Utilizzando l’elettrofilatura a fusione, una nuova tecnologia di stampa 3D, gli scienziati sono stati in grado di farlo
Ci sono quattro valvole cardiache nel corpo umano,che garantiscono una corretta circolazione sanguigna. I ricercatori affermano che per garantire la sua funzione, il tessuto della valvola ha una struttura eterogenea, ovvero le singole sezioni hanno proprietà biomeccaniche diverse.
Utilizza la tecnologia di elettrofilaturaelettricità ad alta tensione per formare modelli precisi da fibre polimeriche molto sottili. Con questo metodo è possibile eseguire la stampa ad alta precisione dei singoli modelli e delle loro combinazioni e regolare le proprietà meccaniche della valvola cardiaca stampata.
Una foto ingrandita della valvola con motivi in fibra ad alta precisione. Fonte: Andreas Heddergott, TUM
Come materiale principale, usano gli scienziatipolicaprolattone biodegradabile. La struttura di questo materiale è incorporata in un materiale elastico che imita le proprietà dell'elastina endogena che si trova nelle vere valvole cardiache. Si noti che questo rivestimento ha micropori più piccoli rispetto alla struttura in policaprolattone. Gli scienziati ritengono che le cellule del paziente si stabiliranno in questi pori, che formeranno nuovo tessuto cardiaco. Allo stesso tempo, la struttura della valvola è abbastanza densa da garantire il flusso sanguigno.
Valvole cardiache stampate in 3Dsono stati testati in un sistema circolatorio artificiale che simula il flusso sanguigno e la pressione nel corpo. Nelle condizioni studiate, le valvole cardiache si sono aperte e chiuse correttamente. Inoltre, i primi test in vitro hanno mostrato la crescita di colture cellulari su una struttura portante. I ricercatori hanno in programma di condurre presto prove sugli animali.
Il nostro obiettivo è creare un biosimilare di valvole cardiache,contribuendo alla formazione di nuovo tessuto funzionale nel paziente. In particolare, una tale soluzione potrebbe giovare ai bambini, in quanto le valvole cardiache attualmente in uso non crescono con il paziente e quindi devono essere sostituite in più interventi chirurgici nel corso degli anni.
Petra Mela, professoressa di materiali medici e impianti presso l'Università Tecnica di Monaco, uno dei leader dello studio
Foto di copertina: Andreas Heddergott, TUM
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