram negativo multi-resistente e Staphylococcus epidermidis e i risultati sono stati positivi.

Inoltre, gli autori si sono sincerati che i batteri non riescono a colonizzare la superficie gelatinosa che trasporta i farmaci.
L’efficacia della stimolazione elettrica è stata testata in vitro, confrontando la migrazione di fibroblasti verso la ferita in un sistema con stimolo elettrico e in uno senza: il primo si è dimostrato più rapido.
Il sistema è stato quindi testato su un modello di lesione diabetica in topo, dimostrandone la capacità di monitorare nel tempo i parametri selezionati. Non solo. Gli autori hanno anche fatto dei test per mimare la cura di lesioni ampie, per le quali i parametri possono differire da un punto all’altro: il sistema si è dimostrato applicabile anche in questi casi.

(Lo studio: Shirzaei Sani E, Xu C, Wang C, Song Y, Min J, Tu J, Solomon SA, Li J, Banks JL, Armstrong DG, Gao W. A stretchable wireless wearable bioelectronic system for multiplexed monitoring and combination treatment of infected chronic wounds. Sci Adv. 2023 Mar 24;9(12):eadf7388. doi: 10.1126/sciadv.adf7388. Epub 2023 Mar 24. PMID: 36961905; PMCID: PMC10038347)