La stampante 3D nella medicina rigenerativa: aspetti teorici, applicazioni e prospettive future

Through a 3D printer it is possible to produce a designed object in a short time and with a high degree of precision. Recently, technological progress combined with cost reduction and expiration of some key patents has allowed the spread of these machines. Indeed, 3D printers are slowly entering our homes and offices. Their use in research laboratories for regenerative medicine applications is particularly revolutionary; for this reason, in my dissertation I did a review of the literature published in the last few years on 3D bioprinting, a technique that is constantly evolving in the field of pharmaceutical technology. After an overview of the most important 3D bioprinting methods, I presented the main categories of biomaterials used in tissue regeneration and, in particular, in scaffold preparation. Later, I introduced the steps of which a print plan is made of. I then illustrated the applications of 3D bioprinting, focusing in particular on cartilage, bones, blood vessels, nervous tissue, heart and liver. I discussed the main challenges about the utilization of this technique, while continuing to enhance its potential. I conclued with a reflection on the bioprinting of tissues and organs from a socio-ethical point of view.

Attraverso una stampante 3D è possibile trasformare un oggetto ideato in materia in poco tempo e con un’elevata precisione. Nello scorso decennio, il progresso tecnologico, la scadenza di alcuni brevetti e la riduzione dei costi hanno permesso la diffusione di queste apparecchiature. Le stampanti 3D, infatti, da prodotti di nicchia e per pochi iniziati, stanno lentamente entrando nelle nostre case e nei nostri uffici. Particolarmente rivoluzionario è il loro utilizzo nei laboratori di ricerca per le applicazioni di medicina rigenerativa; per questo motivo, nel mio elaborato di tesi ho svolto un lavoro di revisione della letteratura pubblicata negli ultimi anni sulla biostampa 3D, una tecnica in costante evoluzione nel campo della tecnologia farmaceutica. Dopo una panoramica dei metodi di 3D bioprinting più importanti, ho presentato le principali categorie di biomateriali utilizzati nella rigenerazione tissutale e, in particolare, nella preparazione di scaffold. In un secondo momento, mi sono concentrata sulle fasi che costituiscono un piano di stampa. Ho poi illustrato le applicazioni della biostampa 3D nella rigenerazione di tessuti e di organi, focalizzandomi in particolare su cartilagine, ossa, vasi sanguigni, tessuto nervoso, cuore e fegato. In seguito ho discusso le principali sfide lanciate agli esperti da questa tecnica, pur continuando ad esaltarne le potenzialità. Ho concluso con una riflessione sulla biostampa di tessuti e organi dal punto di vista etico e sociale.