La stampa 3D per far crescere delle nuove orecchie ai bambini affetti da microtia

Gli scienziati usano la stampa 3D per far crescere nuove orecchie per i bambini affetti da  microtia

Alcuni scienziati in Cina hanno usato la stampa 3D per far crescere delle  nuove orecchie per cinque bambini nati con un difetto dell’orecchio chiamato microtia. I condrociti sono stati prelevati dalle orecchie dei bambini e utilizzati per la crescita della nuova cartilagine a forma di orecchio.

La microtia, che si verifica in circa uno su 5.000 nati vivi, è una deformità congenita in cui la pinna (orecchio esterno) è sottosviluppata o addirittura totalmente assente. È più diffuso nelle popolazioni ispaniche, asiatiche, native americane e andine e può provocare danni all’udito.

Affrontare la microtia può essere complicato. Le opzioni per i pazienti comprendono la chirurgia ricostruttiva, che può comportare approcci come prendere la cartilagine costale del paziente per creare un nuovo orecchio, scolpire un orecchio artificiale dalla plastica o semplicemente lasciare l’orecchio così com’è.

Un nuovo studio in Cina sta facendo le cose in modo un po ‘diverso. Sulla base di precedenti ricerche sul campo, un gruppo di scienziati ha condotto uno studio su cinque pazienti con microtia di età compresa tra sei e nove anni, utilizzando la scansione TC e la stampa 3D per costruire un’impalcatura biodegradabile che si abbini perfettamente alla struttura 3D di ogni paziente sano orecchio.

Ogni scaffold è stato realizzato stampando in 3D una replica dell’orecchio di ogni paziente utilizzando una stampante 3D Z Corporation Spectrum Z510. Il modello dell’orecchio stampato in 3D è stato quindi colato utilizzando argilla e silicone per produrre una serie di stampi negativi in ​​cui potrebbero essere stampati gli scaffold dei biomateriali. Gli scaffold utilizzavano una rete PCL come nucleo interno, che era avvolto con fibre non tessute PGA e rivestito con PLA. Il nucleo interno consisteva in una rete stampata in 3D.

Questi scaffold sono stati quindi popolati con cellule viventi di ciascun paziente. I condrociti sono stati prelevati dalla cartilagine nell’orecchio della microtia di ciascun paziente e tali cellule sono state seminate sull’impalcatura e coltivate per tre mesi. Dopo questo periodo, una volta che le strutture della cartilagine sono state generate con la forma specifica dell’orecchio di ciascun paziente, le orecchie cresciute in laboratorio sono state impiantate sui cinque pazienti.

Sorprendentemente, il processo è stato per lo più di successo. I giovani pazienti sono stati monitorati per varie quantità di tempo, il follow-up più lungo è stato di due anni e mezzo, e quattro dei pazienti hanno mostrato una chiara formazione della cartilagine entro sei mesi dal nuovo impianto dell’orecchio. Tre dei pazienti avevano orecchie nuove che combaciavano con l’orecchio sano, per dimensioni e forma.

L’esperimento però non è stato privo di inconvenienti. Due delle nuove orecchie dei pazienti hanno mostrato una lieve distorsione dopo l’intervento chirurgico e ci sono molte limitazioni alla ricerca degli scienziati: la crescita delle cellule in coltura rimane una strategia rischiosa poiché le cellule possono dividersi in modi imprevedibili, mentre l’uso dei condrociti stessi dei bambini presenta problemi , dal momento che le loro orecchie erano anormali e potenzialmente malate. Il processo è anche costoso, dal momento che comprende più fasi, compresa la chirurgia.

Nonostante ciò, la ricerca potrebbe ancora rivelarsi importante a lungo termine. Gli scienziati seguiranno i pazienti per cinque anni, aggiungendo le loro scoperte col passare del tempo. “In sintesi, siamo stati in grado di progettare, fabbricare e rigenerare correttamente le orecchie esterne specifiche per il paziente”, affermano gli scienziati. “Tuttavia, sono necessari ulteriori sforzi per tradurre alla fine questo prototipo in pratiche cliniche di routine.”

Un documento di ricerca che documenta lo studio, “La rigenerazione in vitro della cartilagine auricolare specifica del paziente e la sua prima applicazione clinica per la ricostruzione auricolare”, è stato pubblicato su EBioMedicine . Gli autori erano Guangdong Zhou, Haiyue Jiang, Zongqi Yin, Yu Liu, Qingguo Zhang, Chen Zhang, Bo Pan, Jiayu Zhou, Xu Zhou, Hengyun Sun, Dan Li, Aijuan He, Zhiyong Zhang, Wenjie Zhang, Wei Liu e Yilin Cao .

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