Metodo innovativo di bioprinting accelera di dieci volte la produzione di tessuti funzionali

RomeScienziati della Penn State hanno sviluppato un metodo innovativo per accelerare la produzione di tessuti utili nella biostampa, superando di dieci volte la velocità delle tecniche precedenti. Il segreto di questo progresso risiede nell'uso dei sferoidi, che sono gruppi compatti di cellule, per formare strutture tissutali complesse. Questo avanzamento potrebbe rivoluzionare l'ingegneria dei tessuti.
Nel bioprinting tradizionale, creare tessuti simili a quelli umani richiede molto tempo e impegno a causa della difficoltà nel raggiungere un alto numero di cellule. I metodi attuali spesso danneggiano le strutture cellulari delicate e sono difficili da scalare. Il nuovo Sistema Integrato ad Alta Produttività per la Fabbricazione di Tessuti Bioprinting (HITS-Bio) rivoluziona questo processo. Utilizza un array di ugelli controllati digitalmente per gestire più cluster cellulari contemporaneamente, permettendo di posizionarli rapidamente e con precisione su una superficie bioink, accelerando notevolmente il processo di bioprinting.
- Alta densità cellulare che simula il tessuto umano
- Migliorata vitalità delle cellule, mantenendo oltre il 90%
- Ugelli controllati digitalmente per precisione
- Capacità d'uso durante interventi chirurgici
Questa tecnologia offre applicazioni che vanno oltre la semplice creazione rapida di tessuti. In esperimenti, è stata in grado di generare tessuto cartilagineo in meno di 40 minuti. Ha avuto successo anche in un test chirurgico, dove piccoli gruppi di cellule sono stati stampati direttamente su una ferita nel cranio di un ratto. La guarigione è stata accelerata grazie all'uso massiccio di cellule, con miglioramenti visibili nel giro di poche settimane.
Per utilizzare questa innovazione su strutture più grandi come gli organi, è fondamentale inserire i vasi sanguigni. Questi sono essenziali per mantenere in vita e funzionanti i tessuti più grandi. Riuscire in questo rappresenterebbe un importante progresso nella medicina rigenerativa, facilitando il passaggio dagli esperimenti di laboratorio ai trattamenti ospedalieri.
Impatto Rilevante sulla Sanità
L'impatto sulla sanità potrebbe essere significativo. Accelerare la produzione di tessuti su larga scala potrebbe favorire la sperimentazione di farmaci, ridurre l'uso di animali nella ricerca e risolvere la carenza di organi per i trapianti. Migliorando l'uso della tecnologia dei microRNA nella guarigione ossea e perfezionando i metodi di crescita dei vasi sanguigni, potremmo assistere a importanti progressi nell'assistenza medica. Questi sviluppi ampliano la nostra comprensione dei sistemi biologici e le possibilità di trattamenti.
Lo studio è pubblicato qui:
http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-54504-7e la sua citazione ufficiale - inclusi autori e rivista - è
Myoung Hwan Kim, Yogendra Pratap Singh, Nazmiye Celik, Miji Yeo, Elias Rizk, Daniel J. Hayes, Ibrahim T. Ozbolat. High-throughput bioprinting of spheroids for scalable tissue fabrication. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-54504-7

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