Nuovi adsorbenti per malattie potenzialmente letali
L’emoadsorbimento è un modo per eliminare molecole tossiche dal sangue dei pazienti, attraverso il passaggio a contatto diretto con un materiale adsorbente contenuto in un dispositivo medico extracorporeo. La scarsa biocompatibilità di adsorbenti non rivestiti attualmente viene risolta ricoprendo granuli adsorbenti con rivestimenti emocompatibili, ma tale sistema può rendere meno efficiente l’eliminazione delle tossine. Il progetto MEAD-ET (Novel medical adsorbents for extracorporeal treatment of life threatening conditions) ha sviluppato nuovi adsorbenti e poi li ha testati in termini di compatibilità ematica ed efficienza di adsorbimento nelle applicazioni mediche. Durante i primi 24 mesi del progetto, MEAD-ET ha sviluppato, ottimizzato e caratterizzato materiali di carbone attivo (ACM), che poi sono stati ulteriormente attivati utilizzando un processo di attivazione per vapore surriscaldato. La caratterizzazione di questi ACM, mediante analisi con microscopia elettronica e porosimetria, ha fissato gli effetti di attivazione sul materiale di carbonio, producendo lo sviluppo di un’ulteriore struttura di nanopori e una maggiore area di superficie. Gli scienziati hanno rivestito le gocce di carbonio con molecole biocompatibili, come il destrano; hanno testato ACM rivestiti e non rivestiti in termini di capacità di adsorbimento per una serie di tossine marcatori, come: bilirubina, albumina, creatinina, citochine, vitamina B12 e blu di metilene. I risultati hanno indicato che un’ulteriore attivazione di ACM aumentava l’area superficiale, il volume di nanopori e migliorava la capacità di adsorbimento per le molecole marcatori. Invece, un rivestimento di destrano (5-30 % del peso dell’ACM) ha ridotto effettivamente l’assorbimento di tali molecole; un rivestimento parziale del 5 % ha conservato la capacità di adsorbimento, con il vantaggio di ridurre al minimo la produzione di fini (particelle fini) e l’adsorbimento di albumina. L’emocompatibilità e la citotossicità delle gocce rivestite con destrano è stata studiata sulla base delle linee guida ISO. Gli esami di citotossicità hanno suggerito che i materiali con rivestimento variabili per porosità variabili o superficie non hanno alcun effetto significativo sui risultati ottenuti; l’ACM non è considerato non citotossico alle cellule. Anche i materiali parzialmente rivestiti non hanno attivato la risposta infiammatoria e pertanto potrebbero essere considerati emocompatibili, con il rivestimento con destrano che riduce l’adsorbimento di fibrinogeno e la generazione di complementi; se ne evince che l’ACM rappresenta uno sviluppo continuativo per applicazioni di emoadsorbimento. Il progetto ha concluso che la scelta del materiale ottimale per un’applicazione relativa alla purificazione del sangue è costituita da un punto di equilibrio tra la quantità di rivestimento (per garantire una valida emocompatibilità) e una ridotta produzione di fini, senza ostacolare le proprietà di adsorbimento. I risultati del progetto sono stati esposti in varie pubblicazioni, una conferenza internazionale di progetti congiunti all’University of Brighton e un laboratorio di studio del progetto presso l’Accademia nazionale delle scienze dell’Ucraina. Le attività in corso di questo progetto si stanno occupando di gravi problemi di salute e del miglioramento della qualità di vita dei pazienti, accanto alla riduzione dell’onere finanziario per il servizio sanitario. Rientrano tra le applicazioni possibili l’insufficienza renale ed epatica, la sepsi, l’infiammazione sistemica e le malattie immunodipendenti.
