(Bio) sensoristica su carta: la nuova frontiera negli organ-on-chip
La sostenibilità è generalmente riconosciuta come uno tra gli obiettivi più importanti da raggiungere, soprattutto se capace di guidare le attività nei diversi settori coinvolti, dalla conservazione dell'ambiente, della società, fino all'economia e la salute. A venire incontro a questa necessità, emergono progetti quali il progetto Europeo Horizon Europe Pathfinder Open Phoenix-OoC, la cui coordinatrice è Fabiana Arduini, ordinaria di Chimica analitica al dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche dell'università degli Studi di Roma Tor Vergata e di recente confermata dalla rivista Elsevier tra le Top 2% scientists a livello mondiale.
Il progetto Phoenix-OoC - Origami paper-based technology for the innovative and sustainable organ on chip devices - finanziato dallo European Innovation Council per un ammontare di circa 2 milioni di euro, sta mettendo in campo una nuova strategia di ricerca tecnologica finalizzata a ridurre l'impatto ambientale attraverso l'impiego della carta come materiale funzionale per la coltura cellulare e la nuova sensoristica integrata. Centrale è l'utilizzo della carta per lo sviluppo di organ-on-chip (OoC) da testare in laboratorio con varie tipologie di farmaci.
“La linea di ricerca che porto avanti da circa 10 anni - sottolinea la professoressa Arduini -, basata sullo sviluppo di sensori e biosensori miniaturizzati stampati su carta, è nata seguendo la mission e la vision del nostro Ateneo, fondate sull'impegno nello sviluppo sostenibile. Se inizialmente la mia idea era quella di sviluppare sensori e biosensori electrochimici plastic-free, negli ultimi anni il mio gruppo di ricerca ha dimostrato che la carta non è solo sostenibile, ma è un supporto funzionale capace di conferire ai sensori e biosensori elettrochimici caratteristiche tecniche aggiuntive. In questa ottica è nato il progetto Phoenix-OoC, in cui la carta è utilizzata per creare un organ-on-chip capace di gestire la microfluidica senza strumentazione esterna, fornire informazioni in tempo reale sullo stato del sistema e, una volta utilizzato, essere incenerito, riducendo così i rifiuti”.
Nel dettaglio, l'idea portante è di sviluppare dispositivi OoC utilizzando carta in “struttura origami” destinata alle co-colture cellulari per simulare i diversi tessuti e/o organi umani, mirando all'integrazione di (bio)sensori per il monitoraggio dello stato delle cellule in risposta agli stimoli farmacologici. L'obiettivo finale è quello di eseguire studi farmacologici accurati con l'introduzione di una tecnologia in grado di fornire una serie versatile di dispositivi con nuove funzionalità, che consentirà di creare modelli di colture cellulari pronti all'uso per lo screening di farmaci in modo personalizzato. Tali procedure potranno in futuro minimizzare l'uso di animali nei test di laboratorio.
L'OoC potrebbe avere un effetto importante sull'assistenza sanitaria, consentendo ai medici di identificare trattamenti personalizzati basati sulle caratteristiche uniche di ciascun paziente, nello spirito della medicina ad personam. Ad esempio, un paziente affetto da cancro potrebbe fornire una biopsia per ricreare il proprio tumore su un chip che verrebbe quindi esposto a diversi regimi farmacologici per trovare la combinazione più efficace per il paziente. Lo stesso potrebbe essere applicato ai pazienti affetti da malattie rare.
Phoenix-OoC è un consorzio internazionale che conta della presenza di partner che provengono da nazioni quali Italia, Spagna, Svezia, Serbia e Svizzera, mettendo insieme competenze universitarie, con PMI e Centri di Ricerca.
a cura dell'Ufficio Stampa di Ateneo