I ricercatori portoghesi rilevano il potenziale del bioprinting 4D nella medicina rigenerativa
Negli ultimi anni la stampa 3D sta progredendo rapidamente, con numerose incursioni verso il prossimo livello nella stampa 4D, sia in seri sforzi che cambiano il mondo sia in quelli creativi, a volte persino stravaganti, come la moda. Ora, i ricercatori vedono che i progressi della 4D in bioprinting possono arrivare anche negli uffici dei medici. Gli autori Pedro Morouço e João Gil di Biofabrication RDi Group, Centro per lo sviluppo rapido e sostenibile del prodotto presso il Politecnico di Leiria (Portogallo), ampliano le loro scoperte nel Bioprinting quadridimensionale per la medicina rigenerativa: meccanismi per indurre variazioni di forma e potenziali applicazioni .
La medicina rigenerativa è un punto centrale nella bioprinting poiché i ricercatori di tutto il mondo cercano di superare le sfide legate al sostegno del tessuto vivente in laboratorio. L’obiettivo finale, il santo graal del bioprinting, sarà quello di fabbricare gli organi umani in laboratorio, o forse anche nella pratica clinica, cioè l’eliminazione delle liste dei donatori, il rigetto degli organi e la mancanza di qualità della vita per una moltitudine di pazienti a livello globale.
“L’ingegneria rigenerativa è stata considerata un’inevitabilità e un approccio promettente per la rigenerazione di tessuti o organi coltivando le cellule dei pazienti in sostituti biologici (scaffold) e successivo impianto nel paziente per la rigenerazione di nuovo tessuto”, affermano i ricercatori, indicando fuori che le impalcature possono essere fatte sia con le tecniche convenzionali sia con quelle più recenti, entrambe offrono una lista di pro e contro.
Il team tende a utilizzare la stampa 3D e ad avventurarsi nella 4D, tuttavia, sottolineando il potenziale per maggiori passi avanti nella rigenerazione di farmaci e tessuti, con un controllo molto maggiore sulla dimensione dei pori, sulla forma e sull’interconnettività. Con la stampa 4D, i ricercatori possono andare oltre le restrizioni degli impianti che non possono essere trasformati in base al loro ambiente biologico.
“Il potenziale della stampa 3D potenziato da una quarta dimensione rende possibile contribuire in modo significativo alla bioprinting di tessuti ingegnerizzati, come il fegato e il cuore, che rappresenteranno un importante passo avanti nel campo della medicina rigenerativa”, affermano i ricercatori.
I bioink sono comunemente usati nella fabbricazione di cellule vitali, ma devono soddisfare determinati criteri per il successo e i ricercatori devono orientare la fragilità verso la temperatura, oltre a sostanze chimiche periferiche, stress e problemi come l’esposizione alla luce UV. Significativi progressi sono stati fatti anche con “materiali intelligenti”, vale a dire con la biostampa e un certo livello di morphing della forma. E mentre la creazione di organi specifici per il paziente può sembrare proprio dietro l’angolo, il team di ricerca sottolinea che ci sono ancora molti progressi da fare nella creazione di strutture tissutali umane in laboratorio.
“La combinazione interdisciplinare delle scienze della vita con l’ingegneria sta dimostrando progressi degni di nota per l’assistenza sanitaria”, concludono i ricercatori. “Sebbene il bioprinting 3D abbia aperto le menti alla biofabbricazione, dovrebbe essere presa in considerazione l’assenza di risposta agli stimoli pianificati. Tuttavia, fornisce uno strumento appropriato per creare costrutti di tessuti ibridi, versatili e funzionali; quindi, l’accoppiamento della biofabbricazione con materiali stimolanti, nuovi processi di maturazione e procedure di validazione ci porterà ad un passo avanti verso la medicina rigenerativa di successo. “
