Aula di Scienze

Aula di Scienze

Persone, storie e dati per capire il mondo

Speciali di Scienze
Materie
Biologia
Chimica
Fisica
Matematica
Scienze della Terra
I blog
Sezioni
Come te lo spiego
Science News
Interviste
Video
Animazioni
L'esperto di matematica
L'esperto di fisica
L'esperto di chimica
Chi siamo
Cerca

Una nuova stampante per cartilagini

Negli adulti le cartilagini non si possono rigenerare, e la medicina da tempo sta cercando diverse strade per aggirare il problema. Una nuova tecnica potrebbe costituire un enorme passo avanti.

Una delle caratteristiche della vita è quella di auto-ripararsi. Un ferita, ad esempio, si rimargina, su un ramo tagliato crescono nuovi getti, alcuni animali, come alcune specie di tritone, possono rigenerare interi arti amputati. Purtroppo la cosa non vale per tutti i tessuti, ad esempio il nostro corpo non è in grado di rimpiazzare le cartilagini. Un problema molto importante per la medicina, poiché la cartilagine è un tessuto vulnerabile sia a traumi che patologie specifiche, alcune di esse, come l’osteoartrosi, inevitabilmente legate all’invecchiamento (e la durata media della vita nei paesi industrializzati è in continuo aumento). 

Cartilagine ialina a livello di una placca ipofisiaria (Immagine: Robert M. Hunt (Own work) [Public domain], via Wikimedia Commons)

Oltre il trapianto?
Diversi metodi sono stati proposti per cercare di rallentare il deterioramento o "convincere" la cartilagine esistente nelle articolazioni a rigenerarsi, e i risultati sono promettenti. A volte però c’è bisogno di un vero e proprio trapianto: far crescere in laboratorio la cartilagine è possibile, e in alcuni modelli animali l’impianto di cellule staminali mesenchimatiche si è dimostrato efficace. Ma si tratta di processi lenti e, in un certo senso, imprecisi: non è facile ottenere una cartilagine articolare "su misura", a meno che non si tratti di tessuti poco sollecitati meccanicamente (è infatti già possibile creare orecchie e altre cartilagini esterne). Fino a oggi.

 

 

È la stampa, bellezza
Ricercatori del Wake Forest Institute for Regenerative Medicine e del Wake Forest University Health Sciences (USA) hanno presentato sulla rivista Biofabrication una nuova tecnica che consente letteralmente di stampare pezzi di cartilagine con proprietà meccaniche che superano di gran lunga quelle ottenibili con le tecniche precedenti. Il principio di funzionamento si basa su una tecnica di stampa in tre dimensioni ibrida. In parte si usa la versione 3D di una stampante inkjet, solo che al posto dell’inchiostro depositano strato dopo strato condrociti (le cellule che compongono il tessuto cartilagineo) supportate da un idrogel, composto da alginati (dei polisaccaridi) o da una miscela di collagene e fibrina, due proteine strutturali. Tuttavia la cartilagine che così ottenuta ha, come si diceva, povere capacità meccaniche, ed è qui che entra in gioco l’elettrofilatura, una tecnica che consente di ottenere fibre a scala nanometrica usando un campo elettrico.

I ricercatori hanno usato l’elettrofilatura per costruire un telaio di polimeri sintetici biodegradabili sul quale l'idrogel coi condrociti potesse innestarsi e proliferare e i test sia in vitro che in vivo hanno entrambi confermato che le proprietà meccaniche ottenute con la tecnologia ibrida erano molto superiori a quelle delle tecniche prese singolarmente. I ricercatori sono ottimisti e ritengono che questi risultati preliminari aprano nuove strade alla medicina rigenerativa, poiché si tratta di un sistema facilmente programmabile a seconda della microstruttura che si vuole ottenere: le cartilagini non sono tutte uguali. La scienza si avvicina a passi da gigante alla fantascienza, scenari come quelli di Face-Off e Darkman sono sempre più plausibili (e fortunatamente meno drammatici).

Devi completare il CAPTCHA per poter pubblicare il tuo commento