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Nuova frontiera della biomeccanica: un muscolo ingegnerizzato apre nuove possibilità per il controllo avanzato delle protesi
Redazione InnovationCity Un team di ricerca multidisciplinare italiano ha sviluppato un'interfaccia neurale rigenerativa (RPNI) di nuova generazione, combinando medicina rigenerativa e ingegneria dei tessuti. L'innovazione apre nuove prospettive per il controllo naturale e intuitivo delle protesi bioniche avanzate.
L'innovazione nel campo della medicina rigenerativa e della protesica raggiunge un nuovo traguardo grazie allo sviluppo di una interfaccia neurale periferica rigenerativa (RPNI - Regenerative Peripheral Nerve Interface) avanzata, frutto della collaborazione tra Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, Centro Protesi INAIL, Istituto Ortopedico Rizzoli e Istituto Italiano di Tecnologia – IIT. Lo studio, pubblicato sulla rivista scientifica Bioactive Materials, presenta un costrutto muscolare ingegnerizzato - un "neo-muscolo" - ottenuto combinando mioblasti (precursori staminali) e biomateriali piezoelettrici avanzati.
Il dispositivo, connesso chirurgicamente a un nervo periferico in un modello preclinico di danno neurale, stabilisce una connessione funzionale tra tessuto nervoso e tessuto muscolare. L'approccio combina strategie di ingegneria dei tessuti e di protesica: per promuovere la maturazione del muscolo e la sua integrazione con il sistema nervoso, i ricercatori hanno introdotto particelle piezoelettriche all'interno del costrutto, capaci di generare segnali elettrici quando stimolate meccanicamente tramite ultrasuoni pulsati, una tecnologia non invasiva.
La ricerca introduce due principali novità: è il primo caso documentato di interfaccia neurale Peripheral Regenerativa realizzata attraverso l'ingegneria dei tessuti e successivamente impiantata, ed evidenzia come la stimolazione ad ultrasuoni di materiali piezoelettrici favorisca la maturazione del tessuto muscolare e la rigenerazione del tessuto nervoso.
Questo risultato costituisce una base fondamentale per il futuro controllo delle protesi avanzate, consentendo di acquisire e amplificare i segnali provenienti dal sistema nervoso residuo del paziente. I costrutti muscolari sviluppati potrebbero agire come veri e propri amplificatori biologici dei segnali nervosi, consentendo l’esecuzione di movimenti più complessi.
La sfida successiva è trasferire queste tecnologie alla pratica clinica, integrando chirurgia, neuroingegneria e protesica avanzata per realizzare una nuova generazione di protesi bioniche dotate di numerosi gradi di libertà e controllabili in modo naturale dai pazienti.
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