BASADA EN LA ESTEREOLITOGRAFÍA

Nueva técnica de impresión 3D que crea tejidos complejos para trasplantes

Un equipo de investigadores de la UCLA ha desarrollado un nuevo proceso de impresión capaz de crear estructuras que podrían usarse como modelos biológicos para estudiar enfermedades.

Un equipo de investigadores de la UCLA ha desarrollado una nueva técnica de impresión 3D que crea tejidos complejos para su uso en trasplantes o estudiar enfermedades.
Un equipo de investigadores de la UCLA ha desarrollado una nueva técnica de impresión 3D que crea tejidos complejos para su uso en trasplantes o estudiar enfermedades.

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26.05.2018 - 00:10

Hace ya años que la medicina regenerativa utiliza la impresión 3D para crear nuevos tejidos, implantes e incluso órganos que, supliendo las funciones de los originales, pueden reemplazarlos en los casos en que estos fallen o por alguna cuestión involuntaria se prescinda de ellos. En este tiempo, los investigadores han desarrollado mil y una técnicas orientadas a mejorar la precisión de estas creaciones con el fin de reducir el grado de rechazo de los pacientes. Y cada día, se descubre una nueva.

Una de las últimas proviene de la Universidad de California, en Los Ángeles (más conocida por su acrónimo, UCLA). En concreto, ha sido el bioingeniero Ali Khademhosseini quien ha desarrollado una técnica de impresión 3D capaz de construir biomateriales terapéuticos a partir de distintos materiales. El avance es tal que consideran que podría resultar un paso importante “hacia la impresión bajo demanda de tejidos artificiales complejos para su uso en trasplantes y otras cirugías”.

Debido a que los tejidos son estructuras “maravillosamente complejas”, para diseñar versiones artificiales y que funcionen de manera correcta, los investigadores inciden en que también se ha de "recrear su complejidad"

No obstante, inciden en la dificultad del proceso. El propio Khademhosseini, quien también ha dirigido el estudio que se ha publicado en Advanced Materials, lo asegura al manifestar que, debido a que los tejidos son estructuras “maravillosamente complejas”, para diseñar versiones artificiales de estos y que funcionen de manera correcta también se ha de “recrear su complejidad”.

NUEVO ENFOQUE

Este nuevo método emplea la impresora diseñada por el bioingeniero de la UCLA y utiliza un proceso llamado estereolitografía, basado en la luz, y que está compuesto por dos elementos. Por una parte, un chip “microfluídico” con múltiples entradas que imprimen el material y, por otra, un micro espejo digital con miles de espejos en su interior que se mueven de forma independiente.

Ali Khademhosseini A partir de esta estructura, la impresora realiza el siguiente procedimiento: los diferentes hidrogeles, material empleado en este caso, pasan por la impresora y forman una estructura para que los tejidos crezcan; por su parte, los micro espejos dirigen la luz sobre la superficie de impresión y las áreas que quedan iluminadas indican el contorno del objeto que se está imprimiendo.

Asimismo, esta luz que proyecta el artefacto produce otros enlaces moleculares que se forman en los materiales. De esta manera, se logra que los geles se solidifiquen en material sólido. Así, mientras se va imprimiendo el objeto 3D, la matriz de espejo va cambiando el patrón de luz para indicar la forma de cada nueva capa que se va a imprimir.

ESTRUCTURAS PARA ESTUDIAR ENFERMEDADES

Este aspecto ha sido destacado por Levi James Knight, profesor de Ingeniería de la UCLA: “Nuestro nuevo enfoque ofrece una forma de construir complejas estructuras biocompatibles hechas de diferentes materiales”. Y es que, según apuntan desde la propia universidad, el proceso desarrollado es considerado “el primero en utilizar múltiples materiales para la bioimpresión estereolitográfica automática”.

Durante el proceso desarrollaron estructuras complejas que imitaban a partes del tejido muscular o a tumores con redes de vasos sanguíneos

Este paso adelante supondría “un avance sobre la bioimpresión estereolitográfica convencional, que solo utiliza un tipo de material”. Además, y aunque el dispositivo de demostración que se ha desarrollado utilizó cuatro tipos de bio-tintas, los autores del estudio aclaran que el proceso podría incluir “tantas tintas como sea necesario”.

Durante el proceso, los investigadores crearon en un primer momento formas simples. A continuación, apostaron por estructuras tridimensionales complejas que imitaban partes del tejido muscular y los tejidos conectivos del músculo-esqueleto. Posteriormente, imprimieron formas que imitaban a tumores con redes de vasos sanguíneos, lo que podría “usarse como modelos biológicos para estudiar al cáncer”. Desde la UCLA apuntan que estas estructuras fueron implantadas en ratas y que “no fueron rechazadas”.

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