I ricercatori dell'Università del Minnesota hanno aperto nuovi orizzonti nel campo in rapida evoluzione della stampa 3D:la creazione di scaffold infusi con cellule staminali che potrebbero essere impiantati nel midollo spinale per riparare i danni ai nervi.

La tecnologia esiste da anni per stampare impianti di plastica contenenti cellule vive. Ma la sfida era farlo in un modo che consentisse alle cellule staminali "neuronali" sensibili di sopravvivere al processo di stampa in modo che possano riparare i danni ai nervi dopo il trapianto.

"Nessuno è stato in grado di stampare quelle cellule staminali in cui si differenziano in cellule nervose attive utilizzando una stampante 3D, " ha detto Michael McAlpine, un ingegnere meccanico di U che ha collaborato con la dott.ssa Ann Parr, un neurochirurgo, per condurre la ricerca. "Le cellule devono sopravvivere al processo di stampa".

Il team ha recentemente segnalato un approccio alla stampa che ha consentito il 75% di sopravvivenza delle cellule progenitrici neurali, che sono cellule staminali limitate in grado di produrre cellule cerebrali. I risultati sono stati pubblicati in Materiali funzionali avanzati , prestigiosa rivista tecnica. Un video universitario mostra come l'impalcatura gommosa morbida potrebbe essere stampata a strati insieme all'idrogel, uno speciale inchiostro che riveste e preserva le cellule staminali.

"Devi avere qualcosa intorno alle celle in modo che quando vengono stampate siano felici, in pratica, restano vivi, "Ha detto McAlpine.

L'uso della tecnologia nella medicina rigenerativa per i pazienti umani rimane lontano alcuni anni:gli scaffold stampati devono essere testati sugli animali per vedere se riparano i danni al midollo spinale, e poi sarebbero seguiti i test umani.

La scoperta è una di una serie che coinvolge la stampa 3D, che è stato inizialmente utilizzato in ambito sanitario per creare modelli per la pratica chirurgica, ma ora è allo studio per la creazione di tutto, dagli innesti cutanei agli organi solidi per il trapianto.

Anche gli ingegneri U furono tra i primi, tre anni fa, riportare il successo nella stampa di scaffold che potrebbero essere impiantati nei nervi periferici per guidarne la riparazione e la ricrescita.

I nervi periferici "crescono come erbacce" e hanno solo bisogno di quella guida strutturale, ha detto McAlpine. Ma i nervi del midollo spinale non sembrano rigenerarsi in modo così aggressivo a meno che l'impalcatura non dia loro una direzione e le cellule staminali non li aiutino a fondersi insieme, Egli ha detto.

17 circa, Ogni anno negli Stati Uniti vengono segnalate 000 lesioni del midollo spinale. Anche se questo approccio alla stampa 3D potrebbe ripristinare solo una funzione limitata, sarebbe un progresso significativo, ha detto Parr.

"C'è la percezione che le persone con lesioni al midollo spinale saranno felici solo se potranno camminare di nuovo, " ha detto. "In realtà, la maggior parte desidera cose semplici come il controllo della vescica o essere in grado di fermare i movimenti incontrollabili delle gambe. Questi semplici miglioramenti funzionali potrebbero migliorare notevolmente le loro vite".

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