211service.com
Gli organi artificiali possono finalmente ricevere un apporto di sangue
In quella che potrebbe essere una svolta fondamentale per la creazione di organi artificiali, i ricercatori di Harvard affermano di aver creato tessuti intrecciati con vasi sanguigni.
Strati viventi: I ricercatori di Harvard dimostrano il loro metodo per creare costrutti di tessuto vascolarizzato stampando inchiostri carichi di cellule in uno schema a zig-zag a strati.
Utilizzando una stampante 3D a quattro teste su misura e un inchiostro che scompare, lo scienziato dei materiali Jennifer Lewis e il suo team ha creato un cerotto di tessuto contenente cellule della pelle e materiale strutturale biologico intrecciato con strutture simili a vasi sanguigni. Segnalato dal team in Materiale avanzato , il tessuto è il primo realizzato tramite la stampa 3D a includere vasi sanguigni potenzialmente funzionali incorporati tra più tipi di cellule modellate.
Negli ultimi anni, i ricercatori hanno compiuto notevoli progressi nella costruzione di tessuti e strutture simili a organi in laboratorio. Tessuti artificiali sottili, come una trachea cresciuta dalle cellule di un paziente, vengono già utilizzati per curare i pazienti (vedi Organi di fabbricazione). In altri esempi più preliminari, gli scienziati hanno dimostrato che specifiche condizioni di coltura possono spingere le cellule staminali a crescere in strutture auto-organizzate che assomigliano a un cervello in via di sviluppo, un pezzo di fegato o parte di un occhio (vedi Ricercatori Grow 3-D Human Brain Tissues , un fegato rudimentale è cresciuto da cellule staminali e bulbi oculari in crescita). Ma indipendentemente dal metodo di costruzione, tutti i progetti rigenerativi si sono scontrati con lo stesso muro quando si cerca di costruire tessuti più spessi e complessi: mancanza di vasi sanguigni.
Il gruppo di Lewis ha risolto il problema creando strutture vuote simili a tubi all'interno di una rete di celle stampate utilizzando un inchiostro che si liquefa mentre si raffredda. Il tessuto è costruito a strati dalla stampante 3D. Un inchiostro a base di gelatina funge da matrice extracellulare, il mix strutturale di proteine e altre molecole biologiche che circonda le cellule del corpo. Altri due inchiostri contenevano il materiale gelatinoso e cellule epiteliali di topo o umane. Tutti questi inchiostri sono abbastanza viscosi da mantenere la loro struttura dopo essere stati posati dalla stampante.
Un terzo inchiostro con un comportamento controintuitivo ha aiutato il team a creare i tubi cavi. Questo inchiostro ha una consistenza simile alla gelatina a temperatura ambiente, ma una volta raffreddato si liquefa. Il team ha stampato tracce di questo inchiostro tra gli altri. Dopo aver raffreddato il pezzo di tessuto stampato, i ricercatori hanno applicato un leggero vuoto per rimuovere l'inchiostro speciale, lasciando dei canali vuoti all'interno della struttura. Quindi le cellule che normalmente rivestono i vasi sanguigni nel corpo possono essere infuse nei canali.
Costruire tessuti o organi sostitutivi effettivi per i pazienti è un obiettivo lontano, ma che il team sta già valutando. Pensiamo che sia un passo fondamentale e che sarà essenziale per la stampa o la rigenerazione degli organi, afferma Lewis, membro del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering dell'Università di Harvard.
I canali più piccoli stampati avevano un diametro di circa 75 micrometri, che è molto più grande dei minuscoli capillari che scambiano nutrienti e rifiuti in tutto il corpo. La speranza è che il metodo di stampa 3D stabilisca l'architettura generale dei vasi sanguigni all'interno del tessuto artificiale e che poi si sviluppino vasi sanguigni più piccoli insieme al resto del tessuto. Lo consideriamo un metodo per stampare i vasi più grandi; poi vogliamo sfruttare la biologia per fare il resto del lavoro, dice Lewis.