L’Università degli Studi di Cagliari ha recentemente depositato la domanda di brevetto per una nuova tipologia di contenitori destinati alle colture cellulari animali e vegetali. Il dispositivo, ideato da un gruppo interdisciplinare dell’ateneo, rappresenta un importante passo avanti per la ricerca in condizioni di microgravità e in ambito biotecnologico e astrobiologico.
L’innovazione nasce nell’ambito dello spoke 05 “Aerospazio” del progetto eINS – Ecosystem of Innovation for Next generation Sardinia e porta la firma del team guidato dal professor Giacomo Cao, del dipartimento di Ingegneria meccanica, chimica e dei materiali dell’Università di Cagliari.
Il gruppo di ricerca dell’Università di Cagliari coinvolto nello sviluppo del brevetto è composto, oltre che dal professor Giacomo Cao, dai docenti Giacomo Fais, Alessandro Concas e Nicola Lai, dal dottorando Giovanni Perra, e dai professori Paolo Follesa e Debora Dessì del dipartimento di Scienze della Vita e dell’Ambiente.
La tecnologia delle colture cellulari si basa sull’impiego di contenitori speciali (come le tradizionali T-flask in polistirene) che consentono la crescita di cellule in ambienti controllati. Tuttavia, questi strumenti non sono progettati per l’uso in condizioni di rotazione o completo riempimento, necessarie ad esempio per simulare la microgravità presente sulla stazione spaziale orbitante, sulla Luna e su Marte. In questi casi, i contenitori commerciali possono introdurre variabili non controllabili – come moti interni, scambi gassosi inefficaci e pressioni idrostatiche – che compromettono l’esito delle sperimentazioni.
I nuovi contenitori brevettati rispondono in modo efficace a queste problematiche. Caratterizzati da una struttura cilindrica e da una distribuzione periferica di filtri lungo la parete laterale, consentono uno scambio gassoso efficiente con l’ambiente esterno, tipicamente l’atmosfera di un incubatore. Questa configurazione riduce al minimo i disturbi idrodinamici e garantisce condizioni fisiologiche simili a quelle delle colture statiche, anche durante l’esposizione rotazionale.
«Siamo particolarmente orgogliosi di aver ideato un contenitore semplice da produrre, economico e capace di sostenere la proliferazione cellulare anche in condizioni di completo riempimento – sottolinea il professor Giacomo Cao -. Rispetto ai dispositivi attualmente disponibili, la nostra invenzione si distingue per versatilità, personalizzazione e compatibilità con configurazioni 2D e 3D.»
Il nuovo dispositivo, oltre a supportare colture cellulari in ambiente terrestre, è ideale anche per studi astrobiologici avanzati con microrganismi fotosintetici e si presta alla realizzazione di organoidi complessi e modelli fisiologici tridimensionali, con potenziali applicazioni nella medicina rigenerativa e nella produzione controllata di tessuti o colture su larga scala.
Un ulteriore elemento di innovazione è rappresentato dalla possibilità di integrare superfici di scambio gassoso personalizzate, migliorando così la standardizzazione e la riproducibilità degli esperimenti, anche in microgravità simulata, senza modificare le attrezzature già in uso nei laboratori.
