La biostampa 3D è una piattaforma di produzione altamente avanzata che può essere utilizzata per stampare tessuti a partire da cellule e, in ultima analisi, organi vitali. Ciò potrebbe aprire nuovi orizzonti in medicina, apportando benefici diretti ai pazienti che necessitano di un trapianto d'organo.
Anziché attendere un donatore compatibile o rischiare il rigetto dell'organo trapiantato, i pazienti possono disporre di un organo personalizzato, realizzato su misura, per sostituire quello difettoso. Tuttavia, nonostante i progressi compiuti negli ultimi 20 anni nella biostampa 3D, mancano ancora progressi significativi per la produzione di complesse strutture tissutali biomimetiche tridimensionali.
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?" (Stampami un organo! Perché non ci siamo ancora fatti vedere?), è stato pubblicato su Advances in Polymer Science.
In questo articolo, i ricercatori forniscono anche una revisione approfondita dei recenti miglioramenti e analizzano le tecnologie di biostampa. Vengono inoltre analizzati i progressi nello sviluppo dei bioinchiostri, l'implementazione di nuove strategie di biostampa e di maturazione dei tessuti. Particolare attenzione è dedicata anche al ruolo della scienza dei polimeri e a come essa integri la biostampa 3D per superare alcuni dei principali ostacoli nel campo della stampa di organi, come ad esempio la realizzazione di strutture biologiche biomimetiche, angiogeniche e anatomiche tridimensionali (come mostrato nelle immagini seguenti).
L'utilizzo di strategie complementari, come i sistemi di perfusione dinamica in co-coltura, è considerato essenziale per garantire la maturazione e l'assemblaggio di costrutti tissutali biostampati. Sebbene sia ora possibile produrre tessuti o organi di dimensioni umane che possono maturare in tessuti vascolarizzati e parzialmente funzionali, l'industria è ancora indietro 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 del tessuto, della mancanza di terreni di co-coltura adatti a supportare più tipi cellulari e della necessità di un ulteriore condizionamento del tessuto prima dell'innesto.
“Sebbene la biostampa 3D sia ancora nelle sue fasi iniziali, i notevoli progressi compiuti negli ultimi anni lasciano presagire la possibilità di realizzare in futuro organi funzionali coltivati in laboratorio. Tuttavia, per spingere i confini della medicina oltre i limiti attuali, dobbiamo superare le sfide tecniche legate alla fabbricazione dei tessuti. L'ottimizzazione del processo di maturazione tissutale, in particolare per quanto riguarda i bioinchiostri specifici, 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 dell'articolo.
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