I ricercatori del KTH Royal Institute of Technology svedese hanno sviluppato un nuovo polimero adatto alla fotostrutturazione, che apre nuove possibilità per la diagnostica medica, biofotonica e stampa 3D.

Il cosiddetto polimero tiolo-eni (OSTE) off-stechiometry è stato sviluppato presso KTH specificamente per soddisfare l'esigenza di un materiale adatto sia per la prototipazione sperimentale che per la produzione su larga scala di lab-on-a-chip, o, laboratori bioanalitici miniaturizzati.

"Può essere molto utile in una varietà di applicazioni come strumenti diagnostici vicini al paziente, " dice uno degli sviluppatori, Tommy Haraldsson, docente nel dipartimento Micro e nanosistemi al KTH.

Una delle qualità uniche del polimero OSTE è che la sua superficie è chimicamente reattiva senza aggiungere nulla o preparare la superficie in modo speciale. Ora, un altro vantaggio è stato rivelato.

Nel numero di febbraio della rivista Nature Publishing Group Microsistemi e Nanoingegneria , gli autori riportano la scoperta che in seguito all'esposizione alla luce UV, le molecole del polimero si dispongono in modo tale da potenziare notevolmente la fotostrutturazione.

La fotostrutturazione è una tecnica mediante la quale la luce UV viene utilizzata per solidificare forme 3D in microscala in un polimero liquido. "Queste microstrutture possono guidare la luce, come con le guide d'onda. Oppure possono essere utilizzati per controllare il flusso del fluido, come con i canali microfluidici, "dice Gaspard Perdono, un ricercatore post-doc in Micro e Nanosistemi presso KTH.

Fino ad ora, la principale classe di polimeri a cui appartiene il materiale KTH, copolimeri tiolo-ene, è stato considerato inappropriato per la fotostrutturazione.

"Con questa nuova comprensione dei meccanismi sottostanti e delle proprietà dei materiali disponibili, possiamo anche anticipare future interessanti applicazioni, "Dice il perdono.

"La biofotonica è una di queste aree, " Pardon dice. La biofotonica sfrutta la luce e altre forme di energia radiante per comprendere il funzionamento interno di cellule e tessuti. Questo approccio consente ai ricercatori di vedere, misurare, analizzare e manipolare materiali biologici in modi mai prima possibili.

"Abbiamo anche iniziato a testare la stampa 3D del nostro nuovo materiale. Producendo strutture 3D che hanno le speciali proprietà chimiche superficiali del materiale, consentirebbe al polimero di essere utilizzato in una varietà di nuove applicazioni, " lui dice.

Il polimero OSTE è stato sviluppato negli ultimi cinque anni per colmare il "divario tra laboratorio e fabbrica", e creare un'alternativa ai materiali non ottimali disponibili ora utilizzati per lo sviluppo concettuale di dispositivi lab-on-a-chip. I materiali predominanti utilizzati oggi sono noti per avere scarse proprietà meccaniche o chimiche, come l'assorbimento di piccole molecole e le difficoltà di modificazione permanente della superficie.

Con il materiale KTH invece è possibile aggiungere facilmente diversi strati di materiale o modificare le proprietà superficiali per gestire flussi microscopici di fluidi, senza utilizzare colla o trattare in altro modo la superficie del materiale. Un'altra possibilità è che il materiale consenta un semplice cambiamento nella bagnabilità e nella chimica della superficie.

"Possiamo anche integrare biomateriali e bioreagenti sensibili, e il costo di produzione è potenzialmente ridotto perché il materiale è così facile da lavorare, "Dice il perdono.