Università di Pisa: dispositivi piezoelettrici biodegradabili per la medicina
Dispositivi piezoelettrici biodegradabili sviluppati dal Cnr-Nano e dall’Università di Pisa per nuove applicazioni mediche.
Un team di ricercatori dell’Istituto nanoscienze del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Nano), in collaborazione con le Università di Pisa, del Wisconsin-Madison e la Scuola Normale Superiore, ha sviluppato innovativi dispositivi piezoelettrici flessibili, biodegradabili e altamente performanti. Basati su nanocristalli di cellulosa e metalli degradabili, questi sistemi aprono nuove prospettive nel monitoraggio cardiaco, nella somministrazione di farmaci e nella medicina rigenerativa. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Science Advances.
I dispositivi piezoelettrici sfruttano la capacità di convertire pressione e vibrazioni in energia elettrica e viceversa. “Questi dispositivi hanno mostrato una sensibilità straordinaria nella rilevazione della pressione e la capacità di generare energia sufficiente per monitorare in tempo reale il battito cardiaco. Inoltre, permettono di alimentare piccoli dispositivi elettronici, come sensori indossabili o impiantabili, senza la necessità di batterie”, spiega Luana Persano, ricercatrice del Cnr-Nano e coordinatrice dello studio.
Per la loro realizzazione, il team ha utilizzato nanocristalli di cellulosa assemblati con il molibdeno, un metallo, in strutture multistrato. La biocompatibilità di questi dispositivi è stata confermata attraverso esperimenti in vivo e test su cellule epiteliali polmonari e muscolari cardiache, dimostrando il loro grande potenziale applicativo nel settore medico.
“Questa tecnologia offre nuove opportunità per il monitoraggio degli organi, la medicina rigenerativa e il rilascio controllato di farmaci. Grazie alla combinazione innovativa di micro e nanotecnologia, abbiamo massimizzato le proprietà piezoelettriche dei nanocristalli di cellulosa, sviluppando una piattaforma flessibile e altamente efficiente. Si tratta di una soluzione ideale per una nuova generazione di sensori medici autoalimentati, perfettamente integrabili nel corpo umano e nell’ambiente”, conclude Persano.
Il progetto, condotto prevalentemente a Pisa presso il laboratorio Nest della Scuola Normale Superiore, dove operano anche i laboratori del Cnr-Nano, rientra nel programma europeo Marie Curie BIOIMD. Fondamentale è stata la collaborazione con i gruppi di ricerca di Alessandra Operamolla, che ha sintetizzato i nanocristalli, e di Dario Pisignano dell’Università di Pisa.
