Ricercatori del Minnesota stampano in 3D elettronica e cellule biologiche direttamente sulla pelle

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I ricercatori dell’Università del Minnesota sono riusciti per la prima volta a stampare in 3D  l’elettronica direttamente sulla pelle umana utilizzando una stampante 3D desktop portatile ed economica.

Per fabbricare componenti elettronici funzionali direttamente sul retro della mano di una persona, è stato utilizzato uno speciale sistema di rilevamento del movimento per prevenire eventuali errori che si verificassero durante il processo di stampa a causa del movimento della mano. Il team è riuscito anche a stampare anche cellule biologiche direttamente sulla pelle di un topo.

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Siamo entusiasti del potenziale di questa nuova ricerca, maturata utilizzando una stampante 3D portatile e leggera che costa meno di 400 dollari“, ha dichiarato Michael McAlpine, autore principale dello studio e Benjamin Mayhugh professore di Ingegneria Meccanica all’Università del Minnesota.

Ma qual è stato il processo utilizzato? E’ presto detto!
I componenti elettronici discreti sono stati inizialmente posizionati sulla mano del soggetto. L’elettronica è stata poi stampata in 3D attorno a questi. Per dimostrare il circuito finito e funzionante, è stato alimentato un led con successo. Una volta che l’elettronica stampata in 3D è servita al suo scopo, è possibile staccarla facilmente con una pinzetta o lavandola con acqua.

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Una delle innovazioni chiave che ha permesso una svolta del genere è stata la creazione di un inchiostro speciale fatto di scaglie d’argento. A differenza di altri inchiostri da stampa 3D che devono essere polimerizzati ad alte temperature e che, quindi, brucerebbero la mano durante il processo di stampa, questo inchiostro è in grado di essere polimerizzato e può anche condurre a temperatura ambiente. Il team ha anche sviluppato un sistema per consentire alla mano del soggetto di muoversi leggermente durante il processo di stampa 3D. I marker sono stati poi posizionati sulla pelle e scansionati in 3D per creare una mappa che potrebbe guidare  la stampante durante tutto il processo, adattandosi a piccoli movimenti della mano in tempo reale.

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Per ricercare ulteriori applicazioni della stampa 3D direttamente sulla pelle, lo stesso team di ingegneri ha collaborato con l’Università del Minnesota, Dipartimento di Pediatria, dottore e scuola medica, Dean, Jakub Tolar, che è un esperto di fama mondiale nel trattamento delle malattie rare della pelle. Hanno usato un bio-inchiostro speciale per stampare in 3D le cellule organiche su una ferita sulla pelle di un topo. In futuro, lo sviluppo di questa tecnica potrebbe portare a nuovi trattamenti medici avanzati che consentano una migliore guarigione delle ferite e addirittura degli innesti cutanei. Attraverso l’uso della stampa 3D, per le persone con lesioni e altri disturbi della pelle.

Questo studio è stato finanziato da sovvenzioni dal National Institutes of Health e dalla Regenerative Medicine dallo stato del Minnesota.
Potrete trovare risultati più dettagliati nell’articolo intitolato “Materiali stampati e funzionali stampati in 3D su superfici mobili a forma libera“, pubblicato nella rivista Advanced Materials.

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