Un team di ricercatori ha sviluppato un neo-muscolo ingegnerizzato che potrebbe rivoluzionare il controllo delle protesi. La tecnologia, frutto di una collaborazione tra Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, Centro Protesi INAIL, Istituto Ortopedico Rizzoli e Istituto Italiano di Tecnologia – IIT, combina medicina rigenerativa e protesica per creare un’interfaccia neurale periferica rigenerativa (RPNI). Questa innovazione permette una connessione funzionale tra tessuto nervoso e tessuto muscolare, aprendo nuove possibilità per le protesi bioniche.
Un approccio integrato tra ingegneria tissutale e protesica
Il neo-muscolo è stato ottenuto combinando mioblasti, precursori staminali del tessuto muscolare, con biomateriali innovativi. Questi materiali, arricchiti da particelle piezoelettriche, generano segnali elettrici in risposta a stimoli meccanici. La stimolazione esterna è stata realizzata attraverso ultrasuoni pulsati, una tecnologia non invasiva già utilizzata in ambiti biomedicali, ma sfruttata in modo innovativo in questo studio. La combinazione tra ultrasuoni e particelle piezoelettriche favorisce la maturazione del tessuto muscolare e la rigenerazione del tessuto nervoso. Questo risultato rappresenta un elemento chiave per il controllo delle protesi avanzate, permettendo di acquisire e amplificare i segnali provenienti dal sistema nervoso residuo dell’amputato. L’obiettivo a lungo termine è la realizzazione di protesi bioniche dotate di numerosi gradi di libertà e controllabili in modo naturale.
Un passo avanti verso protesi controllate in modo naturale
Il team ha testato il neo-muscolo in un modello preclinico di danno neurale, collegandolo chirurgicamente a un nervo periferico. Questa connessione ha dato origine a una funzionalità tra tessuti, un passo importante verso l’integrazione tra chirurgia, neuroingegneria e protesica avanzata. “La sfida successiva è trasferire queste tecnologie dalla ricerca alla pratica clinica”, sottolinea Paolo Sassu, chirurgo ortopedico dell’Istituto Ortopedico Rizzoli.
La ricerca introduce due importanti novità scientifiche: la prima è il primo caso documentato di interfaccia neurale periferica rigenerativa realizzata attraverso ingegneria tissutale. La seconda è la combinazione tra particelle piezoelettriche e ultrasuoni, che favorisce sia la maturazione del tessuto muscolare che la rigenerazione del tessuto nervoso. Questo risultato potrebbe aprire nuove frontiere nella bionica e nella ricostruzione avanzata degli arti.
Emanuele Gruppioni, direttore tecnico del Centro Protesi INAIL, spiega che i costrutti muscolari sviluppati potrebbero agire come amplificatori biologici dei segnali nervosi, consentendo movimenti sempre più complessi. “Una rete di interfacce neurali rigenerative potrebbe fungere da collegamento stabile tra sistema nervoso e dispositivo protesico”, aggiunge. Questo approccio potrebbe migliorare significativamente la qualità della vita delle persone con amputazione, rendendo le protesi più intuitive e reattive. La ricerca, pubblicata sulla rivista internazionale Bioactive Materials, rappresenta un’importante novità scientifica. È il primo caso documentato di interfaccia neurale periferica rigenerativa realizzata attraverso ingegneria tissutale e successivamente impiantata e connessa a un nervo periferico. L’innovazione potrebbe aprire nuove frontiere nella bionica e nella ricostruzione avanzata degli arti.
