{"id":19569,"date":"2025-04-15T00:01:10","date_gmt":"2025-04-14T22:01:10","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/?p=19569"},"modified":"2025-04-04T17:55:00","modified_gmt":"2025-04-04T15:55:00","slug":"stamp-stampa-3d-muscoli-artificiali-150420259","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/stamp-stampa-3d-muscoli-artificiali-150420259\/","title":{"rendered":"Il processo STAMP usa la stampa 3D per creare muscoli artificiali per la medicina e la robotica"},"content":{"rendered":"

I tessuti muscolari scheletrici\u00a0artificiali<\/a> sono particolarmente importanti per lo sviluppo di modelli in vitro per la ricerca sulle malattie o per l’uso in robot bioibridi. Tuttavia, la produzione tradizionale di questi muscoli presenta alcune difficolt\u00e0, in quanto i monostrati muscolari 2D spesso si staccano dopo pochi giorni e non sono adatti per l’uso a lungo termine o per l’imaging<\/em> di cellule vive. Si tratta una tecnica in cui delle cellule viventi vengono esaminate al microscopio o con altre tecniche di imaging. Per questo motivo, gli scienziati del Massachusetts Institute of Technology (MIT)<\/a> hanno studiato una nuova tecnica che permette al tessuto muscolare artificiale di contrarsi in pi\u00f9 direzioni e di imitare i movimenti dei muscoli naturali. Nello studio \u00e8 stato presentato un metodo di lavorazione microtopografico che permette di controllare con precisione l’allineamento delle fibre muscolari, in cui la produzione additiva<\/a> ha svolto un ruolo particolarmente importante. I muscoli potrebbero essere utilizzati nella medicina rigenerativa, nella ricerca sulle malattie muscolari e nella robotica.<\/p>\n

Il nuovo processo denominato “Simple Templating of Actuators via Micro-Topographical Patterning” (STAMP) si serve di timbri stampati in 3D per imprimere microscopiche scanalature direttamente all\u2019interno di idrogel<\/a> naturali. Questi timbri consentono di modellare con precisione la superficie dell\u2019idrogel, creando strutture topografiche che guidano l\u2019organizzazione delle cellule muscolari durante la crescita.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"STAMP\"

In alto a sinistra: modello CAD del timbro e del supporto; in alto a destra e in basso: le parti stampate in 3D.<\/p><\/div>\n

Ma come funziona esattamente la procedura? Il primo passo consiste nella realizzazione dei timbri stampati in 3D. Questi sono progettati per adattarsi a piastre multipozzetti da 24 pozzetti e presentano sottili scanalature verticali (da 12,5 a 125 \u03bcm). I timbri vengono poi fissati in un supporto con sistema di rilascio delle bolle e nei pozzetti viene versato un liquido composto da fibrinogeno e trombina. L\u2019intero processo viene incubato a 37\u202f\u00b0C per circa un\u2019ora, consentendo alla fibrina di polimerizzare e dare origine a un idrogel reticolato. Una volta rimosso il pistone, l\u2019idrogel mostra una struttura scanalata precisa e regolare, oltre a una superficie pi\u00f9 liscia, che migliora le condizioni per la coltura cellulare. I timbri vengono sterilizzati prima dell\u2019uso e possono essere riutilizzati pi\u00f9 volte dopo averne affettuato un’adeguata pulizia.<\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

Per testare il metodo, i ricercatori hanno sviluppato un’iride artificiale che assomiglia a un attuatore bioibrido progettato per imitare il modo in cui la pupilla dell’occhio umano si espande e si contrae. La struttura presentava due orientamenti delle fibre muscolari: una formava cerchi concentrici e l’altra si irradiava verso l’esterno. Entrambe le strutture combinate hanno prodotto contrazioni in risposta alla stimolazione luminosa, dimostrando un grado di coordinazione che normalmente \u00e8 difficile da replicare nel tessuto muscolare artificiale.<\/p>\n

\u00c8 importante notare che le fibre muscolari naturali non crescono in linee perfettamente rette, ma variano il loro orientamento nel corpo, dando loro una maggiore possibilit\u00e0 di movimento. I muscoli artificiali, invece, sono spesso vincolati dalla trazione in un’unica direzione, un vincolo che rende difficili i movimenti complessi degli attuatori bioibridi. Con il processo STAMP, invece, la crescita muscolare pu\u00f2 essere controllata in modo specifico, cos\u00ec che il tessuto artificiale si avvicini funzionalmente al modello biologico reale. Inoltre, le simulazioni al computer hanno dimostrato che le fibre muscolari generate con il metodo STAMP sono in grado di contrarsi in modo coordinato e multidirezionale, un risultato poi confermato anche dai test sperimentali.<\/p>\n

L’uso della stampa 3D offre diversi vantaggi, ma soprattutto garantisce l’accessibilit\u00e0 del processo di stampaggio, perch\u00e9 grazie alla produzione additiva \u00e8 possibile stampare scanalature microscopiche che riproducono esattamente le dimensioni delle cellule muscolari. Il processo \u00e8 anche conveniente, pu\u00f2 essere effettuato in una singola fase operativa e permette un allineamento cellulare estremamente preciso. I timbri stampati in 3D possono essere riutilizzati dopo una semplice pulizia a ultrasuoni, contribuendo cos\u00ec a rendere il metodo pi\u00f9 sostenibile. Sebbene lo studio si sia focalizzato sul tessuto muscolare scheletrico, il metodo non \u00e8 limitato a un solo tipo cellulare: i ricercatori ritengono infatti che possa essere adattato anche per la creazione di neuroni, cellule muscolari cardiache e altri tipi di tessuti.<\/p>\n

\"\"

(a) Modello CAD di un microstampo con scanalature larghe 25 \u03bcm che imitano i muscoli dell’iride; (b) Cellule C2C12 di topo su fibrina con un pattern simile all’iride; (c) Rappresentazione schematica delle regioni dell’iride e delle contrazioni muscolari.<\/p><\/div>\n

In futuro, i ricercatori intravedono applicazioni anche al di fuori dell\u2019ambito medico, ad esempio nello sviluppo di alternative energeticamente efficienti ai componenti meccanici impiegati nella robotica morbida. In questo campo, dove la flessibilit\u00e0 \u00e8 fondamentale, i robot potrebbero diventare pi\u00f9 adattabili e meglio integrabili in ambienti complessi. Per saperne di pi\u00f9 clicca QUI<\/a>.<\/p>\n

Cosa ne pensi del processo STAMP e della stampa 3D per la produzione di muscoli artificiali? Se ti interessa l\u2019argomento, non perderti la nostra pagina esclusiva dedicata alla\u00a0<\/span>stampa 3D nel settore medicale e dentale<\/span><\/a>. Lascia un commento sui nostri canali\u00a0<\/span>Facebook<\/span><\/a>,\u00a0<\/span>LinkedIn<\/span><\/a>\u00a0e\u00a0<\/span>YouTube<\/span><\/a>. Segui tutte le novit\u00e0 dal mondo della stampa 3D nella nostra\u00a0<\/span>Newsletter settimanale<\/span><\/a>!<\/span><\/p>\n

*Crediti per tutte le foto: <\/em>MIT and Biomater. Sci<\/i><\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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