Verso i muscoli artificiali, come guidare la crescita cellulare con i cristalli liquidi

Ricercatori dell'Ateneo hanno dimostrato per la prima volta che materiali plastici preparati a partire dai comuni cristalli liquidi sono in grado di guidare la crescita ordinata di cellule muscolari.
Coltura su polimeri liquido cristallini - foto Università di Firenze
Coltura su polimeri liquido cristallini - foto Università di Firenze

Un gruppo di ricercatori UNIFI ha dimostrato per la prima volta che materiali plastici preparati a partire dai comuni cristalli liquidi, chiamati “polimeri liquido cristallini”, sono in grado di guidare la crescita ordinata di cellule muscolari. Questo rappresenta un importante primo passo verso lo sviluppo in vitro di tessuti muscolari che potrebbero essere domani usati per sostituire tessuti danneggiati.

La ricerca, recentemente pubblicata su Advanced Healthcare Materials (“Liquid Crystal‐Induced Myoblast Alignment”, DOI: 10.1002/adhm.201801489), è stata realizzata da un team dell’Ateneo (Dipartimento di Chimica, Laboratorio Europeo di Spettroscopia Non lineare-LENS, Dipartimento di Fisica e Astronomia, Dipartimento di Scienze biomediche sperimentali e cliniche), insieme all’Istituto Nazionale di Ottica del CNR, all’Istituto nazionale di ricerca metrologica (INRiM) e al Consorzio interuniversitario per lo sviluppo dei sistemi a grande interfase (CSGI).

“I muscoli del nostro corpo – spiega Camilla Parmeggiani, ricercatrice del Dipartimento di Chimica e coordinatrice della ricerca – sono costituiti da fibre a loro volta composte da cellule, dette mioblasti, che crescono in una determinata direzione in modo da potersi fondere fra loro e formare un tessuto capace di contrarsi. In laboratorio, però, le colture cellulari sono normalmente accresciute su supporti – le cosiddette piastre di Petri, di vetro o plastica – che non favoriscono l’allineamento delle cellule: il nostro studio cerca di ovviare a questo problema proponendo l’uso di un nuovo materiale che invece permette l’allineamento delle cellule in coltura”.

Gli esperimenti rivelano, infatti, che le cellule coltivate su questi materiali si strutturano secondo una direzione che riflette l’allineamento delle molecole che costituscono i polimeri. “Si tratta del primo esempio – conclude Parmeggiani – di come un’informazione «registrata» nel materiale a livello molecolare (l’ordine liquido cristallino delle molecole) possa essere «comunicata» ad una coltura cellulare influenzando così la morfologia del tessuto da essa generato”. La tecnica utilizzata rappresenta un passo in avanti verso l’effettiva realizzazione in laboratorio di tessuti funzionali.


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