In breve
- Il bioreattore riproduce la peristalsi e mantiene la vitalità cellulare per almeno 28 giorni.
- Il progetto MICRO-B è stato finanziato dal Bando per Dimostratori Tecnologici 2022 dell’Università di Pisa.
- Il dispositivo è modulare, a costi contenuti, brevettato con il gruppo della prof.ssa Emilia Ghelardi.
Un modello di intestino umano capace di muoversi come quello reale è stato sviluppato dal gruppo di biofabbricazione coordinato dal professor Giovanni Vozzi dell’Università di Pisa e pubblicato su Results in Engineering.
Il dispositivo è descritto come un bioreattore che riproduce in laboratorio la peristalsi e le sollecitazioni meccaniche quotidiane a cui sono sottoposte le cellule intestinali, consentendo la vitalità cellulare per almeno 28 giorni. Il sistema mantiene le cellule per 28 giorni e genera stimoli meccanici che inducono l’organizzazione spontanea delle cellule in strutture tridimensionali simili ai villi intestinali. Il nuovo modello è stato sviluppato in collaborazione con il professor Yu Shrike Zhang del Brigham and Women’s Hospital e della Harvard Medical School di Boston.
Risultati pubblicati su Results in Engineering
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Results in Engineering e presenta il modello come capace di riprodurre la peristalsi intestinale in vitro. Il gruppo è guidato dal professor Giovanni Vozzi, del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione e del Centro di Ricerca “E. Piaggio” dell’Università di Pisa. La collaborazione internazionale include il professor Yu Shrike Zhang, legato al Brigham and Women’s Hospital e alla Harvard Medical School.
Bioreattore MICRO-B dell’Università di Pisa
Il bioreattore è stato sviluppato nell’ambito di un progetto di dottorato e del progetto MICRO-B, finanziato dal Bando per Dimostratori Tecnologici 2022 dell’Università di Pisa. Il dispositivo è stato brevettato in collaborazione con il gruppo della professoressa Emilia Ghelardi, del Dipartimento di Ricerca Traslazionale e delle Nuove Tecnologie in Medicina e Chirurgia dell’Ateneo. Rispetto ai dispositivi disponibili, il sistema presenta costi di realizzazione contenuti, un’architettura modulare e la capacità di riprodurre in modo fisiologicamente realistico le sollecitazioni sulla parete intestinale.
Secondo Giovanni Vozzi, Il nostro obiettivo era superare i limiti dei modelli oggi disponibili, che riproducono solo in parte l’ambiente intestinale. Vozzi aggiunge che hanno dimostrato come il movimento meccanico sia essenziale per guidare lo sviluppo di un tessuto più realistico. Disporre di modelli imitanti fedelmente l’intestino significa studiare con maggiore precisione le malattie, valutare l’efficacia di nuovi farmaci e ridurre la sperimentazione animale.
Le applicazioni previste oltre lo studio della barriera intestinale comprendono l’integrazione con altri modelli biologici, a partire dal modello del microbiota intestinale già sviluppato dagli stessi ricercatori. Il passo successivo dichiarato è integrare il modello intestinale con altri tessuti per ricostruire in laboratorio l’asse microbiota-intestino-cuore-cervello e studiare l’origine e l’evoluzione di malattie cardiovascolari e neurodegenerative. La linea di ricerca è già oggetto di due progetti di dottorato che coinvolgono Vozzi, Ghelardi, la professoressa Vittoria Raffa, la professoressa Arianna Tavanti e il dottor Federico Vozzi dell’Istituto di Fisiologia Clinica del CNR.
