Innovazione nella lotta contro le infezioni batteriche
Un gruppo di ricercatori ha sviluppato un sistema rivoluzionario di microroboti progettati per combattere le infezioni batteriche nei seni paranasali. Questi minuscoli dispositivi, noti come CBMR, acronimo di microroboti fotocatalitici a ossido di bismuto caricati con un singolo atomo di rame, sono delle dimensioni di una particella di polvere. La loro caratteristica distintiva è la capacità di essere espulsi facilmente dal naso una volta completata la loro missione terapeutica. Questa innovazione rappresenta un passo avanti significativo nella medicina, offrendo un’alternativa non invasiva ai trattamenti tradizionali.
Il team di ricerca e i risultati preliminari
Il team di ricerca, composto da scienziati delle Università di Guangxi, Shenzhen e della Chinese University of Hong Kong, ha condotto esperimenti preclinici in cui i microroboti sono stati inseriti con successo nei seni paranasali di animali per affrontare le infezioni batteriche. I ricercatori hanno dichiarato: “La nostra piattaforma terapeutica microrobotica offre vantaggi significativi, tra cui non invasività, resistenza minima e un approccio privo di farmaci”. Questi risultati promettenti aprono la strada a nuove possibilità terapeutiche per i pazienti affetti da sinusite cronica.
La sinusite cronica e le sfide attuali
La sinusite cronica rappresenta una sfida clinica da lungo tempo, con opzioni di trattamento che spaziano da interventi chirurgici invasivi a terapie farmacologiche spesso poco efficaci. Le limitazioni dei microroboti magnetici precedentemente sviluppati hanno spinto gli scienziati a progettare microroboti attivati dalla luce, in grado di affrontare in modo efficace le infezioni profonde nei seni paranasali. Questo approccio innovativo mira a superare le difficoltà legate al movimento dei microroboti attraverso aree infiammate e ostruite da pus e detriti cellulari.
Processo di sviluppo dei microroboti
Il processo di sviluppo ha visto la creazione di minuscole particelle magnetiche contenenti rame, noto per le sue proprietà antibatteriche. È stata realizzata una fibra ottica guidata magneticamente, che consente di controllare il movimento dei microroboti e di illuminarli con luce visibile. Durante il trattamento, gli sciami di microroboti vengono iniettati nella cavità sinusale attraverso il dotto nasale. Un campo magnetico li guida con precisione, permettendo loro di navigare anche in ambienti sinusali particolarmente infiammati e viscidi, dirigendosi direttamente verso il sito dell’infezione.
Funzionamento dei microroboti e risultati ottenuti
Sotto l’influenza del campo magnetico, i CBMR generano forze meccaniche collettive che compromettono le pareti cellulari dei batteri. Una volta posizionati, la fibra ottica emette luce visibile, attivando i microroboti e inducendoli a rilasciare calore, il che migliora ulteriormente il loro movimento. Quando attivati dalla luce, i microroboti svolgono due funzioni cruciali: da un lato, esercitano forze meccaniche per rompere i biofilm batterici, dall’altro generano specie reattive dell’ossigeno (ROS), radicali liberi in grado di uccidere efficacemente i batteri esposti. I risultati delle prove precliniche condotte su modelli animali sono stati promettenti, dimostrando un’elevata efficacia nell’eliminare i biofilm batterici e nel risolvere infezioni nei modelli di sinusite.
Vantaggi dell’approccio innovativo
Il team di ricerca sottolinea che questo approccio innovativo presenta numerosi vantaggi. Essendo non invasivo, elimina la necessità di interventi chirurgici complessi e riduce il rischio di sviluppare resistenza agli antibiotici, poiché non si basa su farmaci tradizionali. Questo metodo rappresenta quindi un intervento terapeutico all’avanguardia per combattere le infezioni. Gli autori dello studio suggeriscono che la loro tecnologia potrebbe essere applicata anche per il trattamento di altre patologie correlate ai seni. Per maggiori informazioni, puoi leggere il comunicato stampa che riporta i dettagli della ricerca. I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Science Robotics, segnando un passo significativo nel campo della medicina e della tecnologia robotica.
