Prima Lingua Umana Artificiale con Stampa 3D

Un gruppo di scienziati dell’Università di Leeds (Regno Unito) ha creato la prima lingua umana artificiale utilizzando la stampa 3D, come si evince da un articolo pubblicato lunedì dall’American Chemical Society (ACS).

Gli esperti hanno realizzato una replica del design altamente sofisticato della superficie di una lingua umana, realizzando che la sua struttura di silicone sintetico stampato imita la topologia, l’elasticità e la bagnabilità della superficie di detto organo muscolare.

Infatti, affermano che queste caratteristiche determinano il modo in cui il cibo o la saliva interagiscono con la lingua, che, a sua volta, può influenzare la sensazione in bocca, la deglutizione, la parola, l’apporto nutrizionale e la qualità del tutta la vita.

Lo studio indica che dall’inizio della pandemia di coronavirus, il distanziamento sociale ha posto sfide significative per condurre test sensoriali e test sui consumatori. In questo senso, un linguaggio biomimetico potrebbe essere di grande aiuto per aumentare la produttività dello sviluppo e ridurre la dipendenza dei produttori dai test umani durante le prime fasi.

Inoltre, la ricerca indica che la natura complessa della superficie biologica della lingua ha creato difficoltà nella replicazione artificiale, aggiungendo ostacoli significativi allo sviluppo e alla rilevazione di trattamenti o terapie efficaci e di lunga durata per la sindrome della bocca secca, che soffre. circa il 10% della popolazione generale.

“Ricreare la superficie di una lingua umana media comporta sfide architettoniche uniche”, spiega il dott Efren Andablo-Reyes, borsista post-dottorato presso la Leeds School of Food and Nutrition Sciences e autore principale dello studio. In questo senso, ricorda che questo organo contiene centinaia di piccole strutture a forma di bocciolo chiamate papille che conferiscono alla lingua la sua consistenza ruvida, che si combina con la natura morbida del tessuto.

Andablo-Reyes spiega che per la presente indagine si sono concentrati sulla sezione dorsale anteriore della lingua, dove alcune di queste papille contengono recettori del gusto, mentre altre no. Quando combinati, svolgono un ruolo fondamentale nel fornire un attrito meccanico adeguato per aiutare nella lavorazione del cibo in bocca con la quantità appropriata di saliva, creando così una piacevole sensazione in bocca e un’adeguata lubrificazione per la deglutizione.

“Il nostro obiettivo era replicare queste caratteristiche meccanicamente rilevanti della lingua umana su una superficie facile da usare in laboratorio per replicare le condizioni di lavorazione orale”, aggiunge lo scienziato.

Il team ha preso le impronte in silicone delle superfici della lingua di quindici adulti, le ha scansionate otticamente in 3D per mappare le dimensioni delle papille, la densità e la rugosità media di questo organo muscolare. In questo modo, ha scoperto che la consistenza di una lingua umana assomiglia a uno schema casuale.

Utilizzando simulazioni al computer e modelli matematici, gli esperti hanno creato una superficie artificiale stampata in 3D che funziona come uno stampo, con la forma e le dimensioni delle diverse papille distribuite casualmente sulla superficie alla densità corretta.

“La capacità di produrre repliche precise delle superfici della lingua con struttura e proprietà meccaniche simili aiuterà a ottimizzare la ricerca e lo sviluppo per l’igiene orale, i prodotti alimentari e le tecnologie terapeutiche”, afferma il dottor Michael Bryant. dalla Leeds School of Mechanical Engineering e coautore dello studio.

Da parte sua, la ricercatrice capo Anwesha Sarkar, professoressa di colloidi e superfici a Leeds, ritiene che l’invenzione potrebbe servire come uno strumento meccanico unico per aiutare a rilevare le contraffazioni in alimenti e bevande di alto valore in base agli attributi della consistenza, che è una preoccupazione globale e può aiutare a “garantire la sicurezza alimentare“.