Stampare un cuore in 3D per evitare il trapianto

Si chiama bioprinting ed è una tecnica che consiste nello stampare in 3D tessuti cellulari. Diversi scienziati ritengono che grazie al bioprinting riusciremo a trovare soluzioni più efficaci ai problemi sul funzionamento dei nostri organi. Qualcuno pensa addirittura che in futuro saremo in grado di ricostruire gli organi e quindi evitare i trapianti.

Stampare un cuore in 3D per evitare il trapianto
Stampare un cuore in 3D per evitare il trapianto

 

È possibile stampare un cuore?

Non siamo ancora in grado di stampare un intero organo completamente funzionante. Ma gli scienziati ci stanno lavorando. Quelli della Carnegie Mellon University, ad esempio, stanno sviluppando una tecnologia che in futuro potrà risolvere il problema dei trapianti di cuore. Adam Feinberg, professore di Scienza dei Materiali e Ingegneria e di Ingegneria Biomedica alla Carnegie University, ha affermato: “Siamo stati in grado di prendere le immagini di risonanza magnetica delle arterie coronarie e le immagini 3D di cuori embrionali, e di stamparle in 3D con una risoluzione e una qualità senza precedenti attraverso materiali molto morbidi come collagene, alginati e fibrina.“.

A parole sembra un’operazione abbastanza facile, ma non lo è affatto. Feinberg ha spiegato la difficoltà principale in questo tipo particolare di stampa 3D. “La sfida con i materiali morbidi è che crollano sotto il loro stesso peso quando vengono stampati in aria. Così abbiamo sviluppato un metodo di stampa di questi materiali morbidi all’interno di una vasca di materiale di supporto. In sostanza, stampiamo un gel all’interno di un altro gel, il che ci permette di posizionare con precisione il materiale quando viene stampato, strato per strato.“.

La tecnica in questione si chiama FRESH (Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels). Il materiale morbido stampato in 3D viene inserito in un bagno di gel. Dopodiché il materiale viene riscaldato a una temperatura identica a quella corporea per non danneggiare le molecole biologiche o le cellule. Dopo il riscaldamento, è possibile rimuovere il materiale stampato in 3D dal bagno di gel. Feinberg spiega l’intero processo nel video qui sotto.

 

I vantaggi dell’open source

Un aspetto molto importante di questo progetto riguarda la stampante utilizzata. Gran parte delle stampanti 3D che vengono adottate per il bioprinting costano più di 100.000 dollari. E molto spesso richiedono elevate competenze tecniche per essere utilizzate. Il gruppo di lavoro di Feinberg, invece, è riuscito a lavorare al progetto usando delle stampanti 3D molto più accessibili. Costano non più di 1.000 dollari e si basano su hardware e software open source.

Cosa significa? Ce lo spiega lo stesso Feinberg. “Non solo il costo è più basso, ma usando un software open source abbiamo accesso al perfezionamento dei parametri di stampa, possiamo ottimizzare quello che stiamo facendo e massimizzare la qualità di ciò che stiamo stampando.“. I vantaggi sono evidenti: prezzi più bassi per le stampanti e possibilità di personalizzare le opzioni di stampa in base alle proprie esigenze.

 

Niente più trapianti

Se un giorno saremo in grado di stampare in 3D organi funzionanti, allora non avremo più bisogno di affidarci ai trapianti. È un obiettivo ambizioso, ma i progressi scientifici e tecnologici aumentano le speranze ogni anno che passa. Secondo i dati della Carnegie Mellon University, negli Stati Uniti più di 4.000 persone sono in lista di attesa per ricevere un trapianto di cuore. In più, quest’anno un milione di americani moriranno a causa di problemi al cuore. L’anno scorso in Italia i trapianti di cuore sono stati 226. Al 31 dicembre 2014 erano 719 i pazienti iscritti in lista per il trapianto di cuore. Infine, su 348 pazienti usciti dalla lista nel 2014, 226 hanno ricevuto un trapianto (pari al 65%).

Per quanto riguarda i trapianti in generale, esiste un “problema” di fondo”. La domanda è sempre maggiore rispetto all’offerta. Il bioprinting ci consentirà di risolvere una volta per tutte questo problema. Gli scienziati stanno pensando anche ad altre soluzioni, come ad esempio la sostituzione degli organi malati con degli organi artificialmente costruiti. Una delle ultime novità a riguardo è stato BIVACOR, il primo cuore bionico al mondo. Unovdei tentativi meno recenti, invece, fu quello della Carmat con il suo prototipo di cuore artificiale.

La strada è lunga, ma le ultime scoperte scientifiche ci spingono ad essere più ottimisti. Per quanto riguarda il dibattito etico/religioso ho la sensazione che ci siano meno resistenze rispetto a un po’ di tempo fa. In fondo, si tratta di migliorare la qualità di vita delle persone. In alcuni casi, si tratta di salvarle. Cosa c’è di male in questo? Praticamente nulla.

Fonte: kurzweilai.net


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