I ricercatori affrontano vantaggi e insidie nella stampa 3D del tessuto
Gli autori Jesse K. Placone, Bhushan Mahadik e John P. Fisher esplorano i vantaggi e le sfide dell’ingegneria dei tessuti. Nel recente pubblicato ” Affrontare le insidie presenti nella stampa 3D per l’ingegneria dei tessuti per migliorare il potenziale futuro “, gli autori affrontano anche il potenziale futuro della stampa 3D e i materiali e le tecniche di accompagnamento.
Notando che la bioprinting è intrinsecamente limitata a causa della difficoltà nel sostenere il tessuto umano, gli autori esplorano come gli ostacoli possono essere superati, nonché il potenziale utilizzo in “contesti accademici, clinici e commerciali”. Molti ricercatori oggi si concentrano anche sull’ingegneria dei tessuti per le cellule da utilizzare sia in vitro che in vivo. A causa di problemi con le dimensioni, i nutrienti per le cellule e la diffusione dei rifiuti, oggi molti studi sono incentrati sulla creazione di microvascolature.
I materiali più diffusi per l’uso nel bioprinting sono il policaprolattone (PCL), il poli (acido lattico-co-glicolico) (PLGA) e il polistirene (PS), insieme a una varietà di bioink e una serie di tecniche.
“In particolare, c’è un alto grado di libertà quando si stampano in 3D costrutti acellulari monomateriali con idrogel o termoplastici”, affermano gli autori.
Anche l’uso della stampa multi-materiale con bioink ibridi sta diventando sempre più popolare, consentendo una fabbricazione di successo di mimetici ossei, ad esempio creando materiali di supporto rigidi e più morbidi per “la risposta cellulare desiderata”. Mentre una vasta gamma di studi di ricerca sono stati e sono in corso di esecuzione in tutto il mondo, è stata posta particolare attenzione al sistema muscoloscheletrico, insieme a incursioni nella fabbricazione di cartilagine , tendini, pelle , applicazioni per la cura delle ferite e Di Più.
“Gli attuali trattamenti clinici per la rigenerazione della pelle si concentrano principalmente sullo strato epidermico e non sono in grado di catturare la complessa architettura delle ghiandole neurovascolari, follicolari e sebacee dello strato dermico e ipodermico”, affermano gli autori. “Di conseguenza, la ricerca sulla stampa 3D si è concentrata in modo aggressivo sulla ricostruzione di questi strati distinti, ma interconnessi, al fine di fornire trattamenti e terapie cliniche più significative per i pazienti che soffrono di gravi lesioni di 2 ° e 3 ° grado.”
La capacità di personalizzare quasi tutti i prodotti è uno dei maggiori vantaggi della stampa 3D e si traduce in modo significativo nel regno della bioprinting nel consentire l’impianto delle cellule di un paziente, offrendo le cure più specifiche per il paziente possibile, e soprattutto in termini di futuro per i trapianti di organi.
La stampa 3D sta offrendo enormi impatti anche nella medicina rigenerativa, con possibilità per ogni organo. Ancora una volta, mentre ci sono sfide intrinseche nel trattare con le cellule, con il tempo e lo sforzo spesi per lo studio e la sostenibilità dei tessuti in laboratorio, è possibile fabbricare strutture complesse.
“I ricercatori dovrebbero porre l’accento sul guidare il campo verso lo sviluppo di tecniche standard e aiutare nell’adozione degli standard delle agenzie regolatorie per fornire un quadro per la traduzione clinica”, hanno concluso i ricercatori. “La creazione di centri di eccellenza per la stampa 3D faciliterebbe il passaggio dal banco alle applicazioni cliniche localizzando le competenze e minimizzando i problemi logistici che potrebbero affliggere i singoli gruppi.
“Man mano che il campo continua a maturare, il superamento di queste barriere consentirà la transizione della stampa 3D da applicazioni di nicchia a una tecnica più diffusa per la cultura 3D, lo screening ad alta produttività e la fabbricazione di dispositivi e impianti”.
Passaggi chiave per generare substrati stampati in 3D clinicamente rilevanti. Ad ogni fase di sviluppo e fabbricazione, i ricercatori devono aiutare nello sviluppo di standard e metodi di valutazione e caratterizzazione per garantire la ripetibilità. È necessario prendere in considerazione l’ampliamento di ciascuno di questi passaggi quando si passa da impostazioni di laboratorio su piccola scala ad approcci di fabbricazione su larga scala. Inoltre, la formazione pratica e l’educazione formale in merito ai diversi parametri che devono essere controllati, nonché i limiti e i vincoli sulle diverse strategie di fabbricazione saranno fondamentali per l’adozione continua di questa tecnologia man mano che matura.