Dallo scarto della soia alla stampa 3D: nasce un biomateriale per la pelle

Trasformare uno scarto dell’industria alimentare in un materiale destinato alla ricerca biomedica. È la strada seguita da uno studio interdisciplinare coordinato dall’Università degli Studi di Milano, che ha utilizzato l’okara, il residuo solido della produzione di tofu e bevande a base di soia, per sviluppare un biomateriale biodegradabile e stampabile in 3D. Il risultato, pubblicato sulla rivista Communications Materials, nasce dal progetto europeo 3DBioPad e mette insieme competenze di scienza dei materiali, ingegneria, scienze farmaceutiche e alimentari e manifattura additiva. L’obiettivo è duplice: valorizzare un sottoprodotto dell’industria alimentare e studiare nuove soluzioni per la riparazione dei tessuti.

Dallo scarto ai peptidi bioattivi

L’okara conserva una componente proteica significativa. I ricercatori l’hanno quindi sottoposta a un processo che ha permesso di ottenere un idrolizzato proteico ricco di peptidi bioattivi, cioè piccole catene di amminoacidi derivate dalle proteine. Gli effetti del materiale sono stati studiati in vitro sui fibroblasti dermici umani, cellule coinvolte nel mantenimento della struttura della pelle e nei processi di riparazione dei tessuti. I test hanno evidenziato attività antiossidanti e antinfiammatorie, oltre a un effetto sulla migrazione dei fibroblasti, un meccanismo importante nella guarigione delle ferite. Il passaggio successivo è stato integrare l’idrolizzato di okara con il poli(ε-caprolattone), o PCL, un polimero biocompatibile e biodegradabile già utilizzato nella ricerca biomedica. La miscela ottenuta può essere lavorata attraverso la stampa 3D, consentendo di realizzare strutture con geometrie differenti e potenzialmente personalizzabili.

Un biomateriale ancora in fase sperimentale

Le analisi hanno mostrato che l’aggiunta dell’idrolizzato mantiene le principali caratteristiche del PCL e permette un rilascio prolungato dei peptidi bioattivi. Anche dopo la stampa 3D, il materiale ha conservato le proprietà antiossidanti, antinfiammatorie e pro-rigenerative osservate nei test. Le possibili applicazioni riguardano, in prospettiva, lo sviluppo di dispositivi per la gestione locale del dolore durante l’allattamento e nel periodo post-operatorio degli interventi per tumore al seno. Non si tratta però ancora di un dispositivo destinato all’uso clinico: la ricerca dovrà proseguire con ulteriori verifiche e fasi di validazione. 

Il prossimo passo sarà la realizzazione, attraverso la stampa 3D, di un phantom biomimetico, un modello sperimentale capace di riprodurre alcune caratteristiche del tessuto cutaneo del seno. Servirà a studiare il comportamento del biomateriale in condizioni controllate prima delle successive fasi di sviluppo. La ricerca mostra così come un sottoprodotto della filiera alimentare possa diventare una materia prima per applicazioni ad alto valore aggiunto. Un approccio che unisce economia circolare, materiali biodegradabili e manifattura additiva, con l’obiettivo di ridurre lo spreco di risorse e, allo stesso tempo, esplorare nuove soluzioni nel campo della salute.