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martes, 27 de octubre de 2015

Bioimpresión en 3D, nuevos avances para reconstruir el corazón

Las impresoras tradicionales en 3-D construyen objetos duros típicamente hechos de plástico o de metal y funcionan al depositar material en una superficie capa por capa para crear el objeto 3-D.

El trabajo de un equipo de investigadores de la Universidad Carnegie Mellon, en Pensilvania, Estados Unidos, podría algún día conducir a un mundo en el que ya no sean necesarios los trasplantes para reparar órganos dañados. Estos expertos tomaron imágenes de resonancia magnética de las arterias coronarias e imágenes en 3-D de corazones embrionarios y realizaron una bioimpresión en 3D de ellas "con una resolución sin precedentes y calidad de materiales muy blandos como colágenos, alginatos y fibrinas", explica Adam Feinberg, profesor de Ciencias de los Materiales e Ingeniería Biomédica de la Universidad Carnegie Mellon.

"Como lo demuestra de manera excelente el trabajo del profesor Feinberg en la bioimpresión, nuestros investigadores de CMU continúan desarrollando nuevas soluciones de este tipo a los problemas que pueden tener un efecto transformador en la sociedad", afirma Jim Garrett, decano de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Carnegie Mellon. "Deberíamos esperar ver que la bioimpresión en 3-D siga creciendo como una herramienta importante para un gran número de aplicaciones médicas", añade.

Las impresoras tradicionales en 3-D construyen objetos duros típicamente hechos de plástico o de metal y funcionan al depositar material en una superficie capa por capa para crear el objeto 3-D. La impresión de cada a capa requiere un soporte resistente de las capas inferiores, por lo que la impresión con materiales blandos como geles ha sido limitada.

"La impresión 3-D de 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 ingeniería de tejidos comunes como el colágeno o la fibrina", apunta TJ Hinton, estudiante de posgrado en Ingeniería Biomédica en la Universidad Carnegie Mellon y autor principal del estudio, que se publica este viernes en la revista 'Science Advances'.

"El reto con materiales blandos es que se colapsan bajo su propio peso cuando se imprimen en 3-D en el aire --explica Feinberg--. Así que hemos desarrollado un método de impresión de estos materiales blandos dentro de un soporte de material de baño. En esencia, es la impresión de un gel en el interior de otro gel, lo que nos permite posicionar con precisión el material blando, a medida que está siendo impreso capa por capa".

Uno de los principales avances de esta técnica, denominada FRESH (incrustación reversible sustentada por hidrogeles) es que el gel de soporte puede desvanecerse fácilmente y se elimina por el calentamiento a la temperatura del cuerpo, sin dañar las moléculas biológicas delicadas o las células vivas bioimpresas. Como paso siguiente, el equipo está trabajando en la incorporación de células del corazón reales en estas estructuras de tejidos impresos en 3-D, proporcionando una base para ayudar a formar músculo contráctil.

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