La Quarta Dimensione: Il Tempo
La stampa 4D si distingue da quella 3D perché permette di creare oggetti tridimensionali con una capacità intrinseca di mutare forma e funzione nel tempo, in risposta a stimoli ambientali predefiniti, come l'idratazione o il calore. In questo processo, il tempo diventa a tutti gli effetti la quarta dimensione.
Una volta ingerita, la capsula a forma di piccolo cilindro assorbe i fluidi intestinali. Questo processo provoca l'espansione e la trasformazione controllata della struttura in un foglio piatto, capace di coprire un’area più ampia della mucosa intestinale sanguinante.
"La capsula può coprire un’area più ampia della mucosa intestinale sanguinante e favorirne la rigenerazione. La forma finale è ottenuta grazie a una specifica disposizione spaziale dei materiali, che consente alla struttura di reagire in modo controllato all’ambiente interno del corpo," spiega Carmelo De Maria, docente di bioingegneria all’Università di Pisa.
Localizzazione e Monitoraggio
Il dispositivo è inoltre dotato di una piccola antenna biocompatibile, anch'essa stampata in 3D, che permette di localizzare la capsula all'interno del corpo. Una volta dispiegata e a contatto con l'ulcera, l'antenna consente una comunicazione esterna, utile per il monitoraggio, fino alla sua completa degradazione o espulsione naturale.
Questa ricerca è il risultato della collaborazione all'interno del progetto PRIN 2022 Prometheus (Grant 2022BZLTTK), che vede coinvolti i ricercatori di Pisa con i colleghi dell’Università di Firenze (guidati dal Prof. Antonino Morabito) e dell’Università di Perugia (coordinati dal Prof. Luca Valentini).
L'obiettivo più ampio è lo sviluppo di dispositivi mini-invasivi e programmabili, in grado di interagire dinamicamente con i tessuti biologici, aprendo nuove prospettive per la medicina personalizzata.
"Con la stampa 4D possiamo progettare oggetti che cambiano forma e funzione nel tempo, proprio come i tessuti viventi – conclude De Maria – È una rivoluzione che unisce ingegneria dei materiali e scienze della vita”.
