Determinazione del coefficiente di diffusione di hydrogel per biostampa 3D

Negli ultimi anni le colture cellulari 2D, nonostante siano molto utilizzate in ambito medico, vengono progressivamente sostituite con colture cellulari 3D perché le strutture bidimensionali hanno applicazioni limitate. Nelle colture in vitro tradizionali le cellule crescono con una struttura monostrato, che permette una concentrazione uniforme di nutrienti e ossigeno, situazione non aderente alla realtà. Di conseguenza, questi modelli riproducono in modo parziale e limitato la situazione fisiologica in cui le cellule crescono in volume e con apporti di nutrienti e ossigeno non omogenei. Queste limitazioni possono essere superate utilizzando tecniche di bio-stampa 3D e di casting per costruire modelli tridimensionali anche con diversi materiali, in cui le colture cellulari possono replicare in modo più accurato la fisiologia naturale. In particolare sono utilizzati gli hydrogel , materiali polimerici biocompatibili, a base di gelatina metacrilica in breve GelMA , Pluronic® F-127 abbreviato come PLU e un blend dei due polimeri. Dopo aver realizzato i costrutti di GelMA e GelMA-PLU e aver addizionato i cromofori, sostanze coloranti sensibili alla luce, è possibile condurre un’analisi FRAP utilizzando il microscopio confocale per studiare la diffusione dei cromofori all’interno dell’hydrogel. Attraverso lo studio del tempo di diffusione dei cromofori nel costrutto è possibile calcolare il coefficiente di diffusione dell’hydrogel in particolare GelMA e GeLMA-PLU. Lo scopo della relazione, oltre al calcolo del coefficiente di diffusione, è un confronto tra i due hydrogel e un confronto tra i costrutti ottenuti con la bio-stampante e quelli castati manualmente.