Stampa 3D: realizzato il primo orecchio artificiale con cellule animali

orecchio 3D

Un orecchio umano artificiale realizzato grazie ad una stampante 3D e al tessuto animale. È la nuova frontiera raggiunta da uno studio coordinato dal professor Thomas Cervantes, del Massachusetts General Hospital, e da un team di colleghi.

Le orecchie artificiali realizzate in 3D possiedono una "curvatura elastica naturale" ed hanno una hanno una forma reale. "Per prima cosa, siamo stati in grado di mantenere la forma dell'orecchio, dopo 12 settimane di crescita nel ratto. In secondo luogo, siamo stati anche in grado di mantenere la naturale flessibilità della cartilagine", ha spiegato Cervantes alla BBC.

La geometria dell'orecchio è stata progettata per avere le dimensioni e le caratteristiche di un orecchio umano adulto. Un modello digitale 3D di un orecchio umano è stato adattato ad un prototipo utilizzando il software CAD SolidWorks. Il campione risultante è stato successivamente realizzato utilizzando la tecnologia 3D della stereolitografia. In questo modo, l'orecchio è stato stampato in polidimetilsilossano (PDMS), uno speciale composto siliconico, che ha creato uno stampo poi diviso lungo il contorno esterno. Da questo ne sono risultati altri due stampi.

Questi ultimi sono stati riempiti con il collagene proveniente da tessuti animali e tenuti insieme dal titanio. Il collagene poroso è stato in seguito riempito di cellule della cartilagine dell'orecchio di ovini, che hanno trovato all'interno dello stampo stesso una sorta di habitat simile all'originale.

Una caratteristica fondamentale di questa struttura è la presenza di un supporto di filo di titanio incorporato che ha rigidità sufficiente per mantenere la forma dell'orecchio, nonostante le forze di compressione dell'impianto e le forze contrattili esercitate durante la formazione della neocartilage. E si deve a questa intelaiatura una flessibilità sufficiente a consentire la naturale curvatura elastica della struttura dell'orecchio.

Una volta realizzate, le orecchie artificiali sono state impiantate sotto la pelle di topi e ratti in laboratorio. Tutti gli impianti sono stati ben tollerati oltre le 12 settimane. Gli scienziati sperano che le orecchie artificiali possano in futuro essere utilizzati nelle operazioni di trapianto per sostituire le parti del corpo danneggiate o mancanti dei pazienti. "Questa tecnologia è ora in fase di sviluppo per gli studi clinici e, quindi, dobbiamo ridisegnare le caratteristiche di questa struttura per collegare le dimensioni di un orecchio umano adulto e preservare l'aspetto estetico dell'impianto stesso", hanno spiegato gli scienziati.

orecchio artificiale

Con uno sguardo al domani, dunque, i ricercatori sperano che tale tecnologia 3D possa venire in aiuto delle migliaia di bambini nati con malformazioni congenite o degli altrettanti pazienti che, in seguito ad incidenti, riportano gravi danni. E l'applicazione di tale tecnologia potrebbe iniziare entro i prossimi 5 anni.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Journal of Interface della Royal Society.

Federica Vitale

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