Organi 3D, progressi nella bioingegneria

Sviluppata una nuova tecnica di stampa degli organi del corpo umano in 3D, la quale permette di riprodurre anche i complessi legami vascolari necessari a tessuti ed organi per ricevere i nutrienti necessari

La bioingegneria ha rivoluzionato il concetto di stampa di organi artificiali grazie a tecniche innovative, quale ad esempio lo viluppo della tecnica del bioprinting 3D.

Un team della Rice University è stato di recente in grado di superare uno dei maggiori ostacoli dell’ingegneria biomedica in ambito tissutale, provando a riprodurre negli organi artificiali anche i complessi percorsi vascolari che consentono a tessuti ed organi di ricevere i nutrienti necessari. Ciò è stato possibile grazie ad una tecnica stereolitografica che ha permesso di produrre, in pochi minuti, degli idrogel morbidi e biocompatibili con un’ architettura interna complessa.

Il bioprinting 3D è stato un argomento di forte interesse negli ultimi anni, si pensa che esso potrebbe risolvere il problema della mancanza di organi necessari per il trapianto, nonché del rigetto di tali organi da parte dell’organismo del paziente.

I risultati raggiunti dalla ricerca attuata finora, sono molto promettenti, si veda il cuore in miniatura creato dall’Università di Tel Aviv, pur non essendo esente da criticità, tra cui la riproduzione della complessa morfologia del sistema circolatorio e di quello polmonare.

Un team di bioingegneri, capeggiato da Jordan Miller, della Rice University, e da Kelly Stevens, della University of Washington, ha deciso di raccogliere la sfida della multivascolarizzazione, sviluppando una tecnologia open source, denominata SLATE, acronimo di stereolithography apparatus for tissue engineering, la quale sfrutta il processo di additive manufacturing per realizzare gli idrogel morbidi e biocompatibili in pochi minuti, creandoli però strato per strato.

Per permettere la creazione per stratificazione, i ricercatori hanno sviluppato una soluzione liquida di pre-idrogel, la quale solidifica se esposta alla luce blu.

Un proiettore DLP, Digital Light Processing, proietta dal basso una sequenza di immagini riportanti le strutture 2D da riprodurre, ad ogni solidificazione di uno strato, gli organi artificiali in 3D in crescita vengono sollevati da un braccio per esporre il liquido all’immagine successiva del proiettore.

Alla base del sistema è l’utilizzo di coloranti alimentari in grado di assorbire la luce blu, fotoassorbenti che limitano la solidificazione a uno strato molto fine.

Per provare la tecnologia, i ricercatori hanno creato una struttura simile a quella dei polmoni, testandola hanno dimostrato che essa risulta essere abbastanza robusta da tollerare le condizioni di pressione fisiologica del corpo umano. Il team ha deciso di impiegare la nuova tecnologia per creare strutture ancora più complesse.

“Siamo solo all’inizio della nostra esplorazione delle architetture che possiamo trovare nel corpo umano. Abbiamo ancora molto da imparare.”, ha affermato Miller.

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