{"id":18510,"date":"2025-03-20T00:01:26","date_gmt":"2025-03-19T23:01:26","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/?p=18510"},"modified":"2025-03-17T13:47:06","modified_gmt":"2025-03-17T12:47:06","slug":"working3d-sei-domande-professore-microstrutture-3d-200320249","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/working3d-sei-domande-professore-microstrutture-3d-200320249\/","title":{"rendered":"#Working3D: sei domande a un professore universitario sulla realizzazione di microstrutture 3D in campo biomedico"},"content":{"rendered":"

I progressi della stampa e biostampa 3D nel campo della ricerca medica sono sempre pi\u00f9 promettenti. Uno degli utilizza della tecnologia \u00e8 lo sviluppo di microstrutture e nanostrutture 3D che possono essere impiegate per capire il funzionamento delle cellule in un ambiente simile a quello del tessuto naturale umano. La biostampa 3D<\/a> \u00e8 un ottima alleata, ad esempio, per stampare in 3D tessuti danneggiati o tumori con cellule umane al fine di identificarne in maniera sempre pi\u00f9 accurata il funzionamento ed individuare cure personalizzate efficaci.<\/p>\n

Tra le universit\u00e0 impegnate nella ricerca e nell’uso di tecniche di stampa 3D per le nanotecnologie in campo biomedico c’\u00e8 la Delft University of Technology. Per saperne di pi\u00f9 sui progetti di ricerca portati avanti dall’Universit\u00e0 e su cosa significhi lavorare in questo campo e nella realizzazione di microstrutture 3D<\/a>, abbiamo intervistato Angelo<\/span> Accardo, Professore Associato presso il Department of Precision and Microsystems Engineering della TU Delft.<\/span><\/p>\n

\"\"

Il team della TU Delft con il professor Angelo Accardo.<\/p><\/div>\n

3DN: Ciao! Puoi presentarti?<\/h3>\n

Sono\u00a0Angelo<\/span>\u00a0Accardo, Professore Associato presso il Department of Precision and Microsystems Engineering della Delft University of Technology (TU Delft) in Olanda.<\/span><\/p>\n

3DN: Come hai scoperto la produzione additiva?<\/h3>\n

Durante il mio post-doc presso il laboratorio LAAS-CNRS a Tolosa in Francia, ho cominciato a esplorare l\u2019uso di tecniche di additive manufacturing<\/a> assistite da luce\/laser, in particolare stereolitografia e litografia a due fotoni.<\/span><\/p>\n

3DN: Quali sono i maggiori benefici e le sfide dell\u2019uso della stampa 3D per le nanotecnologie e in campo biomedico?<\/strong><\/h3>\n

Queste tecniche di fabbricazione permettono di sviluppare micro e nano-strutture con livelli di risoluzione estremamente elevati (fino a 100 nanometri). A queste scale \u00e8 possibile creare dei micro-scaffold in grado di interfacciarsi in maniera biomimetica con cellule sane o malate. Tali micro-strutture ingegnerizzate possono dunque essere impiegate per capire il funzionamento delle cellule in un ambiente simile a quello del tessuto naturale umano. Il passo successivo sar\u00e0 quello di impiegare tali microstrutture 3D nell\u2019ambito dell\u2019ingegneria tissutale e della medicina rigenerativa, ovvero per la rigenerazione di tessuto danneggiato.<\/p>\n

D’altro canto, in questo campo una delle sfide maggiori sar\u00e0 quelle di rendere tali biomateriali completamente biocompatibili, per evitare reazioni avverse del tessuto rimanente, ma anche biodegradabili, al fine di \u201csvanire\u201d una volta raggiunta la rigenerazione del tessuto in questione. A tal proposito, sar\u00e0 necessario impiegare scaffold dalle dimensioni complessive relativamente grandi (i.e. cm). La tecnologia di fabbricazione a due fotoni \u00e8 ancora relativamente \u201clenta\u201d sebbene estremamente precisa. Sar\u00e0 dunque necessario esplorare nuovi approcci per aumentare la velocit\u00e0 di fabbricazione, utilizzando ad esempio la litografia \u201cgrayscale\u201d a due fotoni, o sistemi a due fotoni multi-raggio, per citarne alcuni.<\/p>\n

3DN: Su cosa si basa attualmente la tua ricerca?<\/h3>\n

La mia ricerca si basa sul design e la fabbricazione di micostrutture 3D per tre diversi tipi di applicazione: meccanobiologia, modelli in-vitro di malattie e ingegneria tissutale. L\u2019articolo recentemente pubblicato<\/a> sulla copertina della rivista Advanced Functional Materials, tratta il primo caso: le nanostrutture 3D fabbricate tramite litografia a due fotoni, presentano un diametro di poche centinaia di nanometri, che assomiglia a quello delle fibre della matrice extracellulare del cervello, cos\u00ec come a quello dei filopodia (le “dita” impiegate dalle cellule per sondare l’ambiente circostante). Il loro aspect ratio pu\u00f2 \u00a0essere regolato per fornire un effective shear modulus relativamente basso (vale a dire, il modulo elastico rilevato dalle cellule quando strisciano sopra le nanostrutture) che si avvicina alla morbidezza del tessuto cerebrale umano. Questi segnali topografici e meccanici hanno quindi una profonda influenza sulla crescita e la direzionalit\u00e0 delle reti neuronali<\/a>.<\/span><\/p>\n

\"\"

Confronto tra neuroni in ambiente 2D (a sinistra) e 3D (a destra).<\/p><\/div>\n

Rispetto agli approcci convenzionali “Petri-dish”, in cui le cellule vengono coltivate su superfici piatte, di plastica o di vetro, molto rigide, il nostro approccio fornisce segnali topografici e meccanici pi\u00f9 rilevanti dal punto di vista fisiologico, e influenzano notevolmente le propriet\u00e0 delle cellule neuronali, come la direzionalit\u00e0 della rete neuronale e la morfologia dei coni di crescita (con cui i neuroni sondano la matrice extracellulare circostante per collegarsi ad altri neuroni). Lo sviluppo della rete neuronale e la morfologia del cono di crescita possono essere influenzati da malattie neurodegenerative come l’Alzheimer (AD) e il morbo di Parkinson (PD). Con il nostro approccio, abbiamo dimostrato come \u00e8 possibile guidare la formazione di reti neuronali fisiologicamente rilevanti e caratterizzare la morfologia del cono di crescita in modo quantitativo.<\/span><\/p>\n

Prevedo l’uso della nostra piattaforma come modello di malattia in vitro ingegnerizzato per comprendere l’influenza dei principali tratti distintivi della malattia d\u2019Alzheimer (placche amiloidi, grovigli neurofibrillari) e del Parkinson (corpi di Lewy) sulla direzionalit\u00e0 della rete neuronale e sullo sviluppo dei coni di crescita. Recentemente abbiamo anche sviluppato dei modelli 3D per il trattamento del cancro al cervello (glioblastoma) tramite protonterapia, tecnica di cura che rispetto ai raggi X (usati nella radioterapia), utilizza i protoni, componenti subatomici, per colpire le cellule cancerose. <\/span><\/p>\n

\"microstrutture<\/p>\n

Sviluppiamo delle strutture tridimensionali che imitano il sistema microvascolare del cervello, ove le cellule di glioblastoma crescono e proliferano. L\u2019obiettivo \u00e8 di fornire degli stimoli meccanici, biochimici e geometrici alle cellule imitando le forme dei capillari e dei vasi sanguigni all\u2019interno del cervello, tramite strutture 3D che sono fatte di biomateriale. Una volta coltivate le cellule di glioblastoma in questo ambiente 3D biomimetico, le portiamo all\u2019interno del centro di protonterapia dell\u2019Holland Proton Therapy Center, e le esponiamo a diversi dosaggi di radiazione. In questa configurazione \u00e8 possibile cercare di calibrare la radiazione di protoni necessaria per danneggiare il DNA delle cellule tumorali e questo senza coinvolgere alcun modello animale.<\/span><\/p>\n

3DN: Quali sono le qualifiche e l\u2019esperienza richieste per ricoprire il tuo ruolo?<\/h3>\n

Una formazione ingegneristica o fisica di base \u00e8 utile per sviluppare una forma mentis adatta al metodo scientifico. Ciononostante, durante gli anni si imparano innumerevoli aspetti oltre a quelli tecnologici, come quelli legati alla biologia cellulare e alle neuroscienze. Per ricoprire una posizione di professore in Olanda bisogna anche sviluppare doti di management e leadership che permettano non solo di dirigere il proprio gruppo di ricerca ma anche di coprire ruoli strategici all\u2019interno dell\u2019Universit\u00e0.<\/span><\/p>\n

3DN: Quali consigli daresti a chi vuole svolgere la tua professione?<\/h3>\n

Passione, perseveranza e pazienza. Queste caratteristiche sono fondamentali nel mondo accademico e della ricerca assieme a quanto citato sopra. Inoltre bisogna perennemente nutrire la propria curiosit\u00e0 ed essere al passo con lo stato dell\u2019arte attuale al fine di scrivere progetti di ricerca che poi vengano finanziati. Infine, \u00e8 fondamentale avere una predisposizione verso l\u2019insegnamento al fine di trasmettere non solo nozioni, ma anche un efficiente modus operandi agli ingegneri e agli scienziati di domani.<\/span><\/p>\n

Cosa ne pensi dell’attivit\u00e0 di Angelo Accardo presso la TU Delft? Se ti interessa l\u2019argomento, non perderti la nostra pagina esclusiva dedicata alla\u00a0<\/span>stampa 3D nel settore medicale e dentale<\/span><\/a>. Lascia un commento sui nostri canali\u00a0<\/span>Facebook<\/span><\/a>,\u00a0<\/span>LinkedIn<\/span><\/a>\u00a0e\u00a0<\/span>YouTube<\/span><\/a>. Segui tutte le novit\u00e0 dal mondo della stampa 3D nella nostra\u00a0<\/span>Newsletter settimanale<\/span><\/a>!<\/span><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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