I ricercatori sviluppano una medicazione stampata in 3D per le ulcere croniche / Researchers Develop 3D Printed Wound Patch For Chronic Ulcers
I ricercatori sviluppano una medicazione stampata in 3D per le ulcere croniche / Researchers Develop 3D Printed Wound Patch For Chronic Ulcers
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
I ricercatori dell'Università del Mississippi stanno sviluppando un cerotto per ferite stampato in 3D, progettato per favorire la chiusura di piaghe e ulcere persistenti.
Il gruppo della Facoltà di Farmacia ha creato un'impalcatura personalizzabile che rilascia nel tempo agenti antibatterici naturali e biodegradabili per favorire la guarigione. I risultati della loro ricerca sono stati pubblicati sulla rivista European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics.
Affrontare le sfide nella guarigione delle ferite croniche
Le ferite croniche, tra cui le ulcere diabetiche e le piaghe da decubito, possono rimanere aperte per mesi od addirittura anni. Queste ferite presentano spesso un ridotto apporto di ossigeno, che rallenta il naturale processo di riparazione del corpo e aumenta il rischio di infezioni batteriche.
"Le persone con mobilità ridotta o diabete spesso presentano ferite con un apporto di ossigeno insufficiente", ha affermato il ricercatore post-dottorato Sateesh Vemula. "Questo può rallentare il normale processo di riparazione del corpo e rendere le ferite più soggette ad infezioni croniche, aumentando al contempo il rischio di proliferazione batterica e conseguente infezione."
Impalcatura stampata in 3D con proprietà antibatteriche naturali
Il gruppod di ricerca, guidato dall'illustre professore Michael Repka con i coautori Vemula ed il dottorando Nouf Alshammari, sta utilizzando la stampa 3D per creare una struttura traspirante, simile ad un cerotto, che può essere applicata direttamente su una ferita. L'impalcatura è realizzata in chitosano, un materiale naturale presente nei crostacei, negli insetti e nei funghi, combinato con antimicrobici di origine vegetale.
Il chitosano favorisce la crescita delle cellule cutanee, riduce l'infiammazione ed aiuta a prevenire le infezioni. La struttura stampata funge da impalcatura che protegge la ferita ed al contempo promuove la rigenerazione dei tessuti.
"Molte bende sono realizzate con solventi organici, che in realtà ostacolano il processo di guarigione delle ferite, soprattutto se applicate a stretto contatto con la ferita", ha affermato Repka. "Con i materiali e la tecnica che stiamo utilizzando, non si impiegano solventi organici."
“Inoltre, non utilizziamo antibiotici tradizionali per lunghi periodi, perché ciò può spesso causare la resistenza dei batteri. Questo è il vantaggio dell'utilizzo di prodotti naturali.”
Progetto personalizzabile e biodegradabile
L'utilizzo di una stampante 3D consente di realizzare un cerotto su misura per ferite di qualsiasi dimensione o forma. I materiali utilizzati sono biodegradabili, il che significa che l'impalcatura viene gradualmente assorbita dalla pelle senza lasciare residui nocivi.
"Con il tempo, l'impalcatura verrà assorbita dalla pelle", ha affermato Alshammari. "Ed è un materiale inattivo, quindi non dobbiamo preoccuparci di effetti collaterali o residui tossici."
Poiché il materiale si decompone naturalmente, può essere utilizzato anche per ferite interne senza richiedere un secondo intervento per la sua rimozione.
Possibili applicazioni al di là delle tradizionali bende
Secondo i ricercatori, questa tecnologia potrebbe essere utilizzata per le ferite in cui le bende convenzionali non sono adatte. La possibilità di stampare cerotti su richiesta apre inoltre nuove prospettive per l'impiego sul campo.
"A seconda del tipo di ferita, una normale benda potrebbe essere sufficiente e questo non sarebbe necessario", ha affermato Repka. "Ma questa tecnologia ha molte applicazioni. Potrebbe essere stampata sul campo, ad esempio, per applicazioni militari."
"Se si dispone di un generatore in grado di alimentare queste stampanti 3D, è possibile stampare l'impalcatura necessaria in base al tipo di ferita."
Prossimi passi verso l'uso clinico
Prima di poter essere utilizzato in ambito medico, il supporto dovrà essere sottoposto ad ulteriori test ed ad una revisione normativa da parte della Food and Drug Administration.
"L'obiettivo è trasferire questi risultati dalla ricerca ai pazienti", ha affermato Repka.
ENGLISH
Researchers at the University of Mississippi are developing a 3D printed wound patch designed to help close persistent sores and ulcers.
Researchers at the University of Mississippi are developing a 3D printed wound patch designed to help close persistent sores and ulcers.
The team in the School of Pharmacy has created a customisable scaffold that delivers natural, biodegradable antibacterial agents over time to support healing. Their findings have been published in the European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics.
Addressing Challenges In Chronic Wound Healing
Chronic wounds, including diabetic ulcers and pressure sores, can remain open for months or even years. These wounds often have reduced oxygen supply, which slows the body’s natural repair process and increases the risk of bacterial infection.
“People with limited mobility or diabetes often have wounds with reduced oxygen supply,” said postdoctoral researcher Sateesh Vemula. “This can slow the body’s normal repair process and make wounds more likely to become long‑lasting, while also increasing the chance that bacteria can grow and lead to infection.”
3D Printed Scaffold Delivers Natural Antibacterials
The research team, led by distinguished professor Michael Repka with co‑authors Vemula and doctoral candidate Nouf Alshammari, is using 3D printing to create a breathable, patch‑like structure that can be placed directly over a wound. The scaffold is made from chitosan, a natural material found in crustaceans, insects and fungi, combined with plant‑derived antimicrobials.
Chitosan supports skin cell growth, reduces inflammation and helps prevent infection. The printed structure acts as a scaffold that protects the wound while encouraging tissue regeneration.
“A lot of bandages are made with organic solvents, which actually hurt the wound‑healing process, especially when applied intimately on the wound,” Repka said. “With the materials and technique we’re using, you don’t have organic solvents.
“We’re also not using traditional antibiotics over a long period of time, because that can often cause the bacteria to become resistant. That’s the advantage of using natural products.”
Customisable And Biodegradable Design
Using a 3D printer allows the patch to be tailored to fit wounds of any size or shape. The materials used are biodegradable, meaning the scaffold gradually absorbs into the skin without leaving harmful residues.
“With time, the scaffold is going to be absorbed into the skin,” Alshammari said. “And it’s an inactive material, so we don’t have to worry about side effects or toxic residuals.”
Because the material breaks down naturally, it can also be used for internal wounds without requiring a second procedure to remove it.
Potential Applications Beyond Traditional Bandages
The researchers say the technology could be used for wounds where conventional bandages are unsuitable. The ability to print patches on demand also opens possibilities for field use.
“Depending on what kind of wound it is, a regular bandage might work well and this wouldn’t be necessary,” Repka said. “But there are a lot of applications for this technology. These could be printed in the field for, say, military applications.
“If you have a generator that can run these 3D printers, you can print the scaffold you need based on what kind of wound has occurred.”
Next Steps Toward Clinical Use
Before the scaffold can be used in medical settings, it will require further testing and regulatory review by the Food and Drug Administration.
“The goal is translating this from research to patients,” Repka said.
Da:
https://www.eurekamagazine.co.uk/content/news/researchers-develop-3d-printed-wound-patch-for-chronic-ulcers?utm_source=content_recommendation&utm_medium=blueconic
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