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Jessica Rosenkrantz di Nervous System sul polmone artificiale stampato in 3D

written by Laura Traldi

Designer, biologa, co-fondatrice dello studio di design generativo Nervous System, Jessica Rosenkrantz è la co-creatrice di una struttura cardio-vascolare stampata in 3D che imita il funzionamento del polmone. Pubblicata sulla copertina di Science, rappresenta un importante passo in avanti per la medicina (e per il design)

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Questo articolo è stato pubblicato su D la Repubblica

In principio c’erano gioielli, vasetti, figurine. Poi sono arrivate le lampade, le cover per gli smartphone, le scarpe, gli abiti. Si può fare davvero di tutto con le stampanti 3D (per imparare basta un giro su Thingiverse). Ma la vera rivoluzione che porteranno queste macchine – che realizzano oggetti per addizione di materiale seguendo un disegno computerizzato – sarà nel settore medico.

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«Sono già anni che alcuni laboratori stampano in 3D organi o porzioni di organi da utilizzare per i trapianti. Ma nessuno prima d’ora aveva realizzato le intricate reti di vasi sanguigni che li fanno funzionare», dice Jessica Rosenkrantz.

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Biologa e designer, co-fondatrice con Jesse Louis-Rosenberg di Nervous System, uno studio di design generativo (cioè creato dalle macchine seguendo istruzioni impartite dall’uomo), Rosenkrantz è parte del team che, insieme ai ricercatori della Rice University e a un gruppo di bioingegneri dell’Università di Washington, ha dato vita a una piccola struttura, stampata in 3D, che imita il funzionamento del polmone (pubblicata sulla copertina di Science lo scorso maggio).

Jessica, cosa avete inventato esattamente?

«Una struttura in idrogel stampato in 3D che imita le reti sanguigne e i condotti dell’aria che ci sono nei polmoni, sostenendone i movimenti. Stiamo parlando di una subunità alveolare piccolissima e di elementi di una complessità enorme che non erano mai stati stampati in 3D prima.

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Oltre all’intricata rete di vasi sanguigni, la difficoltà era anche nella flessibilità che la struttura doveva avere per funzionare come organo. Per questo abbiamo utilizzato un materiale sintetico che si trasforma da liquido a solido in presenza di luce: che abbiamo schermato dove necessario aggiungendo coloranti alimentari».

Quando saranno effettivamente disponibili per i medici da usare sui pazienti?

«Ci vorranno anni prima che questi tessuti stampati in 3D possano essere utilizzati come sostituti di organi ma progetti come questo ci avvicinano al traguardo. Che cambierà la vita di molti visto che le attese per le sostituzioni di organi sono lunghissime e c’è una gravissima carenza. Con la stampa 3D dei tessuti delle cellule di un paziente potremo creare organi sostitutivi senza dover aspettare un donatore».

Ti sei formata come architetta e biologa. Perché la multi-disciplinarietà è importante oggi?

«La creazione di nuovi organi è un problema complesso che necessariamente include diverse discipline, come biologia, ingegneria e modellazione 3D. Non esistono strumenti che permettano ai biologi di creare le complesse strutture necessarie per competere con la natura. Poiché ho esperienza in biologia, design e informatica, mi trovo in una posizione unica per contribuire a creare questi strumenti di progettazione».

In che modo questo progetto può essere definito come un progetto di design?

«Come ogni progetto di design, stiamo lavorando sulla forma e sulla funzione di un prodotto. Tuttavia in questo caso il prodotto è un organo vivente. Ispirato alla funzione del polmone umano, stiamo progettando nuove strutture polmonari che possono essere prodotte artificialmente dalla stampa 3D».

Avete usato il design generativo, per questo progetto, quello in cui la macchina produce i disegni lavorando entro parametri forniti dall’uomo…

«Sì. Invece di disegnare strutture specifiche, utilizziamo il design generativo per creare un algoritmo che faccia crescere strutture diverse a seconda delle condizioni in cui si trovano. Questo ci consente di sviluppare reti di vasi sanguigni adattate a diversi vincoli, come forma e flusso».

Qual è la tuo prossimo grande progetto?

«Gli organi stampati in 3D sono il futuro. Penso che , in quanto designer, sia il progetto più importante su cui abbiamo mai lavorato».

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