Biofabrication la melt electrospinning writing la struttura stampata in 3d che trasforma l’idrogel in un materiale resistente a sufficienza per sostituire per esempio la cartilagine del ginocchio

Il Team di Biofabrication ad una svolta nella creazione di  parti del corpo di ricambio stampate in 3D.

Nonostante i progressi interessino quasi tutti i settori dell’industria manifatturiera additiva, una delle aree più interessanti è lo sviluppo e il progresso dei processi di ingegneria tissutale.

Un team di ricercatori di biologia del Dipartimento di Chimica e Biochimica di Austin  presso l’Università texana – ha scoperto che dei filamenti di molecole di DNA sono in grado di agire come un collante per tenere insieme  i materiali stampati in 3d per i tessuti e gli organi coltivati in laboratorio.

Più di recente, abbiamo anche visto come la 3D Bioprinting Solutions russa è rimasta fedele alla sua promessa di creare il primo  organo stampato in 3d funzionante al mondo dopo aver annunciato a marzo che avrebbero impiantato una tiroide stampata in 3d tiroide in un topo – con la obiettivo di essere in grado di impiantare organi umani nei prossimi decenni.

Ora, un team di bioprinting  della Queensland University of Technology di Brisbane, in Australia ha fatto un importante passo avanti per la stampa  3D riuscendo a rinforzare meccanicamente, costrutti tissutali per la rigenerazione di parti del corpo.

Guidati dal professor Dietmar W. Hutmacher  gli ingegneri biomedici sono stati in grado di rafforzare degli idrogel morbidi utilizzati nel processo di ingegneria dei tessuti tramite una struttura di supporto stampata in 3d . L’ispirazione per la struttura è venuta dalla natura, che generalmente utilizza rinforzi in fibra per trasformare le strutture deboli in  strutture meccanicamente robuste. Il team ha denominato  questa nuova tecnica di creazione di  reti in  microfibra “melt electrospinning writing”.

“Tale è il caso con il tessuto della cartilagine articolare, che è formata da fibre di collagene intrecciate rigide e forti all’interno di una matrice molto debole di gel di proteoglicani,” ha detto il professor Hutmacher.

“Imitando questo disegno naturale di fibre di rinforzo nel campo dell’ingegneria tissutale (TE), possiamo imparare molto su come scegliere una efficace combinazione tra la matrice e la struttura di rinforzo per creare dei materiali compositi con delle proprietà meccaniche migliori per il corpo”.

Hutmacher aggiunto che l’ idrogel è favorito nel processo di ingegneria dei tessuti, perché ha  eccellenti proprietà biologiche, ma il materiale non era stato sviluppato negli anni  a causa della sua incapacità di soddisfare i requisiti meccanici o strutturali necessari per fornire la base per la rigenerazione del tessuto del sistema muscolo-scheletrico.

Il programma di biofabrication di Hutmacher è uno dei tre al mondo, che si concentra sulle parti del corpo  sostituibili grazie alla stampa 3D e offre un Master in Biofabrication.

“Il nostro team di ricerca di biofabrication internazionale ha trovato un modo per rafforzare questi idrogel morbidi attraverso una struttura di supporto stampata in 3d in modo che la loro rigidità e la loro  elasticità siano vicine a quelle dei tessuti cartilaginei,”.

“Abbiamo scoperto che la rigidità del gel / compositi hanno aumentato in sinergia fino a 54 volte grazie alla struttura di supporto. La modellazione computazionale ha dimostrato che siamo in grado di utilizzare queste microfibre  stampata in 3d  con diversi  idrogel e una vasta gamma di applicazioni dei tessuti. ”

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