Washington - Controllare il comportamento delle cellule è una delle sfide cruciali della biotecnologia moderna. Oggi, uno studio condotto dall’Istituto di scienze applicate e sistemi intelligenti “Eduardo Caianiello” del Consiglio nazionale delle ricerche di Pozzuoli (Cnr-Isasi), pubblicato sulla rivista statunitense Advanced Functional Materials, dimostra come sia possibile manipolare le cellule e influenzarne le funzioni in modalità wireless e non invasiva sfruttando i campi elettrici generati dall'effetto fotovoltaico in cristalli di niobato di litio drogati con ferro. Il cuore della tecnologia risiede nelle proprietà ferroelettriche del cristallo: quando colpito da una sorgente luminosa strutturata, il materiale genera dei "micro-pattern" di carica elettrica sulla sua superficie che agiscono come elettrodi virtuali. “Sfruttando l'effetto fotovoltaico dei cristalli ferroelettrici, abbiamo eliminato la necessità di fili, elettrodi e processi litografici costosi - sottolinea Lisa Miccio ricercatrice del Cnr-Isasi che ha condotto lo studio - È una tecnologia 'all-optical' che trasforma il materiale di supporto in un attuatore intelligente. In futuro, questo sistema wireless potrebbe rivoluzionare lo studio della rigenerazione dei tessuti e della guarigione delle ferite, offrendo uno strumento senza precedenti per guidare il destino cellulare”. La piattaforma permette inoltre un monitoraggio dinamico senza precedenti grazie alla microscopia olografica digitale. Aggiunge Pietro Ferraro (Cnr-Isasi) spiega: “La peculiarità di questa piattaforma risiede nella sua natura dinamica e reversibile. A differenza dei substrati tradizionali, dove le geometrie di stimolazione sono fisse, qui possiamo 'scrivere' e 'cancellare' i segnali elettrici per le cellule in tempo reale. Questo ci ha permesso di osservare per la prima volta come una cellula viva adatta la propria traiettoria e morfologia a un ambiente elettrico che cambia sotto i nostri occhi, monitorando il tutto attraverso mappe di fase quantitativa”. Manipolare le cellule senza contatto fisico e con una risoluzione spaziale elevatissima apre la strada ad applicazioni avanzate nell'ingegneria dei tessuti, nella stimolazione neuronale e nello studio dei segnali elettrici intercellulari. (9colonne)