BioPen, una penna che stampa in 3D per ricostruire le ossa

Ci eravamo già occupati di dispositivi come 3Doodler che hanno messo la stampa 3D letteralmente nelle mani dei consumatori. E’ la volta, ora, di un dispositivo per “mani più esperte”: quelle dei chirurghi.

Si chiama BioPen ed è stata progettata e sviluppata presso l’Università di Wollongong (UOW) in Australia. Tale strumento è stato pensato per consentire ai chirurghi di “disegnare” cellule vive e fattori di crescita direttamente sul sito di una lesione al fine di contribuire ad accelerare la rigenerazione delle ossa o delle cartilagini.

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Invece di filamenti di plastica, BioPen estrude materiale cellulare all’interno di un biopolimero  (ad esempio l’alginato), che è a sua volta racchiuso in uno strato esterno di materiale gel. Entrambi gli strati, esterno e interno, sono combinati all’interno della testa della penna. Il compito del chirurgo sarà quello di “disegnare” direttamente sulla parte interessata, riempiendo, ad esempio, una sezione di osso danneggiata.

Non appena il materiale viene espulso dalla penna, grazie all’azione di una sorgente di luce ultravioletta a bassa potenza fissata sulla BioPen, esso viene solidificato. Questo permette al medico di creare uno scaffold 3D strato per strato.
Una volta posizionate all’interno della ferita, le cellule si differenziano in nervose, muscolari o ossee per formare tessuto funzionante. Ma il dispositivo non è solo pensato per le cellule, è infatti concepito anche per l’inizializzazione di fattori di crescita o altre tipologie di farmaco. I ricercatori sostengono che la BioPen porterà vantaggi nelle sale operatorie sia per la sua precisione sia per la facilità di trasporto.

“Questo tipo di trattamento può essere adatto per la riparazione di ossa gravemente danneggiate e per il ripristino di cartilagine, per esempio, nel caso di infortuni sportivi o in caso di incidenti stradali”, afferma il professor Choong. “Il team di ricerca del professor Wallace unisce la scienza delle cellule staminali e della chimica dei polimeri per aiutare i chirurghi nella progettazione e personalizzazione di soluzioni per la ricostruzione ossea in tempo reale.”

Il team ha distribuito la penna ai medici del St Vincent’s Hospital di Melbourne , guidati dal professor Peter Choong, che lavorerà per perfezionare il materiale cellulare per l’utilizzo in studi clinici.

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