Una nuova era nella stampa 3D di DNA e proteine grazie all’Università di Scienza e Tecnologia di Pohang
La stampa 3D biologica (bioprinting) è stata utilizzata in vari ambiti, come la chirurgia ricostruttiva e la creazione di organi artificiali. Tuttavia, molti biopolimeri come acidi nucleici, polisaccaridi e proteine presentano difficoltà nella realizzazione di strutture 3D su scala submicronica o nanometrica a causa delle loro proprietà intrinseche. Ora, un team di ricercatori dell’Università di Scienza e Tecnologia di Pohang (POSTECH) ha sviluppato una tecnologia di stampa 3D rivoluzionaria per la modellazione precisa di vari biopolimeri.
Il team guidato dal Professor Seung Soo Oh, dal Professor Emeritus Jung Ho Je, dal Dr. Moon-Jung Yong e dai dottorandi Un Yang e Byunghwa Kang ha ideato una strategia di stampa 3D che mantiene la struttura e la funzione dei biopolimeri. Il metodo consiste nel confinare, evaporare e solidificare sequenzialmente una soluzione contenente biopolimeri. I risultati dello studio sono stati pubblicati su Advanced Science.
Questa tecnica consente la produzione di strutture 3D di biopolimeri con precisione submicronica, indipendentemente dal tipo di biopolimero. Inoltre, garantisce che i biopolimeri stampati mantengano le loro funzioni desiderate, consentendo una localizzazione precisa delle funzioni biologiche nello spazio e nel tempo.
La nuova tecnologia di stampa 3D può essere applicata in vari settori grazie al principio secondo cui l’evaporazione e la solidificazione delle soluzioni contenenti biopolimeri avvengono indipendentemente dal tipo di biopolimero. Il processo di stampa non danneggia o deforma i biopolimeri, poiché avviene a temperatura ambiente e in aria ambiente senza l’uso di additivi.
Si prevede che questa innovazione avrà un ampio impatto nello sviluppo di materiali per analizzare e imitare tessuti biologici su scala microscopica. Potrebbe anche trovare applicazione nella creazione di cellule e tessuti artificiali funzionanti in ambienti biologici e nella produzione di biochip. I ricercatori stanno attualmente lavorando allo sviluppo di metodi di stampa per dispositivi che imitano le cellule di nuova generazione per la diagnostica e lo sviluppo di farmaci.
La ricerca dimostra, per la prima volta, la possibilità di stampare biopolimeri funzionalmente e strutturalmente attivi al 100% in strutture 3D ultrafini, secondo il professor Seung Soo Oh. Il professor emerito Jung Ho Je ha aggiunto che questa tecnologia potrebbe estendersi alla stampa di materiali con diverse proprietà ottiche ed elettriche, come i punti quantici e i nanotubi di carbonio.
Credito: POSTECH