Protesi ingegnerizzate che “parlano” con i nervi: in Italia nasce il muscolo creato in laboratorio che può cambiare la vita alle persone amputate

Immaginate una protesi che non si limita a eseguire comandi, ma che riesce a dialogare in modo più diretto con ciò che resta del sistema nervoso di chi ha subito un’amputazione. È la prospettiva aperta da una ricerca tutta italiana, presentata a fine settembre, che propone di usare muscoli ingegnerizzati protesi come “ponte” biologico tra i nervi residui e l’arto artificiale. Lo studio è stato pubblicato a settembre 2026 sulla rivista Bioactive Materials. La tecnologia è ancora in fase sperimentale ed è stata testata solo sugli animali, ma i primi risultati indicano una strada concreta verso muscoli ingegnerizzati protesi capaci di leggere meglio i segnali del corpo e trasformarli in movimenti più fluidi.

Chi ha condotto lo studio

Il progetto porta la firma di alcune delle realtà più importanti della robotica e della protesica italiana. Il gruppo è coordinato da Leonardo Ricotti, responsabile del Regenerative Technologies Lab della Scuola Sant’Anna di Pisa; il primo autore è Lorenzo Vannozzi, e allo studio partecipano anche l’Istituto Italiano di Tecnologia, l’Istituto Ortopedico Rizzoli di Bologna e il Centro Protesi INAIL di Vigorso di Budrio. Tra gli autori figurano anche Emanuele Gruppioni del Centro Protesi INAIL e Christian Cipriani della Scuola Sant’Anna, a conferma di un lavoro che unisce competenze cliniche, biologiche e ingegneristiche.

Il problema di partenza: intercettare i segnali dei nervi

Le protesi più avanzate hanno un limite di fondo: devono “capire” cosa vuole fare la persona, interpretando segnali nervosi che, dopo un’amputazione, sono deboli e difficili da captare.

La soluzione studiata a Pisa si inserisce nel filone delle cosiddette RPNI. La ricerca ha portato allo sviluppo di una nuova interfaccia neurale periferica rigenerativa, la Rpni (Regenerative Peripheral Nerve Interface), con l’obiettivo di creare un collegamento funzionale tra il sistema nervoso residuo delle persone amputate e una protesi artificiale. In pratica, il nervo rimasto viene collegato a un piccolo muscolo: quando il cervello invia un comando, il muscolo si attiva e produce un segnale elettrico molto più ampio e leggibile di quello del nervo da solo.

Addio al prelievo di muscolo sano

Le RPNI tradizionali si basano su un innesto di muscolo prelevato dallo stesso paziente, con un ulteriore intervento e un danno al tessuto sano. Qui sta una delle novità principali. Il gruppo di Ricotti ha provato a eliminare il prelievo, costruendo muscoli ingegnerizzati protesi partendo da mioblasti e biomateriali. I mioblasti sono le cellule progenitrici da cui nascono le fibre muscolari. «Il nostro approccio integra strategie avanzate di ingegneria tissutale con il mondo della protesica», ha spiegato Ricotti, sottolineando la natura ibrida della ricerca.

Muscoli ingegnerizzati protesi: i test sui ratti

Nella fase sperimentale, il costrutto muscolare è stato impiantato negli animali. muscoli ingegnerizzati protesi è stato testato nei ratti, collegandolo chirurgicamente al nervo residuo per amplificare i segnali nervosi e rendere il controllo della protesi più naturale. I ricercatori hanno osservato la formazione di una connessione funzionale tra tessuto nervoso e tessuto muscolare, il passaggio chiave perché muscoli ingegnerizzati protesi possano fare da intermediario tra il sistema nervoso e il dispositivo. Secondo una ricostruzione dei dati dello studio, il risultato è stato misurabile in tempi relativamente brevi: un segnale di 3,2 mV dal nervo del ratto in due mesi.

Il ruolo degli ultrasuoni e dei materiali piezoelettrici

L’altro elemento innovativo riguarda il modo in cui il tessuto viene stimolato a crescere e a integrarsi. All’interno del biomateriale sono state inserite particelle speciali. Per favorire la maturazione del muscolo e la sua integrazione con il nervo, il team ha usato particelle piezoelettriche, materiali che generano segnali elettrici quando ricevono stimoli meccanici; nello specifico, si tratta di nanoparticelle di titanato di bario. A fornire lo stimolo meccanico sono gli ultrasuoni pulsati, applicati dall’esterno senza bisogno di nuovi interventi invasivi: le onde “scuotono” le particelle, che producono piccole correnti elettriche locali. Secondo i ricercatori, questa stimolazione ha contribuito sia alla maturazione del tessuto muscolare sia alla rigenerazione nervosa osservata negli animali.

Cosa significa per le protesi del futuro

Per chi lavora ogni giorno con persone amputate, il valore della scoperta è soprattutto pratico. Christian Cipriani, responsabile dell’Artificial Hands Area della Scuola Sant’Anna, ha definito il risultato fondamentale per i muscoli ingegnerizzati protesi, perché permette di acquisire e amplificare i segnali del sistema nervoso residuo per un controllo naturale e intuitivo. Dal Centro Protesi INAIL, Gruppioni guarda ancora più avanti, immaginando che una rete di interfacce neurali rigenerative possa diventare un collegamento stabile tra sistema nervoso e dispositivo protesico. In prospettiva, più segnali indipendenti significherebbero più gradi di movimento controllabili: una mano bionica capace, ad esempio, di gesti più complessi e coordinati.

La strada verso l’uomo è ancora lunga

Serve però cautela. I risultati riguardano esclusivamente il modello animale e prima di qualsiasi applicazione clinica occorreranno ulteriori studi su sicurezza, durata nel tempo dell’impianto ed efficacia nell’uomo. La direzione, tuttavia, è chiara: unire muscoli ingegnerizzati protesi, biomateriali intelligenti e tecnologie protesiche in un’unica interfaccia. Se questa strategia si confermerà valida anche nei pazienti, potrà contribuire a protesi in grado di interpretare con maggiore precisione le intenzioni di chi le indossa, avvicinando sempre di più l’arto artificiale a quello naturale.

Testi social

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A Pisa hanno fatto crescere muscoli ingegnerizzati protesi e l’hanno attaccati a un nervo, per farli sentire meglio.

Il segnale c’è stato. Nei ratti. Sull’uomo lo studio non dice nulla.

@ScuolaSantAnna @IITalk #protesi #SantAnna

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Dopo un’amputazione il nervo c’è ancora. Parla piano, e la protesi fa fatica a sentirlo.

Al Sant’Anna di Pisa hanno provato a costruirgli muscoli ingegnerizzati protesi, così non si preleva tessuto sano da chi un pezzo l’ha già perso. Ultrasuoni, particelle che si caricano, un ponte verso la mano artificiale.

Va detto subito: i test sono sui ratti. Le persone, in questo studio, non ci sono.

#protesi #ricerca

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Le interfacce neurali per le protesi, le RPNI, oggi si fanno spesso con un pezzo di muscolo tolto al paziente. Un intervento in più, su tessuto sano.

Leonardo Ricotti e il gruppo della Scuola Sant’Anna, con IIT, Rizzoli e il Centro Protesi INAIL di Vigorso di Budrio, hanno pubblicato a settembre su Bioactive Materials un’altra ipotesi: muscoli ingegnerizzati protesi si coltivano, da mioblasti, e si stimola da fuori con ultrasuoni.

Nei ratti il nervo e il muscolo si sono parlati. Un segnale da 3,2 mV in due mesi, secondo la ricostruzione dei dati dello studio. Sull’uomo non risulta provato.

#Protesi #SantAnna #RicercaItaliana #IngegneriaTissutale

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Immaginate una protesi che sente il nervo, non solo un pulsante.

A Pisa ci stanno provando con muscoli ingegnerizzati protesi, senza tagliare tessuto sano a chi l’ha già perso. Lo studio è di settembre, su Bioactive Materials.

I test sono sui ratti. Sull’uomo non è stato provato.

@scuolasantannapisa @istitutoitalianoditecnologia

#protesi #santannapisa #ricerca #ingegneria #iit #scienza