Grazie alla tecnologia in continua evoluzione della stampa 3D, gli scienziati hanno finalmente trovato un modo per realizzare i propri organi e protesi per i propri pazienti. Ma sapevi che una stampante 3D modificata lo ha reso possibile?
Nel 2019, un gruppo di scienziati dell'Università di Tel Aviv è riuscito a stampare con successo un cuore umano utilizzando le cellule di un paziente. Si diceva che i materiali biologici utilizzati corrispondessero completamente alle proprietà immunologiche, cellulari, biochimiche e anatomiche del paziente.
Cos'è la biostampa 3D?
La stampa 3D è una forma di produzione che utilizza cellule umane e altri materiali biocompatibili come inchiostro or bio-inchiostri per stampare strutture viventi strato per strato, che imitano il comportamento dei sistemi viventi naturali.
Queste strutture biostampate vengono spesso utilizzate per studiare come funziona un particolare organo al di fuori del corpo. La geometria di un sistema bioprinted è molto simile a quella di un organo naturale e più accurata da utilizzare nel campo dell'ingegneria dei tessuti e della bioingegneria. Il processo di bioprinting è utilizzato anche nella ricerca e nello sviluppo farmaceutico.
Abbastanza presto, la biostampa verrà utilizzata per applicazioni cliniche come innesti cutanei, innesti ossei, impianti, dispositivi biomedici e sì, persino organi di stampa 3D. (Fonte: Allevi di 3D Systems)
In che modo gli organi di stampa 3D possono salvare vite umane?
Migliaia di pazienti sono attualmente in attesa che gli organi prolunghino la loro vita, ma a causa della carenza globale di organi e del numero limitato di donatori di organi, molti di questi pazienti muoiono prima che sia disponibile un trapianto. Mentre l'ingegneria dei tessuti è solo un nuovo campo, gli ingegneri biomedici stanno sviluppando soluzioni rivoluzionarie attraverso strutture di organi stampate in 3D che fungono da impalcature che possono aiutare a rigenerare il tessuto danneggiato.
La tecnologia alla base di questo progresso alla fine porterà alla creazione di organi artificiali che possono sostituire la necessità di un trapianto di organi vivi. (Fonte: The Conversation)
Il cuore stampato in 3D
Nel 2019, i ricercatori dell'Università di Tel Aviv sono stati in grado di stampare in 3D un cuore utilizzando le cellule di un paziente. Questo è un enorme passo avanti nella biostampa 3D.
Questa è la prima volta che qualcuno ovunque ha progettato e stampato con successo un intero cuore pieno di cellule, vasi sanguigni, ventricoli e camere. In questa fase, il nostro cuore 3D è piccolo, delle dimensioni del cuore di un coniglio. Ma i cuori umani più grandi richiedono la stessa tecnologia. La biocompatibilità dei materiali ingegnerizzati è fondamentale per eliminare il rischio di rigetto dell'impianto, che mette a rischio il successo di tali trattamenti. Le cellule devono formare una capacità di pompaggio; possono attualmente contrattare, ma abbiamo bisogno che lavorino insieme. Forse, tra dieci anni, ci saranno stampanti di organi nei migliori ospedali del mondo, e queste procedure verranno eseguite regolarmente.
Professor Tal Dvir, Biologia cellulare molecolare e biotecnologia, Università di Tel Aviv
La biostampa del cuore comporta la raccolta di tessuto adiposo che circonda gli organi addominali del paziente. Il team di ricerca ha quindi separato le cellule del tessuto dalla matrice extracellulare. Le cellule sono state quindi programmate per funzionare come cellule staminali con l'ulteriore capacità di differenziarsi in cellule cardiache. La matrice è stata quindi trasformata in un idrogel e servita come bio-inchiostro.