Ricercatori della Libera Università di Bolzano, in collaborazione con colleghi del Center for Synaptic Neuroscience dell’Istituto Italiano di Tecnologia di Genova e l’Imperial College di Londra, hanno creato un polimero che può essere usato per creare elettrodi innocui per i tessuti umani.
La scoperta è stata illustrata su Scientific Reports, rivista del gruppo Nature.
Il lavoro si inserisce nell’ambito del progetto Olimpia, sostenuto con fondi europei, il cui obiettivo era lo sviluppo di biosensori, soluzioni tecnologiche innovative a metà strada tra neurologia ed elettronica.
Normalmente i bioelettrodi usati in laboratorio sono realizzati in oro per l’alta conduttività elettrica e la loro compatibilità con i tessuti umani. Per essere utilizzati, hanno bisogno di essere fissati con uno strato adesivo a un supporto direttamente a contatto con le cellule umane, tipicamente di vetro, quarzo o plastiche biocompatibili. “Il materiale adesivo finora utilizzato nei laboratori era perlopiù cromo”, sottolinea Aniello Falco, ingegnere elettronico tra gli autori dello studio. “Questo però presenta lo svantaggio di essere citotossico”.
Così i ricercatori hanno lavorato alla messa a punto di un adesivo alternativo e innocuo per le cellule. È nato così SU8, un fotopolimero, una pellicola chimicamente inerte che si ammorbidisce o indurisce per mezzo di semplice luce ultravioletta e che può quindi essere facilmente modellata. La lavorazione dell’SU8 avviene con un semplice processo fotolitografico, a costi potenzialmente molto contenuti.
“L’SU8, che aderisce molto meglio all’oro rispetto al cromo o al titanio, consente al tempo stesso di definire forme arbitrarie per gli elettrodi, permettendo così a quest’ultimi di leggere con maggiore dettaglio il potenziale di azione dei neuroni. Per questa ragione, i nuovi bioelettrodi possono essere sfruttati per studi più precisi sul cervello”, aggiunge il ricercatore.
Un impiego dell’SU8 potrebbe essere nella ricerca sull’epilessia, anticipano i ricercatori. I bioelettrodi d’oro, delle dimensioni di pochi micron, potrebbero essere impiantati sul cervello senza problematiche di rigetto e rendere possibili misurazioni dell’attività elettrica del cervello molto più raffinate rispetto a quelle attualmente disponibili per mezzo dell’elettroencefalogramma.
Ma i bioelettrodi potrebbero avere un’applicazione anche nel campo della riabilitazione. Per esempio, nei casi di patologie che comportino il danneggiamento della retina, “tramite la pellicola sarà possibile inserire chip sotto al nervo ottico con minori probabilità di rigetto, aiutando il lavoro di medici e biotecnologi impegnati a restituire alla persona la visione compromessa”, conclude Aniello.
“Il risultato che abbiamo raggiunto si inserisce nella nostra attività di ricerca che mira a sviluppare tecnologie innovative basate su processi di stampa”, afferma Paolo Lugli, rettore della Libera Università di Bolzano e coautore della ricerca. “Grazie ad esse sarà possibile realizzare componenti e circuiti elettronici a basso costo, come una comune stampante inkjet, e su substrati non convenzionali come, ad esempio, plastica, vetro o carta. Oltre alle applicazioni mediche, rilevanti per l’articolo pubblicato, stiamo pensando ad altri utilizzi nel campo della sensoristica, della agricoltura di precisione o dei tessuti intelligenti”.
