In un balzo monumentale per la medicina rigenerativa, i ricercatori della Stanford University negli Stati Uniti hanno sviluppato un metodo rivoluzionario per progettare e stampare in 3D complesse reti vascolari. Questa innovazione, pubblicata sulla rivista Science, promette di rivoluzionare la creazione di organi artificiali e affrontare il problema critico della fornitura di ossigeno e nutrienti all'interno dei tessuti ingegnerizzati.
La piattaforma algoritmica del team può generare reti vascolari fino a 230 volte più velocemente dei metodi attuali, simulando schemi di flusso e pressione. Questa tecnologia è stata utilizzata per progettare reti in oltre 200 modelli anatomici e ingegneristici. Il sistema crea strutture vascolari che imitano il design del corpo umano, adattandosi a varie forme di tessuto con una velocità senza precedenti.
"Siamo riusciti a far funzionare l'algoritmo circa 200 volte più velocemente dei metodi precedenti e ad adattarlo a forme complesse, come gli organi", afferma l'autore principale dello studio. La capacità di scalare i tessuti bio-stampati è stata limitata dalla capacità di creare vasi sanguigni. Il nuovo algoritmo consente la creazione di alberi vascolari che imitano fedelmente l'architettura dei vasi negli organi reali.
Le implicazioni di questa scoperta sono vaste. La capacità di progettare e stampare rapidamente reti vascolari potrebbe superare un importante ostacolo nella biofabbricazione. Potrebbe anche portare a trattamenti personalizzati per le malattie vascolari. Il team sta anche lavorando per indurre la crescita naturale dei capillari più fini, che non possono essere stampati, e per migliorare la precisione e la velocità delle bio-stampanti.
Questa ricerca ha un significato particolare per la chirurgia cardiaca pediatrica, dove c'è una grave carenza di organi. Questa tecnologia potrebbe offrire una cura bioingegneristica e rigenerativa, modellando la fisica e le prestazioni di potenziali tessuti o organi artificiali per creare progetti adatti alla biofabbricazione. Questo potrebbe un giorno sostituire i tessuti danneggiati o difettosi.
Sebbene rimangano delle sfide, come l'integrazione di più tipi di cellule e il raggiungimento della perfusione sanguigna in tutto il tessuto, questa innovazione segna un passo significativo verso la creazione di organi funzionali stampati in 3D. Ciò potrebbe trasformare il panorama della medicina e offrire speranza ai pazienti che necessitano di trapianti di organi e a coloro che soffrono di malattie vascolari.