Un vaso sanguigno biomimetico è stato fabbricato utilizzando una tecnica di stampa cellulare 3D modificata e bioinchiostri, che sono stati formulati da cellule muscolari lisce da un'aorta umana e cellule endoteliali da una vena ombelicale. Il risultato è un vaso sanguigno completamente funzionale con un'architettura a doppio strato che supera il tessuto ingegnerizzato esistente e avvicina i vasi sanguigni stampati in 3D a diversi passaggi fondamentali più vicini all'uso clinico.

I vasi sanguigni ingegnerizzati sono stati innestati come aorta addominale in sei ratti. Nelle prossime settimane, gli scienziati hanno osservato una trasformazione in cui i fibroblasti del ratto hanno formato uno strato di tessuto connettivo sulla superficie dell'impianto per integrare l'innesto vascolare fabbricato come parte dell'esistente, tessuto vivente. I risultati, pubblicato in Recensioni di fisica applicata , includere dettagli sulla tecnologia di stampa 3D triplo coassiale che hanno sviluppato e la loro analisi dell'architettura unica, forze fisiche e attività biologica del tessuto ingegnerizzato.

"Il vaso sanguigno artificiale è uno strumento essenziale per salvare i pazienti affetti da malattie cardiovascolari, " ha detto l'autore Ge Gao. "Ci sono prodotti per uso clinico a base di polimeri, ma non hanno cellule viventi e funzioni vascolari. Volevamo guadagnarci da vivere come ingegnere dei tessuti, innesto funzionale di vasi sanguigni."

I precedenti tentativi di costruire vasi sanguigni di piccolo diametro hanno prodotto vasi sanguigni fragili e soggetti a ostruzione. Spesso usano una versione ridotta del materiale extracellulare, come i bioinchiostri a base di collagene. In contrasto, il materiale proveniente da un vaso sanguigno nativo contiene collagene più una raccolta di diverse biomolecole che forniscono un microambiente favorevole per la crescita delle cellule vascolari.

L'utilizzo di questi bioink a base di materiali nativi preserva la naturale complessità del vaso sanguigno e accelera la generazione di tessuti vascolari funzionali, quindi hanno una maggiore forza e funzioni anti-trombosi.

Dopo la fabbricazione, il vaso sanguigno stampato è stato fatto maturare in un laboratorio progettato per sintonizzare le caratteristiche biologiche e fisiche del vaso su precise specifiche dello spessore della parete, allineamento cellulare, pressione di scoppio, resistenza alla trazione, e la sua capacità di contrarre, imitando la funzione naturale dei vasi sanguigni.

Gli autori intendono continuare a sviluppare processi per aumentare la forza dei vasi sanguigni più vicini a quella delle arterie coronarie umane. Hanno anche in programma di eseguire una valutazione a lungo termine degli innesti vascolari, osservando ciò che accade mentre continuano a svilupparsi sul posto e diventano veri e propri tessuti nell'ambiente impiantato.