Crani di roditore stampati in 3D per la didattica

I ricercatori che conducono esperimenti di neuroscienze sugli animali all'ETH di Zurigo possono ora praticare le loro procedure su modelli stampati in 3D. Ciò va a vantaggio del benessere degli animali.

Crani di ratto stampati in 3D
Modello finito in resina di un cranio di ratto (a sinistra) e di un cranio di topo (a destra) riempito di schiuma isolante. ? stata utilizzata una resina trasparente. Immagine: ETH di Zurigo/Samia Bachmann

Per comprendere meglio il cervello e le sue innumerevoli funzioni, si studiano anche gli animali. In questi esperimenti, ad esempio, i ricercatori influenzano le cellule cerebrali o osservano la loro attività mentre gli animali risolvono un compito. Ciò richiede l'iniezione di sostanze o l'impianto di un piccolo diodo nel cervello per trasmettere impulsi di luce nel tessuto o leggere l'attività di singole cellule cerebrali. Queste procedure impegnative devono essere praticate. All'ETH di Zurigo, i ricercatori hanno ora la possibilità di esercitarsi su modelli di crani di animali ottenuti con la stampante 3D, prima di esercitarsi su animali morti o successivamente su animali vivi.

impianto di fibra ottica su topo
Topo con un impianto a fibre ottiche che può essere usato per attivare o inattivare una regione del cervello con la luce. (Immagine: ETH di Zurigo / Alessandro Della Bella)

I modelli di addestramento, che possono essere prodotti in modo rapido ed economico, supportano e perfezionano la formazione degli sperimentatori animali. Possono essere utilizzati per esercitarsi nelle più comuni tecniche di neuroscienze, come le iniezioni cerebrali o il posizionamento di un impianto cranico. Maggiore è la pratica degli sperimentatori animali, maggiore è il beneficio per il benessere degli animali.

Teschio di ratto nero stampato in 3D
Crani di topo appena stampati da resina nera, ancora circondati da supporti. Immagine: ETH di Zurigo / Samia Bachmann

L'uso di modelli stampati in 3D di crani di topi e ratti risale al lavoro svolto dai ricercatori della Roche di Basilea. Essi hanno pubblicato la tecnica e le istruzioni per la stampa 3D nel 2021.1. Marcy Zenobi-Wong, professoressa di ingegneria tissutale e biofabbricazione presso l'ETH di Zurigo, ha perfezionato queste istruzioni e ha avviato la produzione presso l'ETH di Zurigo con una stampante "Original PRUSA SL1" con resina "Value" trasparente o nera. I montanti di supporto necessari per la stampa 3D all'esterno del cranio possono essere rimossi una volta che la resina si è indurita. Infine, vengono riempiti di schiuma isolante per simulare la massa cerebrale. La pelle non è imitata nei modelli dell'ETH.

I file dei modelli affettati (.sl1s) per le impostazioni delle stampanti possono essere scaricati dal sito Gruppo.

Tutti i ricercatori dell'ETH che lavorano nel campo delle neuroscienze hanno ricevuto una serie di modelli stampati in 3D da testare. I ricercatori hanno giudicato i modelli utili e realistici. L'ETH di Zurigo ha quindi deciso di produrre a livello centrale questo metodo di addestramento senza animali. Grazie al continuo sostegno di Marcy Zenobi-Wong, tutti i ricercatori dell'ETH possono ordinare gratuitamente il numero di crani di topo e di ratto di cui hanno bisogno, tramite il sito web Chi siamo. ordine.

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