Stampanti 3D: usate per studiare le colonie batteriche

Batteri 3D cop

Una stampante 3D può essere usata per studiare il clustering batterico, quella struttura simil condominiale con la quale i microorganismi si organizzano, a volte in modalità patogena per l'uomo. Lo studio arriva dall'Università del Texas di Austin (Usa), dove un gruppo di ricerca guidato da Jason Shear ha realizzato un "prototipo" di aggregato batterico, composto da Staphylococcus aureus circondato da Pseudomonas aeruginosa.

La colonia è stata formata con una stampante 3D simile a quelle commerciali, ed è stata in grado di generare un focolaio che può essere intagliato in moltissime forme tridimensionali, come piramidi e sfere concentriche. "Questa tecnica potrebbe essere utilizzata per rispondere a domande del tipo 'Quanti batteri devono essere raggruppati insieme, e in che forma, affinchè la microcolonia agisca in modo differente rispetto a quello che normalmente fanno i batteri isolati?' ", ha spiegato Shear.

D'altronde, come ha continuato il ricercatore, il clustering batterico è importante proprio perché i batteri ravvicinati spesso agiscono in modo diverso rispetto alle celle isolate. In alcuni casi, addirittura, i microorganismi cementano le loro cellule insieme sulla superficie mediante una sostanza simile ad una colla, creando un biofilm ostinatamente resistente ai farmaci e al sistema immunitario.

Batteri 3D

Lo studio ha dimostrato infatti che l'organizzazione a cluster è effettivamente molto efficace e può spiegare alcune forme di resistenza agli antibiotici. I ricercatori hanno infatti esposto la struttura all'ampicillina, trovando che, quando era circondato da Pseudomonas, sopravviveva l'80 per cento dello stafilococco, contro il 40 per cento quando il guscio era vuoto. Gli studiosi hanno ipotizzato che lo Pseudomonas produca molecole in grado di resistere agli antibiotici, facendo da scudo allo stafilocco.

Questa forma di difesa non è dunque di tipo genetico, dovuto cioè alla selezione naturale di individui resistenti agli antibiotici, ma imputabile all'organizzazione strutturale. Se quindi il muro di protezione di Pseudomonas dovesse scomparire, lo stafilococco sarebbe comunque vulnerabile alle molecole antagoniste.

Attualmente l'attrezzatura utilizzata per generare queste forme personalizzate di colonie batteriche è costosa, ma secondo gli studiosi, che stanno cercando comunque soluzioni più economiche, il prezzo potrebbe scendere così come avvenuto per le stampanti 3D commerciali.

Il lavoro è stato pubblicato su Proceedings of National Academy of Sciences.

RDC

Foto: Proceedings of National Academy of Sciences

Credits: Jason B. Shear, Jodi Connell

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