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19.01.22 - 08:000

Stampare in 3D con materiali viventi

Creato un inchiostro microbico per la stampa 3D che ha caratteristiche funzionali e programmabili

Un team di ricercatori delle Università di Harvard e Brighton ha sviluppato un inchiostro microbico che può essere utilizzato per stampare materiali 3D che possiedono attributi funzionali e programmabili. I risultati di questo incredibile lavoro, descritti in uno studio proof-of-concept pubblicato recentemente sulla rivista Nature Communications, hanno dimostrato che questa innovativa tecnologia potrebbe essere utilizzata per diverse applicazioni.
In effetti, la realizzazione di un inchiostro stampabile ottenuto direttamente dai microbi, senza l’aggiunta di altri polimeri o additivi, apre la strada a nuove possibilità di produzione di materiali in situazioni in cui le soluzioni convenzionali potrebbero non essere disponibili. Consente inoltre lo sviluppo di materiali in grado di percepire e rispondere all’ambiente circostante. Poter stampare in 3D con questo tipo di materiali, quindi, potrebbe consentire la personalizzazione e l’adattamento ad applicazioni specifiche.
Per realizzare l’inchiostro microbico, il team di scienziati guidato dal professor Neel Joshi ha utilizzato il batterio Escherichia coli geneticamente modificato così da produrre nanofibre che possono essere concentrate e stampate in strutture tridimensionali. I ricercatori hanno quindi combinato le nanofibre con altri microbi geneticamente progettati per svolgere compiti specifici e hanno scoperto che il materiale risultante era un inchiostro compatibile con qualsiasi modello di stampante 3D standard e che permetteva di produrre dispositivi ricchi di funzionalità.
Grazie a questo inchiostro vivente, infatti, gli scienziati hanno creato un materiale programmabile che è stato utilizzato con successo per due esperimenti. Nel primo, i ricercatori sono stati in grado di produrre un materiale che secerneva il farmaco antitumorale azurina in risposta a uno stimolo chimico. Nell’altro, hanno progettato un materiale capace di rimuovere la sostanza chimica tossica Bisfenolo A (BPA), che tra l’altro provoca anche problemi di fertilità, quando era presente nell’ambiente. La versatilità di questo inchiostro, inoltre, permette di adattarne le strutture ad altre attività.
Ad ogni modo, rimangono ancora diverse questioni aperte, come ad esempio se sarà possibile produrre questo inchiostro in serie. Nonostante ciò, questi promettenti risultati dimostrano tutto il potenziale di questa innovativa tecnologia per stampare materiali funzionali per la biotecnologia e l’uso biomedico. Tra le altre possibili applicazioni, i creatori dell’inchiostro vivente hanno immaginato edifici che si riparano da soli o materiali auto assemblanti per strutture sulla Luna e su Marte che potrebbero ridurre la necessità di risorse dalla Terra. Nelle giuste circostanze, poi, questo inchiostro potrebbe persino prodursi da solo. Ovviamente, sono necessarie ulteriori ricerche per esplorare le future frontiere di questo straordinario nuovo materiale.

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