Stampa 3D istantanea di tessuti biologici

Le tecnologie di stampa 3D ha percorso una lunga strada da quando venne usata per la prima volta nella prototipazione rapida fino ad oggi nella scienza medica dove trova innumerevoli applicazioni. Annunciata come la prossima tecnologia dirompente della scienza medica rigenerativa, la stampa 3D ha un enorme potenziale, come dimostrano i recenti studi effettuati presso il reparto di Nanotecnologie dell'Università della California a San Diego, il cui gruppo di ricerca è supervisionato dal professor Shaochen Chen, che ha dimostrato la possibilità di stampare in tre dimensioni vasi sanguigni in pochi secondi.

Se la tecnica si dimostra scalabile, potrebbe rivoluzionare la medicina rigenerativa, ad esempio intervenendo in caso di attacco cardiaco, sostituendo la valvola aortica difettosa con una nuova, fatta delle stesse cellule del paziente. Escludendo altri metodi come valvole cardiache di maiale, soluzioni meccaniche e soprattutto senza più lunghe attese per trovare un donatore compatibile.

Come tutte le stampanti richiedono delle materie prime, per quelle 2D viene usato l'inchiostro, le 3D possono usare plastica o alcuni metalli, in questo caso viene usato un idrogel biocompatibile. Ma la rivoluzione sta nella scala di misura che viene utilizzata, infatti generalmente le stampe 3D è usata su oggetti di grandi dimensioni come parti di automobili o strumenti per la casa, mentre in questo caso siamo dell'ordine della scala microscopica e nanometrica, in modo tale da stampare le vene piccole responsabili del trasporto dell'ossigeno e di sostanze nutritive in tutto il corpo.

Il nuovo approccio, si chiama dynamic optical projection stereolithography (DOPsL), un sistema di proiezione che funziona con microspecchi controllati da un computer che invia dei fasci di luce su una parte della soluzione, che contiene polimeri biologici fotosensibili e cellule. Quando la luce colpisce i polimeri quest'ultimi induriscono uno strato alla volta in modo continuo, rendendo il processo molto più veloce rispetto ai tradizionali sistemi di 3D printing che possono richiedere anche ore per fabbricare una parte.