La stampa 3D in medicina: il futuro è già qui

Non poteva più sentire, ma grazie al 3D la sua sordità è stata sconfitta.
La storia a lieto fine riguarda una piccola paziente ipoacustica dell’ospedale Santobono-Pausillipon di Napoli, sottoposta lo scorso maggio all’intervento di ricostruzione 3D dell’osso temporale. La bambina affetta da Atresia Auris, una malformazione congenita che comporta l’assenza del padiglione auricolare del condotto uditivo esterno e dell’orecchio medio, presentava un grave deficit uditivo e quindi problemi di apprendimento scolastico, ma oggi, grazie a un intervento all’avanguardia, primo nel suo genere in Italia, sta recuperando le normali funzioni uditive.
L’ intervento chirurgico è stato eseguito utilizzando una tecnica innovativa in campo otochirurgico per la pianificazione preoperatoria. A partire dall’esame TC, è stato prodotto un modello digitale 3D della zona di interesse sul quale è stato effettuato un planning chirurgico preoperatorio. Infine è stata realizzato mediante stampa 3D, un modello anatomico.

La innovazioni nel campo della sanità realizzate con la stampa 3d stanno diventando sempre più importanti: dalla costruzione di bende per ustionati alla riproduzione di arti e tessuti le frontiera della medicina si stanno ampliando notevolmente grazie a queste nuove tecnologie.

La stampa 3D in medicina: una vera e propria rivoluzione

Una precisione senza precedenti. Con la stampa 3D è possibile ricreare su misura le strutture rigide del corpo dando vita a una vera e propria rivoluzione in campo medico. La biostampa 3D ha un enorme potenziale nell’ambito della medicina di precisione e permetterebbe di adattare il trattamento al singolo paziente. Oltre alle protesi fisse (un esempio sono le ossa e i denti), la ricerca biomedica nel campo della stampa 3D sta portando avanti un’altra importante sfida: replicare in maniera artificiale i tessuti molli dell’organismo e renderli funzionali.

Il futuro è già qui: gli organi artificiali

La ricerca sta andando avanti e presto non ci sarà più bisogno di aspettare di trovare un donatore il trapianto dell’organo malato. Creare da zero fegati, reni, cuori e polmoni funzionanti? Non è più fantascienza! (Leggi anche il nostro focus sulla chirurgia robotica).
Un gruppo di ricercatori dell’Università di Washington e della Rice University ha riprodotto modelli di tessuto funzionale usando una tecnica di stampa 3D chiamata stereolitografia a proiezione. Come funziona? Questo metodo espone sottili strati di resina liquida alla luce blu, che li solidifica in composizioni di idrogel, gel costituiti da sequenze aggrovigliate di molecole polimeriche. Queste formano una “impalcatura” strutturale, su cui i ricercatori possono impiantare cellule vive che permettono di svolgere il lavoro di un polmone o di un fegato. I risultati sono stati pubblicati di recente sulla rivista ‘Science’. Questo tipo di processo di stampa si basa su prodotti chimici fotoreattivi (che rispondono alla luce), in modo che alcune aree preprogrammate del liquido si solidifichino mentre altre aree rimangono morbide e successivamente possano essere lavate via. Purtroppo, molte di quelle sostanze chimiche sono cancerogene. I ricercatori hanno dovuto trovare un sostituto delle sostanze chimiche tossiche: un colorante alimentare. Ha funzionato.

La pelle? Ora si stampa!

Uno studio pubblicato su Tissue Engineering Part A illustra una nuova tecnica basata sulla biostampa 3D per creare pelle formata da cellule vive e completa di vasi sanguigni.
Gli scienziati del Rensselaer Polytechnic Institute (New York), che si occupano di bioingegneria, hanno collaborato con la Yale School of Medicine per stampare in tre dimensioni il tessuto e testarlo su modelli animali. I risultati della ricerca sono molto promettenti, anche se l’applicazione sull’uomo dovrà attendere ancora. Il gruppo di ricerca coordinato da Pankaj Karande, professore associato di ingegneria chimica e biologica e membro del Center for Biotechnology and Interdisciplinary Studies (CBIS), ha dimostrato che combinando più tipi cellulari, è possibile stampare in 3D la pelle con tanto di vasi sanguigni. I ricercatori che lavorano da anni a questa sfida sono riusciti a stampare una struttura simile alla pelle, ma ancora distante dalla loro idea. La pelle ottenuta con la stampa in 3D si integra con l’organismo ospite, sia per quanto riguarda le cellule superficiali che il tessuto sottostante. Il tessuto è nutrito e si mantiene vivo, eliminando il problema del distaccamento.