Una colla biocompatibile modellata sulla sostanza che fa aderire i cirripedi alle rocce può sigillare ferite sanguinanti in pochi secondi.
di Anne Trafton
La perdita di sangue è una delle principali cause di morte a seguito di un infortunio traumatico, soprattutto in ambito militare. Ora gli ingegneri del MIT hanno tratto ispirazione dai cirripedi per progettare una colla in grado di sigillare le ferite per fermare l’emorragia in tempi brevi.
La colla biocompatibile può aderire alle superfici anche quando sono ricoperte di sangue e forma una chiusura ermetica in pochi secondi. Questa caratteristica potrebbe salvare la vita in situazioni in cui ricucire una ferita non è pratico, dicono i ricercatori, e potrebbe anche aiutare a controllare il sanguinamento durante l’intervento chirurgico.
“Stiamo risolvendo un problema di adesione in un ambiente umido e dinamico come quello dei tessuti umani”, afferma Xuanhe Zhao, professore di ingegneria meccanica e ingegneria civile e ambientale, il cui laboratorio ha lavorato per affrontare questa tematica per diversi anni. Nel 2019, per esempio, il suo team ha sviluppato un nastro bioadesivo ispirato a una sostanza usata dai ragni per catturare le prede e ha dimostrato che potrebbe essere utilizzato per chiudere le incisioni chirurgiche.
Per la loro nuova colla, i ricercatori hanno esaminato come i cirripedi si aggrappano alle rocce, agli scafi delle navi e persino ad altri animali, superfici bagnate e spesso sporche, il che normalmente rende difficile l’adesione. Le molecole proteiche appiccicose che svolgono il lavoro, hanno scoperto, sono sospese in un olio che respinge l’acqua e i contaminanti, consentendo alle proteine di attaccarsi saldamente.
Per imitare questa colla, hanno adattato un adesivo che avevano sviluppato in precedenza. Hanno congelato fogli di materiale, li hanno macinati in microparticelle e hanno sospeso queste particelle in olio di silicone. Quando la pasta risultante viene applicata su una superficie bagnata come un tessuto coperto di sangue, l’olio respinge il sangue e le altre sostanze presenti, consentendo alle particelle di formare un reticolo che agisce da chiusura ermetica. Con 5-15 secondi di leggera pressione, la colla si fissa e l’emorragia si ferma, come i ricercatori hanno avuto modo di dimostrare nei ratti.
Un vantaggio di questo materiale rispetto al nastro chirurgico è che “può fluire e adattarsi a qualsiasi forma irregolare di ferita e sigillarla”, afferma Jingjing Wu, uno degli autori principali dello studio. “Questa caratteristica offre la possibilità a chi ha una ferita sanguinante disomogenea di bloccare il sanguinamento”.
I test sui maiali condotti dai ricercatori della Mayo Clinic hanno dimostrato che la colla fermava rapidamente il di sanguinamento nel fegato e funzionava molto più efficacemente degli agenti coagulanti del sangue disponibili in commercio. Questi studi hanno dimostrato che il “sigillo” rimane intatto per diverse settimane, dando al tessuto il tempo di guarire e provocando solo una leggera infiammazione. La colla viene assimilata dall’organismo nel corso dei mesi e può anche essere sciolta se necessario.
I ricercatori hanno ora in programma di testare la colla su ferite più grandi, per utilizzarla eventualmente per lesioni traumatiche di dimensioni maggiori.
(rp)
