it.freepikGrazie a nanoprismi d’oro sarà possibile rigenerare i tessuti. Ma, facciamo un passo indietro: la medicina rigenerativa ha sempre cercato risposte innovative per promuovere la guarigione delle ferite e il ripristino delle funzionalità dei tessuti danneggiati. Una delle domande più affascinanti in questo campo è se sia possibile utilizzare la luce per guarire una ferita. La risposta arriva da uno studio all’avanguardia condotto dall’Istituto di Scienze Applicate e Sistemi Intelligenti “Eduardo Caianiello” del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Pozzuoli (Cnr-Isasi).
L’innovazione dei nanoprismi d’oro
Il gruppo di ricerca Nanobiomolecular del Cnr-Isasi ha dimostrato che è possibile promuovere il processo di rigenerazione tissutale attraverso l’uso di nanoprismi di oro, attivati dalla luce nel vicino infrarosso (NIR). Questo studio rivoluzionario, pubblicato su Advanced Functional Materials, è stato realizzato in collaborazione con l’Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (Saragozza, Spagna).
Come funziona la rigenerazione con i nanoheaters
La ricerca ha evidenziato che piccole quantità di calore generate dai nanoprismi di oro, quando illuminati da luce infrarossa, possono favorire la rigenerazione cellulare. Questo avviene tramite l’attivazione delle cellule staminali. Claudia Tortiglione, ricercatrice del Cnr-Isasi e coordinatrice del gruppo italiano, spiega: “Uno degli obiettivi della medicina rigenerativa è riattivare le cellule staminali nel tessuto lesionato, promuovendo processi che portano alla rigenerazione del tessuto piuttosto che al semplice riparo, che raramente riesce a ripristinare la morfologia e la funzionalità originali”.
Stimoli fisici e rigenerazione delle ferite
In tutti gli organismi viventi, la rigenerazione è influenzata da fattori genetici e biochimici a livello cellulare. Tuttavia, è anche regolata da stimoli fisici come calore, campi elettrici e luce. Questi stimoli giocano un ruolo fondamentale nel coordinare un grande numero di cellule nel processo di guarigione delle ferite. 
“L’effetto dell’esposizione alla luce o al calore nel favorire la rigenerazione è ben noto, e nella nostra quotidianità applichiamo impacchi caldi o cerotti termici per ridurre l’infiammazione, alleviare il dolore e migliorare la circolazione sanguigna”, continua Tortiglione.
Esperimenti su hydra vulgaris
Per dimostrare l’efficacia dei nanoheaters, il team ha concentrato i propri studi su esemplari di Hydra vulgaris, un organismo invertebrato noto per il suo elevato potenziale di rigenerazione tessutale. Gli esperimenti hanno rivelato che il trattamento con nanoheaters aumenta la velocità di rigenerazione della testa, la capacità riproduttiva e il tasso di proliferazione delle cellule staminali dell’animale.
Implicazioni per la medicina umana
“Lo studio delinea i meccanismi molecolari alla base dell’aumentata efficienza di rigenerazione, identificando i geni chiave dello sviluppo e i geni coinvolti nella risposta allo stress termico che vengono riattivati grazie all’illuminazione dei nanoprismi”, aggiunge Tortiglione. Inoltre, mediante analisi termografica, è stata stimata la quantità di calore prodotta dai nanoheaters intracellulari, rivelando Hydra come un termometro vivente per testare le prestazioni di questi materiali innovativi.
Una nuova frontiera della medicina rigenerativa
I risultati di questa ricerca, situati tra nanofotonica e biologia rigenerativa, evidenziano una nuova funzione dei nanoheaters nel controllo dei meccanismi molecolari alla base della staminalità cellulare. Questo apre nuove strategie in medicina rigenerativa, offrendo la possibilità di utilizzare la luce per la guarigione delle ferite.
Prospettive future
La possibilità di guarire una ferita con la luce non è più solo una visione futuristica, ma una concreta prospettiva grazie ai recenti sviluppi nel campo dei nanomateriali e della medicina rigenerativa. Le scoperte fatte dal Cnr-Isasi in collaborazione con l’Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón rappresentano un passo avanti significativo, avvicinando sempre più la luce a diventare uno strumento terapeutico di primaria importanza nella guarigione delle ferite.
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