La bioingeniería se ha vuelto cada vez más compleja y articulada. Usando nada más que luz y tinta Bio, los científicos pudieron imprimir directamente una estructura similar a un oído humano debajo de la piel de los ratones.
El equipo utilizó un oído sano como modelo e imprimió un oído 3D a partir de una imagen especular de él (capa de tejido sobre capa de tejido) directamente en la parte posterior de un mouse.
Todo sin un solo corte quirúrgico.
Si está pensando que es algo inquietante, no puedo culparlo: sin embargo, la prueba de concepto es sorprendente. El equipo demostró que es posible construir o reconstruir capas de tejido, incluso las complejas, como un oído, sin ningún implante quirúrgico.
Esto significa que algún día será posible reparar un oído u otro daño en el tejido genético o lesionado directamente en el sitio de la lesión. Solo vi cosas así en Star Trek, y las consideré entre las más avanzadas.
Bioimpresión 3D, impresión con luz.
La tecnología, la bioimpresión 3D basada en el tratamiento de luz digital (DLP), ha ganado mucha atención durante la última década debido a su versatilidad. En este interesante articulo de insiders encontrarán un compendio exhaustivo del tema y su etapa de arte.
La idea básica es inyectar células que contienen bioenlace en el tejido dañado, luego iluminar estos "moldes" para "activar" las células en la bio tinta. Dependiendo del tipo de célula, pueden reparar los hilos vertebrales, las fibras nerviosas o los vasos sanguíneos dañados.
en este estudio, publicado la semana pasada en Science Advances, el equipo dio un paso adelante en la técnica. Utilizando un diseño asistido por computadora, diseñaron múltiples formas e ingresaron datos en un dispositivo digital que generó una "matriz" infrarroja.
Estos rayos penetran en los tejidos y prácticamente los construyen desde el interior.
En 20 segundos, el equipo pudo generar la forma básica de un oído humano en un ratón vivo. El oído impreso en 3D ha mantenido su estructura sofisticada durante más de un mes.
Sin escalpelos
Destaco la importancia fundamental de estos estudios, porque la necesidad de intervenciones quirúrgicas es el límite actual real de la ingeniería de tejidos.
La mayoría de los prototipos de tela. impreso en 3D hoy está construido dentro del laboratorio, donde los científicos pueden mantener un control más directo sobre el crecimiento de los tejidos.
Todos los enfoques intentados tienen una cosa en común: finalmente requieren cirugía. El tejido debe extraerse quirúrgicamente e insertarse en el sitio dañado, y la cirugía puede dañar el implante y los tejidos circundantes. ¿Las consecuencias? Desde largas estadías en el hospital hasta la repetición de cirugías, hasta la extracción de implantes.
varita mágica
En el nuevo enfoque cubierto por esta publicación, dije que los científicos han usado la "luz" para imprimir una oreja en 3D con bio tinta. Al igual que para ciertas restauraciones dentales, la luz se usa para "activar" las células de bio tinta y para polimerizar. Por lo tanto, de hecho, un nuevo tejido puede imprimirse directamente en otro, o incluso debajo de la piel.
Convencionalmente, la luz ultravioleta o azul se usa para ayudar a la bioimpresión, pero tiene poca capacidad de penetrar en los tejidos. Y también puede causar daños, quemaduras en los tejidos nacientes y circundantes.
La luz infrarroja puede activar el bioenlace y brillar profundamente en los tejidos. Dado que es posible ajustar diferentes patrones espaciales de luz para activar la tinta biológica de una manera diferente, tanto dentro de una capa como entre las capas, el equipo ha utilizado la luz como un cincel real.
En la primera prueba, en solo 15 segundos, el equipo imprimió una sola capa de estructuras en forma de concha en el exterior del cuerpo. Luego comenzaron a imprimir en 3D una amplia variedad de formas: un pastel de tres capas, un hombre de pan de jengibre (no es broma), una estrella de mar y más.
Impresión 3D dentro del cuerpo
Después de varias pruebas, el equipo apuntó al gran objetivo: imprimir en 3D una tela directamente EN el cuerpo. "Es un poco más difícil", explican los investigadores, porque el nivel de oxígeno dentro de un organismo vivo puede inhibir el efecto de reticulación, lo que significa que la tinta puede no volverse sólida ".
La conclusión es que el equipo ha encontrado las longitudes de onda adecuadas. Y al final, generó un modelo de oreja para imprimir en 3D, luego lo llenó de condrocitos, células que conforman la estructura del cartílago de la oreja.
¿Una mejor manera de sanar?
Construir nuevos tejidos no es lo único que puede hacer la tecnología. Las telas también se pueden reparar. En un estudio adicional, el equipo descubrió que el mismo enfoque puede curar lesiones graves.
En otra prueba, el equipo imprimió un andamio que contenía células en ratones que sufrían lesiones musculares, y utilizó luz para activar el tejido impreso. En 10 días, los ratones "mostraron un cierre significativo de la herida" en comparación con un grupo de control.
Poniendolo todo junto: Es la primera vez que los científicos han podido regenerar tejidos dentro del cuerpo, mientras promueven la curación de heridas, sin ninguna cirugía.
Claro, hay un largo camino entre "imprimir en 3D una oreja humana en la parte posterior de un ratón" y "regenerar una oreja herida", pero el estudio muestra que es posible.
