--- title: "Ricercatori della Penn State stampano in 3D bioelettrodi adattati alla forma del cervello di ogni paziente" url: https://www.voxelmatters.com/it/ricercatori-della-penn-state-stampano-in-3d-bioelettrodi-adattati-alla-forma-del-cervello-di-ogni-paziente/ date: 2026-04-18 modified: 2026-04-18 lang: it author: "Joseph Caron-Dawe" description: "Ricercatori della Penn State University hanno sviluppato un metodo per la stampa 3D di elettrodi cerebrali morbidi modellati sulla geometria superficiale unica di ogni paziente, con l'obiettivo di migliorare il..." categories: - "Bioinchiostri" - "Bioprinting" - "Ricerca e istruzione" - "Ricerca medica" tags: - "future" image: https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2026/04/Penn-State-Brain-Study-01-640x400.jpg word_count: 547 --- # Ricercatori della Penn State stampano in 3D bioelettrodi adattati alla forma del cervello di ogni paziente [Ricercatori della Penn State University](https://www.voxelmatters.com/penn-state-researchers-create-4d-printed-hydrogel-that-conceals-and-displays-images-on-demand/) hanno sviluppato un metodo per la [stampa 3D di elettrodi cerebrali morbidi](https://www.voxelmatters.com/it/penn-state-riceve-un-finanziamento-nih-da-3-milioni-per-il-progresso-della-biostampa/) modellati sulla geometria superficiale unica di ogni paziente, con l'obiettivo di migliorare il monitoraggio neurale nelle malattie neurodegenerative. Lo studio è stato [pubblicato su ](https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202516291)[*Advanced Materials*](https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202516291) e nasce dall'esigenza di superare un limite cronico della tecnologia delle interfacce neurali: i bioelettrodi standard sono realizzati con materiali rigidi e forme generiche che non si adattano alla topologia superficiale del cervello, altamente variabile da individuo a individuo. La superficie esterna del cervello è percorsa da pieghe generate da un processo chiamato girificazione, che forma creste dette giri e solchi detti sulci. Sebbene le principali pieghe corticali siano comuni a tutti, la loro disposizione precisa varia considerevolmente da persona a persona, e i design convenzionali degli elettrodi non tengono conto di questa variabilità. "Ogni persona ha una struttura cerebrale diversa, in funzione di altezza, peso, età, sesso e altri fattori", ha spiegato Tao Zhou, Wormley Family Early Career Professor e professore assistente di ingegneria della scienza e della meccanica alla Penn State, nonché autore corrispondente dello studio. "Eppure continuiamo a cercare di adattare le interfacce neurali ai cervelli come se avessero tutti la stessa struttura. Questo ci ha spinto a creare elettrodi su misura per ciascun individuo, basati sulla struttura specifica del suo cervello." ## Processo di fabbricazione e scelte dei materiali Il team ha costruito gli elettrodi principalmente in idrogel, per avvicinarsi il più possibile alle proprietà meccaniche del tessuto cerebrale. [È stata adottata una geometria ispirata al nido d'ape per bilanciare flessibilità e resistenza strutturale](https://www.voxelmatters.com/purdue-researchers-think-honeycomb-pattern-could-inspire-am-designers/), riducendo al contempo i tempi di produzione e il consumo di materiale. ![Ricercatori della Penn State sviluppano bioelettrodi stampati in 3D su misura per la geometria cerebrale individuale](https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2026/04/Penn-State-Brain-Study-02-340x340.jpg)Image credit: Tao Zhou "La struttura a nido d'ape ci consente di ridurre significativamente la rigidità degli elettrodi senza comprometterne la resistenza meccanica", ha dichiarato Zhou. "Inoltre, questa geometria permette di diminuire la quantità di materiale utilizzato durante la fabbricazione, riducendo tempi di produzione, costi e impatto ambientale." Il processo produttivo parte da una scansione MRI, che alimenta un'analisi agli elementi finiti per generare una simulazione dettagliata della struttura neurale del paziente. Un software modella quindi un elettrodo personalizzato, stampato tramite direct ink printing — una tecnica in grado di produrre elettrodi capaci di monitorare e trasmettere segnali cerebrali su una superficie relativamente ridotta. [Il team ha stampato in 3D modelli cerebrali](https://www.voxelmatters.com/3d-printed-synthetic-brain-models-developed-by-mizzou-team-replicate-tissue-complexities/) basati sui dati MRI di 21 pazienti e ha misurato fisicamente quanto gli elettrodi si adattassero a ciascuna superficie. Gli elettrodi in idrogel hanno dimostrato una connettività elettrica pressoché perfetta e, a differenza di alternative più rigide, possono essere applicati senza danneggiare il delicato tessuto cerebrale. In test su modelli animali condotti per 28 giorni, gli elettrodi non hanno prodotto alcuna risposta immunitaria e hanno mantenuto prestazioni costanti per tutta la durata della sperimentazione. "Personalizzare gli elettrodi sulla struttura specifica del cervello migliora sostanzialmente la loro affidabilità", ha affermato Zhou. "Adattandosi meglio al cervello, la qualità stessa del segnale risulta significativamente migliorata." Il team di ricerca intende ora estendere il lavoro verso applicazioni cliniche. "Puntiamo a migliorare ulteriormente questa tecnologia per ottimizzare gli elettrodi nel monitoraggio di patologie specifiche", ha dichiarato Zhou. "In futuro, ci piacerebbe davvero lavorare con i pazienti per capire come questo approccio possa supportare il monitoraggio cerebrale e il trattamento delle malattie in contesti clinici."