ricercatori dell'Università di Siviglia, in collaborazione con l'Università di Nottingham, sono riusciti a creare la prima immagine di nanoparticelle di oro stabilizzato con sistemi biodegradabili e biocompatibili ottenuti con tecniche di stampa 3D. L'immagine scelta per questo test era il logo dell'Università di Siviglia.

Questo risultato avrà applicazioni nell'industria farmaceutica, come nella preparazione di biosensori biocompatibili a base di oro, che hanno già dimostrato di essere efficaci nella rilevazione di cellule cancerogene e biomarcatori tumorali. Negli ultimi anni, produzione di additivi, anche comunemente nota come stampa 3D, è stata riconosciuta come la tecnologia ideale per applicazioni che richiedono geometrie complesse o personalizzazioni. La sua produzione basata su strati ridurrà i costi generali di produzione di piccoli lotti rispetto ai metodi di produzione tradizionali. Questo ha attirato l'attenzione dell'industria farmaceutica, che può essere un gateway per la totale personalizzazione del trattamento con questa tecnologia.

La ricerca è stata incentrata sulla tecnica chiamata stampa a getto d'inchiostro. Questa tecnica offre vantaggi come l'alta risoluzione e la possibilità che offre di stampare più di un materiale durante lo stesso processo di stampa. Utilizzando questa tecnica, i ricercatori hanno proposto la produzione di sistemi che potrebbero essere potenzialmente utilizzati come biosensori personalizzati basati sulla conduttività e la biocompatibilità dell'oro.

Attualmente, gli inchiostri dorati esistenti per la stampa a getto d'inchiostro si basano su nanoparticelle di questo metallo, ma sono altamente instabili, poiché si uniscono facilmente e sono difficili da stampare. Per tale motivo, lo sviluppo di inchiostri dorati stabili e facili da stampare è stato prezioso.

La squadra era guidata da Ana Alcudia Cruz, del Dipartimento di Chimica Organica e Farmaceutica della Facoltà di Farmacia dell'Università di Siviglia, in collaborazione con il gruppo guidato da Rafael Prado Gotor del Dipartimento di Chimica Fisica, della Facoltà di Chimica dell'Università di Siviglia, e Ricky Wilman, dell'Università di Nottingham (Regno Unito). Per la prima volta, è riuscita ad utilizzare polimeri (poliuretani) con struttura a pettine, che il team ha sviluppato, per generare minuscole nanoparticelle d'oro ad altissima stabilità e testate nel tempo.

A quello scopo, vari polimeri sono stati preparati da arabinosio, uno zucchero che si acquisisce facilmente in natura e che conferisce al materiale totale biocompatibilità e biodegradabilità, evitando così i residui inquinanti generati dai polimeri tradizionali che derivano dal petrolio.

Per la prima volta, questo tipo di polimero è stato utilizzato per la preparazione di nanoparticelle d'oro. Queste nanoparticelle, ottenuto da tre diversi polimeri chimicamente funzionalizzati, si sono rivelate sufficientemente piccole (massimo 10 nm) per essere stampate con la stampa a getto d'inchiostro ed erano stabili per un periodo di almeno sei mesi. Una volta verificata la stampabilità di ciascun inchiostro, quello che ha mostrato il miglior equilibrio di proprietà è stato selezionato e utilizzato per stampare il logo della nostra università. Nell'immagine, ottenuto da TOF-SIMS, si può osservare l'oro (in giallo), che forma il contorno del logo, su fondo in polimero (in blu). Questa è la prima immagine di nanoparticelle d'oro stabilizzate con sistemi biodegradabili e biocompatibili ottenuta tramite tecniche di stampa 3D.