Pielea nu este doar un înveliș al corpului. Este unul dintre cele mai sofisticate sisteme senzoriale pe care le avem, capabil să simtă atingerea, presiunea, temperatura și pericolul. Tocmai de aceea, una dintre marile mize ale bioingineriei moderne, atunci când vine vorba de înlocuirea unui țesut pierdut, este să refacă măcar o parte din funcțiile lui. Cercetătorii lucrează cu hidrogelurile inteligente și ceea ce cercetarea internațională numește tot mai des „electronic skin” sau „e-skin”.
În această direcție se înscrie și proiectul „Piele artificială: inovație în materiale inteligente”, dezvoltat la Universitatea Națională de Știință și Tehnologie POLITEHNICA București de doctorandul Cosmin Pauliuc. Cercetarea i-a adus o bursă de excelență pentru inovație în cercetare științifică - Bioinginerie Medicală, acordată de Senatul Științific al Fundației Dan Voiculescu pentru Dezvoltarea României, în cadrul Poli ChemistryFEST, eveniment susținut de Senatul Științific al fundației în calitate de partener științific.
Ideea din spatele proiectului este una care, până nu demult, părea mai degrabă science-fiction: un material capabil să imite unele funcții ale pielii umane. Hidrogelul dezvoltat în laborator reacționează atunci când este atins, apăsat sau întins, iar aceste modificări sunt transformate în semnale electrice. Într-un scenariu viitor, asemenea materiale ar putea fi integrate în proteze inteligente, astfel încât utilizatorul să primească informații tactile mai apropiate de experiența naturală.
Cosmin Pauliuc explică miza practică a proiectului: „Acest produs ar trebui să simuleze efectiv pielea naturală a unui om și poate acoperi protezele, spre exemplu, în cazul unor persoane care au suferit accidente și în urma accidentelor au avut o amputație.” În spatele acestei formulări stă însă multă muncă de laborator. „Noi am început să modulăm chimic materialul astfel încât să avem proprietățile pe care noi le dorim și de atunci am ajuns la această formulare, la această inovație”, spune el.
Aici merită făcută o distincție importantă, pentru că în jurul expresiei „piele artificială” circulă adesea multă confuzie. În medicina regenerativă, termenul poate însemna substitute cutanate pentru răni și arsuri. În bioelectronică, el este folosit și pentru materiale care încearcă să reproducă unele funcții senzoriale ale pielii. Proiectul de la POLITEHNICA București se așază în această a doua direcție: materiale polimerice inteligente, cu potențial de a transforma atingerea și presiunea în semnale electrice utile biomedical.
Domeniul este unul real și foarte dinamic la nivel internațional. Laboratoare din SUA, Marea Britanie, Singapore, Coreea de Sud sau Hong Kong lucrează de ani buni la piele electronică, hidrogeluri tactile și sisteme capabile să reacționeze la presiune ori la stimuli nocivi. Ce rămâne încă dificil este integrarea stabilă cu sistemul nervos, durabilitatea pe termen lung, biocompatibilitatea impecabilă și transformarea unui demonstrator de laborator într-o soluție clinică folosită în practică.
Tocmai de aceea, valoarea proiectului românesc stă în faptul că intră într-unul dintre cele mai promițătoare fronturi ale medicinei materialelor inteligente. Horia Iovu, prorector cu activitatea de cercetare științifică, a punctat foarte clar importanța direcției: „Inovația lui este foarte importantă pentru că asigură compatibilitatea pieii artificiale pe care el a obținut-o din niște hidrogeluri cu restul organismului.”
Și pentru medicina reconstructivă există o miză evidentă. Cristina Orbeci, decanul Facultății de Inginerie Chimică și Biotehnologie, amintește cât de mare este nevoia de soluții noi în această zonă: „Este unul dintre proiectele de succes dezvoltate în facultatea noastră. Medicina are atât de multă nevoie de transplant în general, dar și transplantul de piele, dacă ne referim doar la situațiile de arși din ultimii ani.” Literatura medicală este prudentă aici: hidrogelurile și substitutele cutanate sunt relevante pentru tratamentul rănilor și al arsurilor, dar nu există încă un substitut perfect al pielii naturale. Tocmai din acest motiv, fiecare pas nou în zona biomaterialelor contează.
Premiul acordat de Senatul Științific al Fundației Dan Voiculescu pentru Dezvoltarea României vine, în acest context, ca un sprijin exact acolo unde cercetarea are cel mai mult nevoie: între laborator și aplicația practică. Mihnea Costoiu, rectorul universității, afirmă că: „Pielea artificială este o soluție, evident trebuie lucrat, dar este genul de proiect care este susținut de universitate. Important este să ajungem la momentul în care aceste soluții să pot să fie preluate de medici și implementate.”
Pentru medicina longevității și pentru bioingineria orientată spre calitatea vieții, astfel de proiecte spun că viitorul înseamnă – în cazul unei traume – recuperarea unei relații mai firești cu propriul corp și cu lumea din jur.
Dieta care protejează creierul și încetinește îmbătrânirea cognitivă
