Introduzione

La riproduzione di strutture biologiche complesse, multicellulari, e caratterizzate da architetture 3D simili ai tessuti biologici (organoidi) è di fondamentale importanza per effettuare screening di farmaci in modo affidabile e riproducibile. L’invenzione sfrutta le interazioni magnetiche per interfacciare più colture cellulari 3D così da ottenere, in modo semplice, organelli biologici 3D. L’approccio non è invasivo e si basa su scaffold magnetici biocompatibili 3D fabbricati mediante polimerizzazione a due fotoni, un sistema litografico innovativo. TRL 4.

Caratteristiche Tecniche

Lo scopo è quello di ottenere facilmente sistemi di co-cultura 3D. Il problema tecnico consiste nel realizzare un sistema di co-coltura 3D attraverso l’autoassemblaggio di strutture di base, ciascuna di queste contenente uno specifico di cellula. Allo stesso tempo, miriamo a mantenere la possibilità di identificare/localizzare le strutture di base all’interno della co-cultura attraverso mezzi non invasivi. La soluzione tecnica proposta si basa su scaffold 3D ferromagnetici e superparamagnetici otticamente trasparenti (rispettivamente SFM e SSM) fabbricati mediante polimerizzazione a due fotoni. L‘SFM possiede intrinsecamente un momento di dipolo magnetico, come un minuscolo magnete permanente. Diversamente, l’SSM mostra un momento di dipolo magnetico solo se esposto a un campo magnetico esterno (CME). Le basi fabbricate possono quindi consentire l’autoassemblaggio di due o più SFM. Allo stesso modo, un SFM e un SSM possono agganciarsi l’uno all’altro. Diversamente, due SSM non si agganciano l’uno all’altro a meno che non siano esposti a un CME, che può controllarne il loro posizionamento.

Possibili Applicazioni

• Screening farmacologici;
• Test biologici;
• Ingegneria tissutale;
• Nanomedicina.

Vantaggi

• Co-culture 3D otticamente trasparenti;
• Semplice da usare: interazioni magnetiche;
• Localizzazione delle colture mediante codice di forma;
• Approccio modulare/gerarchico.