Thomas Dalton
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Ha quattro camere, vasi sanguigni e batte - una specie di.
In un primo momento, gli scienziati hanno stampato in 3D un cuore utilizzando tessuto umano. Sebbene il cuore sia molto più piccolo di quello di un essere umano (ha solo le dimensioni di un coniglio) e c'è ancora molta strada da fare prima che funzioni come un cuore normale, l'esperimento proof-of-concept potrebbe alla fine portare a organi o tessuti personalizzati che potrebbe essere utilizzato nel corpo umano, secondo uno studio pubblicato lunedì (15 aprile) sulla rivista Advanced Science.
Per stampare il cuore, i ricercatori dell'Università di Tel Aviv in Israele hanno iniziato prelevando un piccolo campione di tessuto adiposo da un paziente. In laboratorio, hanno separato questo tessuto nelle sue cellule componenti e nella struttura su cui si trovano le cellule, chiamata matrice extracellulare. [7 fantastici usi della stampa 3D in medicina]
Utilizzando l'ingegneria genetica, gli scienziati hanno quindi ottimizzato i vari componenti, riprogrammando alcune cellule per diventare cellule muscolari cardiache o cardiomiociti e alcune per diventare cellule che generano vasi sanguigni..
I ricercatori hanno quindi caricato queste cellule - che fungono da "bioink" - nella stampante, che era stata programmata per stampare un cuore, sulla base delle scansioni TC prese dal paziente e della rappresentazione di un cuore di un artista. La stampante ha impiegato dalle 3 alle 4 ore per stampare il piccolo cuore con i vasi sanguigni di base. I ricercatori hanno quindi incubato il cuore e gli hanno dato ossigeno e sostanze nutritive. Entro un paio di giorni, le cellule hanno iniziato a battere spontaneamente.
Ma questo battito non era proprio come quello che avrebbe fatto un cuore umano sano. "Abbiamo bisogno che le cellule battano sincronicamente non solo individualmente", ha detto il coautore dello studio Assaf Shapira, il responsabile del laboratorio del Laboratorio di ingegneria dei tessuti e medicina rigenerativa presso l'Università di Tel Aviv. Affinché il cuore possa pompare il sangue in modo efficiente attraverso il corpo, le sue cellule devono battere all'unisono, qualcosa che il cuore stampato in 3D non ha ancora fatto. "In questo momento stiamo lavorando per far maturare il tessuto", ha detto Shapira.
Alla fine, un cuore personalizzato stampato in 3D potrebbe alleviare la carenza di organi trapiantati a disposizione dei pazienti e potrebbe anche aggirare alcuni dei rischi associati al trapianto di organi di un'altra persona, vale a dire che il sistema immunitario del corpo può respingere questi tessuti estranei, ha detto Shapira. .
Camila Hochman Mendez, l'assistente direttore dei laboratori di ricerca sugli organi, sulla riparazione e sulla rigenerazione presso il Texas Heart Institute che non faceva parte dello studio, ha affermato che le nuove scoperte sono "davvero innovative e fanno avanzare il campo" dimostrando che qualcosa di più complesso che una singola parete del cuore può essere stampata. Ma i risultati "mostrano anche tutti gli ostacoli che il campo sta ancora affrontando", ha aggiunto.
Per stampare un cuore a grandezza naturale e perfettamente funzionante, gli scienziati avrebbero bisogno di stampare un organo ad alta risoluzione, uno con molto più sistema vascolare che potrebbe trasportare ossigeno e sostanze nutritive attraverso di esso.,Ha detto Hochman Mendez. Ma fare ciò richiederebbe mesi di stampa, un periodo di tempo durante il quale le cellule non sopravviverebbero.
I ricercatori hanno sottolineato che il piccolo cuore è ancora una "prova di concetto", ma che sperano di trovare un modo per creare un sistema vascolare più denso in futuro.
"Naturalmente, se avessimo bisogno di fabbricare un cuore più grande, sarebbe costoso, ci vorrebbe molto più tempo per stampare e molto più materiale dovrebbe essere estratto dal paziente", ha detto Shapira.
In effetti, sono necessarie ancora molte più ricerche prima che diventi un luogo comune premere semplicemente "stampa" sulla stampante 3D nell'ambulatorio del medico.
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