Stampa 3D: ecco come si riprodurranno i tessuti umani vivi

tessuti 3d

Bioprinting e medicina rigenerativa: la stampa 3D non si ferma e punta ai tessuti umani. Alcuni scienziati di Harvard, infatti, hanno sviluppato un nuovo metodo di stampa che può creare intricati motivi geometrici simili ai costrutti tessutali, con tanto di una infinità di cellule e di vasi sanguigni molto piccoli.

Un importante passo in avanti, se si considera che la creazione di costrutti di tessuto umano ha due precisi scopi: quello di consentire la sperimentazione della sicurezza dei farmaci e della loro efficacia e quello di permettere la costruzione di protesi completamente funzionali a tessuti danneggiati o malati.

Il progetto è stato portato avanti dagli studiosi del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University e dell'Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). "Questo è il passo fondamentale verso la creazione di tessuti viventi in 3D", ha detto Jennifer Lewis, autrice senior dello studio pubblicato su Advanced Materials.

Lo studio. Già in passato gli ingegneri dei tessuti hanno stampato il tessuto umano, ma si sono stati limitati a fette sottili quasi quanto un terzo dello spessore di una monetina. Il problema che si è presentato è che quando si è cercato di stampare strati di tessuto più spessi, le cellule all'interno sono rimaste a corto di ossigeno e di altri nutrienti. In questi casi, ad intervenire in genere è la natura che permea il neo-tessuto con una rete di piccoli vasi sanguigni che lo nutrono. Ora, i ricercatori di Harvard hanno tentato di mutuare proprio questa funzione e creare vasi sanguigni con del bio-inchiostro.

Per stampare costrutti di tessuto in 3D, infatti, i ricercatori hanno messo a punto degli inchiostri funzionali con proprietà biologiche sviluppandone uno contenente materiale extracellulare, il materiale biologico che salda le cellule nei tessuti, e un secondo contenente sia materiale extracellulare che cellule viventi. Poi, per creare i vasi sanguigni, hanno sviluppato un terzo inchiostro dalla inusuale proprietà: si scioglie non appena si raffredda e, al contrario, si solidifica quando si riscalda. Questo ha permesso agli scienziati di stampare prima una rete interconnessa di filamenti, poi di scioglierli raffreddando il materiale e aspirando il liquido per creare una rete di tubi cavi.

Gli scienziati hanno quindi stampato costrutti tissutali 3D con una sorprendente varietà di architetture, creando un costrutto contenente vasi sanguigni e tre differenti tipi di cellule. Quando hanno iniettato cellule endoteliali umane (l'endotelio è il tessuto che riveste la superficie interna dei vasi sanguigni), nella rete vascolare, quelle stesse cellule hanno ricreato il rivestimento dei vasi sanguigni.

"Gli ingegneri dei tessuti hanno atteso tanto per un metodo come questo", ha detto Don Ingber, direttore del Wyss Institute. "La capacità di formare reti vascolari funzionali nei tessuti 3D – conclude – permette non solo ai tessuti spessi di formarsi, ma anche di collegare chirurgicamente queste reti alla vascolarizzazione naturale in modo che il sangue vada subito nel tessuto".

Germana Carillo

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