Mini-intestini stampati in 3D per studiare le infezioni intestinali

La ricerca svolge un ruolo essenziale nella medicina e ancora una volta si è servita della stampa 3D per ottenere risultati finora impossibili da raggiungere con le precedenti tecnologie. Di fatti, ogni giorno vengono scoperti nuovi materiali e nuove applicazioni e la stampa 3D sta assumendo un ruolo molto attivo in questo settore, come abbiamo visto più volte nei progetti di 3D Bioprinting. Una delle recenti applicazioni della stampa 3D in medicina è avvenuta nell’ambito di una ricerca sulle infezioni intestinali, patologia di cui soffrono milioni di persone in tutto il mondo. Presso l’Istituto di Bioingegneria della Catalogna, in Spagna, i ricercatori hanno sviluppato mini-intestini stampati in 3D che saranno utilizzati per studiare le infezioni batteriche.

La funzione principale dell’intestino è quella di assorbire i nutrienti dal cibo che mangiamo e l’acqua. L’epitelio intestinale, la parete interna dell’intestino, è ricoperto da muco che funge da barriera protettiva contro le infezioni e gli agenti patogeni. I ricercatori spagnoli hanno così sviluppato una struttura corrispondente a quella di un intestino umano stampata in 3D.  Questa creazione, che imita perfettamente il comportamento dell’intestino umano, ha permesso di studiare come l’organo reagisce al contatto con microrganismi nocivi.

Come sono stati creati i mini-intestini stampati in 3D

I mini intestini sono stati realizzati con una tecnica single-step e senza stampo basata sulla fotopolimerizzazione dinamica. È stata la tecnologia ideale perché ha permesso loro di acquisire la forma e la consistenza finale, creando una struttura dettagliata simile a quella dell’intestino umano. Finora erano possibili solo modelli 2D di intestino che non producevano muco, ma questa volta i ricercatori sono riusciti ad utilizzare un materiale che simulasse la mucosa intestinale, responsabile della protezione dai microrganismi nocivi. Infine, i diversi tipi di cellule si sono posizionati e sono cresciuti in modo simile a come avviene nell’intestino umano. María García-Díaz (IBEC), prima autrice dello studio, ha dichiarato:

“Le cellule hanno colonizzato la nostra mini-struttura intestinale in 3D e sono state in grado di secernere muco e di rispondere al fluido intestinale che caratterizza l’intestino, due aspetti essenziali per il suo corretto funzionamento”.

I ricercatori hanno simulato il ceppo di E. coli caratteristico del morbo di Chron, una malattia che provoca un’infiammazione del tratto digestivo con dolori addominali, diarrea e febbre, tra le altre cose. Questa simulazione è stata completata con successo dimostrando che il modello 3D imita fedelmente le caratteristiche chiave della mucosa intestinale necessarie per studiare le interazioni con i patogeni intestinali. Per accedere allo studio completo: QUI.

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*Crediti foto di copertina: IBEC