Il bioprinting è un campo di ricerca multidisciplinare che combina tecnologie all'avanguardia derivate dall’additive manufacturing, dalla biologia e dalle scienze dei materiali per creare tessuti viventi. L'interesse verso la possibilità di riprodurre costrutti biologici con geometrie e funzioni che imitano quelle dei tessuti viventi è stimolato dal bisogno sempre crescente di una medicina personalizzata, uno dei principali obiettivi medici della società del futuro.
Così, nel contesto attuale della ricerca biomedica, il bioprinting sta guadagnando una crescente attenzione da parte di aziende, università e istituti di ricerca. La letteratura scientifica in questo campo sta aumentando esponenzialmente, e anche il Politecnico di Milano sta portando il suo contributo alla crescita di questo settore. A questo scopo è stata istituita una nuova collaborazione tra il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e il Dipartimento di Ingegneria Chimica, grazie al laboratorio “3D Cell lab” guidato dai Proff. Bianca Maria Colosimo e Davide Moscatelli.
Le principali applicazioni del 3D bioprinting si possono trovare nella ricerca di base della biologia cellulare, nella produzione di modelli di tessuto per la sperimentazione di farmaci e nel campo della medicina rigenerativa per la futura sostituzione di tessuti e organi per combattere la carenza di organi da donatore.

L'interesse per il bioprinting 3D sta guadagnando slancio negli ultimi anni non solo nel mondo accademico ma anche nel mercato. Sempre più aziende si stanno dedicando al 3D bioprinting, quadro completato da un fiorente panorama di start-up e spin-off, sia aziendali che universitarie. La letteratura brevettuale sta esplodendo e si stanno sempre più diffondendo anche nuove tecnologie e i biomateriali innovativi adatti al bioprinting.

Il bioprinting potrebbe diventare un nuovo paradigma per la biofabbricazione dei tessuti e il Politecnico di Milano ha adottato tutte le principali tecnologie attualmente disponibili: bioprinter basate sulla deposizione ad ugelli per il bioprinting ad estrusione o inkjet, e bioprinter che sfruttano i processi di fotopolimerizzazione. Per quanto riguarda quest'ultima classe di tecnologie, il Politecnico di Milano, in collaborazione con la Regione Lombardia, sta per installare una delle prime bioprinter con risoluzione micrometrica e alta velocità per creare una nuova generazione di tessuti vascolarizzati, in grado cioè di fornire alle cellule il nutrimento necessario per sopravvivere in tutti i punti del costrutto biologico.
Nell'ambito del progetto, grazie al trasferimento delle conoscenze acquisite nel campo dell’additive manufacturing, il Dipartimento di Ingegneria Meccanica sarà incaricato di migliorare le tecniche di sensorizzazione, monitoraggio, controllo e ottimizzazione di processo . Le attività di ricerca saranno coadiuvate dal Dipartimento di Ingegneria Chimica, che esplorerà lo sviluppo di nuovi biomateriali innovativi adatti allo scopo.
Con i risultati ottenuti, il Politecnico di Milano potrà contribuire alla ricerca in quest’ambito proponendo soluzioni innovative che combinano le tecnologie di 3D printing con i big data e machine learning per ottenere nuovi tessuti vascolarizzati di nuova generazione.