Nuova tecnologia di bioprinting sviluppata dall’Università di Galway per la creazione di tessuti modellati da forze cellulari
Un gruppo di ricercatori dell’Università di Galway ha progettato una nuova tecnologia di bioprinting che consente di creare tessuti la cui forma si modifica in modo dinamico grazie alle forze generate dalle stesse cellule. Questo approccio innovativo si ispira ai processi naturali di sviluppo degli organi e potrebbe rappresentare un passo avanti nella produzione di organi biostampati funzionali. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Advanced Functional Materials.
Creare tessuti funzionali per la medicina rigenerativa
Il team di ricerca, che fa parte della Facoltà di Ingegneria e del Centro di ricerca CÚRAM per i dispositivi medici, ha concentrato i propri sforzi sullo sviluppo di tessuti cardiaci biostampati. L’obiettivo principale è progredire nella creazione di organi biostampati per la modellazione delle malattie, la sperimentazione farmacologica e la medicina rigenerativa. La tecnologia sviluppata si basa su un “bioinchiostro” speciale che contiene cellule viventi, supportandone la crescita, l’adesione e la differenziazione attraverso il processo di bioprinting.
Ankita Pramanick, dottoranda del CÚRAM e autrice principale dello studio, ha spiegato: “Il nostro lavoro introduce una piattaforma innovativa che sfrutta il bioprinting per produrre tessuti che subiscono un cambiamento di forma programmabile e prevedibile grazie alle forze generate dalle cellule stesse. Grazie a questo processo, abbiamo osservato che la modifica della forma contribuisce a migliorare la maturità strutturale e funzionale del tessuto cardiaco biostampato.”
Migliorare la contrazione del tessuto cardiaco
Uno degli ostacoli principali nel campo della bioprinting è la limitata funzionalità dei tessuti creati, come nel caso dei tessuti cardiaci, che pur contraendosi non raggiungono la forza di contrazione di un cuore sano. Le tecniche tradizionali, inoltre, tendono a concentrarsi sulla replica statica dell’anatomia finale di un organo, senza considerare i cambiamenti dinamici della forma che avvengono durante lo sviluppo embrionale.
Il team di Galway ha sviluppato una nuova tecnica di stampa che consente di sottoporre i tessuti a cambiamenti di forma programmabili. Questi cambiamenti aiutano a migliorare l’allineamento cellulare e la contrattilità del tessuto. L’uso della modellazione assistita da computer ha permesso di prevedere con precisione e controllare le deformazioni dei tessuti.
Prospettive future per la bioprinting
Il professor Andrew Daly, associato di ingegneria biomedica e ricercatore principale del progetto, ha sottolineato: “Abbiamo scoperto che il tessuto cardiaco biostampato, quando sottoposto a cambiamenti di forma, inizia a battere con maggiore intensità e velocità. La maturazione dei tessuti biostampati è stata una delle sfide principali, quindi questo risultato è stato molto significativo per noi. Ora possiamo creare tessuti cardiaci biostampati che possono maturare in laboratorio, replicando meglio la struttura del cuore umano adulto.”
Sebbene si sia compiuto un importante passo avanti, il cammino per ottenere tessuti funzionali pronti per l’uso umano è ancora lungo. Una delle sfide principali rimane l’integrazione dei vasi sanguigni, fondamentali per mantenere in vita tessuti complessi in laboratorio. Tuttavia, i risultati della ricerca offrono nuove prospettive per la produzione di organi biostampati funzionali, con applicazioni significative nel campo della medicina cardiovascolare.
La ricerca futura si concentrerà sulla possibilità di tradurre questa tecnologia in un cuore umano stampato, affrontando le difficoltà legate all’integrazione dei vasi sanguigni per il mantenimento delle strutture. Questo approccio combinato tra bioprinting e modelli ispirati allo sviluppo potrebbe essere la chiave per la realizzazione di organi funzionali nel futuro della medicina.
