Stampanti 3D e medicina: creati i primi vasi sanguigni funzionanti

Le stampanti 3D sono uno degli strumenti più rivoluzionari al servizio della medicina, ma sono ancora in difficoltà davanti alla possibilità di creare vasi sanguigni e ventricoli. Creare un tessuto “pieno” è piuttosto semplice, ma creare un sistema che pompi sangue e nutrienti attraverso il tessuto è tutt’altra cosa. Ma qualcosa sta cambiando, come dimostrato dalle ultime innovazioni presentate dalle Università di Sydney, Harvard, Stanford e dal MIT. Si è creato una sorta di scheletro di vasi sanguigni facendogli poi crescere intorno cellule umane. Una volta consolidata la base stampata in 3D si è dissolta lasciando solo materiale organico. Le applicazioni sono presto dette.

Si potranno infatti “Creare organi completi e personalizzati con bio-stampanti, con tutte le cellule, le proteine e i vasi sanguigni nei giusti posti, semplicemente premendo un pulsante sul computer – spiega il Dr. Luiz Bertassoni di Sydney – realizzare tessuti tridimensionali con la funzionalità sanguigne attive sarà la svolta decisiva“. Quando si arriverà a un futuro di organi in grado di auto-rigenerarsi completamente?

Cranio stampato in 3D salva la vita a una 22enne

Una 22enne olandese viveva nella sofferenza: il suo cranio continuava a inspessirsi andando a comprimere e a danneggiare le funzionalità del cervello. Grazie a un intervento fiume di 23 ore, i medici hanno completamente rimpiazzato la scatola ossea con una protesi plastica realizzata da una stampante in 3D. È il primo intervento del genere e di così grande scala. Tutto è andato al meglio e dopo tre mesi la ragazza è tornata già al proprio lavoro senza più alcun sintomo debilitante. È una piccola grande rivoluzione in campo medico perché prima il trapianto completo di cranio era rischiosissimo sia durante l’operazione (con frequenti complicazioni) sia in seguito. Le 3D printer si stanno dimostrando le migliori alleate per i medici per soluzioni personalizzate ad hoc sul paziente e riduzione drastica di rigetti. Qui sopra il video (con qualche immagine forte), dopo il salto tutte le altre innovazioni apparse negli ultimi mesi.

Fegato stampato in 3D: gli organi anti-rigetto 2.0

Gli organi stampati in 3D saranno il futuro della medicina e – forse – potranno far dire addio ai pericoli di rigetto e alla necessità di dover attendere la disponibilità da un donatore. L’ultima storia arriva da San Diego: una start-up specializzata in tecnologie bio-mediche ha infatti confezionato un fegato artificiale (ma ottenuto da cellule vive), stampandolo con una 3D printer, che ha funzionato perfettamente per 40 giorni filtrando tossine e medicine e battendo il precedente record, fermo a cinque giorni soltanto. L’attuale limite è il mantenimento in vita dell’organo più a lungo – attraverso una corretta alimentazione da parte di vasi sanguigni – e ovviamente il trapianto. Ma non è l’unica stupefacente innovazione ottenuta con le stampanti 3D, dopo il salto altre storie notevoli. Il fegato è uno degli organi più “fattibili” in 3D perché da una piccola porzione può autogenerarsi completamente, inoltre può essere un aiuto complementare per i pazienti che non necessitano di un organo intero. Il progetto in corso – la società si chiama Organovo – 3D Human Liver Project dovrebbe diventare operativo nel 2014 e aiuterà anche a testare l’effetto di farmaci sull’organo in modo più profondo e accurato rispetto agli altri test da laboratorio.

Orecchio bionico stampato 3D sente meglio di quello umano

L’orecchio bionico? È realtà: i ricercatori della Princeton University hanno infatti letteralmente stampato in 3D una protesi acustica che riprende in tutto e per tutto non solo il padiglione esterno, ma anche la “connessione” al cervello del nostro organo sensoriale. Di più: grazie alla tecnologia che nasconde, questo orecchio 2.0 può sentire cose che l’orecchio umano non può percepire. È stato confezionato con una stampante tridimensionale e la sfida più ostica è stata far comunicare un tessuto organico con un apparecchio elettronico, ma grazie alle bio-stampanti si è colmato questo gap apparentemente insuperabile ottenendo strati sovrapposti con cellule vaccine e nanoparticelle di argento.

Impianti di cartilagine anti-rigetto stampati in 3D

Le stampanti 3D saranno davvero le migliori partner tecnologiche dei laboratori medici del futuro. Anzi, sono già utilizzate in diversi casi anche nel presente. L’ultimo progetto arriva dal Wake Forest Institute for Regenerative Medicine che ha sfruttato la precisione delle stampanti tridimensionali per ricreare impianti di cartilagine. La ricetta ha visto l’uso di un gel naturale e un sottile e poroso polimero. Questa soluzione incoraggia la ricrescita cellulare intorno alla parte lesa e l’impianto stesso può sopravvivere per diversi anni visto che non viene “rigettato” ma viene invece accolto dall’organismo. Il desiderio è quello di un futuro dove protesi e “pezzi di ricambio” saranno creati su misura per il paziente proprio con stampanti 3D evolute, dopo il salto un’altra applicazione.

Mandibola artificiale stampata in 3D

Un’83enne originaria del Belgio deve la propria salute alle ultime tecnologie, che trovano applicazione anche in campo medico. In seguito a una grave infezione alla mandibola si era vista costretta a un intervento chirurgico immediato. Il problema è che con un’operazione di chirurgia ricostruttiva sarebbero state necessarie 20 ore di lavoro, invece in sole quattro ore l’intervento è perfettamente riuscito. Con un recupero miracoloso delle funzioni di base. Come? Grazie a una stampante 3D che ha creato una perfetta protesi da applicare in sostituzione della mandibola malata. Un altro straordinario risultato ottenuto con una stampante 3D: la paziente era molto anziana, 83 anni, e a causa della propria condizione non avrebbe mai retto un’anestesia così prolungata. 10 ore erano troppe per lei, il trauma sarebbe stato troppo intenso e pericoloso. E così si è tentata una via alternativa: ricreare un modello tridimensionale dell’area interessata e poi confezionare una protesi apposita da applicarvici. L’intervento è stato effettuato con successo lo scorso Giugno, ma ne giunge notizia solo ora. I risultati hanno del sorprendente: non solo i tempi dell’operazione sono stati ridotti da 20 a 4 ore, ma il giorno seguente, la signora ha potuto già ingerire cibo ovviamente molle e addirittura parlare. Solitamente la chirurgia ricostruttiva della mandibola calcola da due a quattro settimane per gli stessi benefici. Numeri che parlano da soli e che premiano l’innovazione dell’Università di Hasselt in Belgio che comunica che è la prima volta che una mandibola viene sostituita con una protesi artificiale stampata attraverso una 3D Printer. Come è stata realizzata? Grazie a strati di titanio che sono stati modellati e tagliati grazie al laser comandato da un computer. Successivamente quest’ossatura è stata ricoperta da bio-ceramica compatibile con i tessuti della paziente. Il tutto in tempi record vista la grande emergenza. Il giorno dopo l’83enne ha potuto così appurare in prima persona i benefici delle straordinarie stampanti 3D, riuscendo a deglutire e a parlare. E’ solo l’ultima delle innovazioni delle 3D printer che recentemente hanno iniziato ad approcciare il mercato con modelli anche dal prezzo abbastanza abbordabile. Ci sono stampanti che si dedicano a materiali originali come addirittura il cioccolato e i tipi di Pirate Bay hanno già puntato su questo settore per la pirateria di nuovo corso.