I ricercatori della Queen Mary University of London del Regno Unito hanno utilizzato una tecnica di stampa 3D per creare costrutti che assomigliano a strutture biologiche. Le strutture sono incorporate in un inchiostro che ricorda gli ambienti naturali.
Utilizzando tecniche di bioprinting 3D avanzate e processi di coltura cellulare, gli scienziati sono ora in grado di fabbricare strutture biologiche che imitano da vicino il tessuto umano. Oggi, un ulteriore avanzamento dei ricercatori della Queen Mary University di Londra significa che ora queste strutture possono essere studiate come se fossero state trapiantate in un corpo umano.
Il progresso potrebbe potenzialmente aiutare la ricerca sul cancro.
L’elemento chiave in questa nuova ricerca sulla biofabbricazione è l’uso di uno speciale inchiostro o bioink che assomiglia all’ambiente nativo di alcune strutture biologiche – aree del corpo, in altre parole. Usando questo inchiostro, i ricercatori possono mettere le strutture cellulari stampate a goccia su richiesta in un ambiente che, a tutti gli effetti, è proprio come l’ambiente naturale dei tessuti naturali.
Ciò migliora le ricerche precedenti i cui inchiostri di stampa hanno una capacità limitata di stimolare attivamente le cellule.
È un trucco intelligente che consente ai ricercatori di studiare le loro strutture biologiche stampate in 3D, tenendo d’occhio il modo in cui le cellule si comportano nell’ambiente artificiale simile al corpo.
L’obiettivo finale? Studio di scenari biologici come lo sviluppo di cellule tumorali e l’interazione di cellule immunitarie con altre cellule, con la speranza di sviluppare nuovi farmaci per combattere il cancro e altre malattie.
È una ricerca scientifica complessa, ma i ricercatori della Queen Mary dicono che il processo che produce le strutture biologiche – una combinazione di autoassemblaggio molecolare (nanoscala) e stampa 3D (micro / macro-scala) – è in realtà un po ‘come impilare blocchi Lego.
Inoltre, le strutture possono essere realizzate con precisione molecolare, consentendo ai ricercatori di creare costrutti che imitano parti del corpo o tessuti diversi.
“La tecnica apre la possibilità di progettare e creare scenari biologici come ambienti cellulari complessi e specifici”, ha affermato il professor Alvaro Mata della School of Engineering and Materials Science della Queen Mary, “che può essere utilizzato in diversi campi come l’ingegneria tissutale creando costrutti che assomigliano a tessuti o modelli in vitro che possono essere utilizzati per testare i farmaci in modo più efficiente. ”
“Questo metodo consente la possibilità di costruire strutture 3D stampando più tipi di biomolecole capaci di assemblare in strutture ben definite a più scale”, ha aggiunto l’autore principale Clara Hedegaard. “Per questo motivo, l’inchiostro autoassemblante offre l’opportunità di controllare le proprietà chimiche e fisiche durante e dopo la stampa, che può essere regolato per stimolare il comportamento delle cellule”.
Lo studio, “Autoassemblaggio gerarchico guidato idrodinamicamente dei bio-peptidi-proteine”, è stato pubblicato su Advanced Functional Materials .
