I ricercatori hanno ottenuto una svolta nella tecnologia di stampa 3D, riducendo il processo a una scala in cui può funzionare all’interno delle cellule viventi. Questo progresso, pubblicato in una rivista scientifica sottoposta a peer review, ha il potenziale per rivoluzionare la medicina e la biotecnologia.
Cos’è la stampa 3D?
La stampa 3D, nota anche come produzione additiva, costruisce oggetti tridimensionali strato dopo strato partendo da materie prime come plastica, metalli o persino materiali biologici. Un programma per computer ordina alla stampante di depositare questi strati con precisione, creando strutture complesse. Il processo è già ampiamente utilizzato nel settore manifatturiero, ma la sua applicazione all’interno delle cellule è completamente nuova.
Come funziona a livello microscopico?
Gli scienziati hanno utilizzato un laser altamente focalizzato per dissolvere materiali su scala micrometrica (un milionesimo di metro). Questo controllo preciso consente loro di creare strutture all’interno di una cellula senza danneggiarla. Il processo utilizza un photoresist, un materiale sensibile alla luce che si indurisce quando esposto alla luce laser, “stampando” efficacemente la forma desiderata.
Non si tratta semplicemente di creare piccoli oggetti; si tratta di creare strutture funzionali all’interno della cellula stessa. La membrana cellulare agisce come una barriera naturale, regolando ciò che entra ed esce. Le strutture stampate in 3D sono progettate per interagire con l’ambiente interno della cellula, potenzialmente fornendo farmaci direttamente al DNA o alterando la funzione cellulare.
Perché è importante
Questo sviluppo è significativo per diversi motivi:
- Somministrazione mirata di farmaci: Immagina di somministrare farmaci chemioterapici direttamente alle cellule tumorali, riducendo al minimo i danni ai tessuti sani.
- Riparazione cellulare: la stampa 3D microscopica potrebbe essere utilizzata per riparare le cellule danneggiate dall’interno, potenzialmente curando malattie genetiche.
- Biologia sintetica: gli scienziati potrebbero essere in grado di progettare nuove funzioni cellulari costruendo strutture personalizzate all’interno delle cellule.
Terminologia chiave
Comprendere la scienza richiede familiarità con alcuni concetti fondamentali:
- Cellule: Le unità fondamentali della vita, contenenti tutti i macchinari necessari per funzionare.
- Molecole: gli elementi costitutivi della materia, inclusi DNA e proteine.
- Fisici ottici: Scienziati che studiano l’interazione tra luce e materia, fondamentale per questo processo basato sul laser.
- Novel significa qualcosa di completamente nuovo e questo processo è un’applicazione unica nel suo genere per la stampa 3D.
Il futuro della produzione intracellulare
La capacità di stampare in 3D all’interno delle cellule è ancora nelle fasi iniziali, ma il potenziale è immenso. I ricercatori stanno esplorando modi per migliorare la velocità, la precisione e la compatibilità del processo con diversi tipi di cellule. È probabile che il prossimo passo si concentri su materiali biocompatibili che non innescheranno risposte immunitarie o interromperanno i processi cellulari.
“Si tratta di un cambiamento di paradigma nel modo in cui affrontiamo l’ingegneria cellulare”, afferma il dott. [Nome ricercatore], autore principale dello studio. “Non siamo più limitati a modificare le cellule dall’esterno. Ora possiamo costruire strutture all’interno di esse, aprendo possibilità completamente nuove.”
