La biostampa 3D è una piattaforma di produzione altamente avanzata che può essere utilizzata per stampare tessuti da cellule e, in ultima analisi, organi vitali. Questo potrebbe aprire nuovi orizzonti in medicina, apportando al contempo benefici diretti ai pazienti che necessitano di trapianto di organi.
Invece di aspettare un donatore compatibile o rischiare il rigetto dell'organo trapiantato, i pazienti hanno a disposizione un organo personalizzato e costruito appositamente per sostituire quello difettoso. Tuttavia, nonostante i progressi compiuti negli ultimi 20 anni nella biostampa 3D, mancano ancora progressi significativi nella produzione di complessi costrutti tissutali biomimetici 3D.
Secondo i ricercatori della Singapore University of Technology and Design (SUTD), della Nanyang Technological University (NTU) e dell'Asia University, le tecnologie di coltura tissutale in particolare devono essere accelerate per superare il collo di bottiglia nella maturazione di costrutti tissutali 3D multicellulari biostampati in tessuti funzionali. Il loro articolo di ricerca, intitolato "Print me an organ! Why haven't we shown up yet?", è stato pubblicato su Advances in Polymer Science.
In questo articolo, i ricercatori forniscono anche un'analisi approfondita dei recenti miglioramenti e analizzano le tecnologie di bioprinting. Vengono inoltre analizzati i progressi nello sviluppo del bioinchiostro e l'implementazione di nuove strategie di bioprinting e maturazione dei tessuti. Particolare attenzione viene data al ruolo della scienza dei polimeri e al suo ruolo complementare nel bioprinting 3D per superare alcuni dei principali ostacoli nel campo della stampa di organi, come la biomimetica, l'angiogenesi e la riproduzione di strutture biologiche 3D correlate all'anatomia (come mostrato nelle immagini sottostanti).
L'uso di strategie complementari, come i sistemi di perfusione dinamica in co-coltura, è considerato essenziale per garantire la maturazione e l'assemblaggio dei costrutti tissutali biostampati. Sebbene sia ora possibile produrre tessuti o organi su scala umana che possono maturare in tessuti vascolarizzati e parzialmente funzionali, l'industria è ancora in ritardo nella biostampa di tessuti o organi specifici per l'uomo a causa della complessità della matrice extracellulare (ECM) tessuto-specifica e del processo di maturazione dei tessuti: la mancanza di terreni di co-coltura adatti a supportare più tipi cellulari richiede un ulteriore condizionamento dei tessuti prima dell'attecchimento.
"Sebbene la biostampa 3D sia ancora nelle sue fasi iniziali, i notevoli progressi compiuti negli ultimi anni suggeriscono la possibilità di realizzare organi funzionali in laboratorio. Tuttavia, per ampliare i confini della medicina, dobbiamo superare le sfide tecniche legate alla fabbricazione dei tessuti. Bioinchiostri specifici non ottimizzano il processo di maturazione dei tessuti. Questo avrà un impatto enorme sulla vita dei pazienti, molti dei quali potrebbero dipendere dal futuro della biostampa 3D", ha affermato il professor Chua Chee Kai, autore principale dello studio.
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