I ricercatori dell’Università del Minnesota utilizzano la biostampa 3D per creare modelli più accurati per lo studio delle cellule e dei trattamenti del cancro. Il metodo tradizionale di guardare le cellule è quello di inserire un campione di tessuto tra due vetrini e visualizzarli al microscopio; le diapositive di vetro mettono tutto sullo stesso piano in modo che una singola lunghezza focale del microscopio possa chiaramente visualizzare un’ampia cornice di attività cellulare. In alternativa, un microscopio può essere posizionato direttamente su una piastra Petri piatta per osservare un campione sulla sua superficie. Entrambi questi metodi hanno lo stesso svantaggio: creano un ambiente 2D che non replica in modo accurato l’ambiente 3D naturale esistente nei nostri corpi. In quanto tali, le celle si comportano diversamente nelle piastre di Petri di quanto non facciano negli ambienti 3D che sono i nostri corpi.
Ma il bioprinting 3D può replicare ambienti 3D e posizionare precisamente cellule e farmaci in quegli ambienti, fornendo un analogo più accurato al corpo umano che consente alle cellule di comportarsi come normalmente farebbero. “Testare i farmaci antitumorali e le terapie cellulari sono entrambi concetti che l’Università del Minnesota è rinomata a livello mondiale e, con questo modello, continuiamo a essere in prima linea in quelle innovazioni”, ha dichiarato Daniel Vallera, professore di Radiologia terapeutica-Radiazioni Oncologia presso la University of Minnesota Medical School. “Qualcosa di simile può dare alcune risposte molto importanti tra il rapporto tra vascolarizzazione e farmaci perché è modulare: puoi aggiungere elementi e renderlo più sofisticato, in questo modello puoi persino utilizzare le cellule tumorali dei pazienti”.
L’efficacia dei farmaci dipende dall’attività cellulare osservata in laboratorio che corrisponde all’attività delle cellule nel nostro corpo e modelli accurati sono essenziali per raggiungere tale corrispondenza. Angela Panoskaltsis-Mortari è la vicepresidente per la ricerca e la cattedra nel dipartimento di pediatria presso la facoltà di medicina dell’Università del Minnesota nonché direttore della struttura di bioprinting 3D; elabora: “Questo modello è più coerente con ciò che è il corpo e, pertanto, studiando gli effetti dei farmaci con cellule umane a questo livello rende i risultati più significativi e predittivi di ciò che accadrà nel corpo”.
Solo la stampa 3D è in grado di gestire i materiali e le geometrie necessarie per fabbricare questi ambienti, come spiegato da Michael McAlpine, professore associato di ingegneria meccanica presso il College of Science and Engineering e autore co-corrispondente sul giornale, “Tutto ciò è reso possibile dalla nostra abitudine la tecnologia di stampa 3D incorporata, che ci consente di posizionare con precisione cluster di celle e depositi chimici in un ambiente 3D. “
Fanben Meng, associato post-dottorato presso il College of Science and Engineering fornisce maggiori dettagli sui gradienti creati dal bioprinter 3D, affermando: “Uno dei motivi per cui questo modello ha successo è che siamo in grado di controllare meglio l’ambiente. in grado di provocare lentamente il rilascio dei mediatori chimici e di creare un gradiente chimico, dando alle cellule il tempo di comportarsi in un modo simile a quello che pensiamo avvenga nel corpo “. I tumori si diffondono in modo graduale quindi è di fondamentale importanza consentire loro di comportarsi allo stesso modo in laboratorio.
Recentemente, i ricercatori hanno stampato un modello 3D di una proteina per visualizzare meglio il legame con altre proteine . Molto spesso, la stampa 3D viene utilizzata per creare una versione 3D di qualcosa che in precedenza era stato limitato a due dimensioni.