Si ritiene che nel prossimo futuro questa tecnologia consentirà di sbarazzarsi degli organi di donatori sostituendoli completamente con quelli "stampati". Solo oggi c'è un problema significativo con la stampa 3D degli organi. E sta nella tecnologia di stampa stessa. Ed è stato questo problema che un gruppo di scienziati svizzeri è stato in grado di risolvere non molto tempo fa.
Come si stampano gli organi?
Per capire qual è la difficoltà nella stampa di organi, vediamo come funziona questa tecnologia. Se non entri nei dettagli tecnici, per la maggior parte durante la stampa 3D (e non importa cosa stampi: una parte in plastica o un organo), la forma finale viene creata stratificando il materiale. Ciò consente la creazione di organi con una struttura interna complessa. Ma lo svantaggio principale in questo caso è il tempo. Ci vuole una quantità irragionevole di tempo e risorse per stampare un organo.
Tuttavia, esiste un altro metodo: bioprinting volumetrico, che consente la formazione di un organo simultaneamente su tutto il volume. Il metodo sta nel fatto che una speciale "miscela" di celle e materiale di fissaggio viene alimentata alternativamente da diversi lati con un laser con diversa capacità di penetrazione da un apposito proiettore, che "mostra" solo una certa parte del modello 3D, visibile dal "punto di vista" di questo proiettore. Il tessuto si indurisce nel raggio del proiettore. Questo accade fino a quando l'intero organo futuro non viene "evidenziato".
Una rappresentazione schematica di come avviene la stampa volumetrica.
Un team di scienziati del Laboratory of Applied Photonics Devices (LAPD) in Svizzera ha affermato che l'utilizzo di questo metodo ha permesso loro di creare forme di tessuto complesse in un idrogel biocompatibile con cellule staminali. Inoltre, da questi tessuti possono essere formati organi con un sistema circolatorio sviluppato. Ma la cosa più sorprendente qui è che il processo di stampa richiede solo pochi secondi. La stampa 3D può creare nuovi organi funzionali in un breve periodo di tempo.
Gli scienziati hanno già stampato con successo (e soprattutto rapidamente) i tessuti della valvola cardiaca, del menisco, dell'arteria polmonare e del femore. Inoltre, i tessuti e gli organi stampati possono essere utilizzati anche per creare strutture interconnesse come il fegato e la cistifellea.
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Modello di arteria polmonare di topo ottenuto utilizzando un nuovo metodo di bioprinting volumetrico.
Ora gli scienziati mirano a condurre studi clinici su larga scala e, allo stesso tempo, come affermano gli autori del lavoro, la loro tecnologia può fornire non solo le esigenze del servizio donatore, ma anche vari laboratori di ricerca che hanno un disperato bisogno di tessuti viventi per esperimenti. Ciò può ridurre la necessità di animali da laboratorio, molto spesso criticata negli ultimi anni.
Vladimir Kuznetsov
