Il nuovo materiale per le protesi riduce il rischio di infezione

Un nuovo materiale germicida utilizzato negli impianti potrebbe prevenire, tra le altre cose, le infezioni nelle protesi del ginocchio e dell’anca. Il materiale garantisce inoltre una migliore adesione dell’impianto all’osso.

I ricercatori della Washington State University negli Stati Uniti hanno sviluppato un nuovo materiale per impianti che uccide i batteri. La loro ricerca ha dimostrato che la sostanza elimina l’87% dei comuni ceppi batterici. questo lavoro Recentemente apparso sulla rivista scientifica Giornale internazionale di industrializzazione estrema.

Nei Paesi Bassi, i medici installano circa 30.000 nuove ginocchia e 40.000 nuove anche ogni anno. Le infezioni degli impianti sono uno dei motivi principali del fallimento della procedura e richiedono un trattamento intensivo e a lungo termine per i pazienti. L’infezione precoce, durante o subito dopo la procedura, si verifica nel 2-3% dei casi. Ma l’impianto può ancora infettarsi anni dopo se i batteri derivanti da un’infezione finiscono in altre parti del corpo vicino all’impianto.

Attualmente, gli operatori sanitari somministrano ai pazienti una profilassi antibiotica prima dell’intervento chirurgico per prevenire l’infezione. Poiché questi antibiotici non sono efficaci al 100%, i ricercatori hanno sviluppato una nuova sostanza sintetica che uccide i batteri stessi.

Le protesi attuali sono solitamente realizzate in titanio. A questo i ricercatori hanno aggiunto altri due metalli: rame e tantalio. Quando i batteri entrano in contatto con il rame, le loro pareti cellulari si rompono. Ciò provoca la morte dei batteri. Il tantalio garantisce una crescita sana delle cellule attorno all’impianto, in modo che aderisca meglio all’osso.

I ricercatori hanno realizzato questo materiale utilizzando una stampante 3D. Hanno poi controllato quanto fosse resistente il materiale e quanto fosse battericida. Hanno anche studiato se le particelle metalliche cariche dell’impianto non nuotassero nei tessuti vicini causando problemi. Per studiare tutti questi aspetti, hanno testato le proprietà meccaniche del materiale e condotto esperimenti sui batteri nelle piastre Petri e su animali da laboratorio.

I test hanno dimostrato che il nuovo materiale uccide l’87% dei batteri. Inoltre, il tantalio garantisce che il corpo formi 3,5 volte più osso attorno all’impianto, il che significa che guarisce meglio. Il nuovo materiale era resistente quanto il materiale abituale e le particelle di rame cariche non causavano infiammazioni nei topi.

87 per cento

Secondo il medico ortopedico Rob Nielsen Dal Leiden University Medical Center, è un buon inizio che la sostanza uccida l’87% dei batteri, ma non è ancora sufficiente. “Quindi il 13% dei batteri non muore”. I batteri rimanenti aumenteranno notevolmente. Per prevenire effettivamente l’infezione, dovremo orientarci verso una sostanza che uccida il 99,999% dei batteri.

Inoltre, restano da risolvere una serie di questioni importanti, afferma Nielsen. Nelle protesi attuali, la parte dell’articolazione artificiale attaccata all’osso è solitamente realizzata in titanio e talvolta in tantalio. La testa dello stelo protesico, invece, è spesso realizzata in cromo/cobalto o ceramica, poiché questi materiali si usurano meno rapidamente. La domanda è se sia possibile aggiungere a questi materiali anche particelle di rame battericide. In caso contrario, i batteri continueranno a depositarsi sulla punta della protesi.

I ricercatori dovranno anche vedere se l’effetto battericida sarà ancora presente nel tempo. Ciò è necessario per prevenire successive infezioni.

Tuttavia, secondo Nielsen, il materiale ha del potenziale. “È positivo che in questo studio abbiano dimostrato che l’adesione all’osso funziona ancora bene con l’aggiunta di rame. Altrimenti i batteri moriranno, ma l’impianto sarà allentato. Il trucco ora è migliorare l’effetto antibatterico.”