Una foglia di idrogel biostampata in 4d passaggio verso gli organi biostampati

La foglia di idrogel stampata in  4D rappresenta un passo avanti per i ricercatori dell’Università di Alberta verso gli organi di bioprinting

Un team di scienziati dell’ Alberta’s Ingenuity Lab ha utilizzato la stampa 3D per creare una struttura a foglia composta da proteine ​​naturali e un materiale idrogel stampabile. Il progetto, dice il team, li avvicina di un passo alla creazione di un organo biostampato in  3D impiantabile.

In realtà, la struttura fogliare in 3D è più che solo stampata in 3D , poiché i ricercatori hanno effettivamente utilizzato una tecnica di stampa 4D per l’oggetto biostampato, il che significa che la foglia è in grado di reagire fisicamente a diversi ambienti e materiali.

La piccola forma delle foglie è stata stampata in 3D da una speciale resina fatta da nanoparticelle di argento, nanotubi di carbonio e una membrana fatta di proteine. Quando la foglia stampata in 3D viene immersa nell’acqua ed esposta a una luce UV, i materiali in essa contenuti reagiscono con l’acqua e scindono le molecole di acqua H2O in idrogeno e ossigeno.

Secondo i ricercatori, questa reazione conferisce alla forma biostampata la stessa funzione di una cella a combustibile a idrogeno, che produce calore, energia e ossigeno. Dal punto di vista fisico, la foglia inizia a gonfiarsi quando viene immersa nell’acqua e sottoposta a luce UV.

“Abbiamo ampliato il set di strumenti per consentire l’incorporazione della funzione biologica come proprietà intrinseca nei dispositivi che stampiamo con una nuova classe di inchiostro bio-nano fotopolimerizzabile”, ha spiegato Stella Mathews, ricercatrice di ingegneria chimica presso la Università di Alberta. “La chiamiamo stampa 4D. È il primo passo verso l’ingegneria dei tessuti “.

La struttura a forma di foglia stampata in 3D dimostra efficacemente la capacità di produrre celle a combustibile di idrogeno personalizzate in modo economicamente efficiente. Questo di per sé è importante, ma i ricercatori ritengono che il progetto si inserisca nell’obiettivo più grande degli organi impiantabili di bioprinting in 3D.

In altre parole, la foglia di idrogel stampata in 4D segna un importante traguardo verso lo sviluppo di organi 3D bioprotetti, anche se potrebbe essere ancora un po ‘di tempo prima che il primo cuore biostampato venga impiantato. Come ha detto Mathews alla CBC , “Abbiamo stabilizzato un fattore  della stampa di organi , che è tra le migliaia di fattori”.

Attualmente, il team di Ingenuity Lab sta anche lavorando alla biostampa 3D di un menisco, che è il tessuto cartilagineo che assorbe gli urti e protegge il ginocchio. La maggior parte delle persone che hanno problemi al ginocchio o dolori al ginocchio probabilmente sapranno tutto sul menisco.

I trattamenti esistenti per un menisco lacerato comportano l’impianto di tessuti che devono essere dimensionati per il paziente, di solito durante l’intervento chirurgico. Essendo in grado di biostampare un tessuto del menisco personalizzato, Mathews afferma che i tempi di chirurgia del ginocchio potrebbero essere notevolmente ridotti, con conseguente recupero più facile per i pazienti.

“Lo stamperemmo con un materiale che ha le proprietà meccaniche che possono sopportare la pressione delle ossa, oltre ad avere alcuni fattori che possono promuovere l’adesione cellulare, il tutto impedendo al sistema immunitario del corpo di rifiutare il menisco”, ha spiegato. “Ma questa è solo la prima fase di molte altre”.

All’interno di questo progetto di ricerca, il team di U of A sta procedendo con il test del tessuto meniscale del bioproverso sotto pressione al fine di determinare come potrebbe reagire all’interno di un corpo umano.

La ricerca di bioprinting 4D è stata recentemente pubblicata sulla rivista RSC Advances.

Be the first to comment on "Una foglia di idrogel biostampata in 4d passaggio verso gli organi biostampati"

Leave a comment