Un team di ingegneri guidato da Rutgers ha sviluppato un modo automatizzato per produrre polimeri, rendendo molto più semplice la creazione di materiali avanzati volti a migliorare la salute umana.

L'innovazione è un passo fondamentale per superare i limiti per i ricercatori che vogliono esplorare grandi librerie di polimeri, comprese plastiche e fibre, per applicazioni chimiche e biologiche come farmaci e medicina rigenerativa attraverso l'ingegneria dei tessuti.

Mentre un ricercatore umano può essere in grado di produrre alcuni polimeri al giorno, il nuovo sistema automatizzato, dotato di software personalizzato e un robot per la gestione dei liquidi, può creare fino a 384 polimeri diversi contemporaneamente, un enorme aumento rispetto ai metodi attuali.

I polimeri sintetici sono ampiamente utilizzati in materiali avanzati con proprietà speciali, e il loro continuo sviluppo è cruciale per le nuove tecnologie, secondo uno studio sulla rivista Sistemi intelligenti avanzati . Tali tecnologie includono la diagnostica, dispositivi medici, elettronica, sensori, robot e illuminazione.

"Tipicamente, i ricercatori sintetizzano polimeri in ambienti altamente controllati, limitare lo sviluppo di grandi librerie di materiali complessi, " ha detto l'autore senior Adam J. Gormley, un assistente professore presso il Dipartimento di Ingegneria Biomedica presso la School of Engineering della Rutgers University-New Brunswick. "Automando la sintesi dei polimeri e utilizzando una piattaforma robotica, ora è possibile creare rapidamente una moltitudine di materiali unici."

La robotica ha automatizzato molti modi per produrre materiali, nonché per scoprire e sviluppare farmaci. Ma sintetizzare i polimeri rimane impegnativo perché la maggior parte delle reazioni chimiche sono estremamente sensibili all'ossigeno e non possono essere eseguite senza rimuoverlo durante la produzione. La piattaforma robotica all'aperto del laboratorio di Gormley esegue reazioni di sintesi di polimeri che tollerano l'ossigeno.

Il gruppo ha sviluppato un software personalizzato che consente a un robot per la manipolazione dei liquidi di interpretare i progetti di polimeri realizzati su un computer ed eseguire ogni fase della reazione chimica. Un vantaggio:il nuovo sistema automatizzato rende più facile per i non esperti la creazione di polimeri.

L'autore principale è Matthew Tamasi, uno studente di dottorato di Rutgers. I coautori includono lo studente di dottorato Shashank Kosuri e lo studente universitario Jason DiStefano. Un ricercatore presso l'Australian Centre for Nanomedicine e Center for Advanced Macromolecular Design ha contribuito allo studio, che è stato finanziato dalla New Jersey Health Foundation.