E' possibile stampare in 3D una replica esatta del cuore di una persona, ottenendo un modello robotico soffice e flessibile capace di contrarsi come l'originale: aiutera' i medici a studiare l'anatomia e la funzionalita' dell'organo dei singoli pazienti, in modo da personalizzare i trattamenti e scegliere valvole e protesi piu' adatte all'impianto, ad esempio per correggere malattie come la stenosi aortica. Il risultato e' pubblicato sulla rivista Science Robotics da un gruppo di ingegneri del Massachusetts Institute of Technology (Mit) coordinato da Ellen T. Roche. Il primo autore dello studio e' Luca Rosalia, un giovane ricercatore di Catania che si e' formato tra Gran Bretagna, Singapore e Stati Uniti e che ha sviluppato il progetto del cuore robotico proprio mentre era chiuso nella sua stanza del campus universitario durante il lockdown nel marzo 2020.
"Tutti i cuori sono differenti", spiega Rosalia. "Ci sono enormi variazioni, soprattutto quando i pazienti sono malati. Il vantaggio del nostro sistema e' che possiamo ricreare non solo la forma del cuore di un paziente, ma anche la sua funzione, sia nella fisiologia che nella malattia".
Il modello robotico viene realizzato partendo dalle immagini dell'organo raccolte a fini diagnostici: queste vengono convertite in un modello digitale al computer che viene poi stampato in 3D usando un inchiostro speciale a base di polimeri.
Si ottiene cosi' un guscio morbido e flessibile che ha la medesima forma del cuore del paziente. Lo stesso puo' essere fatto anche per l'aorta, l'arteria principale che porta il sangue dal cuore al resto del corpo. Per simulare la contrazione, il cuore e l'aorta stampati in 3D sono rivestiti con delle guaine (simili ai manicotti dei misuratori di pressione) che vengono collegate a un sistema pneumatico con cui si immette ritmicamente aria per indurre la contrazione. La costrizione puo' essere regolata in modo da simulare anche la stenosi dell'aorta.
Secondo i ricercatori del Mit, in futuro la replica del cuore in 3D aiutera' i medici a scegliere il miglior modello di valvola artificiale da impiantare; potra' essere usata anche nei laboratori di ricerca e dall'industria biomedica come piattaforma per sperimentare nuove terapie.