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Nuovi materiali nella micromanipolazione biomedica

Attualmente, i micromanipolatori biologici si basano sull’aspirazione mediante micropipette per afferrare gli oggetti. In biomedicina sono necessari nuovi materiali e tecnologie per una migliore micromanipolazione degli obiettivi molli.
Nuovi materiali nella micromanipolazione biomedica
I micromanipolatori con micropipetta e altri tipi di micromanipolatori che attualmente vengono impiegati per applicazioni biologiche accusano la mancanza di un accurato controllo della forza, il che può danneggiare le cellule o i tessuti. Anche i motori elettrici convenzionali e le relative scatole ingranaggi hanno raggiunto i propri limiti, nonostante la loro miniaturizzazione.

Il progetto POLYACT (Polymer microactuators for biomedicine), finanziato dall’UE, ha lavorato per sviluppare micromanipolatori morbidi e flessibili per lo spostamento di oggetti biologici e strumenti chirurgici per la chirurgia mininvasiva. L’obiettivo era quello di creare strumenti con dimensioni che vanno da 100 µm fino a 1 mm, ossia due ordini di grandezza in meno rispetto ai micromanipolatori esistenti.

L’obiettivo principale del progetto ha riguardato la realizzazione di microattuatori polimerici in grado di essere controllati individualmente. La caratteristica fondamentale di questi attuatori è data dal fatto che richiedono poca energia elettrica (20-30 mW) e bassa tensione (1-2 V).

I ricercatori hanno valutato due nuovi metodi di fabbricazione per produrre microattuatori morbidi e flessibili. Utilizzando questi metodi essi hanno sviluppato due generazioni di microattuatori basate sui polimeri conduttivi, per la micromanipolazione di oggetti morbidi. La prima generazione si basa su una membrana PVDF e attuatori controllabili individualmente. La seconda generazione si basa su un materiale ionico (reticolo polimerico interpenetrante).

Per concludere, i partner del progetto POLYACT hanno sviluppato un processo innovativo per modellizzare elettrodi polimerici altamente conduttivi. Ciò ha permesso la realizzazione di tutti i microattuatori polimerici, come dimostrato dai dispositivi di seconda generazione. Questi nuovi microattuatori morbidi possono essere utilizzati in applicazioni di microrobotica in biomedicina e per la manipolazione di cellule e tessuti in coltura.

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Keywords

Micromanipolatori, biomedicina, POLYACT, polimero, microattuatori
Numero di registrazione: 198593 / Ultimo aggiornamento: 2017-05-26