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Sviluppato bioink che manitene sani i tessuti generando ossigeno

Il bioink può sostenere la vita cellulare fino a quando i vasi sanguigni si formano nel tessuto

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Un elemento cruciale per mantenere sani i tessuti e gli organi è l’ossigeno, sia che si trovino nel corpo sia che siano biostampati in un laboratorio. Tipicamente, l’ossigeno viene consegnato ai tessuti tramite il sangue, che viene trasportato nei vasi, fornendo l’elemento vitale e le sostanze nutritive. Nel caso del bioprinting, tuttavia, la vascolarizzazione all’interno di un tessuto biostampato trapiantato può richiedere giorni per svilupparsi. Per superare questa sfida, un team del Terasaki Institute for Biomedical Innovation (TIBI) di Los Angeles ha sviluppato un bioink che genera effettivamente ossigeno per mantenere in vita le cellule.

Il bioink è in grado di creare ossigeno e fornirlo alle cellule incorporate nel tessuto stampato in 3D per il periodo di tempo prima che i vasi sanguigni penetrino nel tessuto. Il materiale può quindi essere utilizzato per bioprinting di impianti di tessuto con una capacità superiore di generare nuove cellule di tessuto.

Bioink ossigeno
Il bioink 3D potrebbe essere utilizzato per stampare tessuto
cardiaco per pazienti con infarto

“Fornendo ossigeno alle cellule impiantate, saremmo in grado di migliorare la funzionalità del tessuto e l’integrazione con il tessuto ospite”, ha spiegato Samad Ahadian, capo ricercatore del team TIBI. “Un approccio simile può essere utilizzato per creare tessuti funzionali con una migliore sopravvivenza per applicazioni di screening farmacologico e studi fisiopatologici entro un lungo periodo di tempo”.

Uno studio recentemente pubblicato sulla rivista Advanced Healthcare Materials, il gruppo di ricerca descrive in dettaglio il processo di test per il materiale di biostampa 3D, che gli ha permesso di ottimizzare le proprietà chimiche e fisiche del bioink. Il materiale risultante è in grado di generare e fornire ossigeno alle cellule del tessuto fino a quando i vasi sanguigni non si possono formare correttamente. A questo punto, i vasi sanguigni subentrano nell’erogazione di ossigeno, consentendo alle cellule del tessuto di continuare a crescere e rigenerarsi. Nei loro test, i ricercatori hanno lavorato con due tipi di cellule, cardiache e muscolari, ed entrambi hanno funzionato bene con il bioink che genera ossigeno.

“In questo studio, viene sviluppato un bioink gelatina metacriloile (GelMA) ottimizzato in termini di pH e viscosità”, si legge nell’abstract. “Le proprietà reologiche migliorate portano alla produzione di un bioink robusto adatto per la biostampa 3D e rilascio controllato di O2“.

La creazione di un tale bioink potrebbe avere implicazioni in una vasta gamma di applicazioni mediche, incluso il trattamento degli attacchi di cuore. Poiché un infarto è causato da una mancanza di ossigeno all’organo vitale, il tessuto ossigenato bioprintato potrebbe aiutare ad aumentare la sopravvivenza delle cellule cardiache colpite e aiutare a sostenere la crescita dei vasi sanguigni cardiaci.

 

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