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 permettere di stampare tessuti vivi e persino organi interi. Stampando gli organi come sottili fogli di tessuto e poi congelandoli e impilandoli in sequenza, la nuova tecnologia migliora la sopravvivenza delle cellule biologiche 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 trapianti che saranno completamente compatibili e non causeranno rigetti.
Il problema è che i metodi attuali di bioprinting sono lenti e non si scalano molto bene, poiché è difficile per le cellule sopravvivere al processo di stampa senza un controllo molto rigoroso della temperatura e dell'ambiente chimico. Inoltre, ci sono ulteriori complessità legate alla conservazione e al trasporto dei tessuti stampati.
Per affrontare questi problemi, il team di Berkeley ha deciso di suddividere il processo di stampa in fasi sequenziali. Invece di stampare l'intero organo in una sola volta, i tessuti vengono stampati simultaneamente in strati bidimensionali, che vengono poi assemblati da un braccio robotico per creare la struttura tridimensionale finale.
Questo approccio accelera già il processo, ma per ridurre la mortalità cellulare, gli strati vengono immediatamente immersi in una vasca criogenica per congelarli. Secondo il team, questo ottimizza notevolmente le condizioni per la sopravvivenza dei materiali stampati durante lo stoccaggio e il trasporto.
«Attualmente, la biostampa viene utilizzata principalmente per creare piccole quantità di tessuto», afferma Boris Rubinsky, professore di ingegneria meccanica. «Il problema della biostampa 3D è che si tratta di un processo molto lento, quindi non puoi stampare nulla di grande, poiché i materiali biologici morirebbero nel momento in cui finisci. Una delle nostre innovazioni è che congeliamo i tessuti man mano che vengono stampati, in modo che il materiale biologico venga preservato.»
Il team riconosce che questo approccio multi-strato alla stampa 3D non è nuovo, ma il suo utilizzo con i biomateriali rappresenta un'innovazione. Ciò consente di stampare strati in un luogo, per poi trasportarli in un altro per l'assemblaggio.
Oltre alla creazione di tessuti e organi, questa tecnica ha altre applicazioni, come nella produzione su larga scala di alimenti congelati.
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Fonte: 3dnews.ru
