La impresión en 3D o mejor dicho, la bioimpresión en 3D parecía del futuro, pues bien, el futuro ha llegado. Una investigación pone de manifiesto la posibilidad de construir modelos de corazones, arterias y huesos mediante una impresora 3D que funciona con materiales biológicos.
Durante el año pasado, fueron más de 5000 personas las que estuvieron en lista de espera para recibir un trasplante de corazón, sólo en España. Debido a que el corazón es un órgano que no tiene capacidad de auto-regeneración, no existe otra posibilidad de tratamiento cuando éste deja de funcionar. Afortunadamente, el trabajo reciente de un grupo de investigación podría llevarnos a un mundo en el que los trasplantes no son necesarios para reparar órganos dañados.
Los materiales con los que están hechos los órganos son colágeno y fibrinas
«Hemos sido capaces de tomar imágenes de resonancia magnética de las arterias coronarias (son aquellas que se encargan de proporcionar irrigación al propio corazón) y también de corazones embrionarios, y hemos conseguido imprimirlos en 3D con una resolución y una calidad muy buena, están hechos de materiales muy blandos como colágeno, alginatos y fibrinas» dijo Adam Feinberg, un profesor de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Biomédica de la Universidad de Carnegie Mellon.
Impresora 3D. Fuente: Creative Tools/Flickr
El estudio fue publicado el 23 de octubre de 2015 en la revista «Science Advances«. «Como demuestra de manera excelente el trabajo excelente en bioimpresión del profesor Feinberg, nuestros investigadores continúan desarrollando nuevas soluciones de este tipo para los problemas que pueden tener un efecto transformador en la sociedad», dijo Jim Garret, Decano de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Carnegie Mellon. «Deberíamos esperar a que la bioimpresión 3D siga creciendo y llegue a ser una herramienta importante para un gran número de aplicaciones biomédicas«.
Las impresoras en 3D tradicionales contruyen objetos duros, hechos normalmente con materiales como el plástico o incluso el metal. Éstas funcionan de tal forma que depositan material capa a capa y forman objetos en tres dimensiones. La impresión de cada capa requiere un soporte resistente de las capas inferiores, por lo que la impresión de materiales blandos está limitada.
«La impresión 3D con diversos materiales ha sido una tendencia común en la ingeniería de tejidos en la última década, pero hasta ahora, nadie había desarrollado un método para el montaje de geles de tejidos como el colágeno o la fibrina«, dijo TJ Hinton, estudiante de posgrado en Ingeniería Biomédica en la Universidad de Carnegie Mellon, y autor principal del estudio.
Han creado un gel de apoyo para una mejor impresión de los órganos
«El reto de los materiales blandos, pensad en algo así como los ositos de gominolas, es que se colapsan por su propio peso cuando se imprimen y entran en contacto con el aire», explicó Feinberg. «Así que lo que hemos desarrollado es un método de impresión de estos materiales blandos dentro de un gel de apoyo. En esencia, es la impresión de un gel en el interior de otro gel, lo que nos permite posicionar con precisión el material blando, ya que está siendo impreso capa por capa».
Uno de los principales avances de la técnica, que han denominado FRESCO (por sus siglas en inglés, Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels), es que el gel de soporte puede ser facilmente eliminado por calentamiento a temperatura corporal, que no daña las moléculas biológicas delicadas o las células que han sido bioimprimidas. El siguiente paso de los investigadores, es incorporar células del corazón reales en estas estructuras de tejidos impresos en 3D, proporcionando una especie de andamio para ayudar a que se forme el tejido muscular contráctil.
Aquí os dejamos un vídeo para conozcáis un poco más sobre cómo funcionan estas impresoras y que podríamos conseguir con ellas:
La bioimpresión es un campo que crece continuamente, pero hasta la fecha, la mayoría de las impresoras 3D cuestan aproximadamente 100.000 euros, además requieren conocimientos muy especializados para hacerlas funcionar, lo que limita el margen de actuación. El equipo de Feinberg, sin embargo, ha sido capaz de poner en práctica su técnica en una gama de impresoras 3D que cuestan alrededor de 1000 euros y se utilizan con un software de código abierto.
«No sólo es el bajo coste, si no el uso de un software de código abierto, por lo que tenemos acceso a afinar los parámetros de impresión, optimizar lo que estamos realizando y maximizar la calidad de lo que estamos imprimiendo» dijo Feinberg. «Realmente nos ha permitido acelerar el desarrollo de nuevos materiales e innovar en este espacio».
A nosotros nos fascina la impresión de órganos en 3D, sobretodo si ya se realizan con células vivas, estamos ansiosos por seguir las investigaciones de este grupo y otros muchos que trabajan día a día en el tema, pero nos gustaría conocer tu opinión.
