Il morbido cuore umano stampato in 3D che ha l’aspetto di un cuore vero

Nell’introduzione della serie fantascientifica Westworld, una stampante 3D sforna robot umanoidi, assemblando con delicatezza le incredibili complessità della forma umana, in modo che questi robot possano continuare a fare danni. Oggi, i ricercatori hanno appena compiuto un balzo in avanti verso la realizzazione di un cuore umano in carne e ossa tramite una stampante 3D.

Il curioso processo di stampa di un cuore umano

In un articolo pubblicato recentemente sulla rivista ACS Biomaterials Science & Engineering, un team di ricerca descrive il modo in cui ha riadattato una stampante 3D a basso costo, rendendola capace di trasformare una risonanza magnetica di un cuore in un modello deformabile a grandezza naturale che si può effettivamente tenere in mano.

Sezionando il cuore così ottenuto, è possibile vedere al suo interno delle camere analoghe a quelle umane. L’idea è quella di dare ai chirurghi un modo migliore di esercitarsi sul cuore di un paziente prima di eseguire un’operazione. Questo progresso potrebbe portare ad ottenere cuori stampati in 3D pienamente funzionanti, e dare agli sviluppatori di dispositivi medici una piattaforma innovativa per testare i loro prodotti.

I ricercatori chiamano questa tecnica Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels (FRESH). Si parte dalla risonanza magnetica di un cuore reale, traducendo i dati in valori che una stampante 3D può leggere. Poiché il dispositivo funziona depositando strati di materiale uno sopra l’altro, gli studiosi realizzano l’immagine 3D attraverso un software slicer.

Un nuovo materiale estremamente versatile

Adam Feinberg, ingegnere biomedico della Carnegie Mellon University e coautore dell’articolo, spiega che per ogni strato, il programma definisce il percorso di estrusione del materiale e lo invia alla stampante. Quest’ultima produce alginato, un materiale gommoso derivante dalle alghe marine, che i ricercatori hanno scelto sia per il suo basso costo che per la somiglianza con le proprietà materiali del tessuto del cuore umano. Ma invece di estruderlo nell’aria, come una normale stampante 3D farebbe, questa estrude il surrogato del cuore in un contenitore di gel di supporto, specificatamente gelatina.

I chirurghi hanno spesso utilizzato in precedenza dei cuori stampati in 3D partendo dalla risonanza magnetica degli organi di un paziente, ma questi venivano realizzati in plastica dura e quindi rigida. Il nuovo cuore in alginato, invece, ha un’elasticità simile a quella del tessuto reale; questo lo rende uno strumento molto più realistico, permettendo ai chirurghi di praticare, ad esempio, la sutura, cosa che sarebbe impossibile su una plastica rigida e impenetrabile.

Ph. credits: Foto di StockSnap da Pixabay