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Stenosi, in arrivo l'era dei micro-stent

Uno stent dalle dimensioni molto ridotte per il trattamento della stenosi delle vie urinarie, ovvero l’ostruzione dell’uretra. Su questo stanno lavorando dei ricercatori dell’Istituto ETH di Zurigo (Svizzera). Gli esperti hanno utilizzato metodi e materiali all’avanguardia per creare strutture piccolissime, nell’ordine dei decimi di millimetro, che potrebbero essere utilizzate persino nei feti interessati da questa condizione. 

 

Si tratta però solo dei primi passi del percorso di ricerca e pertanto gli stent sono al momento inutilizzabili nella pratica clinica. Il lavoro è stato illustrato in un articolo pubblicato su Advanced Materials Technologies.

 

Stent a quattro dimensioni

 

Il metodo utilizzato dai ricercatori è stato ribattezzato stampa indiretta in 4D. La quarta dimensione fa riferimento alla capacità di un particolare polimero di cambiare forma nel tempo. Anche se questo materiale è ‘deformato’ conserva cioè la memoria della sua forma originaria e la riacquista quando viene riscaldato. In particolare il team, servendosi di un raggio laser, ha creato un negativo tridimensionale che è stato riempito con un polimero a memoria di forma, soffice e malleabile ad alte temperature. Hanno poi disciolto con un solvente il negativo creando così lo stent 3D. 

 

“Il polimero a forma di memoria è adatto per poter essere usato per le stenosi del tratto urinario. Dopo essere stato compresso, può essere spinto attraverso l’area interessata dal restringimento. Poi, una volta raggiunto il punto desiderato, ritorna alla sua forma primitiva e si estende per allargare l’area ristretta del tratto urinario”, spiega uno dei ricercatori coinvolti Gaston De Bernardis.

 

Un bambino su 1000 colpito da stenosi

 

Gli stent sono dei piccoli cilindri con una rete a maglie che possono essere inseriti negli organi a lume, ovvero negli organi cavi, per risolvere un restringimento, un’ostruzione. Queste strutture sono ampiamente utilizzate nei grossi vasi sanguigni come le arterie coronarie ostruite. Ma sono utilizzati anche per dilatare l’uretra allo scopo di prevenire o risolvere una ostruzione. L’intenzione di creare dei micro-stent è derivata dal fatto che le dimensioni dell’uretra nei bambini, e anche nei feti all’interno degli uteri gravidi, sono significativamente ridotte e i metodi convenzionali non permettono di creare stent molto piccoli

 

Circa un bambino su mille - fanno sapere i ricercatori - sviluppa la stenosi del tratto urinario, a volte addirittura prima del parto. Per prevenire che si accumuli in vescica un livello di urina tale da determinare gravi conseguenze alla salute dei bambini, i chirurghi pediatrici rimuovono la sezione di uretra interessata dal restringimento unendo poi le due estremità rimaste. Per i reni sarebbe meno oneroso se si riuscisse a inserire uno stent con cui allargare il lume dell’uretra e risolvere l’ostruzione direttamente al feto. 

 

Ecco che i ricercatori dell’istituto svizzero hanno sviluppato un metodo per produrre strutture che misurano fino a meno di 100 micrometri in diametro (ovvero 0,1 millimetri): “Abbiamo stampato lo stent di dimensioni che sono 40 volte inferiori di quelli prodotti finora”, spiega l'autrice dello studio, Carmela De Marco. Questo tipo di stampa può essere usato anche per creare altre strutture. De Marco e colleghi hanno ad esempio ottenuto delle eliche di idrogel riempite di nanoparticelle magnetiche. In un campo magnetico rotante queste microstrutture cominciano a girare come dei flagelli batterici artificiali (i flagelli sono delle strutture simili a code con cui i batteri riescono a muoversi).

 

Tuttavia i ricercatori sottolineano come si sia ancora lontani dalla possibilità di impiegare questi micro-stent negli ospedali. Sono necessari ulteriori studi prima su modelli animali e poi su bambini con difetti congeniti del tratto urinario tuttavia “crediamo fermamente che i nostri risultati possono aprire la porta allo sviluppo di nuovi strumenti per la chirurgia mininvasiva”, conclude De Marco.

 

Foto: Carmela de Marco / ETH ZurichCarmela de Marco / ETH Zurich

di red.
Pubblicato il 09/08/2019