NSF assegna 606.146 dollari al ricercatore WPI per sviluppare una medicazione trasparente per ferite ispirata a un'osservazione in cucina

Jeannine Coburn

Worcester, Massachusetts.– 21 febbraio 2023 – Jeannine Coburn, ricercatrice del Worcester Polytechnic Institute (WPI), ha ricevuto una sovvenzione di 606.146 dollari dalla National Science Foundation per sviluppare una medicazione trasparente per ferite ispirata a un biopolimero naturale che ha osservato mentre faceva fermentare il kombucha a casa.

Il prestigioso CAREER Award riconosce i ricercatori all'inizio della carriera e sosterrà il progetto quinquennale di Coburn per espandere le conoscenze fondamentali su una cellulosa estensibile e otticamente trasparente prodotta da Komagataeibacter hansenii, un batterio presente nel kombucha, nell'aceto e in altri alimenti.

Coburn, assistente professore presso il Dipartimento di Ingegneria Biomedica del WPI, collegherà peptidi antimicrobici alla cellulosa per sviluppare un materiale in grado di coprire e trattare una ferita rimanendo trasparente in modo che gli operatori sanitari possano ispezionare visivamente una ferita senza esporre e disturbare i tessuti vulnerabili.

"Questo progetto è iniziato nella mia cucina anni fa, quando ho aperto un barattolo di kombucha che stavo preparando e ho scoperto una membrana otticamente trasparente sopra il liquido", ha detto Coburn. "Questa osservazione ha portato alla ricerca nel mio laboratorio per comprendere meglio questo materiale e il suo potenziale nel migliorare la salute umana".

Coburn determinerà la composizione chimica e la struttura cristallina di una cellulosa trasparente prodotta da K. hansenii, i geni presenti nei batteri e il modo in cui l'alimentazione di diverse fonti di carbonio, o zuccheri, ai batteri può alterare la loro espressione genetica. Coburn svilupperà anche peptidi che possono essere legati alla cellulosa per combattere le infezioni nelle ferite. Un obiettivo è sviluppare peptidi in grado di distruggere i biofilm, che sono colonie di batteri difficili da trattare incorporate in una matrice extracellulare.

Membrana in cellulosa trasparente

Le ferite croniche sono un problema medico significativo che colpisce ogni anno milioni di persone negli Stati Uniti e può portare al ricovero in ospedale, all’amputazione e alla morte. Ulcere cutanee diabetiche, piaghe da decubito, incisioni chirurgiche, lesioni traumatiche e altre ferite che non riescono a progredire attraverso il normale processo di guarigione sono generalmente coperte con medicazioni costituite da garze di cotone, idrocolloidi simili a gel o materiali in schiuma. In alcune medicazioni possono essere incorporati medicinali per combattere le infezioni e ridurre il dolore. Tuttavia le medicazioni nascondono anche le ferite. La rimozione delle medicazioni per osservare una ferita può disturbare i tessuti ed esporre la ferita a contaminanti.

Il progetto di Coburn si basa sul suo precedente lavoro sui materiali per applicazioni biomediche. Membro della facoltà dal 2016, tiene corsi di ingegneria dei bioprocessi e drug delivery. Nel 2020 le è stata assegnata una sovvenzione del WPI Women's Impact Network per un'iniziativa di educazione scientifica, tecnologica, ingegneristica e matematica presso la Belmont Street Community School di Worcester e nel 2021 ha ricevuto il WPI Trustees' Award per l'eccezionale consulenza accademica.

Nell'ambito del progetto, Coburn svilupperà attività educative e di sensibilizzazione che integreranno la sua ricerca in materiali sia per gli studenti delle scuole elementari di Worcester che per gli studenti universitari del WPI. Membro di facoltà del First Generation Success Program di WPI, fornirà un'esperienza retribuita di laboratorio di ricerca estivo a uno studente universitario di prima generazione ogni anno del progetto.

"Per me è importante lavorare su progetti che possano migliorare la salute umana", ha affermato Coburn. "È anche importante per me, in quanto laureato di prima generazione, portare le discipline STEM ai giovani studenti e aiutare gli studenti universitari i cui genitori non hanno frequentato il college a trovare i modelli di ruolo accademici, i mentori e il supporto di cui hanno bisogno per avere successo."

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