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Gli organoidi di fegato stampati in 3D aprono la strada a test di farmaci personalizzati e alla rigenerazione dei danni da tossine

Organoidi di fegato bio-stampati (immagine: Università di Utrecht)
Organoidi di fegato bio-stampati (immagine: Università di Utrecht)
I ricercatori dell'Università di Utrecht sono riusciti ad affinare il loro metodo di 3D-bioprinting abbastanza per ottenere la creazione di unità funzionali che simulano il fegato e che possono disintossicare le impurità come l'organo umano. Utilizzando il bioprinting volumetrico tramite fonti di luce, gli scienziati hanno mantenuto gli organoidi di fegato vivi e intendono utilizzare il metodo per studiare nuovi farmaci o la medicina rigenerativa dei fegati danneggiati.

Il campo futuristico della stampa 3D che imita gli organi, o il cosiddetto bioprinting, sta crescendo a passi da gigante. Da orecchie protesiche stampate in 3D, a tutori intelligenti per il trattamento della scoliosi, la stampa medica sta prendendo piede e l'ultimo successo della ricerca dell'Università di Utrecht è solo la prossima prova. In una svolta volumetrica di bioprinting, gli scienziati sono riusciti a creare minuscoli pezzi di fegato che sono rimasti in grado di eseguire i loro compiti di eliminazione delle tossine nello stesso modo in cui lo fa l'organo del fegato nei corpi umani. Invece di usare ugelli come con i tradizionali metodi di bioprinting 3D che stratificano impalcature e idrogeli infusi di cellule, rischiando di danneggiare meccanicamente le cellule durante il processo di deposizione, il team di ricerca ha usato la luce.

Il modello di luce viene proiettato su contenitori con idrogel trasparente fotosensibile che contiene "organoidi" di cellule staminali che simulano il fegato. La svolta chiave della stampa volumetrica qui è stato l'uso di un materiale di contrasto comune - iodixanolo - che ha reso le cellule trasparenti e ha permesso al modello di luce della stampa 3D di penetrare attraverso, modificare e raggruppare gli organoidi invece di essere disperso e perdere risoluzione. Questo non è stato solo vantaggioso in termini di mancanza di stress meccanico causato alle cellule del fegato, ma anche perché questo metodo è molto più veloce della tradizionale stampa con ugelli

Con il 3D-bioprinting volumetrico i ricercatori dell'Università di Utrecht sono riusciti a creare le 12 strutture che imitano il fegato che vedete nell'immagine di testa qui sopra in soli 180 secondi. I cosiddetti blocchi di costruzione organoidi del fegato sono stati poi in grado di disintossicare le impurità proprio come la loro controparte del fegato umano. Le minuscole scaglie di fegato artificiale "aprono nuove opportunità per la medicina rigenerativa e per lo sviluppo di nuovi modelli specifici per i pazienti per studiare nuovi farmaci contro le malattie del fegato", dice il dottor Riccardo Levato, professore associato all'Università di Utrecht.

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Algoritmo di bioprinting degli organoidi del fegato
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Daniel Zlatev, 2022-02-19 (Update: 2022-02-19)