Nuova tecnica innovativa di stampa 3D in vivo

Roma – Presentata una tecnica innovativa di stampa 3D in vivo denominata DISP, Deep Tissue In Vivo Sound Printing, che utilizza ultrasuoni focalizzati per realizzare la polimerizzazione localizzata di materiali direttamente nei tessuti profondi degli animali viventi. Lo rivela uno studio guidato da Wei Gao, del California Institute of Technology, Caltech, con l’autore principale Elham Davoodi, professore associato presso l’Università dello Utah, pubblicato sulla rivista Science. La piattaforma DISP combina ultrasuoni con liposomi sensibili alle basse temperature caricati con agenti reticolanti, immersi in una soluzione polimerica contenente monomeri, un mezzo di contrasto per imaging, vescicole gassose, e, opzionalmente, carichi terapeutici o materiali conduttivi come nanotubi di carbonio o argento. Il bioinchiostro composito viene iniettato nel corpo, e l’aumento di temperatura di circa 5 °C indotto dagli ultrasuoni focalizzati provoca il rilascio degli agenti reticolanti dai liposomi, innescando la polimerizzazione localizzata e la stampa 3D del materiale desiderato. Questa tecnologia supera i limiti della precedente stampa 3D in vivo basata sulla luce infrarossa, la cui penetrazione è limitata ai tessuti superficiali, permettendo invece di raggiungere tessuti profondi con elevata precisione e biocompatibilità. La squadra di ricerca ha dimostrato la capacità di stampare capsule polimeriche per la somministrazione mirata di farmaci, bioadesivi per sigillare ferite interne e idrogel bioelettrici contenenti materiali conduttivi per il monitoraggio fisiologico interno, come elettrocardiogrammi. L’uso di vescicole gassose come mezzo di contrasto consente di monitorare in tempo reale, tramite imaging ecografico, il momento e il luogo della reticolazione, garantendo un controllo preciso della stampa. In modelli murini, la stampa di idrogel caricati con doxorubicina vicino a tumori alla vescica ha mostrato una maggiore efficacia nel trattamento rispetto alla somministrazione tradizionale del farmaco. Il gruppo di ricerca prevede di estendere la sperimentazione a modelli animali più grandi e, in prospettiva, all’applicazione clinica umana. Inoltre, si ipotizza l’integrazione di intelligenza artificiale per ottimizzare la localizzazione e l’attivazione automatica della stampa ad alta precisione anche in organi in movimento, come il cuore pulsante. Questa innovativa tecnica di stampa 3D in vivo rappresenta un significativo passo avanti nella medicina rigenerativa e nella somministrazione terapeutica mirata, aprendo nuove frontiere per interventi minimamente invasivi e personalizzati. (30Science.com)