Recentemente Xuanhe Zhao, professore associato di Ingegneria meccanica del MIT, insieme con gli altri suoi colleghi del MIT, della Duke University e della Columbia University, ha pubblicato un documento sulla rivista Advanced Materials che descrive la loro nuova scoperta: si tratta di processo di stampa 3D di idrogel estremamente duri e robusti, e compatibili con l’incapsulamento di cellule all’interno della loro stessa struttura.
Vi starete chiedendo cosa significa ciò, e perché è tanto significativo.

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L’idrogel è un colloide formato da catene polimeriche di molecole disperse in acqua ed ha una struttura biologica molto simile, ma di gran lunga superiore, a quella della cartilagine umana.

Se è vero che, grazie a questa nuova ricerca, gli idrogel saranno duri e forti, significa che le possibilità di utilizzare tali materiali aumenterebbero notevolmente. In più, il fatto che tali materiali saranno in grado di essere stampati in 3D, significa che potranno essere fabbricati in alto dettaglio e nelle forme più complesse, per dar vita a materiali iniettabili per somministrare farmaci o a cellule per il corpo umano. Inoltre, il processo potrebbe portare alla creazione di ponteggi per la rigenerazione dei tessuti portanti; o alla realizzazione di attuatori duri ma flessibili per i robot del futuro.

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In un nostro scorso articolo vi abbiamo raccontato come un team di ricercatori olandesi ha sperimentato qualcosa di simile per creare attraverso il bioprinting, ponteggi in 3D in grado di introdurre nuove cellule nel corpo di un diabetico, per un processo di trattamento della malattia. Ora, il nuovo processo sperimentato da Zhao, potrebbe consentire di ottimizzare ulteriormente la progettazione della struttura del ponteggio, a seconda delle necessità. “L’innovazione è veramente il materiale, nel nuovo inchiostro per la stampa 3D di idrogel biocompatibile duro”, ha spiegato lo stesso Xuanhe Zhao.

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Sviluppare idrogel stampabili in 3D è certamente una rivoluzione per Zhao ed il suo team, ma la sfida è stata anche quella di produrre idrogel in grado di sintetizzare le cellule viventi. Idrogel realizzati precedentemente, infatti, sono stati effettuati in “ambienti chimici aggressivi” e, quindi, hanno ucciso le cellule viventi che sono incapsulate dentro di loro. Il nuovo processo invece consentirà alle cellule staminali, o altri tipi di cellule viventi, di poter essere collocate all’interno del corpo, utilizzando l’idrogel come struttura e supporto.

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Tra le forme che Zhao e il suo team sono stati in grado di stampare c’è la piramide, il cubo cavo, il fagotto contorto, mesh multistrato, fino alle forme fisiologicamente rilevanti, tra cui un naso umano, un orecchio o la cartilagine all’interno delle articolazioni umane. Oltre a poter essere sintetizzati con le cellule viventi, gli idrogel hanno dimostrato di avere incredibili proprietà elastiche che, secondo Zhao ed i ricercatori, sono grandi proprietà per la sostituzione di parti del corpo come naso e orecchie o giunti che hanno bisogno di cartilagine. Una piramide idrogel stampata in 3D è in grado di essere compressa quasi per il 99 per cento, ma quando la decomprimiamo, sarà semplice e veloce il suo ritorno alla forma originale. Allo stesso tempo, il materiale, che ha una viscosità tale che può anche essere allungato fino a cinque volte la sua dimensione originale.

Insomma, il potenziale c’è, ed è pronto per un sacco di applicazioni mediche che speriamo saranno portate a compimento quanto prima.

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By Categories: NotiziePublished On: 3 Giugno, 2015

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