Cercando di rendere la produzione di biomateriali più accessibile, i ricercatori dell'Università della California a Berkeley combinano la bioprinting 2D, un braccio robotico per l'assemblaggio 3D e il congelamento istantaneo in un metodo che potrebbe un giorno consentire di stampare tessuti viventi e persino organi interi. Stampando gli organi sotto forma di sottili fogli di tessuto, per poi congelarli e impilarli uno sopra l'altro, la nuova tecnologia migliora la sopravvivenza delle bio cellule sia durante la stampa che durante la successiva conservazione.
I biomateriali hanno un enorme potenziale per la medicina del futuro. La stampa 3D utilizzando le cellule staminali del paziente stesso aiuterà a creare organi per i trapianti, che saranno completamente compatibili e non causeranno rigetti.
Il problema è che le attuali metodologie di bioprinting sono lente e non si scalano molto bene, poiché le cellule faticano a sopravvivere al processo di stampa senza un rigoroso controllo della temperatura e dell'ambiente chimico. Inoltre, la conservazione e il trasporto delle tessuti stampati presentano ulteriori complessità.
Per superare questi problemi, il team di Berkeley ha deciso di parallelizzare il processo di stampa e suddividerlo in fasi sequenziali. Cioè, invece di stampare l'intero organo in una sola volta, i tessuti vengono stampati simultaneamente in strati bidimensionali, che vengono poi posizionati con un braccio robotico per creare la struttura tridimensionale finale.
Questo approccio accelera già il processo, ma per ridurre la morte cellulare, gli strati vengono immediatamente immersi in un bagno criogenico per congelarli. Secondo il team, questo ottimizza notevolmente le condizioni per la sopravvivenza dei materiali stampati durante la conservazione e il trasporto.
«Attualmente, la bioprinting viene utilizzata principalmente per la creazione di piccoli volumi di tessuto», afferma Boris Rubinsky, professore di ingegneria meccanica. «Il problema con la bioprinting 3D è che è un processo molto lento, quindi non puoi stampare nulla di grande, poiché i materiali biologici moriranno entro il momento in cui finisci. Una delle nostre innovazioni è che congeliamo i tessuti mentre vengono stampati, in modo da preservare il materiale biologico ».
Il team riconosce che questo approccio multilivello alla stampa 3D non è nuovo, ma la sua applicazione ai biomateriali è un'innovazione. Questo consente di stampare strati in un luogo e poi trasportarli in un altro per l'assemblaggio.
Oltre alla creazione di tessuti e organi, questa tecnica ha altre applicazioni, ad esempio nella produzione di alimenti surgelati su scala industriale.
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Fonte: 3dnews.ru
