Il titanio appositamente rivestito riduce il rischio di coaguli sulle protesi

19 maggio 2023

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dell'Università Friedrich Schiller di Jena

Un gruppo di ricerca internazionale guidato dall’Università tedesca di Jena ha ora sviluppato un approccio promettente per ridurre significativamente la coagulazione del sangue sul titanio, materiale della valvola cardiaca.

Ogni anno in Germania vengono impiantate circa 25.000 valvole cardiache artificiali perché la valvola cardiaca originale è danneggiata, ad esempio, da un'infezione. Le valvole cardiache meccaniche sono realizzate, tra gli altri materiali, in biossido di titanio e durano molti anni. Tuttavia, poiché il sangue tende a coagularsi a contatto con queste superfici di materiale, esiste il rischio che si formino coaguli di sangue sulla superficie delle valvole cardiache meccaniche. Ciò può diventare pericoloso per la vita se tali coaguli di sangue si staccano dai materiali. Per questo motivo, la maggior parte delle persone con valvole cardiache meccaniche assume farmaci per tutta la vita per ridurre la coagulazione del sangue.

Un gruppo di ricerca internazionale ha ora sviluppato un approccio promettente per ridurre significativamente la coagulazione del sangue sul titanio, materiale della valvola cardiaca. I risultati del team delle Università di Jena, Lipsia (entrambe in Germania) e Illinois Urbana-Champaign (Stati Uniti), guidato dallo scienziato dei materiali Professor Klaus D. Jandt, sono stati ora pubblicati sulla rivista Advanced Healthcare Materials. La rivista riconosce inoltre l'importanza e il potenziale di questa scoperta presentandola sulla copertina di questo numero.

I ricercatori hanno prodotto depositi del fibrinogeno, proteina del sangue, sul biossido di titanio con superfici cristallograficamente orientate in modo diverso. Le superfici del materiale rivestito sono state poi esposte alle piastrine del sangue (trombociti), la cui attività, insieme al fibrinogeno, gioca un ruolo decisivo nella formazione dei coaguli di sangue. Differenze significative nell'attività piastrinica sono state riscontrate sulle superfici del materiale con orientamenti diversi.

"Mentre le piastrine sono molto attive sulle superfici di ossido di titanio (001) e quindi promuovono la coagulazione del sangue, abbiamo riscontrato l'effetto opposto sulle superfici (110)", afferma il Ph.D. studentessa Maja Struczynska. "La ragione di ciò è il diverso comportamento del fibrinogeno sulle superfici del materiale."

"Il meccanismo di questo effetto è fisico", afferma il prof. Jandt. "Il fibrinogeno adotta una piega specifica sulla superficie più idrofobica (110) con bassa energia superficiale, che a sua volta limita l'accesso delle sequenze di aminoacidi primari riconosciute dalle piastrine, minimizzando così la loro adesione." Jandt vede un enorme potenziale nell'applicazione di questi materiali alle valvole cardiache, poiché dovrebbe ridurre il rischio di formazione di coaguli di sangue e complicazioni associate, e quindi essere di beneficio per le persone colpite.

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