Il progetto nasce dall’esigenza di aumentare la biocompatibilità dei cateteri riducendo l’incidenza di infezioni che si potrebbero innescare a causa dell’interazione catetere-tessuti.

Per raggiungere tale obiettivo, i gruppi di ricerca dell’Istituto Ortopedico Rizzoli, il Tecnopolo Mirandola e l’Istituto Scienza e Tecnologia dei materiali ceramici (ISTEC) con l’ausilio di aziende quali la B. Braun Avitum Italy S.p.a., l’Organic Spintronics S.r.l e Tech S.r.l lavorano nella realizzazione di strati nano strutturati a base di argento volti a rivestire il catetere per migliorare la biocompatibilità ed emocompatibilità rilasciando una quantità di particolato più bassa e aumentando il tempo di utilizzo da breve a medio-lungo.

Si è osservato che 1 catetere su 3 tende ad infettarsi e tale stima è destinata ad aumentare a causa dell’antibiotico resistenza. Infatti, l’infezione si verifica quando i batteri aderiscono stabilmente su un tessuto o substrato, quindi è importante sia impedire che i batteri raggiungano il catetere ma soprattutto che non aderiscano 

sono queste le parole di Maria Paola Landini, professoressa e direttore scientifico dell’Istituto Ortopedico Rizzoli e principale investitore del progetto Nanocoatings.

Come funziona?

La tecnica utilizzata è la Pulsed Plasma Deposition (PPD) realizzata dal sistema di deposizione Advance Electron Gun Generazione III presente presso il Laboratorio di Nanobiotecnologie – NaBi dell’Istituto Rizzoli di Bologna e si articola in due unità separate fisicamente:

  1. la componente volta al settaggio dei parametri principali quali pressione d lavoro, frequenza e tensione;
  2. il complesso che include camera ad alto vuoto, pompe per la realizzazione del vuoto, il cannone elettronico ed una serie di strumenti dedicati alla regolazione della distanza target – fascio elettronico, target-substrato e l’inclinazione del target stesso.

Tale tecnica permette di ottenere materiali con eccellenti caratteristiche di compattezza, uniformità e composizione grazie all’invio di un fascio elettronico ad elevata energia necessario per l’ablazione del target (bersaglio). Successivamente il materiale rimosso forma un getto che si deposita progressivamente su un substrato ricoprendone la superficie con un film.

Pulsed Plasma Deposition
Principio di funzionamento della Pulsed Plasma Deposition (PPD), credits: s3vacuum.com

Risultati raggiunti e prospettive per il futuro

Abbiamo già dimostrato l’efficacia antibatterica dei materiali e la non tossicità per le cellule dell’organismo. Inoltre, controllando lo spessore del nano-rivestimento siamo in grado di modulare sia la quantità che la durata del rilascio di argento 

afferma Michele Bianchi, ricercatore presso il laboratorio NABI dell’Istituto Ortopedico Rizzoli.

Dunque, la biocompatibilità è una caratteristica imprescindibile in qualsiasi oggetto o strumento che entra in contatto con il corpo umano soprattutto se l’interazione è prolungata nel tempo. Inoltre, è una caratteristica mutevole a causa delle continue evoluzioni dei batteri che diventano sempre più resistenti, per questo si sta lavorando con argento nanostrutturato le cui proprietà antibatterica e antimicotiche sono ormai note.

Così facendo, si riesce a evitare l’adesione dei batteri alla superficie dei cateteri che necessiterebbero di sostituzione così da ridurre rischi per la salute del paziente e costi aggiuntivi per il sistema sanitario.

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