Nel tentativo di rendere più accessibile la produzione di biomateriali, i ricercatori dell’Università della California, Berkeley, stanno combinando la biostampa 2D, un braccio robotico per l’assemblaggio 3D e il congelamento flash in un metodo che un giorno potrebbe consentire la stampa di tessuti viventi e persino interi organi. Stampando gli organi in sottili fogli di tessuto, congelandoli e impilandoli in sequenza, la nuova tecnologia migliora la sopravvivenza delle biocellule 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 aiuterà a creare organi per il trapianto che siano completamente compatibili e non causeranno rigetto.
Il problema è che gli attuali metodi di bioprinting sono lenti e non si adattano molto bene perché le cellule hanno difficoltà a sopravvivere al processo di stampa senza un controllo molto stretto della temperatura e dell’ambiente chimico. Inoltre, ulteriore complessità è imposta dall'ulteriore stoccaggio e trasporto dei tessuti stampati.
Per superare questi problemi, il team di Berkeley ha deciso di parallelizzare il processo di stampa e dividerlo in fasi sequenziali. Cioè, invece di stampare un intero organo in una volta, i tessuti vengono stampati simultaneamente in strati XNUMXD, che vengono poi depositati da un braccio robotico per creare la struttura XNUMXD 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, ciò ottimizza significativamente le condizioni per la sopravvivenza dei materiali stampati durante lo stoccaggio e il trasporto.
“Attualmente la biostampa viene utilizzata principalmente per creare piccoli volumi di tessuto”, afferma Boris Rubinsky, professore di ingegneria meccanica. “Il problema con la biostampa 3D è che è un processo molto lento, quindi non sarai in grado di stampare nulla di grande perché i materiali biologici moriranno quando avrai finito. Una delle nostre innovazioni è che congeliamo il tessuto mentre lo stampiamo, così il materiale biologico viene preservato."
Il team ammette che questo approccio multistrato alla stampa 3D non è nuovo, ma la sua applicazione ai biomateriali è innovativa. Ciò consente di stampare gli strati in una posizione e quindi trasportarli in un'altra per l'assemblaggio.
Oltre alla creazione di tessuti e organi, questa tecnica ha altre applicazioni, come nella produzione di alimenti surgelati su scala industriale.
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Fonte: 3dnews.ru