Riparare il cuore con i muscoli artificiali

E’ coordinato dal Dipartimento di Medicina Sperimentale e Clinica Unifi il progetto europeo che aprirà la strada alla realizzazione di dispositivi capaci di assistere il muscolo cardiaco quando è gravemente compromesso.
Archivio fotografico 123rf.com - Riproduzione riservata
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Assisteranno meccanicamente il cuore, quando la sua funzione contrattile è compromessa. Sono i dispositivi impiantabili basati su materiali intelligenti, cioè in grado di mimare la contrazione del muscolo cardiaco, ai quali lavora il progetto europeo REPAIR, coordinato dal team di Corrado Poggesi, del Dipartimento di Medicina Sperimentale e Clinica.

Alcune importanti malattie ad alta prevalenza nella nostra popolazione, tra cui lo scompenso cardiaco e la fibrillazione atriale, sono caratterizzate da un’inesorabile compromissione della funzione meccanica del tessuto cardiaco – spiega Corrado Poggesi -. Gli attuali dispositivi di assistenza alla contrazione sono complessi e ingombranti, causano enormi complicanze e si adattano bene soltanto a un utilizzo in acuto nel tentativo di sostituire la funzione del cuore malato, ad esempio in pazienti in attesa di trapianto cardiaco”.

Il progetto REPAIR si baserà sull’uso dei cristalli liquidi elastomerici (LCE), ideati dal team del Dipartimento di Chimica Unifi coordinato da Camilla Parmeggiani, che sono in grado di attivarsi grazie a uno stimolo luminoso e di deformarsi in modo reversibile per generare movimento o tensione, come dei veri e propri muscoli artificiali.

Sperimentato in vitro, il muscolo a base di LCE, ha dimostrato di essere biocompatibile e di riuscire a lavorare in sinergia con quello cardiaco – chiarisce Cecilia Ferrantini, ricercatrice di Fisiologia presso il Dipartimento di Medicina Sperimentale e Clinica -, potenziandone le capacità contrattili”.

Il progetto è finanziato con circa 1 milione di euro nell’ambito del bando europeo Future and Emerging Technologies e conta su un budget totale vicino ai 4 milioni. Oltre a quelle del Dipartimento di Medicina Sperimentale e Clinica e di Chimica, coinvolge le unità di ricerca Unifi dei Dipartimenti di Ingegneria industriale (coordinata da Monica Carfagni) e di Neuroscienze, Psicologia, Area del Farmaco e Salute del Bambino (guidata da Elisabetta Cerbai). A completare il consorzio sono il team di Leonardo Sacconi (Istituto Nazionale di Ottica e CNR di Firenze), la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, le Università olandesi di Maastricht e Delft, l’Università di Szeged (Ungheria), il centro ospedaliero universitario del Vaud (Losanna) e tre partner privati fra i quali Medtronic, azienda leader mondiale per la tecnologia dei pacemaker e di altri dispositivi biomedici impiantabili.

Una delle sfide del nostro progetto, che proprio per questo è fortemente multidisciplinare – commenta Poggesi -, sarà quella di arrivare a disegnare una nuova generazione di dispositivi di assistenza cardiaca basati sull’utilizzo di LCE e micro – LED come fonte di luce, che siano meccanicamente efficaci e al contempo energeticamente efficienti, e aprire la strada per la loro sperimentazione”.


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