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Nanotecnologia, progettato microcatetere che recupera particelle terapeutiche nel sangue

Progettato un microcatetere capace di navigare all’interno dell’organismo umano e di espellere le nanoparticelle precedentemente iniettate per fini terapeutici. A idearlo sono stati gli scienziati italiani dell’Istituto di BioRobotica di Pisa, dell’Istituto Italiano di Tecnologia di Pontedera e dell’Università di Pisa, secondo cui il dispositivo sarebbe in grado di rimuovere le particelle che, dopo essere state inserite nel flusso sanguigno dei pazienti affetti da tumori per rilasciare farmaci, potrebbero danneggiare i tessuti sani.

 

La ricerca, pubblicata sulla rivista Advanced Science, si prefigge di risolvere il problema del controllo delle nanoparticelle con proprietà magnetiche che vengono iniettate nel flusso sanguigno dei malati di cancro per rilasciare farmaci o per bruciare localmente i tessuti tumorali. Nella maggior parte dei casi i nanodispositivi si disperdono nell’organismo, finendo per danneggiare i tessuti e gli organi sani. Gli autori hanno quindi progettato un microcatetere intravenoso capace di recuperare e isolare le particelle pericolose per l’organismo e di condurle fuori dal flusso sanguigno grazie all’utilizzo di magneti. “Abbiamo progettato il microcatetere – spiega Edoardo Sinibaldi dell’Istituto Italiano di Tecnologia – partendo da un modello matematico che descrive il flusso pulsante del sangue e la forza di attrazione esercitata dai magneti sulle nanoparticelle, usando algoritmi in grado di elaborare grandi quantità di dati (big data) e dimostrando come sia necessario affrontare aspetti teorici e applicativi in modo combinato per risolvere problemi all’intersezione tra ingegneria, nanotecnologie e medicina”.

 

Secondo gli scienziati, il dispositivo permetterebbe anche di superare i limiti delle terapie tradizionali, aumentando l’efficacia del trattamento e riducendo gli effetti collaterali. “Secondo uno studio pubblicato recentemente su Nature, con gli approcci proposti finora, meno dell’1% delle nanoparticelle terapeutiche iniettate raggiunge l’organo da curare - spiega Veronica Iacovacci dell’Istituto di BioRobotica della Scuola Sant’Anna, che ha diretto la ricerca -. Questo apre un dilemma senza fine: avremmo infatti bisogno di iniettare dosi massicce di particelle per accumulare una dose efficace di farmaco nel tessuto; di contro ma questo significa avere una dose proporzionalmente altissima, quasi il 99% di particelle non accumulate, libere di navigare nel corpo umano ed esercitare effetti tossici sui tessuti sani. Il dispositivo è formato da 27 magneti di soli 3,6 mm di diametro ed è in grado di scandagliare il corpo del paziente e recuperare nanoparticelle magnetiche con efficienze fino al 94%. L’impiego di tale catetere permetterebbe di svolgere l’azione terapeutica nella zona interessata alla patologia, senza interferire sui tessuti sani del corpo”.

 

Foto: © Sebastian Kaulitzki - Fotolia.com

di Nadia Comerci
Pubblicato il 20/08/2018