È possibile creare organi che possono essere stampati in 3D all’interno del corpo?

La tecnologia di stampa tridimensionale (3D), una tecnologia di produzione additiva avanzata, presenta vantaggi nella produzione di strutture complesse o personalizzate con estese applicazioni mediche.

La bioprinting, ovvero l’uso di cellule contenenti collegamenti biologici a elementi viventi di stampa 3D come tessuti o organi, ha un grande potenziale per il progresso della medicina, specialmente nella medicina rigenerativa.

Non c’è bisogno di un intervento chirurgico

La stampa 3D viene sempre più utilizzata per creare nuove parti del corpo, come mascelle, costole e vertebre spinali. Ma queste parti devono essere stampate all’esterno del corpo e quindi impiantate chirurgicamente, il che comporta un rischio di infezione.

Tuttavia, una tendenza importante per i trattamenti clinici è l’approccio minimamente invasivo o non invasivo. In questo senso, un team di ricercatori della Sichuan University in Cina ha dimostrato che è possibile creare parti del corpo che possono essere stampate in 3D all’interno del corpo, almeno nei topi.

Nel 1996, i ricercatori della Harvard Medical School e del MIT hanno impiantato un’impalcatura di plastica prefabbricata a forma di orecchio cosparsa di cellule di cartilagine sotto la pelle di un topo. I ricercatori sono riusciti a “far crescere” orecchie di tipo umano sul dorso dei topi usando la stampa 3D. La tecnica potrebbe essere potenzialmente utilizzata per costruire nuove orecchie o altre parti del corpo nelle persone e senza chirurgia.

Una prova di concetto

Per fare questo, il team ha iniziato iniettando un “inchiostro biologico” fatto di particelle di idrogel e cellule di cartilagine nella parte posteriore dei topi. Successivamente, hanno impresso motivi di luce a infrarossi a forma di orecchio sull’inchiostro, facendo aderire le particelle di idrogel e sviluppando strato per strato strutture a forma di orecchio.

Nel corso del mese successivo, le cellule di cartilagine sono cresciute attorno alle strutture di idrogel, alla fine assomigliando alle strutture di cartilagine di vere orecchie umane. I topi non hanno avuto infiammazioni significative o altri effetti collaterali.

La bioprinting 3D, ovvero l’uso di cellule contenenti biolink per creare elementi viventi come tessuti o organi, ha un grande potenziale per il progresso della medicina rigenerativa.
La stampa ricorda il famoso topo Vacanti degli anni ’90 che aveva anche un orecchio simile all’uomo, con la differenza che a quel tempo i ricercatori hanno impiantato una impalcatura di plastica prefabbricata disseminata di cellule di cartilagine sotto la pelle, invece di stampare le impalcature in 3D direttamente sul posto.

I ricercatori sperano che la nuova tecnica possa essere utilizzata per creare nuove orecchie per le persone nate con una condizione chiamata microtia, che impedisce alle orecchie di svilupparsi correttamente.

La tecnica di stampa 3D non chirurgica utilizzata in questo studio potrebbe anche essere potenzialmente utilizzata per riparare la cartilagine danneggiata nel naso, nelle dita, nelle dita dei piedi o dei gomiti.

Questo lavoro fornisce una prova del concetto di bioprinting 3D non invasivo in vivo che apre una nuova strada per la stampa 3D medica e rappresenta un progresso per la medicina minimamente invasiva o non invasiva.