Un gruppo di ricerca dell’Università Tecnica di Eindhoven (TU/e) ha sviluppato un metodo avanzato per la produzione di strutture biologiche utilizzando la xolografia, una tecnologia di stampa 3D basata sulla luce. Questo approccio permette di creare strutture cellulari ad alta risoluzione e potrebbe, in futuro, essere impiegato nella realizzazione di modelli di tessuti e organi. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Advanced Materials.
Come funziona la xolografia
La xolografia è una tecnica di manifattura additiva che utilizza luce visibile e UV per trasformare fluidi fotoreattivi in strutture solide. Il processo si basa sulla proiezione simultanea di due fasci di luce a lunghezze d’onda differenti direttamente in un liquido fotosensibile, permettendo la creazione di oggetti tridimensionali con dettagli estremamente fini.
I ricercatori della TU/e sono riusciti a produrre microstrutture con una risoluzione fino a 20 micrometri, una dimensione paragonabile a quella di una cellula umana. Questa precisione è fondamentale per la creazione di ambienti cellulari che riproducano fedelmente le condizioni fisiologiche naturali.
Applicazioni e potenzialità della tecnologia
Lena Stoecker, dottoranda del gruppo di ingegneria dei biomateriali e biofabbricazione, ha adattato la tecnologia xolografica per la stampa di materiali cellulari. Secondo la ricercatrice, la capacità di realizzare strutture estremamente dettagliate permette di sviluppare ambienti più realistici per le cellule, con possibili applicazioni nella ricerca sulle malattie e nello sviluppo di nuove terapie.
Il professor Miguel Dias Castilho, responsabile del progetto, ha evidenziato che la tecnologia è ancora in una fase iniziale, ma potrebbe avere un impatto significativo nel settore della biostampa.
Controllo delle proprietà meccaniche e sviluppo di idrogel intelligenti
Uno degli aspetti più interessanti della xolografia è la possibilità di modificare le proprietà meccaniche dei materiali stampati, regolando l’intensità della luce durante il processo. Questa caratteristica consente, ad esempio, di creare idrogel con diverse gradazioni di durezza all’interno di una stessa struttura, permettendo di imitare più fedelmente i tessuti biologici naturali.
Il team di ricerca è riuscito inoltre a stampare idrogel sensibili alla temperatura, in grado di deformarsi nel tempo. Questi materiali potrebbero essere utilizzati per lo sviluppo di muscoli artificiali o altre strutture adattabili per applicazioni biomediche. Secondo Dias Castilho, questi risultati aprono nuove prospettive nell’ingegneria tissutale, con l’obiettivo di creare modelli di tessuti funzionali per la medicina rigenerativa e le tecnologie implantari.
Sfide e sviluppi futuri
I ricercatori stanno lavorando per migliorare la biocompatibilità dei materiali, cercando di adattare i fotoiniziatori per renderli più adatti a usi medici. Inoltre, sono in corso studi in collaborazione con aziende del settore per rendere la tecnologia applicabile a contesti clinici e industriali.
Grazie agli sviluppi ottenuti, il gruppo di ricerca della TU/e ha dimostrato che la xolografia potrebbe rappresentare una soluzione efficace per la produzione di strutture biologiche complesse. Se ottimizzata, questa tecnologia potrebbe un giorno permettere la realizzazione di impianti personalizzati e materiali per la rigenerazione dei tessuti, ma al momento rimane un ambito di ricerca che richiede ulteriori studi.
Lena Stoecker ha concluso:
“Siamo consapevoli che c’è ancora molta strada da fare prima che questa tecnologia possa essere utilizzata in ambito clinico, ma sapere che il nostro lavoro potrebbe, un giorno, migliorare la salute e la qualità della vita di una persona è una grande motivazione.”
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