Cartilagine delle ginocchia, nuovo idrogel incredibilmente elastico e resistente potrebbe sostituirla

Circa un etto di questo nuovo idrogel può resistere ad un peso di più di 45 kg senza deformarsi o danneggiarti nessun modo (credito: Duke University)

Un materiale che potrebbe sostituire la cartilagine tra le ossa del ginocchio è stato creato da un team di ricercatori della Duke University. Imitare quel sottile e scivoloso strato di cartilagine che si interpone tra le articolazioni del ginocchio ha sempre rappresentato una sfida per tutti gli ingegneri dei materiali e quelli biomedici.
La cartilagine in questa particolare articolazione risulta infatti estremamente morbida ed elastica ma al tempo estremamente resistente tanto che può resistere al peso anche di una persona oversize da diverse centinaia di chili di peso.

Ora i ricercatori della Duke affermano di avere ideato un idrogel sperimentale che risulterebbe il primo ad essere caratterizzato da entrambe le qualità: elasticità e resistenza.
Questo gel “incredibilmente forte”, come definito nel comunicato stampa apparso sul sito della stessa Duke, è fatto per il60% d’acqua ma l’aspetto più interessante sta nel fatto che un singolo pezzo delle dimensioni di 1/4 di libbra (circa 0,11 kg) può arrivare a sopportare un peso da 100 libbre (circa 45 kg) senza particolari problemi nel senso che non perde forma, non si deflette e non si strappa.

E, sempre secondo i ricercatori, non si logora nel tempo, caratteristiche che lo rendono il candidato perfetto per sostituire la complessa cartilagine del ginocchiof, cosa che darebbe inalmente sollievo a milioni di persone che debbono ricorrere alla chirurgia di sostituzione del ginocchio per riparare le cartilagini danneggiate.
Sono decenni che gli scienziati stanno lavorando su idrogel di varia natura proprio per sostituire la cartilagine del ginocchio ma i progressi in questo specifico settore non sono stati molto grandi.

“Abbiamo deciso di realizzare il primo idrogel che ha le proprietà meccaniche della cartilagine”, spiega Ben Wiley, uno degli scienziati che ha guidato il team di studio insieme a Ken Gall.
Di cosa è fatto questo nuovo idrogel? Da due reti polimeriche intrecciate, una composta da fili elastici e l’altra da fili più rigidi. Entrambe hanno cariche negative lungo la loro lunghezza, il tutto rinforzato con una maglia di fibre di cellulosa. Ne consegue un gel allungabile ma resistente che può essere anche schiacciato proprio grazie al fatto che le cariche negative si respingono e si attaccano all’acqua permettendo al gel di tornare alla sua forma originale.

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