Scienziati Sudcoreani Utilizzano la Stampante 3D per Creare Vasi Sanguigni Avanzati
Un gruppo di ricercatori provenienti dalla Corea del Sud ha compiuto un significativo passo avanti nella produzione di vasi sanguigni artificiali sfruttando la tecnologia di stampa 3D. Questi vasi artificiali si distinguono per la loro superficie porosa, che si integra in modo autonomo con uno strato protettivo di cellule.
Il Prof. Jinah Jang dell’istituto di POSTECH ha spiegato che i vasi sanguigni artificiali con un diametro inferiore a 6 millimetri hanno sempre presentato il problema dell’aggregazione, principalmente a causa della mancanza del rivestimento naturale dell’endotelio, responsabile della superficie liscia all’interno dei vasi sanguigni.
Metodi precedenti per applicare l’endotelio erano notoriamente complessi. Tuttavia, il team di ricerca di Jang ha sviluppato con successo una tecnica di stampa 3D denominata “Dragging”, che consente l’integrazione diretta dei micropori nella struttura dei vasi. In aggiunta, hanno introdotto una miscela di cellule umane nella massa di stampa realizzata in polimero naturale.
I risultati hanno dimostrato che le cellule endoteliali sono in grado di migrare attivamente attraverso i pori, colonizzando completamente l’interno dei vasi artificiali. Questo effetto può essere regolato modificando la dimensione dei pori, e con l’ottimizzazione dei parametri, è stato raggiunto un rivestimento endoteliale quasi completo, pari al 97,7%.
Secondo i ricercatori, le caratteristiche meccaniche dei vasi sanguigni stampati in 3D sono così robuste che potrebbero essere idonee per scopi di trapianto. Inoltre, questa tecnologia ha permesso di dotare di uno strato cellulare protettivo anche strutture ramificate complesse, un traguardo precedentemente irraggiungibile.
Questo studio è stato pubblicato su Bioactive Materials ed è stato finanziato dal Ministero della Scienza e dell’ICT della Corea del Sud, oltre a ricevere supporto da altri enti di finanziamento.
Innovazione nel Trapianto: Vasi Sanguigni Artificiali con Endotelio Autonomo
Nella ricerca per il trapianto di vasi sanguigni di piccolo diametro (SDV), l’elemento cruciale è stato la combinazione di adeguate proprietà meccaniche e la presenza dell’endotelio. Gli innesti tradizionali di vasi sanguigni artificiali, pur essendo clinicamente testati, soffrono di una mancanza cruciale: l’assenza dell’endotelio, il quale è fondamentale per evitare la formazione di coaguli.
Per affrontare questa sfida, un team di ricercatori ha sviluppato con successo un tipo di SDV noto come SDV di assemblaggio cellulare spontaneo (S-SDV), che si auto-costruisce senza necessità di interventi esterni. Sfruttando una tecnica avanzata di stampa 3D chiamata “trascinamento”, i ricercatori sono riusciti a creare SDV con forme flessibili, struttura multistrato e la possibilità di controllare la dimensione dei pori.
L’S-SDV è stato poi riempito con bioinchiostro a base di polimeri naturali contenenti cellule endoteliali umane dell’ombelico (HUVEC) e cellule muscolari lisce dell’aorta umana (HAoSMC). L’endotelio si è formato grazie alla migrazione e all’autoassemblaggio delle cellule attraverso i pori del costrutto SDV, garantendo anche una superficie interna resistente alla formazione di coaguli.
Inoltre, l’S-SDV ha dimostrato di avere adeguate proprietà meccaniche, come resistenza alla pressione, tenuta delle suture e perdite minime, rendendolo idoneo per il trapianto.
Questo approccio innovativo affronta le sfide tradizionalmente incontrate nei trapianti di SDV, fornendo una soluzione che combina con successo la formazione dell’endotelio e le proprietà meccaniche. L’S-SDV può essere personalizzato per adattarsi a strutture vascolari complesse, offrendo nuove prospettive nella medicina rigenerativa e nella chirurgia vascolare.
