Inchiostro attivato dalla luce per controllare a distanza il tessuto per riparare il cuore

I ricercatori del Mass General Brigham e le istituzioni che collaborano hanno sviluppato un approccio non invasivo per manipolare l’attività del tessuto cardiaco utilizzando la luce per stimolare un inchiostro innovativo incorporato nel tessuto biostampato.

 

 

 

I ricercatori del Mass General Brigham e le istituzioni che collaborano hanno sviluppato un approccio non invasivo per manipolare l’attività del tessuto cardiaco utilizzando la luce per stimolare un inchiostro innovativo incorporato nel tessuto biostampato.

Il loro obiettivo è sviluppare una tecnica che possa essere utilizzata per riparare il cuore.

I loro risultati in modelli preclinici, pubblicati su Science Advances, mostrano il potenziale trasformativo dei metodi terapeutici non invasivi per controllare i tessuti elettricamente attivi.

“Abbiamo dimostrato per la prima volta che con questo inchiostro optoelettronicamente attivo, possiamo stampare strutture che consentono il controllo remoto dei tessuti cardiaci ingegnerizzati”, ha detto l’autore co-corrispondente Y. Shrike Zhang, della Divisione di Ingegneria in Medicina presso il Brigham and Women’s Hospital, membro fondatore del sistema sanitario Mass General Brigham.

“Questo approccio apre la strada alla stimolazione luminosa non invasiva, alla rigenerazione dei tessuti e alle capacità di integrazione dell’ospite nella terapia cardiaca e oltre”.

I tessuti biostampati tridimensionali composti da cellule e altri materiali compatibili con il corpo sono un potente strumento emergente per riparare il tessuto cardiaco danneggiato.

Ma la maggior parte dei tessuti biostampati non è in grado di generare l’attività elettrica necessaria per la funzione cellulare.

Devono invece fare affidamento sul posizionamento invasivo di fili ed elettrodi per controllare l’attività cardiaca, che può danneggiare i tessuti del corpo.

Zhang e i suoi colleghi hanno affrontato questa limitazione infondendo il tessuto biostampato con l’inchiostro “optoelettronicamente attivo” che può essere stimolato a distanza dalla luce per generare attività elettrica in questi tessuti.

Gli autori hanno anche dimostrato che questi nuovi tessuti ingegnerizzati dinamici possono sincronizzarsi e accelerare la frequenza cardiaca quando stimolati dalla luce nei modelli preclinici.

“Ora che abbiamo stabilito la prova di concetto per questa tecnologia, stiamo spostando i nostri sforzi verso la comprensione di come potrebbe promuovere la rigenerazione dei tessuti a lungo termine e integrarla perfettamente all’interno della biologia del cuore”, ha detto Zhang.