Gli ingegneri biomedicali possono già oggi creare organi artificiali e tessuti che possono essere utilizzati per sviluppare e testare nuove medicine, riparare tessuto danneggiato e persino rimpiazzare interi organi del corpo umano. Tuttavia, il sistema attuale di fabbricazione, limita la loro abilità di produrre forme complesse e ottenere tessuti utilizzabili, a causa dei lunghi tempi di stampa (che non permettono ad un tessuto di rimanere in vita). In tal senso potete leggere l’articolo scritto precedentemente al link: http://www.ilasmagazine.com/2019/11/07/bio-inks/

I ricercatori al LAPD (Laboratory of Applied Photonics Devices), nella scuola di ingegneria biomedica di EPFL, hanno lavorato con i colleghi della Utrecht University per produrre una tecnica ottica, che richiede solo pochi secondi per scolpire un complesso tessuto, in un gel a base di acqua, biocompatibile, infuso con cellule staminali. Il tessuto così ottenuto può successivamente essere vascolarizzato aggiungendo cellule Endoteliali (il tessuto interno dei vasi sanguigni NDR).

Il team descrive questo sistema di stampa ad alta risoluzione in un articolo apparso nella pubblicazione “Advanced Materials”. Questa tecnica cambierà il modo in cui l’ingegneria cellulare ed i suoi specialisti, lavorano, permettendogli di creare organi funzionali, con caratteristiche personalizzate, stampate in 3D.

Questa tecnica è chiamata “Volumetric BioPrinting”. Per creare un tessuto, i ricercatori, proiettano un laser dentro un tubo rotante riempito dell’hydrogel pieno di staminali. Scolpiscono il tessuto focalizzando l’energia della luce in precise posizioni, che poi tendono a solidificarsi.

Dopo solo alcuni secondi, una forma 3D complessa appare, sospesa nel gel. Le cellule staminali nell’hydrogen, sono in gran parte non danneggiate nel processo. I ricercatori a questo punto della lavorazione, introducono le cellule endoteliali per vascolarizzate il tessuto.

I ricercatori hanno mostrato che è possibile creare un tessuto di una lunghezza pari già a svariati centimetri, il che rende tale prodotto clinicamente utile. Esempi di questo processo includono valvole simili a quelle cardiache, un menisco ed una struttura femorale complessa.

Sono anche stati capaci di ricreare strutture interconnesse come gomiti e ginocchia.

“Differentemente dal bioprinting tradizionale, che si mostra ancora come un processo lento, strutturato livello per livello, la nostra tecnica è veloce e permette una maggiore libertà di design”, spiega Damien Loterie, un ricercatore del laboratorio, conche uno dei coautori dello studio.

Il lavoro dei ricercatori è davvero una rivoluzione. “Le caratteristiche del tessuto umano, dipendono in larga parte su un sistema altamente sofisticato di strutture extracellulari. L’abilità di ricreare questa complessità, può portare effettivamente ad un numero concetto di possibili applicazioni cliniche”, spiega Paul Delrot, un altro co autore.

Usando questa tecnica, i laboratori possono produrre in massa tessuti artificiali ed organi, ad una velocità mai vista prima. Questa sorta di replicabilità è essenziale quando ci si riferisce a test in vitro, e può aiutare a cancellare il bisogno dei test animali.

“Questo è solo l’inizio. Crediamo che il nostro modo, potrà essere scalato nella produzione in massa per creare una nuova ampia gamma di tessuto cellulare. Per non parlare di device medici e impianti personalizzati”, chiude Christophe Moser, capo del laboratorio LAPD.

Incredibile assistere anche oggi alla velocità con cui la scienza, assieme alle tecniche di stampa 3D, riesce a progredire. Speriamo di vederne quanto prima risultati positivi!