L’adesivo stimolante muscolare accende la speranza per i pazienti affetti da SLA e SM

Oggi, l’atrofia muscolare è spesso inevitabile quando non puoi muoverti a causa di gravi lesioni, vecchiaia o malattie come la sclerosi laterale amiotrofica (SLA) e la sclerosi multipla (SM). Tuttavia, i ricercatori di Harvard vedono la speranza nella robotica morbida che un giorno potrebbe allungare e contrarre i muscoli dei pazienti incapaci di farlo da soli.

Gli ingegneri di Harvard sui topi, prevenendo o aiutando con successo il loro recupero dall’atrofia muscolare. Il team ha impiantato il “dispositivo robotico morbido” sull’arto posteriore di un topo, che hanno immobilizzato in un recinto simile a un gesso per circa due settimane. Mentre i muscoli non trattati del gruppo di controllo si consumavano come previsto, i muscoli stimolati attivamente mostravano una degradazione ridotta. I ricercatori ritengono che il loro sistema possa alla fine portare a impianti che aiutano gli esseri umani con atrofia.

La sua promessa deriva dalla sua capacità di indurre un piccolo sforzo muscolare meccanico che rispecchia la stimolazione naturale durante l’esercizio. Inoltre, pur tenendo a bada l’atrofia, il dispositivo non ha provocato gravi infiammazioni o danni ai tessuti.

“Esiste una buona possibilità che distinti approcci robotici morbidi con i loro effetti unici sul tessuto muscolare possano aprire strade meccano-terapeutiche specifiche per malattie o lesioni”, ha affermato David Mooney, Ph.D., autore senior e membro della facoltà di ingegneria del Wyss Institute di Harvard.

Istituto Wyss

Soprannominato MAGENTA (abbreviazione di “adesivo tissutale gel-elastomero-nitinolo meccanicamente attivo”), il sistema anti-atrofia include una molla ingegnerizzata realizzata in , una lega a memoria di forma (SMA) che può attivarsi rapidamente quando riscaldata. I ricercatori controllano la molla con un’unità a microprocessore cablata che determina la frequenza e la durata delle contrazioni e degli allungamenti muscolari.

Il sistema include anche una matrice elastomerica che forma il corpo del dispositivo e fornisce l’isolamento per la SMA riscaldata. Inoltre, uno strato di “adesivo resistente” mantiene MAGENTA allineato con l’asse di movimento naturale dei muscoli trasmettendo la stimolazione in profondità nel tessuto muscolare.

“Mentre i muscoli non trattati e i muscoli trattati con il dispositivo ma non stimolati si sono sprecati in modo significativo durante questo periodo, i muscoli stimolati attivamente hanno mostrato una riduzione dell’atrofia muscolare”, ha affermato il primo autore e Wyss Technology Development Fellow Sungmin Nam, Ph.D. “Il nostro approccio potrebbe anche promuovere il recupero della massa muscolare che era già stata persa in un periodo di immobilizzazione di tre settimane e indurre l’attivazione delle principali vie biochimiche di meccanotrasduzione note per suscitare la sintesi proteica e la crescita muscolare”.

Il team ha anche sperimentato una versione wireless, utilizzando la luce laser anziché il cablaggio elettrico per azionare la molla SMA. Sebbene questo approccio abbia mostrato un’efficacia ridotta a causa del tessuto adiposo che assorbe parte della luce laser, i ricercatori ritengono che questo approccio abbia ancora del potenziale e meriti ulteriori ricerche.

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