I ricercatori della Purdue University hanno sviluppato una nuova base flessibile e traslucida per cerotti con nanoaghi di silicio per fornire dosi esatte di biomolecole direttamente nelle cellule ed espandere le opportunità di osservazione.

"Ciò significa che otto o nove nanoaghi di silicio possono essere iniettati in una singola cellula senza danneggiare in modo significativo una cellula. Quindi possiamo usare questi nanoaghi per fornire biomolecole nelle cellule o persino nei tessuti con un'invasività minima, " disse Chi Hwan Lee, un assistente professore presso la Weldon School of Biomedical Engineering e School of Mechanical Engineering della Purdue University.

Un chirurgo esegue un intervento chirurgico sul dorso di una mano di un paziente che ha il melanoma. I ricercatori di Purdue stanno sviluppando una nuova base flessibile e traslucida per cerotti al silicio per fornire dosi esatte di biomolecole direttamente nelle cellule ed espandere le opportunità di osservazione. I ricercatori affermano che il cancro della pelle potrebbe essere una delle applicazioni dei cerotti.

I cerotti con nanoaghi di silicio sono attualmente posizionati tra la pelle, muscoli o tessuti in cui forniscono dosi esatte di biomolecole. I cerotti con nanoaghi di silicio disponibili in commercio sono generalmente costruiti su un wafer di silicio rigido e opaco. La rigidità può causare disagio e non può essere lasciata nel corpo molto a lungo.

"Queste qualità sono esattamente opposte al flessibile, superfici curve e morbide di cellule o tessuti biologici, " ha detto Lee.

Lee ha detto che i ricercatori hanno risolto il problema.

"Per affrontare questo problema, abbiamo sviluppato un metodo che consente il trasferimento fisico di nanoaghi di silicio ordinati verticalmente dal loro wafer di silicio originale a un bio-patch, " ha detto Lee. "Questo cerotto con nanoaghi non è solo flessibile ma anche trasparente, e quindi può anche consentire l'osservazione simultanea in tempo reale dell'interazione tra cellule e nanoaghi".

Uno studio sulla nuova procedura è stato pubblicato oggi (9 novembre) in Progressi scientifici . I collaboratori della Hanyang University della Corea del Sud e della Weldon School of Biomedical Engineering and School of Mechanical Engineering di Purdue hanno ricevuto il sostegno congiunto dell'Ufficio per la ricerca scientifica dell'aeronautica degli Stati Uniti e del Ministero coreano della scienza e delle TIC per completare questo studio. I nanoaghi sono parzialmente incorporati in un sottile bio-cerotto flessibile e trasparente che può essere indossato sulla pelle e può fornire dosi controllate di biomolecole.

Lee ha detto che i ricercatori sperano di sviluppare la funzionalità del cerotto per agire come un cerotto esterno, abbassando il dolore, invasività e tossicità associate alla somministrazione di farmaci a lungo termine.

Nelle prossime iterazioni di questa tecnologia, Lee ha affermato che i ricercatori intendono testare la validità operativa delle capacità del cerotto di monitoraggio dell'attività elettrica cellulare o di trattamento del tessuto canceroso.

Questa tecnologia si allinea con i "Giant Leaps" di Purdue che celebrano i progressi globali dell'università fatti in materia di salute, spazio, punti salienti dell'intelligenza artificiale e della sostenibilità nell'ambito del 150esimo anniversario di Purdue. Questi sono i quattro temi del Festival delle Idee della celebrazione annuale, progettato per mostrare Purdue come un centro intellettuale che risolve problemi del mondo reale.