un’innovazione notevole nella stampa 3D di tessuti cardiaci. I ricercatori della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) hanno sviluppato un inchiostro idrogel infuso con fibre di gelatina che permette la stampa 3D di un ventricolo cardiaco funzionale, simulando il battito di un cuore umano. Di seguito sono riassunti i punti salienti dell’articolo:
Obiettivi della Ricerca: I bioingegneri mirano a utilizzare la stampa 3D per creare tessuti e strutture cardiache che possono aiutare nella scoperta di terapie per le malattie cardiache e nella valutazione di trattamenti personalizzati. L’obiettivo a lungo termine è la creazione di tessuti impiantabili per riparare o sostituire parti difettose del cuore.
Innovazione nell’Inchiostro: L’inchiostro gel infuso di fibre (FIG) è stato sviluppato per permettere alle cellule del muscolo cardiaco di allinearsi e contrarsi in coordinazione come una camera cardiaca umana. Questo è stato possibile grazie all’aggiunta di fibre nel materiale stampabile, creando un inchiostro in grado di mantenere la sua forma 3D una volta stampato.
Tecnologia di Filatura: L’inchiostro FIG è stato prodotto utilizzando una tecnica di filatura a getto rotante che crea microfibre simili a quelle dello zucchero filato. Questo ha permesso di utilizzare proteine che altrimenti sarebbero state degradate da altri metodi, come l’elettrofilatura.
Risultati: Le strutture stampate in 3D utilizzando l’inchiostro FIG hanno mostrato un’onda coordinata di contrazioni in allineamento con la direzione delle fibre. Questa scoperta apre la porta a potenziali applicazioni come la creazione di valvole cardiache, cuori in miniatura a doppia camera e molto altro.
Potenziale Clinico: Anche se la tecnologia è ancora in fase di sviluppo, l’innovazione nell’inchiostro e la capacità di stampare strutture cardiache funzionali sono passaggi significativi verso la creazione di tessuti umani per terapie rigenerative. Potrebbe offrire soluzioni personalizzate per la terapia cardiaca e migliorare la comprensione delle malattie cardiache.
Sponsorizzazione: La ricerca è stata supportata da varie istituzioni, tra cui SEAS, la National Science Foundation, il National Institutes of Health, il National Center for Advancing Translational Sciences e l’American Chemical Society.
In sintesi, questa ricerca rappresenta un progresso notevole nel campo della bioingegneria, con un potenziale impatto considerevole sul trattamento e la comprensione delle malattie cardiache. La tecnica sviluppata apre nuove possibilità per la medicina rigenerativa, offrendo uno strumento promettente per la creazione di tessuti e organi umani funzionali.
Con un livello di dettaglio fino a 2 mm, si può vedere chiaramente la disposizione organizzata delle cellule del muscolo cardiaco, ottenuta grazie all’uso di inchiostro speciale arricchito con fibre di gelatina.
La struttura imita la natura complessa e la funzionalità di un vero ventricolo cardiaco e sottolinea l’enorme potenziale della stampa 3D nella ricerca e nell’applicazione biomedica (Immagine © Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences).