Il titanio ha molte proprietà che lo rendono un’ottima scelta per l’uso in diversi tipi di impianti, dagli impianti dentali agli impianti nelle articolazioni.
La bassa densità, l’elevata rigidità, l’elevato rapporto resistenza-peso biomeccanico e la resistenza alla corrosione hanno portato al suo utilizzo in diversi tipi di impianti. Tuttavia, un problema persistente affligge gli impianti a base di metallo: la superficie è anche una casa perfetta per l’accumulo di microbi che causano infezioni croniche e infiammazioni nel tessuto circostante. Di conseguenza, dal 5 al 10 percento degli impianti dentali fallisce e deve essere rimosso entro 10-15 anni per prevenire l’infezione nel sangue e in altri organi.
Una nuova ricerca della Swanson School of Engineering dell’Università di Pittsburgh introduce un trattamento rivoluzionario per queste infezioni. Il gruppo, guidato da Tagbo Niepa, Ph.D., sta utilizzando la terapia elettrochimica (ECT) per migliorare la capacità degli antibiotici di eradicare i microbi. “Viviamo in una crisi degli antibiotici : la maggior parte degli antibiotici sta fallendo a causa della resistenza ai farmaci che la maggior parte dei microbi sviluppa, gli antimicrobici smettono di funzionare, specialmente nelle infezioni ricorrenti”, afferma il Dott. Niepa, autore dell’articolo e assistente Professore di chimica e ingegneria petrolifera presso la Swanson School, con incarichi secondari in ingegneria civile e ambientale e bioingegneria.
“Con questa tecnica, la corrente non discrimina in quanto danneggia la membrana cellulare dei microbi. È più probabile che gli antibiotici siano più efficaci se le cellule vengono attaccate simultaneamente dagli effetti permeabilizzanti della corrente. Ciò consentirebbe anche alle cellule resistenti ai farmaci di diventare suscettibili al trattamento ed essere sradicate “.
Il nuovo metodo utilizza una debole corrente elettrica che viene inviata attraverso un impianto a base metallica, danneggiando la membrana cellulare del microbo attaccato, ma non danneggiando il tessuto sano circostante. Questo danno aumenta la permeabilità, rendendo il microbo più suscettibile agli antibiotici. Poiché la maggior parte degli antibiotici funziona specificamente sulle cellule che si replicheranno, non funzionano sui microbi dormienti, che in questo modo possono causare nuove infezioni. L’ECT provoca lo stress elettrochimico in tutte le cellule per sensibilizzarle, rendendole più sensibili agli antibiotici.
I ricercatori sperano che questa tecnologia cambierà il modo in cui vengono trattate le infezioni.
Hanno concentrato le loro ricerche sulla Candida albicans (C. albicans), una delle infezioni fungine più comuni e dannose associate agli impianti dentali che sono un’applicazione entusiasmante per questa nuova tecnologia. Niepa sostiene che ha altre potenziali applicazioni, possono essere le medicazioni delle ferite.
Il documento, “Strategia elettrochimica per l’eradicazione della candida albicans tollerante al fluconazolo utilizzando il titanio impiantabile”, è stato pubblico sulla rivista ACS Applied Materials & Interfaces.
Fonte, ACS Applied Materials & Interfaces
