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FP7

ARTIVASC 3D — Risultato in breve

Project ID: 263416
Finanziato nell'ambito di: FP7-NMP
Paese: Germania
Dominio: Salute

Progettazione di tessuti bioartificiali funzionali

I prodotti tissutali attualmente utilizzati in terapia comprendono i tessuti non vascolarizzati, come per esempio cartilagine e pelle a due strati. I ricercatori finanziati dall’UE hanno sviluppato tessuti molli bioartificiali per il trattamento di ustioni e ferite, il che riduce la necessità di sperimentazione animale.
Progettazione di tessuti bioartificiali funzionali
Lo sviluppo di tessuti biofunzionali che imitano la nostra pelle richiede la necessaria vascolarizzazione per la fornitura di nutrimenti e ossigeno alle cellule. Il progetto ARTIVASC 3D (Artificial vascularized scaffolds for 3D-tissue-regeneration), supportato dall’UE, ha prodotto tessuti bioartificiali completamente vascolarizzati che contengono strati di grasso, derma ed epidermide.

I ricercatori hanno impiegato delle tecniche di ingegneria allo stato dell’arte come per esempio la stampa su microscala, la polimerizzazione multifotonica su nanoscala e l’elettrofilatura, per la costruzione di scaffold e vasi sanguigni. Insieme agli studi inerenti ad aspetti quali modificazione biochimica superficiale e coltura delle cellule complesse, ciò consente lo sviluppo di prototipi adatti con una tecnologia di produzione automatizzata e standardizzata.

Nella parte iniziale del progetto, è stato stabilito un foglio di specifiche per lo scaffold vascolare, con il quale è stato possibile definire materiale, bioreattore e assemblaggio dello scaffold. Dopo aver testato oltre 40 formulazioni, sono stati selezionati i materiali in base a biocompatibilità, elasticità e viscosità. Gli scienziati hanno completato con successo i test di citocompatibilità per 18 diversi materiali, ottenendo il superamento dei test di citotossicità da parte di almeno un materiale per ogni gruppo.

I membri del progetto hanno sviluppato un banco di prova per la diffusione, al fine di modellizzare e ottimizzare gli scaffold in idrogel. Sono state utilizzate tecniche come la simulazione fluidodinamica computazionale e la progettazione informatica automatizzata mediante animazione per creare e ottimizzare il sistema vascolare 3D artificiale.

In parallelo, i partner del progetto hanno sviluppato una tecnica di elettrofilatura inversa per produrre una maglia più fitta in periodi di tempo più brevi. Durante i test, la combinazione di idrogel e materiale elettro-filato ha dimostrato buona adesione e maneggiabilità.

Gli esperimenti nei modelli di topo hanno rivelato che le cellule vascolari e le cellule di grasso possono essere incorporate nello scaffold artificiale. Gli sferoidi preadipociti sono stati ottenuti con successo, così come i metodi per la biofunzionalizzazione.

I partner del progetto hanno dimostrato che questo modello di tessuto artificiale a tre strati vanta caratteristiche che assomigliano al tessuto naturale. Negli esperimenti finali del progetto, le strutture vascolari ramificate sono state incluse nel tessuto grasso e le cellule circostanti sono sopravvissute per diversi giorni.

I successi di questo progetto portano la bioingegneria un passo più vicino alla creazione di scaffold artificiali vascolarizzati e funzionalizzati in grado di imitare la pelle naturale. Tali risultati vantano importanti implicazioni per il settore farmaceutico e biomedico, inoltre sono in linea con le direttive dell’UE per la riduzione o sostituzione della sperimentazione animale con metodi alternativi.

Informazioni correlate

Keywords

Tessuto bioartificiale, vascolarizzazione, ARTIVASC 3D, scaffold vascolare, modello di tessuto a tre strati