Un team di ricercatori dell’Università di Toronto ha sviluppato un innovativo dispositivo di bio-stampa 3D. La loro bio-penna palmare è in grado di stampare tessuto cutaneo su ferite profonde per avviare il processo di guarigione e il processo può essere realizzato in un tempo notevolmente ridotto. La stampante portatile 3D per la pelle può formare il tessuto in situ, depositarlo e posizionarlo sul posto, il tutto entro due minuti o meno.
La ricerca è stata condotta dallo studente di dottorato Navid Hakimi, sotto la supervisione del professore associato Axel Guenther della Facoltà di scienze applicate e ingegneria, e in collaborazione con il Dr. Marc Jeschke, direttore del Ross Tilley Burn Center al Sunnybrook Hospital e professore di immunologia presso la Facoltà di Medicina. I risultati del loro progetto sono stati dettagliati in un articolo intitolato “Stampante per pelle portatile: Formazione in situ di biomateriali e tessuti planari”, pubblicato sulla rivista Lab on a Chip.
Abbiamo già parlato degli eccitanti sviluppi nel campo in continua espansione della bio-stampa 3D , e il tessuto cutaneo stampato in 3D è forse una delle applicazioni più promettenti della tecnologia, con una serie di soluzioni efficaci per la rigenerazione del tessuto cutaneo ampiamente testate e approvato. Tuttavia, le attuali attrezzature di bio-stampa utilizzate nei laboratori tendono ad essere eccessivamente voluminose e di solito piuttosto costose e complicate, il che ha limitato il suo utilizzo in situazioni cliniche. La stampante 3D per pelle dei ricercatori di UoT potrebbe fornire una soluzione a questi problemi, offrendo un dispositivo di trattamento portatile economico e pratico per la cura delle ferite della pelle.
I pazienti con ferite profonde della pelle avranno spesso danni a tutti e tre gli strati della loro pelle: l’epidermide, il derma e l’ipoderma. L’attuale trattamento preferito è chiamato innesto cutaneo a spessore parziale, in cui la pelle sana del donatore viene innestata sull’epidermide superficiale e su parte del derma sottostante. Ci deve essere una sufficiente quantità di pelle del donatore per coprire tutti e tre gli strati perché questo approccio di innesto cutaneo a spessore differenziato sia efficace, ma raramente è possibile. Una parte dell’area ferita viene di solito lasciata “non innestata” o scoperta, il che porta a scarsi risultati di guarigione.
La bio-stampante 3D portatile del ricercatore UoT utilizza fogli di tessuto e uno speciale bio-inchiostro, che consente una migliore rigenerazione dei tessuti. I fogli di tessuto sono fissati su parti specifiche dell’area della ferita, per formare una base per ricrescere efficacemente la pelle danneggiata. Il bioinchiostro è costituito da biomateriali a base di proteine, tra cui il collagene, che è la proteina più abbondante nel derma, oltre alla fibrina, una proteina cruciale per la guarigione delle ferite. Questi materiali di bio-inchiostro scorrono in strisce verticali lungo l’interno di ciascun foglio di tessuto.
(Simile a un distributore di nastro, il dispositivo di stampa digitale 3D portatile ha le dimensioni di una piccola scatola da scarpe e pesa meno di un chilogrammo (2,2 libbre). Richiede anche un addestramento minimo da parte dell’operatore ed elimina le fasi di lavaggio e di incubazione che sono spesso richieste da molti dispositivi di bio-stampa 3D convenzionali. Il team spera che un giorno la loro bio-stampante 3D portatile possa essere utilizzata in un contesto clinico, al fine di rivoluzionare il trattamento delle ustioni e di altre importanti ferite della pelle.
