Bioprinting: stampato in 3D un cuore vascolarizzato

L'Università di Tel Aviv informa che alcuni ricercatori hanno ingegnerizzato e stampato in 3D il primo cuore vascolarizzato al mondo, utilizzando le cellule e i materiali biologici di un essere umano.

Si tratta di una svolta, dato che fino ad ora in medicina rigenerativa sono stati stampati in 3D tessuti semplici senza vasi sanguigni.

Come afferma nella nota il Professor Tal Dvir biotecnologo molecolare della Tel Aviv University TAU (School of Molecular Cell Biology and BiotechnologyDepartment of Materials Science and EngineeringCenter for Nanoscience and Nanotechnology) che ha guidato lo studio, "è la prima volta che è stato stampato con successo un intero cuore fatto di cellule, vasi sanguigni, ventricoli".

Il cuore, spiega Dvir, è costituito da cellule umane e materiali biologici specifici del paziente e nel processo dell'Università di Tel Aviv questi materiali fungono da bioinchiostri, sostanze composte da zuccheri e proteine ​​che possono essere utilizzate per la stampa 3D di modelli di tessuti complessi.

Lo studio è stato condotto congiuntamente dal Prof. Dvir, dal Dr. Assaf Shapira della Faculty of Life Sciences della Tel Aviv University e da Nadav Moor, studente di dottorato nel laboratorio del Prof. Dvir.

"In questa fase dello studio il nostro cuore stampato in 3D è piccolo, delle dimensioni del cuore di un coniglio - spiega Dvir nella nota - ma i cuori umani più grandi possono essere realizzati con la stessa tecnologia".

La costruzione del cuore

Con una biopsia è stato prelevato del tessuto grasso dai pazienti. I materiali cellulari sono stati quindi separati. Mentre le cellule venivano riprogrammate per diventare cellule staminali , la matrice extracellulare (ECM), una rete 3D di macromolecole extracellulari come il collagene e le glicoproteine, è stata trasformata in un idrogel personalizzato che è servito da bioink, un inchiostro di stampa.

Dopo essere state miscelate con l'idrogel le cellule sono state differenziate dalle cellule cardiache o endoteliali per creare dapprima patch cardiache compatibili con il paziente, immuni-compatibili con i vasi sanguigni e successivamente l'intero cuore.

Secondo Dvir la biocompatibilità dei materiali ingegnerizzati è fondamentale per l'intero processo: "serve a eliminare il rischio di rigetto dell'impianto. Idealmente il biomateriale deve possedere le stesse proprietà biochimiche, meccaniche e topografiche dei tessuti del paziente".

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