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Una piccola introduzione al 3D bioprinting..

Il 3D bioprinting è una tecnica basata sulla produzione additiva, un processo che permette la deposizione strato dopo strato [1] del bioink, ovvero un biomateriale arricchito con componenti biologiche (come cellule e fattori di crescita). Attraverso questo processo è possibile ottenere una struttura complessa simile ad organi e tessuti, grazie ad un modello digitale 3D sviluppato al computer che viene utilizzato come guida [2].

Il processo di 3D bioprinting segue quattro step principali:

  1. Progettazione del modello 3D digitale, prodotto con software CAD, della struttura che si vuole stampare. Questo modello viene salvato tipicamente come file STL, formato che effettua la discretizzazione del modello 3D in triangoli. Infine, il file STL si converte in file G-code, ovvero una lista di coordinate che la stampante è in grado di leggere ed eseguire al fine di realizzare la struttura 3D progettata.
  1. Selezione del biomateriale e della componente cellulare da utilizzare per la composizione del bioink. La scelta deve essere guidata dalle caratteristiche di ciascun materiale, dai requisiti della stampante e dalla struttura che si vuole stampare. La selezione dei materiali impiegati nel bioink è cruciale per garantire la biocompatibilità, la stampabilità e le proprietà meccaniche e reologiche.
  2. Stampa della struttura, con settaggio ed ottimizzazione dei parametri di stampa per
    l’ottenimento della struttura desiderata.
Vanaei, S., et al. An overview on materials and techniques in 3D bioprinting toward biomedical application. Engineered Regeneration, 2021, 2: 1-18.

Il bioprinting può essere classificato in base al metodo di stampa, in particolare è possibile distinguere 4 principali tecniche di bioprinting: stereolitografia, bioprinting a getto d’inchiostro, bioprinting a laser, bioprinting ad estrusione. Ognuna di queste modalità richiede bioink con caratteristiche differenti [3].

Nei prossimi articoli potrete trovare approfondimenti sulle principali tecniche di bioprinting.

Fonti:

1- Gu Z, Fu J, Lin H, He Y. Development of 3D bioprinting: From printing methods to biomedical applications. Asian Journal of Pharmaceutical Sciences. 2020 Sep;
15.5:529-557.

2- Hospodiuk M, Dey M, Sosnoski D, Ozbolat IT. The bioink: A comprehensive review on bioprintable materials. Biotechnology Advances. 2017 Mar-Apr; 35.2:217-239

3- Mobaraki M, Ghaffari M, Yazdanpanah A, Luo Y, Mills D K. Bioinks and bioprinting: A focused review. Bioprinting. 2020; 18: e00080.

Fonte foto di copertina: https://www.genengnews.com/insights/3d-bioprinted-cell-therapy-and-disease-modeling-applications/