mercoledì 3 gennaio 2018

SINTESI FINALE

(A ogni parte in evidenza corrisponde un post del blog)

Per definizione, la pelle artificiale è un sostituto cutaneo biologicamente attivo. La ricerca si è inizialmente improntata su una ricerca linguistica sui vari modi di chiamarla nel mondo, per poi successivamente impostare una mappa concettuale per definire i concetti che le vengono più comunemente associati.

Un primo articolo di giornale parla del suo uso combinato con sensori piezoelettrici per replicare la sensibilità del suo corrispettivo naturale, costituito da determinati elementi che vengono riprodotti fedelmente per rendere il suo funzionamento il più possibile simile all’originale. I sostituti dermici infatti, hanno largo uso in medicina poiché accelerano il processo di guarigione. La sua forma è del tutto simile a quella umana, ma priva di qualsivoglia cicatrice o segno d’età, poiché riprodotta in laboratorio e quindi vergine. Viene infatti anche impiegata nel ringiovanimento, in quanto la pelle è visivamente la parte del corpo più soggetta all’invecchiamento.

La principale funzione della pelle artificiale è (in campo medico) quella di supplire alla mancanza di tessuto epiteliale a causa ulcere, ustioni, rimozione di tumori etc., ma la ritroviamo ampiamente anche nella robotica, campo sempre più interessato a creare delle macchine il più possibile simili agli esseri umani. Alcuni ricercatori hanno infatti creato una pelle estremamente allungabile e conla capacità di illuminarsi per rivestire androidi in grado di mostrare temperatura e pulsazioni di un paziente. Un androide tutto italiano viene dall’IIT di Genova e si chiama iCub, ed è un robot bambino che, oltre a possedere le facoltà di sentire, parlare e vedere, è anche dotato di una pelle costituita da 5 mila sensori di pressione che gli permettono di percepire anche temperatura e rugosità degli oggetti, stando ad alcuni esami preliminari. Nell’Università di Stanford, un team guidato da Zhenan Bao ha addirittura creato una pelleartificiale in grado di mandare dei segnali di pressione al cervello.

Per quanto riguarda la pelle artificiale nella cultura, la ritroviamo in una poesia di Sachin Ketkar, che la definisce come i vestiti a cui ricorriamo quando ‘siamo a corto’ della nostra pelle originaria. Un libro del dottor Robert Norman, primario di dermatologia, ce la narra attraverso gli occhi dei suoi pazienti che la abitano. Etinne Lommen invece preferisce raccontarcela attraverso un saggio medico sui vantaggi che possono derivarne. Tatooartist Magazine ha invece creato un libro per tatuatori in erba che preferiscono non danneggiare la pelle di malcapitati amici o volontari, con le pagine in pelle artificiale che forniscono un valido eserciziario. Nell’ambito musicale, i London Elektricity le hanno dedicato una canzone di genere Drum and Bass, mentre in quello cinematografico, Ex Machina racconta quanto può essere decisiva nel rendere un androide in tutto e per tutto simile ad un umano. Gli androidi sono i protagonisti prediletti nei manga e nei fumetti, come testimoniano una serie di opere dai toni Cyberpunk. Anche nei reality show ha la sua rilevanza: in Face Off i partecipanti si sfidano in gare di trucco cinematografico e utilizzano surrogati di pelle.

La ricerca si sposta successivamente su un’analisi di costi, dimensioni e tempistiche nella realizzazione di tessuti epiteliali in laboratorio, e in un’analisi statistica sui risultati portati dal loro utilizzo nella cura delle ustioni fino al 70% del corpo, che rivela il successo ottenuto nell’abbattimento dei tassi di mortalità. Nel campo della robotica, alcuni grafici mostrano il funzionamento e la risposta dei sensori piezoelettrici nell’interfaccia tra umano e macchina, mentre altri rivelano le difficoltà meccaniche in fase di applicazione e le risposte neuronali ottenute. Per quanto riguarda le specifiche, una scheda prodotto e un video di Integra ne specifica le condizioni d’uso in campo medico, oltre a diverse altre informazioni al riguardo. Il controllo qualità si muove anche nel limitare i test sugli animali, attraverso la Tomografia a Coerenza Ottica.

Nella simbologia la pelle artificiale non ha una valida rappresentazione nell’immaginario comune, se non attraverso l’uso della mano (simbolo per eccellenza del tatto) attraversata da circuiti.

Il rischio in cui si può incappare innestando della cute sintetica è quello dell’insorgenza di infezioni e rigetto da parte del sistema immunitario. A ciò si può ovviare ricorrendo a delle alternative come l’utilizzo di pelle bioingegnerizzata, terapia a pressione negativa e la pistola e cellule epiteliali. Nonostante tutto, la pelle artificiale ha il vantaggio di semplificare notevolmente la cura della ferita rispetto agli allotrapianti.  

Le nuove tecnologie stanno facendo passi da gigante. Partendo dall’utilizzo di materie prime come rifiuti medici (prepuzi dei neonati circoncisi) si posso ricavare enormi fogli di tessuto epiteliale. In Corea del Sud hanno creato una pelle elettronica in grado di percepire suoni, pressione e temperatura meglio di un dispositivo touch screen, così come nell’Università di Stanford. In Giappone, Takashi Tsuji è riuscito a realizzare, partendo dalla gengiva di un topo, una pelle provvista di follicoli piliferi e ghiandole sudoripare. Il grafene viene utilizzato nella produzione di sensori di pressione, e il calo dei costi ne incita lo sviluppo. In Cina, si sta già pensando a un modo di stamparla 3D, attraverso la tecnica del bioprinting. Chissà a cosa si arriverà nei prossimi anni. 

Le industrie produttrici offrono una vasta gamma di prodotti farmaceutici. La prima mai realizzata, porta il marchio di Integra®, ma sicuramente Dermagraft® è tra le più utilizzate, fornendo addirittura online un video perla sua preparazione.

Nel linguaggio straniero la parola pelle assume dei significati più ampi: la parola ‘pelle’ e la parola ‘cuoio’ nella lingua inglese e spagnola abbracciano molti più concetti rispetto all’italiano, che presenta molte più parole per descrivere la pelle nello specifico (pelle, cuoio, cute, pelliccia) come mostrato in tabella.

Da uno studio sui luoghi in cui emergono il maggior numero di scoperte e creazioni di nuovi tipi di pelle, di sicuro spiccano le università e gli istituti di ricerca. Ripercorrendo la storia della pelle artificiale, emergono una serie di nomi autorevoli soprattutto nell’Italia dei secoli passati. Personaggi di punta sono il dottor John F. Burke e il dottor IoannisV. Yannas, i creatori della prima pelle artificiale (Integra).

La pelle sintetica vieneutilizzata da gravi ustionati, chi presenta ferite molto estese o ulcere che non guariscono mai, chi ha subito asportazioni arti o carcinomi o chi, semplicemente, desidera semplicemente vestire una nuova pelle, che dia un aspetto più giovane e fresco. Chi, insomma, ha il bisogno più o meno estremo di cambiare pelle, perché quella posseduta non è più in grado di soddisfare le loro esigenze. Una mappatura dei clientidi Integra rivela che la stragrande maggioranza di loro risiede in America, con qualcuno in Alaska e nelle isole Hawaii.

La ricerca ha portato allo sviluppo di nuovi modelli di pelle artificiale che simulano il comportamento della pelle umana in tutto e per tutto. A Napoline è stato ricreato uno per avere la possibilità di testare meglio cosmetici e farmaci, anche per ridurre i test sugli animali a seguito della nuova legge. Esiste anche un modello di pelle elettronica indossabile creato per monitorare la propria salute, sviluppato in Giappone.
Per quanto riguarda i brevetti, quello della pelle elettronica risale al 2013, che la fornisce anche di touch screen e sensori di pressione. Quello della pelle artificiale dotata di uno strato elastomerico invece, è del 1987. Ce ne sono di numerosi registrati, molti dei quali utili per l’ingegneria biomedica e tissutale. A Genova ne è stata brevettata una low-cost dotata anche di sensori di pressione.

La mostra HIDE racchiude in sé tutte le metafore associate alla pelle, al senso di protezione, di identità. I Nativi Americani le davano un significato quasi magico, multi-sfaccettato, complesso. Tutto questo viene raccontato attraverso una serie di opere tattili e visive, esponendo quello che avviene sotto la sua superficie.


Alla fine della ricerca effettuata vi è un abbecedario riassuntivo, e in più illustrato, un sunto che descrive tutto il percorso effettuato per colmare la mancanza della pelle negli esseri umani e nelle macchine, importantissima nel relazionarsi al mondo. Senza di essa siamo fragili e scoperti, è il nostro vestito che ci protegge, che nasconde le nostre debolezze. È anche un’importante strumento di caratterizzazione, il colore ci colloca in un’area geografica, indica il nostro stato di benessere o di malessere, i segni su di essa raccontano la nostra storia, i tatuaggi che decidiamo di incidervi rivelano la nostra personalità. Ma soprattutto, è un grandissimo strumento di comunicazione verso l’esterno. Per molti di noi, il primo più bel contatto con il mondo è stato l’abbraccio di nostra madre, ed è grazie alla nostra pelle che ne abbiamo percepito il calore e la morbidezza. 

[CC] Abbecedario illustrato

A come Apligraf

B come Burke

C come Collagene

D come Dermagraft

E come E-Skin

F come FDA

G come Grafene

come Integra

M come MIT

come Nanotecnologia

O come OrCel

Q come Quay Day Spa

R come Robot

T come Takao Someya

U come Ustione

V come Vitro

come Zhenan Bao

[BB] Un abbecedario della pelle artificiale

A come Apligraf
B come Burke
C come Collagene
D come Dermagraft
E come E-Skin
F come FDA
G come Grafene
I come Integra
M come MIT
O come OrCel
Q come Quay Day Spa
R come Robot
T come Takao Someya
U come Ustione
V come Vitro
Z come Zhenan Bao

martedì 2 gennaio 2018

[AA] La pelle come materiale e metafora.




Per le genti Native, la pelle abbraccia un intero universo di significati. Le funzioni della nostra pelle come una tela su cui possiamo scrivere un messaggio sulla nostra identità, o usarla come uno scudo per proteggerci e nascondere i nostri segreti. Come materiale, la pelle animale o il cuoio hanno avuto una lunga storia nella cultura Nativa. È il ricordo simbolico della storica falsa dichiarazione sullo sfruttamento e la politica razziale. 

Gli artisti selezionati per HIDE attingono da queste strade multi-sfaccettate usando sia i materiali e il concetto di pelle come metafora del problema diffuso che circonda l’identità, la perseveranza e il trauma personale, storico e ambientale. Nei loro lavori interrompono la nostra comprensione della razza, distorcono la nostra percezione di “pelle” e infrangono i paletti artificiali creati da questo potente tema. Piuttosto che nascondere le difficoltà, espongono cosa c’è dietro la superficie.


Sonya Kelliher-Combs, Nadia Myre e Michael Belmore presentano sculture e un insieme di lavori che esplorano la pelle come superficie – rivelatrice, coprente, definita. I lavori di questi artisti risvegliano i sensi, attirando il pubblico in un’esperienza tattile della materialità dei loro lavori così come fanno pensare alla complessa idea che emerge da quest’arte irresistibile. I fotografi invitano a partecipare all’esibizione – Arthus Renwick, KC Adams, Terrance Houle, Rosalie Favell e Sarah Sense – hanno creato una collezione di ritratti che giocano e cambiano le nostre nozioni.


Brevettata a Genova la pelle sintetica



Una pelle artificiale in silicone, in grado di percepire la pressione e soprattutto low-cost. È questo l'ultimo brevetto uscito dai laboratori dall'Istituto Italiano di Tecnologie (Iit) di Genova e che potrebbe presto arrivare sul mercato sotto forma di sensori per atleti, ma con applicazioni vastissime anche nel campo dell'automotive.

Una carrellata di brevetti








[Z2] Il brevetto della pelle artificiale


PELLE ARTIFICIALE


Un bendaggio o una pelle artificiale è formata da uno strato elastomerico che è ricomparso da una ferita fibrosa a contatto con uno strato che è prima costituito da un tessuto e successivamente degradata da un’idrolisitermica o altri trattamenti di degradazione in una forma che non può più ritrasformarsi in tessuto ma che crea un’impalcatura con superficie a contatto con la ferita in cui il danno alla nuova, fragile epidermide è minimizzato.


[Z] Il brevetto della pelle elettronica


SENSORE DI PRESSIONE, 
PELLE ELETTRONICA E 
ATTREZZATURA TOUCH SCREEN


L’invenzione prevede un sensore di pressione, e ulteriormente pelle elettronica, attrezzatura touch screen e un allarme di sicurezza in corrispondenza, in cui la pelle elettronica, l’attrezzatura touch screen e l’allarme di sicurezza sono basati sul sensore di pressione.

Il sensore di pressione comprende un substrato provvisto di varie unità di rilevamento disposti in serie; le unità di rilevamento adottano un nanogeneratore statico con due livelli di frizione, quando una forza esterna è applicata al sensore, la distanza tra i due livelli di frizione di ogni unità di rilevamento percepisce il cambiamento come quello che avviene nell’output elettrico tra due strati corrispondenti di elettrodi.Gli strati di elettrodi di tutte le unità sono condotti fuori dai sensori attraverso dei cavi, così le funzioni come i campi di mappatura di posizione e pressione possono essere archiviati.

La pelle elettronica, l’attrezzatura touch screen e l’allarme di sicurezza non necessitano di essere alimentate da alimentatori e possono condurre l’induzione di pressione in maniera autonoma. 



[Y3] Il modello elettronico della pelle artificiale


LA 'PELLE ELETTRONICA' PER MONITORARE LA TUA SALUTE

Video di spiegazione sul funzionamento della pelle elettronica


I ricercatori in Giappone hanno sviluppato una "pelle elettronica" con un circuito organico che può essere indossato sul corpo umano. È 10 volte più sottile delle cellule epiteliali e più leggero del cuoio.

[Y2] Primo modello di pelle umana ricreata in laboratorio


UNA PELLE ARTIFICIALE PER IL TEST DI NUOVI COSMETICI E FARMACI

Slide della presentazione del lavoro dei ricercatori



I ricercatori del centro CABHC-IIT di Napoli hanno pubblicato su Biomaterials lo studio sul primo modello di pelle umana ricreato in laboratorio. Servirà per testare nuovi prodotti cosmetici e farmacologici.

[Y] Il modello di pelle artificiale

IL MODELLO DI PELLE ARTIFICIALE CHE SIMULA IL COMPORTAMENTO D'ATTRITO E LA DEFORMAZIONE DELLA PELLE UMANA ASCIUTTA E UMIDA IN VIVO


Tribology International Journal
  • Si propone un nuovo modello di pelle artificiale composito a due strati per un comportamento tribologico
  • Lo strato superficiale assorbe l'umidità in maniera analoga alla pelle umana
  • Il comportamento a frizione e l'indentazione imitano la pelle umana asciutta o umida
  • L'uso previsto è un banco di prova per strumenti che interagiscono con la pelle del corpo umano


lunedì 1 gennaio 2018

I clienti di Integra


Immagine che localizza i clienti di Integra

[X] Gli utilizzatori della pelle artificiale


  • I grandi ustionati che necessitano di un sostituto dermico che li protegga dalla disidratazione e dalle infezioni, mentre la propria pelle ricresce
  • Chi presenta delle lesioni o ferite molto estese che necessitano di essere protette fino alla loro completa guarigione
  • Pazienti con ulcere o malattie della pelle che non permettono la guarigione della stessa
  • Persone che indossano protesi perché prive di un arto: le ricerche procedono per donare la capacità del tatto attraverso sensori che comunicano con il cervello
  • Persone che hanno subito operazioni ed esportazioni di carcinomi, con cicatrici estremamente grandi che creano grossi disagi 
  • Persone avanti con l'età che desiderano contrastarne i segni attraverso l'uso di pelle artificiale 

Burke & Yannas: i creatori della pelle artificiale



Dr. John F. Burke

La pelle artificiale è stata il Santo Graal nel trattamento delle vittime di ustioni per un secolo, quando il dottor John. F. Burke cominciò a combattere contro alcuni dei perenni ostacoli per realizzarla: trovare un materiale flessibile che avrebbe potuto proteggere dalle infezioni e dalla disidratazione, che sarebbe potuta essere realizzata con sostanze comuni, che non sarebbe stata rigettata dal sistema immunitario del paziente e che sarebbe sembrata una pelle normale.


Nel 1969, il dottor Burke, un professore della Scuola Medicadi Harvard e chirurgo al Massachusetts General Hospital a Boston, portò queste specifiche al Dr. Ioannis V. Yannas, un professore di fibre e polimeri al dipartimento di ingegneria meccanica del MIT.

[W] Le storie e i protagonisti della pelle artificiale

Incisione 

3000-2500 a.C., India: La pelle sarebbe trapiantata dagli Indù dalle natiche per riparare nasi e orecchie mutilati.

1442, Italia: Branca de Branca effettua un allotrapianto usando la pelle del braccio di un uomo per trapiantare il naso dello schiavo dell’uomo su di lui.  

1597, Italia: Tagliacozzi pubblica il metodo di Branca.

1804, Italia: Primo trapianto autologo sulle pecore, realizzato da Baronio.  

1823, Germania: Bunger effettua con successo un trapianto di pelle autologo a intero spessore. Realizzato attraverso un trapianto di pelle dalla gamba del paziente sul suo naso una procedura ispirata a originali documenti indiani.

1869, Svizzera: Il primo trapianto epidermico pinzato, fatto da Reverdin.

1871, Inghilterra: Pollock propone il trapianto di pelle per il trattamento degli ustionati.

1875, Scozia: Il trapianto di pelle a intero spessore diventa una procedura clinica ufficiale.

1886, Germania: Trapianto di pelle sottile a spessore parziale impiegato da Thiersch.

Anni ‘70, Stati Uniti: Pelle criopreservata usata per allotrapianti umani, fogli epiteliali utilizzabili gresciuti in vitro da Rheinwalk e Green.

1979, Stati Uniti: Burke e Yannas testano con successo la prima pelle artificiale (Integra) su un paziente.

1981, Stati Uniti: Sono usati sui pazienti ustionati gli innesti epiteliali in cultura.

1998, Stati Uniti: La prima pelle ingegnerizzata (Apligraf) è approvata dall’FDA.

2001, Stati Uniti: Dermagraft, Orcel e la Pelle Coltivata Composita sono approvate dall’FDA.

2002, Stati Uniti: Integra è approvata dall’FDA per il trattamento di gravi ustioni.

[V2] I luoghi della pelle artificiale - Istituti di ricerca










[V] I luoghi della pelle artificiale - Università