La comunità scientifica sta concentrando la sua ricerca sulle molteplici applicazioni degli idrogel, materiali polimerici che contengono una grande quantità di acqua, che hanno il potenziale per riprodurre le caratteristiche dei tessuti biologici. Questo aspetto è particolarmente significativo nel campo della medicina rigenerativa, che già da tempo riconosce e utilizza le caratteristiche di questi materiali. Per essere utilizzato efficacemente per sostituire i tessuti organici, gli idrogel devono soddisfare due requisiti essenziali:possedere una grande complessità geometrica, e dopo aver subito danni, essere in grado di auto-guarirsi in modo indipendente, esattamente come i tessuti viventi.

Lo sviluppo di questi materiali può ora essere più facile, e più economico, grazie all'utilizzo della stampa 3D:I ricercatori del team MP4MNT (Materials and Processing for Micro and Nanotechnologies) del Dipartimento di Scienze Applicate e Tecnologie del Politecnico di Torino, coordinato dal Professor Fabrizio Pirri, hanno dimostrato per la prima volta la possibilità di produrre idrogel con architetture complesse in grado di autoripararsi a seguito di una lacerazione, grazie alla stampa 3D attivata dalla luce. La ricerca è stata pubblicata dalla prestigiosa rivista Comunicazioni sulla natura in un articolo intitolato "Idrogel autorigeneranti stampati in 3D tramite Digital Light Processing".

Fino ad ora, in laboratorio erano già stati creati idrogel con proprietà autorigeneranti o modellabili in architetture complesse utilizzando la stampa 3D, ma nel caso in esame, la soluzione scoperta comprende entrambe le caratteristiche:complessità architettonica e capacità di autoripararsi in seguito a danni. Inoltre, l'idrogel è stato creato utilizzando materiali disponibili sul mercato, elaborato utilizzando una stampante commerciale, rendendo così l'approccio proposto estremamente flessibile e potenzialmente applicabile ovunque, aprendo nuove possibilità di sviluppo sia in campo biomedico che di soft-robotics.

La ricerca è stata svolta nell'ambito del progetto di dottorato HYDROPRINT3D, finanziato dalla Compagnia di San Paolo, nell'ambito dell'iniziativa "Progetti di ricerca congiunti con le migliori università", dal dottorato studente Matteo Caprioli, sotto la supervisione del ricercatore DISAT Ignazio Roppolo, in collaborazione con il gruppo di ricerca del professor Magdassi dell'Università Ebraica di Gerusalemme (Israele).

"Da tanti anni, "racconta Ignazio Roppolo, "nel gruppo MP4MNT, un'unità di ricerca coordinata dalla Dott.ssa Annalisa Chiappone e da me è specificamente dedicata allo sviluppo di nuovi materiali che possono essere lavorati utilizzando la stampa 3D attivata dalla luce. La stampa 3D è in grado di offrire un effetto sinergico tra il design dell'oggetto e le proprietà intrinseche dei materiali, permettendo di ottenere manufatti con caratteristiche uniche. Dal nostro punto di vista, dobbiamo sfruttare questa sinergia per sviluppare al meglio le capacità della stampa 3D, perché questo possa davvero diventare un elemento della nostra quotidianità. E questa ricerca è perfettamente in linea con questa filosofia".

Questa ricerca rappresenta un primo passo verso lo sviluppo di dispositivi altamente complessi, che possono sfruttare sia le complesse geometrie che le intrinseche proprietà autoriparanti in vari campi di applicazione. In particolare, una volta affinati gli studi di biocompatibilità in corso presso il laboratorio interdipartimentale PolitoBIOMed Lab del Politecnico, sarà possibile utilizzare questi oggetti sia per la ricerca di base sui meccanismi cellulari sia per applicazioni nel campo della medicina rigenerativa.