Un team di ricerca dell’Istituto nanoscienze del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Nano) di Pisa, in collaborazione con le Università di Pisa, del Wisconsin-Madison (USA) e la Scuola Normale Superiore, ha sviluppato innovativi dispositivi piezoelettrici flessibili, biodegradabili e ad alte prestazioni.
Questi dispositivi, basati su nanocristalli di cellulosa e metalli degradabili, offrono nuove soluzioni per il monitoraggio cardiaco, la somministrazione controllata di farmaci e la medicina rigenerativa. Lo studio è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista Science Advances.
Tecnologia innovativa per il settore biomedicale
I ricercatori hanno realizzato dispositivi piezoelettrici in grado di convertire pressione e vibrazioni in energia elettrica e viceversa. “Abbiamo sviluppato una tecnologia estremamente sensibile alla pressione, capace di generare energia sufficiente per monitorare in tempo reale il battito cardiaco e alimentare piccoli dispositivi elettronici, come sensori indossabili o impiantabili, senza la necessità di batterie”, spiega Luana Persano, ricercatrice del Cnr-Nano e coordinatrice dello studio.
La struttura dei dispositivi combina nanocristalli di cellulosa con sottili strati di molibdeno, un metallo biocompatibile e biodegradabile. La loro compatibilità con i tessuti umani è stata confermata attraverso test su cellule epiteliali polmonari e muscolari cardiache, oltre che da esperimenti in vivo, dimostrando il potenziale di applicazione in ambito medico.
Applicazioni mediche e prospettive future
Questa tecnologia innovativa apre nuove prospettive per la medicina del futuro. “Grazie alla combinazione di micro e nanotecnologie, siamo riusciti a sfruttare le proprietà piezoelettriche dei nanocristalli di cellulosa, creando una piattaforma unica, flessibile e altamente performante. I nostri dispositivi possono essere integrati nel corpo umano e nell’ambiente in modo naturale, supportando applicazioni avanzate come il monitoraggio degli organi, la medicina rigenerativa e il rilascio controllato di farmaci”, aggiunge Persano.
Il progetto si è svolto principalmente presso il laboratorio Nest della Scuola Normale Superiore di Pisa, con il contributo dei gruppi di ricerca di Alessandra Operamolla, responsabile della sintesi dei nanocristalli, e di Dario Pisignano dell’Università di Pisa. L’iniziativa rientra nel programma europeo Marie Curie BIOIMD e rappresenta un passo significativo verso una nuova generazione di dispositivi biomedicali autonomi e sostenibili.
