3D Alek: il Bioprinter che replica le orecchie umane per i pazienti con microtia la malformazione congenita dell’orecchio esterno

Non c’è dubbio che la stampa 3D offre sempre più promesse all’industria medica , e che ha contribuito a salvare e migliorare la vita in molti modi.

Una squadra dell’Università di Wollongong (UOW) , Australia, che lavora presso il Centro di eccellenza ARC per la scienza degli elettromateriali (ACES) in collaborazione con Payal Mukherjee, un chirurgo nasale e malato e professore associato presso la University of Sydney School of Medicina , hanno sviluppato un bioprinter 3D che replica le orecchie umane. Queste repliche possono essere utilizzate in una chirurgia ricostruttiva. Il loro bioprinter 3D chiamato “3D Alek” è una stampante 3D multi-materiale personalizzata per la biofabbricazione.

I bioprinters usano una pipetta, che è guidata da computer. Invece di usare metallo o plastica, la pipetta mette a strati le cellule viventi, che vengono chiamate “bioinchiostro”. Il Bio-inchiostro è stato sviluppato dai ricercatori dell’Università di Wollongong e dall’Australian Fabrication Facility e utilizza cellule staminali per stampare costrutti di tessuti o organoidi per la ricerca medica. Nel caso di 3D Alek, stampa la cartilagine dell’orecchio umano in modo da creare un “orecchio vivente” per trattare le deformità dell’orecchio congenito.

Questa nuova tecnologia, come dicono i ricercatori, li avvicina alla rivoluzione di una complessa procedura medica per bambini con microtia. Comprendere meglio questa condizione congenita: la microtia è la deformità dell’orecchio esterno in cui l’orecchio non si sviluppa completamente durante il primo trimestre di gravidanza . Mukherjee afferma che questo particolare trattamento dell’orecchio è esigente: la forma 3D dell’orecchio esterno è estremamente complessa a causa della sua lunghezza, larghezza, altezza e proiezione dal cranio.

Mukherjee ritiene che la biostampa sia estremamente eccitante poiché “consente di progettare e personalizzare un innesto per orecchie in base al volto del paziente utilizzando il loro tessuto naturale”. Per lei, si otterrebbe un tempo operativo ridotto e un risultato estetico migliore, oltre a evitare la complessità della ricerca di un sito di donatori di cartilagine.

3D Alek è stato recentemente installato presso il Royal Prince Alfred Hospital (RPA) di Sydney ed è diventato il primo ospedale al mondo nel New South Wales ad avere un bioprinter 3D. Tuttavia, i ricercatori sperano di migliorare il loro bioinchiostro in modo che corrisponda all’anatomia del paziente utilizzando le cellule staminali del paziente stesso per far crescere la cartilagine dell’orecchio. L’anomalia dell’orecchio è specifica per ogni paziente e dipende dalle caratteristiche del viso, quindi l’idea è di stampare un orecchio personalizzato perfetto per ogni paziente.

Il professor Gordon Wallace, direttore di ACES, ha dichiarato: “La collaborazione di 3D Alek ha beneficiato delle diverse competenze di una serie di scienziati, ingegneri e medici per realizzare reali progressi per affrontare questa importante sfida medica”.

Per Wallace, il progetto illustra la loro capacità di gestire una pipeline di successo per trasformare la ricerca fondamentale in un’applicazione strategica per creare una nuova soluzione sanitaria per migliorare la vita delle persone.

“Siamo stati responsabili per l’approvvigionamento primario di materiali; la formulazione di bio-inchiostri e la progettazione e fabbricazione di una stampante personalizzata; la progettazione dei protocolli ottimali richiesti per la biologia cellulare; fino all’applicazione clinica finale. Con una 3D Alek ora stabilita in un ambiente clinico presso l’RPA e una replica nel nostro laboratorio di TRICEP (The Translational Research Initiative for Cell Engineering and Printing) , la nostra nuova iniziativa di bioprinting 3D, saremo in grado di accelerare le prossime fasi di la nostra ricerca per fornire una soluzione pratica per risolvere questa sfida clinica “, ha aggiunto Wallace.

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