Cerotto cardiaco modellato al computer contrasta stiramento muscolare del cuore dopo infarto

I cuori con il nuovo cerotto rimodellato al computer (seconda colonna da sinistra) hanno subito uno stiramento minore rispetto a quelli senza cerotto (colonna all'estrema sinistra) e rispetto ai cuori rattoppati in maniera non ottimale (colonne di destra) (credito: Brown/Fudan/Soochow Universities)

Un cerotto adesivo meccanico che può supportare il tessuto cardiaco danneggiato e che può ridurre lo stiramento del muscolo cardiaco, caratteristiche comuni dopo un infarto, è stato sviluppato da un gruppo di ricercatori della Brown University.
Nello studio, pubblicato su Nature Biomedical Engineering, è descritta questa sorta di “patch” fatta a base diidrogel e acqua che è stata sviluppata tramite simulazione computer. Le stesse proprietà meccaniche del “cerotto” sono state messe a punto tramite modelli computerizzati.

Il cerotto è stato già testato sui ratti e si è rivelato utile nel prevenire il rimodellamento del ventricolo sinistro. Dopo l’infarto, infatti, la funzione della camera di pompaggio del cuore può essere ridotta a causa di una modifica strutturale del muscolo cardiaco il quale tende ad appiattirsi e a stirarsi.
Non è la prima patch che può essere posizionata direttamente sul cuore e che può aiutare a ridurre lo stiramento del muscolo cardiaco ma è senz’altro la prima che è stata modellata quasi unicamente tramite l’utilizzo di modelli computerizzati.

L’utilità di un cerotto del genere è spiegata da Huajian Gao, professore di ingegneria presso la Brown e uno degli autori dello studio: “L’idea è di fornire un supporto meccanico per il tessuto danneggiato, che si spera dia una possibilità di guarire”.
Non è facile ingegnerizzare patch del genere, come spiega lo stesso scienziato: se il materiale è troppo rigido si può limitare il movimento del cuore mentre se è troppo morbido non fornirà abbastanza supporto.

C’è bisogno di un certo livello di meccanicità del cerotto difficile da calcolare e proprio per questo stavolta gli scienziati hanno fatto ricorso al computer per capire preventivamente il funzionamento del cerotto modellando la normale funzione cardiaca, ossia l’espansione la contrazione, e osservando come questo cerotto influenzasse questa funzione.

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