Microaghi programmabili bioispirati che migliorano l’adesione dei tessuti usando la micro-stereolitografia a proiezione PµSL

I RICERCATORI DI RUTGERS SVILUPPANO MICRONEEDLE STAMPATI IN 4D DI ISPIRAZIONE BIO, MINIMAMENTE INVASIVI

I ricercatori della Rutgers University , nel New Jersey, hanno creato microneedle programmabili bioispirati che migliorano l’adesione dei tessuti usando la micro-stereolitografia a proiezione (PµSL).

Influenzati dai microhook di parassiti, pungiglioni pungenti delle api mellifere e aculei di istrici, sono state fabbricate sbavature rivolte all’indietro stampate in 4D e progettate per deformarsi orizzontalmente per essere minimamente invasive al contatto con i tessuti. Howon Lee, l’autore senior dello studio pubblicato in Advanced Functional Material , ha spiegato:

“Pensiamo che il nostro array di microneedle stampato in 4D consentirà un uso più robusto e duraturo di microneedles minimamente invasivi, indolori e facili da usare per la consegna di farmaci, ferite curative, biosensing e altre applicazioni dei tessuti molli.”

Secondo i ricercatori, gli aghi ipodermici sono inclini a causare dolore, cicatrici e infezioni. Poiché sono ampiamente utilizzati negli ospedali e nei laboratori per l’estrazione del sangue e l’iniezione di droghe, questi rischi sono piuttosto comuni. I microneedles sono stati considerati una soluzione in quanto sono corti, sottili, minimamente invasivi e annullano il dolore e il rischio di infezione.

Tuttavia, per quanto riguarda la consegna dei farmaci, i microneedles non mostrano una forte adesione ai tessuti. Lo studio afferma che “Le tecniche tipiche di micromantificazione per la fabbricazione di microneedle producono un profilo laterale liscio e semplice, che si traduce inevitabilmente in una debole adesione dei tessuti. Alcune creature viventi in natura hanno sviluppato soluzioni interessanti per ottenere una forte adesione dei tessuti nella microscopica scala di lunghezza. “

Il team di Rutgers ha osservato che il pungiglione pungente di un’ape dimostra una forza di adesione 70 volte più forte di un ago di agopuntura senza ardiglione. Inoltre, è stato riconosciuto che una penna naturale di istrice nordamericano con microscopiche sbavature schierabili rivolte all’indietro mostra un’adesione tissutale tre volte superiore rispetto alla sua controparte senza ardiglione. Queste creature, così come i microhook di parassiti, sono stati usati per formare microneedle stampati in 4D con strutture curve.

La stampa 4D si riferisce all’oggetto di stampa 3D che ha qualità di movimento o di cambio programmabili . L’elemento trasformabile di questi microneedle spinati emerge quando sono immersi in etanolo per il risciacquo dopo il processo PµSL. I monomeri non induriti nella parte inferiore delle sbavature si diffondono lasciando indietro spazi liberi, facendoli affrontare la direzione opposta dopo l’inserimento.

Usando il tessuto muscolare del pollo come modello di tessuto molle, i ricercatori hanno ottenuto un’adesione del tessuto 18 volte più forte con questi microneedle rispetto agli aghi senza ardiglione. “Abbiamo dimostrato il controllo dello spessore e della curvatura di curvatura delle barre controllando il tempo di esposizione alla luce e la composizione del materiale della soluzione precursore”, conclude lo studio.

” Stampa 4D di un array di microneedle bioispirato con sbavature rivolte all’indietro per un’adesione avanzata dei tessuti ” è co-autore di Daehoon Han, Riddish S. Morde, Stefano Mariani, Antonino A. La Mattina, Emanuele Vignali, Chen Yang, Giuseppe Barillaro e Howon Lee.

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