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Nano Dimension ha annunciato di aver collaborato con importanti centri di ricerca in Canada e Francia su un progetto rivoluzionario utilizzando i suoi precisi sistemi di stampa micro-3D Fabrica. Lo studio è incentrato sulla registrazione accurata dell’attività neuronale nei topi, con l’obiettivo di chiarire i circuiti neuronali e i meccanismi coinvolti nell’elaborazione delle informazioni somatosensoriali. I risultati del progetto sottolineano il ruolo vitale svolto dalle soluzioni di produzione innovative nel progresso della ricerca biomedica e nello sviluppo di dispositivi medici all’avanguardia.

Secondo il gruppo di ricerca, che comprendeva ricercatori di tre istituzioni leader, i piccoli o micro dispositivi medici utilizzati per progetti di ricerca pongono sfide significative nella produzione a causa delle loro dimensioni, requisiti dimensionali e caratteristiche complesse. In questo caso, il team doveva progettare un tutore in miniatura in grado di sostenere saldamente due elettrodi sulla vertebra del topo. Fino ad oggi sono stati fatti tentativi limitati per esplorare l’attività elettrica dei neuroni del corno dorsale negli animali svegli, il che ha presentato alcune sfide per il team.

“Registrare l’attività elettrica dei neuroni nel midollo spinale di un animale cosciente non è facile, soprattutto a causa dei movimenti indotti dalla camminata e dalla respirazione del topo, nonché dall’accessibilità dell’area in questione”, spiega Louison Brochoire, un Dottorando presso l’Università di Bordeaux in Francia.

“Per questo progetto, avevamo bisogno che il tutore consentisse il movimento dell’animale fissando e stabilizzando saldamente gli elettrodi inseriti in fori molto piccoli”, aggiunge Brochoire, che ha lavorato sotto la supervisione di professori dell’Institut des Maladies Neurodégénératives di Bordeaux. dal Centro Ricerche CERVO e dall’Università di Laval nel Québec, Canada.

Consapevole che i metodi di produzione tradizionali avrebbero comportato una lunga lotta per produrre un dispositivo in grado di stabilizzare efficacemente gli elettrodi in posizione mantenendo precisione e funzionalità, il team ha collaborato con Nano Dimension per trovare una soluzione alternativa.

La complessità della sfida progettuale richiedeva dimensioni precise, inclusi fori da 110 µm per gli elettrodi in una parte che era larga solo 2,7 mm. Ciò ha visto Nano Dimension implementare la sua tecnologia di stampa micro-3D Fabrica, che fornisce una precisione senza pari a livello di micron. Utilizzando le sue stampanti 3D Fabrica, che producono parti precise e funzionali con tolleranze strette e una dimensione dei pixel fino a 4 µm e un’altezza dello strato compresa tra 1 e 10 µm, l’azienda è stata in grado di stampare con successo in 3D il tutore richiesto. Ciò ha fornito al team una parte funzionale da utilizzare nella propria ricerca in una sola settimana.

Per il gruppo di ricerca, il risultato ha soddisfatto esattamente le loro esigenze. “La capacità di creare fori così precisi e piccoli all’interno del tutore è stata fondamentale”, afferma Brochoire. “Questo attributo di progettazione ha contribuito a ridurre al minimo gli artefatti causati dalla respirazione e dai movimenti dell’animale, che avrebbero interferito con il nostro segnale elettrico, complicando l’analisi dei risultati”.ù

Per fornire una parte funzionale che soddisfacesse i requisiti specifici per l’impianto in un topo, Nano Dimension ha utilizzato il suo materiale biocompatibile Fabrica Medical M-810. Grazie alla sua autorizzazione alla citotossicità, che garantisce che non sia tossico per le cellule umane, il materiale si è rivelato perfetto per il dispositivo necessario al team.

“L’elevata precisione e risoluzione della tecnologia di stampa micro-3D di Nano Dimension, abbinata all’uso di materiale biocompatibile, ci ha consentito di creare un nuovo strumento essenziale per raggiungere il nostro obiettivo primario. L’alternativa utilizzando altri mezzi avrebbe comportato la stampa e la modifica di una parte più grande per ottenere le caratteristiche desiderate. Ciò avrebbe potuto richiedere diversi mesi, il che per un progetto di ricerca sarebbe un vero problema. Chiaramente, l’uso di tali tecnologie in campo medico supererà molte limitazioni”, conclude Brochoire.

Oltre a Louison Brochoire, gli altri membri del gruppo di ricerca comprendevano il professor Pascal Fossat dell’Institut des Maladies Neurodégénératives; il professor Yves De Koninck del Centro di ricerca CERVO del Québec; il professor Benoit Gosselin dell’Università Laval del Québec, Facoltà di Scienze e Ingegneria, Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica; e Juliette Viellard, ricercatrice post-dottorato presso l’Università di Bordeaux