Bioprinting 3d SLAM (Suspended Layer Additive Manufacturing)

I RICERCATORI DELL’UNIVERSITÀ DI BIRMINGHAM SVILUPPANO IL METODO DI BIOPRINTING 3D SLAM

I ricercatori dell’Università di Birmingham hanno sviluppato un nuovo metodo di stampa 3D per materiali morbidi che potrebbe consentire la produzione di impianti medici artificiali.

Nota come SLAM (Suspended Layer Additive Manufacturing), questa tecnica utilizza un idrogel a base polimerica contenente particelle per un gel autorigenerante. Liquidi o gel possono essere iniettati in questo mezzo per creare forme 3D.

“L’idrogel che abbiamo progettato ha alcune proprietà davvero intriganti che ci consentono di stampare materiali morbidi con dettagli molto precisi”, spiega il professor Liam Grover, leader dello studio pubblicato in Advanced Functional Materials .

“Ha un enorme potenziale per la produzione di biomateriali sostitutivi come valvole cardiache o vasi sanguigni o per la produzione di tappi biocompatibili, che possono essere utilizzati per trattare i danni alle ossa e alla cartilagine”.

Il team ha sviluppato SLAM come alternativa all’incorporamento reversibile a forma libera di idrogel sospeso (FRESH), che utilizza gel per formare un bagno di liquame in cui viene iniettato il materiale stampato. Secondo gli scienziati dell’Università di Birmingham, questo metodo può provocare attriti all’interno del mezzo gel che possono distorcere il processo di stampa.

SLAM utilizza biopolimeri a bassa viscosità in una matrice fluido-gel autorigenerante. Tali gel fluidi si formano all’introduzione dello stress da taglio durante la transizione sol-gel per produrre una rete di microparticelle di gel intrecciate. Ciò differisce dai gel ‘bulk’ inattivi utilizzati in FRESH che formano reti polimeriche in assenza di taglio.

Con questo processo, i ricercatori hanno mirato a dimostrare come le particelle nel gel possano essere tranciate o attorcigliate “così si separano, ma mantengono comunque una connessione tra loro”, come affermato nello studio. Questa interazione crea l’effetto autorigenerante, consentendo al gel di supportare il materiale stampato per oggetti con dettagli precisi e senza perdite o cedimenti.

I materiali morbidi per la stampa 3D sono stati visti come una grande sfida per gli scienziati in quanto richiedono supporto per evitare cedimenti. Attraverso i test SLAM, il team ha scoperto che il bagno di supporto all’agarosio consente ulteriori metodi di reticolazione, che include formulazioni di collagene.

I ricercatori sottolineano questo come un vantaggio nella medicina rigenerativa. “Il metodo ha consentito la fabbricazione di successo di idrogel sfusi, intricati, bifase e incapsulati in fase da una varietà di materiali biopolimeri che sono attualmente ampiamente studiati nella medicina rigenerativa.”

“Nel complesso, SLAM è una tecnica promettente per la produzione di tessuti molli delicati, strutture di tessuti molli complessi e tessuti interfacciati.”

” Fabrication of Complex Hydrogel Structures Using Suspended Layer Additive Manufacturing (SLAM) ” è co-autore di Jessica J. Senior, Megan E. Cooke, Liam M. Grover e Alan M. Smith.