Eccellenze italiane: la mano bionica permanente – Capita a tutti noi di leggere di sfuggita notizie che riguardano le cosiddette eccellenze italiane, quelle che, ad esempio, portano innovazione anche a livello internazionale.

Una di queste è il team dei ricercatori dell’Istituto di Biorobotica della Scuola Superiore S. Anna di Pisa, guidato dal Prof. Christian Cipriani, che ha portato a compimento la creazione di una mano robotica permanente che è stata impiantata qualche giorno fa ad una donna di 45 anni in Svezia. Visto il successo conseguito, questo intervento sarà presto seguito da altri due impianti, di cui uno in Italia.

Il nome del progetto di ricerca è DeTOP, fondato dalla Commissione Europea nell’ambito del programma di Ricerca e Innovazione Horizon 2020. Lo scopo è sviluppare e migliorare sotto il profilo clinico tecnologie di robotica e di interfacciamento a lungo termine per protesi transradiali della prossima generazione.

Il cuore della tecnologia DeTOP (Dexterous Transradial Osseointegrated Prosthesis with neural control and sensory feedback) è il sistema impiantistico e-OPRA, con dispositivi in titanio completamente impiantati.

Il controllo della protesi è eseguito tramite comandi mioelettrici registrati usando elettrodi intramuscolari o epimisiali.

Il sistema DeTOP è completato da un’avanzata protesi bionica multi-articolata, progettata per massimizzare la funzionalità con minimo ingombro e peso, permettendo di eseguire movimenti prensili multipli.

Sensori di forza biassiali integrati nella punta delle dita permettono di misurare la prensilità e la forza esercitata sugli oggetti.

Il sistema comprende inoltre una polsiera con una possibilità di rotazione di 2 gradi e con rigidità selezionabile, e dispositivi elettronici distribuiti longitudinalmente e muniti di connessione wireless.

Questo sistema permette di afferrare qualsiasi tipo di oggetto con facilità, e di inviare messaggi relativi alla sensazione di tatto al soggetto dotato dell’impianto.

L’uso della protesi è altamente intuitivo e rende le sensazioni tattili e propriocettive simili a quelle naturali.

E’ proprio il caso di pensare che, nell’arco di qualche anno, gli impianti di arti bionici permanenti diverranno comuni come lo sono diventati quelli di cuore artificiale, che vengono svolti in tutto il mondo da 60 anni ormai, e hanno ampiamente risolto i problemi che derivano dai tradizionali trapianti di cuore, dovuti alla difficoltà di reperimento di un organo adatto e alle eventuali crisi di rigetto.

Non è un caso che si sia arrivati a un tale successo nel campo della bionica proprio in Italia: è qui infatti che nell’Ottocento un medico, il dottor Giuliano Vanghetti, nato nel 1861 a Greve (Firenze) e vissuto a Empoli, ha cominciato a chiedersi come restituire il movimento delle mani a chi aveva bisogno di una protesi.

La sua ricerca era stata sollecitata dai fatti conseguiti alla battaglia di Adua del 1896, dopo la quale 800 Eritrei, assoldati nell’esercito italiano, avevano subito l’amputazione della mano destra e del piede sinistro da parte degli Etiopi, perchè ritenuti traditori.

Vanghetti aveva iniziato i suoi esperimenti sulle galline, dopodichè nel 1900 aveva messo a punto una tecnica che sfruttava i movimenti naturali dei muscoli residui per attivare la protesi meccanica.

Il suo metodo non ricevette però il plauso dei suoi colleghi, che gli preferirono le metodiche utilizzate dai medici tedeschi.

Ciononostante Vanghetti fu candidato al Nobel nel 1923 e ricevette premi dall’Accademia dei Lincei e dalla Croce Rossa.

Necessità di meno trapianti, dicevamo: infatti la nuova frontiera della medicina del futuro sono i biomateriali, capaci di sostituire ossa, tessuti, organi danneggiati ed entrare “in comunicazione” con quelli biologici circostanti.

Oltre ai biomateriali sintetici, come appunto titanio, leghe, polimeri, composti ceramici, ne esistono anche di naturali, composti da elementi come il collagene che è presente nelle cartilagini, nei tendini e nelle ossa.

Le proprietà principali di questi materiali devono ovviamente essere l’atossicità e la biocompatibilità, e in un futuro forse non lontano, avremo a disposizione biomateriali che si integrano e interagiscono con le cellule circostanti, al punto da stimolare i tessuti danneggiati a “inglobare” il biomateriale, come fosse parte di loro stesse.

La ricerca spazia anche in ambiti che potrebbero sembrare di minore importanza: come le lenti a contatto “intelligenti” che monitorano il livello di glucosio di una persona; come Eyeborg, il dispositivo creato da Neil Harbisson che converte i colori in suoni, aprendo quindi nuove possibilità di percezione agli ipovedenti; come i nuovi sistemi di analisi dei microbi nel corpo, supportati da tecniche statistiche avanzate e intelligenza artificiale, che rendono possibile una maggiore accuratezza della diagnosi personalizzata.

E l’uomo bionico? Quello che dovrebbe sostituire gli umani, in una nuova epoca delineata e sostenuta dai movimenti transumanisti?

Sarà sicuramente dotato di occhi bionici, capaci di ingrandire di tre volte gli oggetti per una migliore analisi del dettaglio, di cuore e arti bionici, di muscoli sintetici più forti di quelli umani (all’Università del Texas ne hanno creato un tipo cento volte più forte di quelli naturali); e infine, avrà un cervello che, grazie alle neurotecnologie, sarà dotato di chip per monitorare l’attività nervosa e connetterla con computer e arti artificiali, fino alla creazione di un vero e proprio cyborg in grado di controllare a distanza porte automatiche, computer, etc.

Ma fermiamoci qui, mettiamo da parte gli scenari che per alcuni possono sembrare apocalittici: la fondamentale importanza della bionica, delle neurotecnologie, della recentissima tissue engineering sta nel fatto che sono in grado di restituire a una persona ciò che ha perso per infortunio o malattia, quindi è con gratitudine e fiducia che dobbiamo guardare all’evoluzione della nuova medicina, passo dopo passo, traguardo dopo traguardo.