La tecnologia ancora una volta in aiuto della medicina. Utilizzando strumenti di stampa 3D, gli scienziati della Princeton University hanno creato un orecchio perfettamente funzionante in grado di "sentire" le frequenze radio ben oltre la gamma delle normali capacità umane.

Scopo primario dei ricercatori era quello di trovare un metodo efficiente e versatile per fondere l'elettronica coi tessuti biocompatibili. Per questo hanno intrapreso la strada della stampa 3D applicata alle cellule e alle nanoparticelle, seguite poi da coltura cellulare per unire la piccola antenna con la cartilagine. Il risultato? Un orecchio bionico che garantisce il superudito.

Da tempo il team di Princeton era impegnato nella realizzazione di sensori medici su piccola scala e antenne destinate a tale scopo. L'anno scorso, uno sforzo di ricerca guidato da McAlpine, Naveen Verma e Fiorenza Omenetto della Tufts University ha portato allo sviluppo di una sorta di tatuaggio, costituito da un sensore biologico e da un'antenna che può essere apposta sulla superficie di un dente. Questo progetto, tuttavia, era solo il primo sforzo per creare un organo completamente funzionante, in grado non solo di replicare una delle capacità umane ma anche di estenderla integrandola all'elettronica.

"La progettazione e la realizzazione di organi bionici e dispositivi che migliorano le capacità umane, conosciute come cibernetica, sono state un settore di crescente interesse scientifico", hanno scritto i ricercatori in un articolo pubblicato online su Nano Letters. "Questo campo ha il potenziale per generare parti di ricambio su misura per il corpo umano, o addirittura creare organi con funzionalità al di là di quello che la biologia umana fornisce normalmente."

Com'è stato creato l'orecchio bionico? Merito delle stampanti 3D che utilizzano il CAD per concepire gli oggetti come insiemi di strati sottili. I ricercatori hanno utilizzato una normale stampante 3D per combinare una matrice di idrogel e le cellule con le nanoparticelle d'argento che formano l'antenna. Le cellule sono state poi usate per sviluppare la cartilagine.

Cosa fa la stampante? Essa non fa altro che depositare strati di una varietà di materiali - che vanno dalla plastica alle cellule - per costruire il prodotto, sia esso una pistola com'è accaduto di recente, o un'automobile.

Gli scienziati chiamano questo processo produzione additiva. Nonostante i numerosi tentativi in tal senso, questa è la prima volta che i ricercatori hanno dimostrato che la stampa 3D può unire i tessuti all'elettronica.

Ciò ha ancora più valore se si pensa che la ricostruzione dell'orecchio "rimane uno dei problemi più difficili nel campo della chirurgia plastica e ricostruttiva". In questo caso, la tecnica ha permesso ai ricercatori di combinare l'antenna elettronica col tessuto all'interno della topologia complessa di un orecchio umano.

Secondo Manu Mannoor, autore principale dello studio, la produzione di additivi apre nuovi modi di pensare all'integrazione dell'elettronica con i tessuti biologici e rende possibile la creazione di veri e propri organi bionici perfettamente funzionanti.

Francesca Mancuso

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