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Vasi sanguigni dalla stampante?

I ricercatori hanno lavorato alla crescita dei tessuti e degli organi in laboratorio per un lungo periodo. Oggi, l’ingegneria dei tessuti ci permette di costruire ricercatoretessuti artificiali, anche se la scienza ancora non ha avuto successo con gli organi più grandi. Ora, i ricercatori del Fraunhofer stanno applicando nuove tecniche e materiali per creare vasi sanguigni artificiali nel loro progetto BioRap che sarà in grado di fornire le sostanze nutritive necessarie al tessuto artificiale e forse anche organi complessi in futuro.

I loro risultati saranno mostrati alla Fiera Biotecnica che si svolgerà ad Hannover, in Germania l’11-13 Ottobre. Ci sono oltre 11.000 persone in lista d’attesa per il trapianto di organi solo in Germania all’inizio di quest’anno, anche se in media quasi la metà di molti trapianti vengono eseguiti. Lo scopo dell’ingegneria dei tessuti è quello di creare organi in laboratorio per l’apertura di nuove opportunità in questo campo. Purtroppo, i ricercatori non sono ancora stati in grado di fornire tessuti artificiali con sostanze nutritive, perché non hanno il necessario sistema vascolare. Cinque istituti del Fraunhofer hanno unito le forze nel 2009 per creare  vasi sanguigni artificiali biocompatibili. Sembrava praticamente impossibile costruire strutture come i vasi capillari che sono così piccoli e complessi, in particolare i rami e gli spazi nel mezzo. Ma la tecnica di produzione è venuta in soccorso, perché la prototipazione rapida permette di costruire pezzi specifici secondo un complesso modello 3-D.

Ora, gli scienziati del Fraunhofer stanno lavorando sul trasferimento di questa tecnologia per la generazione di piccole strutture di biomateriale dalla combinazione di due tecniche diverse: la tecnologia 3-D di stampa fondata sulla  prototipazione rapida e la polimerizzazione sviluppata nella scienza dei polimeri. Una stampante 3-D a getto d’inchiostro è in grado di generare  solidi tridimensionali da un’ampia varietà di materiali molto rapidamente. Si applica il materiale in strati di forma definita e questi strati sono legati chimicamente dai raggi UV.

Questo crea già microstrutture, ma in 3-D la tecnologia di stampa è ancora troppo imprecisa per le strutture multiple di vasi capillari. È per questo che questi ricercatori  combinano  questa tecnologia a due fotoni polimerizzazione. Brevi ma intensi impulsi laser impattano il materiale e stimolano le molecole in un punto focale molto piccolo in modo che si crei la reticolazione delle molecole.

Il materiale diventa un solido elastico, a causa delle proprietà delle molecole precursori che sono state regolate dai chimici nel team di progetto. In questo modo estremamente preciso,le strutture elastiche sono costruiti secondo un piano tridimensionale dell’edificio. La ricerca è curata dal Dr. Günter Tovar che è il responsabile del progetto presso l’Istituto Fraunhofer per l’ingegneria interfacciale e delle Biotecnologie IGB con sede a Stoccarda.


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