Un cuore o un rene da una stampante 3D? Il Fraunhofer Institute sviluppa bio-inchiostri

Nell'ambito del progetto PhysioINK, i ricercatori del Fraunhofer Institute stanno sviluppando nuovi “bio-inchiostri” a base di collagene ed elastina — le stesse proteine strutturali che costituiscono gran parte dei tessuti umani. Lo sviluppo di questi “bio-inchiostri” richiede di risolvere diverse sfide fondamentali:

• Gli inchiostri devono essere sufficientemente fluidi da poter essere stampati.
• Dopo la stampa, tuttavia, devono tornare a formare una struttura tissutale naturale e fibrosa.
• Allo stesso tempo, le cellule vive incorporate nel materiale devono sopravvivere.

Per affrontare queste sfide, gli scienziati hanno sviluppato un meccanismo in cui il solfato di cellulosa stabilizza inizialmente le molecole di collagene, rendendole stampabili. Una successiva variazione della temperatura induce poi il collagene ad auto-organizzarsi nuovamente in modo naturale.

Finora, questo approccio sembra essersi basato maggiormente su materiali sintetici o modificati chimicamente. I ricercatori coinvolti nel progetto PhysioINK, invece, utilizzano materiale fisiologico a base di proteine — lo stesso tipo di materiale che costituisce gli organi reali.

La temperatura, insieme a un contenuto di collagene leggermente più elevato, svolge un ruolo cruciale nel mantenere stabile l'inchiostro organico e nell'impedirne la gelificazione. Uno dei primi successi è stata la produzione di modelli di tessuto cutaneo stampati in 3D.