Ricercatore RIT crea una struttura biopolimerica stampata in 3D per aiutare il corpo a guarire se stesso
La stampa 3D sta fornendo un modo per un ricercatore RIT di creare piattaforme per aiutare a rigenerare il tessuto umano che consente al corpo di guarire se stesso in modo più efficace. Iris Rivero, professore di ingegneria presso il Rochester Institute of Technology, ha scoperto che combinazioni compatibili di polimeri e biomateriali possono essere utilizzate con successo per fabbricare “scaffold”, strutture stampate in 3D che possono essere utilizzate per far crescere tessuti nuovi e sani. Questa ricerca si avvicina di molto alla possibilità di sostituzione “intelligente” di ossa, pelle e cartilagine stampate in 3D.
“A volte gli organi del corpo, a causa della grandezza del danno o dell’immunologia compromessa, non sono in grado di riparare se stessi, e dobbiamo trovare alternative esterne per aiutarli a sostituire se stessi”, ha detto Rivero. “Quello che stiamo vedendo oggi è la bioprinting come una tecnologia in grado di generare piattaforme personalizzate in grado di attivare i segnali necessari necessari per aiutare il corpo a riparare se stesso”.
Nell’osso di ingegneria tissutale, i ricercatori aggiungono particelle di ceramica ai biopolimeri per assomigliare alla struttura e alla forza dell’osso. Queste combinazioni uniche di biomateriali sono ideate per piattaforme di scaffold e generate attraverso il controllo della loro elaborazione e miscela.
“L’idea è che, una volta progettata una struttura di supporto tissutale, creiamo un ambiente artificiale basato su un materiale biocomposito unico che assomiglia molto alla degradazione del tessuto nel corpo”, ha affermato Rivero, che funge anche da capo reparto di ingegneria industriale e dei sistemi nel Kate Gleason College of Engineering di RIT. “Per la rigenerazione della pelle o la guarigione delle ferite, si determina una particolare struttura di scaffold per incoraggiare la proliferazione delle cellule della pelle. Ad esempio, con diverse forme e gradi di porosità può servire da medicazione intelligente per le ferite. In un’altra applicazione, quando si tenta di unire due ossa, è possibile inserire uno scaffold o una struttura personalizzati per favorire la rigenerazione ossea. Per stimolare la rigenerazione ossea, lo scaffold può includere cellule che formano ossa, cellule osteoblastiche,
Srikanthan Ramesh, uno studente di dottorato di ingegneria del team di ricerca di Rivero, ha concordato, aggiungendo: “I materiali che stiamo usando hanno somiglianze con il collagene, una proteina nel corpo. Usiamo una forma idrolizzata di quella proteina, una gelatina. È biocompatibile – il tuo corpo è già abituato – e non sarà respinto. Ma questo è anche parte della sfida che stiamo cercando di affrontare: come farai a fare qualcosa che il corpo non rifiuterà? “
Guardando lontano nel futuro, Rivero e Ramesh continuano a valutare diversi metodi per raggiungere la vitalità cellulare sugli scaffold. Rivero spiega che questo lavoro potrebbe ridurre la necessità di donazioni di organi umani in futuro – “L’impatto che questo ha è di poter dipendere meno dalle donazioni di organi e di essere in grado di soddisfare quel bisogno di noi stessi”, ha detto.