“Human Body on Chip”, organi e tessuti in mostra: le opere di Città della Scienza a Canton

27

Design bio-ispirato e processi di fabbricazione digitale per rappresentare, illustrare e per molti versi anticipare i prossimi scenari della medicina. Tra le “bellezze della conoscenza” in mostra al Guangdong Science Center, il più grande museo scientifico al mondo (la struttura copre una superficie di 450.000 mq), ci sarà anche “Human Body on Chip”, l’installazione creata da Città della Scienza in collaborazione con l’Istituto Italiano di Tecnologia – Centro di Ricerca Interdipartimentale sui Biomateriali (IIT@CRIB) per l’esposizione “Bio-materiali per il corpo umano” del museo interattivo Corporea, ora in tour nell’ambito della mostra itinerante “Italia bellezza della conoscenza”, promossa dal Ministero degli Affari Esteri e realizzata dal Cnr – Consiglio Nazionale delle Ricerche in collaborazione con Fondazione IDIS Città della Scienza di Napoli (coordinatore), il Museo Galileo di Firenze, il Museo Nazionale della Scienza e della Tecnologia Leonardo da Vinci di Milano e il Museo delle Scienze di Trento.

Dopo le tappe di Alessandria d’Egitto, Nuova Delhi, Singapore, Giacarta e Hanoi sarà la volta di Canton, tra le città cinesi più in crescita sul fronte dell’innovazione, che ospiterà la mostra dal 23 luglio al 31 agosto 2019.

TRA MEDICINA E VISUALIZZAZIONE SCIENTIFICA
In occasione dell’esposizione di Guangdong, l’installazione Human Body on Chip sarà accompagnata da un video prodotto dal Dream FabLab di Città della Scienza e dall’Hybrid Design Lab dell’Università degli Studi della Campania “Luigi Vanvitelli”. Sviluppato nell’ambito del corso di “Design per la visualizzazione scientifica” del Dipartimento di Architettura e Disegno Industriale, per rappresentare la ricerca dell’IIT@CRIB e accompagnare l’installazione, il video mostra organi e tessuti viventi realizzati in vitro, messi in comunicazione attraverso circuiti di microfluidica, in modo da evidenziarne i vantaggi attraverso il confronto con gli ordinari test per la sperimentazione di farmaci, molecole e principi attivi. Gli organi e i tessuti sviluppati attraverso l’utilizzo di materiali di sintesi e la stampa 3D riescono a simulare le funzioni degli organi e dei tessuti “reali” e, per questo, rappresentano dei modelli significativi per la sperimentazione in medicina. Questa tipologia di piattaforme può essere usata per predire la tossicità di un principio attivo farmacologico o di un vaccino in maniera più veloce, economica ed efficace dei metodi attualmente utilizzati.

Un aspetto molto importante di questo filone di ricerca è dato dal fatto che tali dispositivi biomedici permettono di aggirare la sperimentazione di nuovi farmaci su cavie animali.

Il video è stato prodotto sotto la supervisione di Carla Langella, responsabile dell’Hybrid Design Lab, dalle designer Giuseppina Pisano e Martina Virgilio in collaborazione con Giorgia Imparato, Cinzia Sgambato, Francesco Urciuolo, Raffaele Vecchione (IIT e CRIB); Valentina Latilla, Gabriele Pontillo (digital design), Valentina Perricone (biologia).

SALUTE TRA NATURA E ARTIFICIO
In mostra, nella sezione dedicata alla Salute, anche altre opere prodotte dal lavoro congiunto del Dream Fab di Città della Scienza e l’Hybrid Design Lab. C’è “Auxetic neckbrace”, collare cervicale auxetico rivolto alla rieducazione posturale per compensare gli effetti dell’uso prolungato dei dispositivi digitali che inducono posture che contrastano con il benessere del sistema neuromuscolare del rachide cervicale. Gli auxetici sono metamateriali che hanno un coefficente di Poisson negativo, strutture impiegate in natura nelle pelli di alcuni rettili ma anche in steli vegetali.

Un altro progetto dedicato alle tech pathology è il progetto “Thumbio” incentrato sul design di un tutore in bioplastica biodegradabile e funzionalizzato con componenti naturali fitoterapeutici antibatterici, antidolorifici ed antiedemigeni, destinato a immobilizzazioni terapeutiche per patologie infiammatorie e degenerative della mano e del polso.

Il progetto “BioCast”, progettato da Gabriele Pontillo propone di valorizzare le potenzialità della progettazione algoritmica associata alla fabbricazione digitale per migliorare la qualità della vita dei pazienti soggetti ad immobilizzazione medica terapeutica, soprattutto bambini, con il progetto di un tutore parametrico che possa sostituire il tradizionale gesso.

Tra gli altri progetti realizzati dal FabLab di CdS nella sezione c’è “Miki”, la protesi di una mano dotata di sensori e tessuti che può essere controllata e percepita in modo “naturale” da pazienti con amputazioni. In esposizione anche “Human in Vitroskin”, una porzione di pelle artificiale interamente sviluppata in vitro in grado di replicare la struttura e le funzioni della pelle naturale realizzata dall’IIT@CRIB.

“La tradizione scientifica italiana – afferma Carla Giusti, responsabile dell’area espositiva di Città della Scienza di Napoli – trae la sua forza proprio dalla cornice olistica e unitaria della sua cultura

Gli scienziati italiani ricorrono anche alla inventiva e alla fantasia che non è di origine genetica, bensì culturale. La mostra si articola attraverso 5 sezioni tematiche: salute, spazio, alimentazione, patrimonio culturale e ambiente. Nella sezione Salute, ad esempio, ci concentriamo su alcuni elementi del benessere in Italia esplorando aree come l’invecchiamento sano e la Dieta Mediterranea, a questo fa sponda la bio-robotica e alcuni esempi di produzione 4.0. con oggetti altamente flessibili e personalizzabili”.

“Nelle collaborazioni tra l’Hybrid Design Lab dell’Università Vanvitelli e il FabLab di Città della Scienza – spiega Carla Langella, responsabile del Hybrid Design Lab – sperimentiamo un approccio progettuale ibrido che integra design, scienza e tecnologie digitali, che si rivela particolarmente adatto ad affrontare progetti biomedicali che devono interfacciarsi con le caratteristiche fisiche e fisiologiche delle persone e, dunque, con le complessità e specificità di ogni individuo. Il design biomimetico, che si ispira alla natura per trovare soluzioni più adatte alla complessità dei problemi progettuali contemporanei, trae grandi vantaggi dall’impiego di strumenti di modellazione digitale e parametrica associati alle tecnologie di fabbricazione digitale per aderire alle stringenti esigenze di personalizzazione della medicina”.

LA BIOMIMETICA
Sono biomimetiche le tecnologie che si ispirano non semplicemente alla natura quanto alle sue soluzioni. Il velcro, per esempio, è simile al sistema con cui i semi di alcune piante dotati di uncini si agganciano al pelo degli animali per diffondersi sul territorio, mentre i tessuti antimacchia riproducono il modo con cui la foglia di loto si libera del fango.