Stampa 3D, la tecnologia che riproduce organi umani e rivoluziona gli interventi chirurgici

A prima vista sembrano un cuore o il polmone di un essere umano, ma in realtà questi organi sono repliche esatte realizzate dalla società Lazarus 3D, una startup statunitense che con la sua tecnologia di stampa tridimensionale sta rivoluzionando il campo della chirurgia.

Situato nel centro medico di Houston (Texas), il più grande del mondo, Lazarus 3D riproduce copie personalizzate di organi e tessuti umani stampati in tre dimensioni (3D) dallo studio che realizza una tomografia o una risonanza magnetica del paziente in scadenze che a volte non superano le 24 ore.

Questo metodo consente ai medici di simulare un’operazione chirurgica complessa con la copia esatta dell’organo del paziente e prepararsi prima di utilizzarlo. L’azienda crea anche prototipi generici di diverse parti del corpo per la formazione dei medici residenti.

I pezzi, stampati su vari tipi di silicone, imitano le proprietà meccaniche degli organi umani e le caratteristiche dei tessuti con un alto livello di dettaglio, compresa la struttura dei tumori che un paziente potrebbe avere. “Adattiamo le proprietà di ciascun organo in modo che siano morbide, elastiche o rigide, con la consistenza di un tessuto umano“, ha dichiarato lo scienziato e imprenditore americano Jacques Zaneveld, fondatore di Lazarus 3D.

Organi in 3D

“Possiamo avere in un unico modello diversi tipi di materiale come fegato, grasso e legamenti che rispettano la stessa geometria che un essere umano ha“, ha aggiunto. Per Zaneveld, che ha conseguito un dottorato in genetica umana e molecolare presso il Baylor College of Medicine di Houston, la tecnologia di stampa 3D è stata un hobby che lo ha portato a creare figure che, in seguito, ha venduto a convegni di anime e fantascienza.

Alla fine, si è concentrato sul suo vero obiettivo, lo sviluppo della tecnica per migliorare la salute umana. “I modelli convenzionali che erano sul mercato erano fatti di un materiale rigido, quindi ho visto la necessità di creare prototipi morbidi che ricreavano caratteristiche umane e potrebbero essere utilizzati per perfezionare la pratica chirurgica“, ha detto.

L’azienda cerca di minimizzare con i suoi modelli gli errori negli interventi chirurgici che mettono a rischio la vita del paziente. Negli Stati Uniti, gli errori medici rappresentano la terza principale causa di morte, con oltre 250.000 morti all’anno, secondo uno studio pubblicato sul British Medical Journal (BMJ).

Zaneveld ha attribuito gran parte della colpa sulla mancanza di “preparazione adeguata“, perché “anche il chirurgo più esperto può fare un errore“, ed è qualcosa che risolve questa tecnologia rivoluzionaria, poiché permette “una pratica realistica” con i materiali precisi nei punti corretti.

“Essere in grado di creare questi modelli per un paziente specifico rappresenta una nuova opportunità“, afferma Larry Ciscon, presidente di Northworks 3D e stretto collaboratore della società di Houston.

3D Lazarus ha recentemente vinto un premio dal NASAiTech 2018, un’iniziativa della National Administration of Aeronautics and Space Administration (NASA), per trovare idee innovative per risolvere gli ostacoli di future esplorazioni sulla Luna e su Marte.

L’azienda ha dimostrato agli scienziati e ai ricercatori della NASA che la sua tecnica per la stampa di modelli di organi umani in 3D può fornire soluzioni alle sfide tecnologiche nelle missioni spaziali. Questa tecnologia può essere utilizzata in diversi scenari nello spazio, come ad esempio lo sviluppo di punti luce per riparare parti di apparecchi, la creazione di un “astronauta artificiale” per testare la progettazione di nuove tute spaziali o di formazione degli astronauti medici che devono eseguire operazioni.

“È un’ottima opportunità per esplorare le applicazioni della nostra tecnologia al di fuori del campo della medicina“, afferma lo scienziato statunitense Smriti Zaneveld, direttore della ricerca e co-fondatore di Lazarus 3D.

Oltre a commercializzazione di questi modelli con i clienti e gli ospedali negli Stati Uniti, l’azienda distribuisce in Messico, India, Cina e Regno Unito, e ha l’intenzione di espandere il loro mercato ad altri paesi in America Latina e nel resto del mondo.