Medicina del futuro? Sara' rigenerativa con le microstrutture in 3D

vasi sanguigni

Un team di nanoingegneri della University of California ha sviluppato una nuova tecnologia in grado di realizzare, in pochi secondi, delle microstrutture tridimensionali utilizzando degli idrogel biocompatibili. In breve tempo, questa tecnologia potrebbe portare a dei sistemi migliori per studio e la coltivazione delle cellule in laboratorio, comprese quelle staminali; a lungo termine, invece, l'obiettivo è di applicare il sistema nella medicina rigenerativa per stampare tessuti biologici.

In futuro, ad esempio, i medici potranno riparare i danni provocati da un attacco cardiaco sostituendo la pelle con un tessuto stampato da una stampante 3D. La tecnologia “a biofabbricazione”, denominata Dynamic Optical Projection Stereolithography (DOPsL), è stata sviluppata nel laboratorio professor Shaochen Chen, esperto di nanotecnologia. Le attuali tecniche di fabbricazione, come la fotolitografia e la stampa di micro-contatti, al momento permettono di ottenere solo delle geometrie semplici o dei modelli a due dimensioni. La stereolitografia, invece, è nota perché consente di stampare anche oggetti di grandi dimensioni, come i componenti di un’automobile.

Secondo Chen la differenza sta nella risoluzione, in scala micro e nanometrica, necessaria per stampare i tessuti, che imitano i dettagli naturali a grana fine, come i vasi sanguigni. Non poter stampare la vascolarizzazione, un fegato o un rene sintetico sarebbe inutile nella medicina rigenerativa. Con la tecnica DOPsL, il team di Chen è riuscito a realizzare delle più complesse geometrie presenti in natura, come fiori, spirali ed emisferi. Altre tecniche di fabbricazione in 3D, come la fotopolimerizzazione a due fotoni, possono richiedere ore per ottenere un componente in 3D.

La tecnica della biofabbricazione utilizza un sistema di proiezione digitale e microspecchi molto precisi per illuminare un’area specifica di una soluzione contenente biopolimeri fotosensibili e cellule. Questo processo di solidificazione fotoindotta forma uno strato solido alla volta, ma in modo continuo. Questa tecnica fa parte di una nuova tecnologia di biofabbricazione che Chen sta sviluppando grazie ad una sovvenzione della durata di quattro anni (da 1,5 milioni di dollari) da parte del National Institutes of Health. Nel marzo scorso l'amministrazione Obama ha stanziato un miliardo di dollari per tecnologie di produzione avanzata, istituendo anche il National Additive Manufacturing Innovation Institute e dedicando alla stampa 3D fondi per 30 milioni di dollari.

Antonino Neri

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