La velocidad importa, especialmente cuando se trata de curar heridas y regenerar tejidos. Un equipo de investigadores acaba de lograr un gran avance en la medicina regenerativa al desarrollar un sistema de bioimpresión 3D que funciona diez veces más rápido que los métodos tradicionales. Y eso es solo el comienzo.
El desafío de la velocidad en la bioimpresión 3D
La impresión 3D de tejido humano siempre ha sido un proceso increíblemente lento. Grado de dificultad: construye un castillo de naipes con las manos atadas a la espalda. El principal problema es que cada celda debe colocarse con precisión milimétrica y el más mínimo error puede dañarlas irreparablemente.
Los investigadores de la Penn State University encontraron una solución realmente interesante. el profesor Ibrahim Özbolat, que dirige el estudio, tuvo una intuición: en lugar de trabajar con células individuales, ¿por qué no utilizar pequeños “grupos de células” llamados esferoides? Es el equivalente a utilizar bloques prefabricados en lugar de ladrillos individuales: después de todo, los esferoides replican más fielmente la densidad celular de nuestro cuerpo.
Bioimpresión, la tecnología que acelera el futuro
El corazón de esta innovación es un sistema llamado HITS-Bio (Sistema integrado de fabricación de tejidos de alto rendimiento para bioimpresión).
El equipo desarrolló un conjunto de 16 boquillas (4x4) que se mueven en tres dimensiones y manejan múltiples esferoides a la vez. Es como tener 16 cirujanos microscópicos trabajando en perfecta sincronía. Una especie de robot industrial para montar un coche, pero en miniatura e infinitamente más preciso.
Esta técnica […] permite la bioimpresión de tejidos de forma extremadamente rápida, mucho más rápida que las técnicas existentes, manteniendo al mismo tiempo una alta viabilidad celular.
Ibrahim Özbolat, Penn State University
Resultados que hablan por sí solos
Los números son impresionantes. Un bloque de un centímetro cúbico, compuesto por aproximadamente 600 esferoides de células cartilaginosas, Se completa en menos de 40 minutos. Solía tomar días enteros.
¿La prueba de fuego? El experimento con una rata. El equipo utilizó HITS-Bio durante la cirugía para aplicar directamente la biotinta enriquecida con esferoides a una herida del cráneo. Con la ayuda de la tecnología de microARN para controlar la expresión genética, guiaron perfectamente a los esferoides para que se transformaran en tejido óseo.
D Hasta 1 cm3 de tejido cartilaginoso escalable impreso con biotinta y ~600 esferoides.
Hacia un futuro de órganos impresos
Profesor Ozbolat y su equipo no se detiene ahí. El próximo objetivo es aún más ambicioso: escalar la tecnología para crear tejidos más complejos. ¿El mayor desafío? Incorporar la impresión de vasos sanguíneos, elemento imprescindible para la creación de tejidos trasplantables.
Si logran superar este obstáculo, el sueño de imprimir órganos completos como el hígado o pulmones se hará realidad. Con la bioimpresión tendremos una auténtica fábrica de repuestos para el cuerpo humano que utiliza nuestras propias células en lugar de metal y plástico.
La investigación fue publicada en la revista. Nature Communications (te lo enlazo aqui), y representa un paso de gigante hacia el futuro de la medicina regenerativa. Como diría un famoso doctor holograma de Star Trek: "Especifique la naturaleza de la emergencia médica". Bueno, ahora podríamos responder: “No hay emergencia, gracias: tenemos la impresora”.
