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)