Ponteggi stampati in 3D consentono il rilascio mirato di biomolecole nel corpo umano

Pochi giorni fa è stato annunciato che una struttura di supporto stampata in 3D sviluppato da ricercatori del Minnesota potrebbe contribuire a facilitare la ricrescita dei nervi danneggiati all’interno del corpo umano. Sulla scia di questo entusiasmante passo avanti, gli stessi ricercatori hanno trovato un modo per liberare biomolecole nel corpo attraverso un supporto stampata in 3D con maggiore precisione rispetto al passato.

Ponteggi  stampati in 3D  sono stati sviluppati da Michael McAlpine, professore associato di Ingegneria Meccanica presso l’Università del Minnesota, e sono stati finanziati in parte dal NIBIB (Istituto Nazionale di Biomedical Imaging e Bioingegneria).

L’obiettivo della ricerca che ha portato le impalcature stampate era quello di trovare un modo efficace per sostenere e aiutare la crescita di nuovi tessuti, in particolare quando si era verificato un danno grave. Normalmente, lo sviluppo del tessuto è guidato e reso possibile attraverso gradienti di biomolecole, che hanno la funzione di orchestrare, in un certo senso, la crescita, la migrazione e la differenziazione delle cellule. I ponteggi stampati in 3D consentirebbe a questi gradienti di essere ricreati all’interno del corpo, favorendo così la crescita del tessuto sano.

Come dimostrato nel video qui sotto, le strutture vengono create con una forma cilindrica dai primi strati di gel stampati in 3D  . Una volta che la base è stata stampata, piccole capsule contenenti biomolecole vengono poi stampate sul gel. Questo processo continua fino a quando ci sono diversi strati di gel e delle capsule biomolecole che costituiscono la struttura. Ciascuna capsula di biomolecole è circondata da un guscio impercettibile, che contiene aste di oro piccolissime che si riscaldano in presenza di un laser, e vengono fatte scoppiare quando viene usato il colore appropriato di laser.

Questo significa che i ricercatori sono in grado di controllare in misura estremamente precisa che le  biomolecole vengono rilasciate nel corpo in un momento particolare utilizzando il laser. Il modello nel video è in una forma cilindrica, ma McAlpine sottolinea che grazie alla versatilità della stampa 3D, le biomolecole possono essere stampati e disposte in qualsiasi forma o disegno , cosa che le rende estremamente adattabili. Inoltre,grazie della natura non specifica del gel,  potrebbero essere utilizzati in modi diversi all’interno del corpo, favorendo la crescita di una varietà di tessuti corporei.

Si può immaginare il riempimento delle capsule con molecole come farmaci, acidi nucleici, enzimi, fattori di crescita, marcatori di cellule e altre proteine ​​funzionali, e in questo modo i ponteggi non solo hanno il potenziale per aiutare la ricrescita dei tessuti, ma potrebbero anche essere eventualmente utilizzato nel rilascio di farmaci mirati a parti del corpo.

Rosemarie Hunziker, direttore del programma per Tissue Engineering presso la NIBIB dice della svolta, “L’obiettivo di NIBIB è quello di contribuire allo sviluppo di tecnologie abilitanti che potrebbero avere grandi impatti sugli importanti problemi medici. Strumenti come questo gel ci danno molte opzioni per la progettazione di “tessuti specifici” per una varietà di esigenze. ”

via:3ders.org