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Esta nueva impresora 3D hace un oído, músculo y tejido de huesos con células vivas


Por primera vez, los científicos han utilizado una impresora 3D para producir piezas de tamaño natural de cuerpo y tejidos usando células vivas como 'tinta'. No sólo son grandes y lo suficientemente robustas para ser un reemplazo viable para la cosa real, cosa que bioprinters (impresoras biológicas) anteriores fallaron en hacer, sino que están personalizadas y funcionales.
"Pueden fabricar tejido estable, de escala humana y de cualquier forma deseada. Con desarrollo futuro, esta tecnología potencialmente podría ser utilizada para imprimir tejidos vivos y estructuras de órganos para implantes quirúrgicos" dijo uno de los investigadores detrás de la tecnología, Anthony Atala from the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine.

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Mientras que las bioprinters se han utilizado para imprimir replicas miniatura o más simples de órganos, incluyendo cerebros y tejidos del riñón esto para que científicos puedan llevar a cabo investigación sobre ellos en lugar de en los reales (animales de laboratorio en todo el mundo, regocíjense), hasta ahora, nadie ha sido capaz de imprimir algo grande, estable y lo suficientemente ' vivo' para actuar como un trasplante confiable.

Uno de los obstáculos más grandes ha sido el averiguar cómo mantener las células vivas mediante el proceso de impresión y cómo construir las estructuras que incorporan todas las cosas que mantienen a los órganos funcionando, como los vasos sanguíneos y estructuras vasculares para mantener el flujo de oxígeno.

"Las células simplemente no pueden sobrevivir sin una fuente de vasos sanguíneos que sea menor a 200 micras (alrededor de 0,1 cm), que es extremadamente pequeño" dijo Atala, añadiendo que esto ha sido el factor limitante para bioprinters en el pasado. "Es el alcance máximo. Y que no sólo para impresión, así es la naturaleza.

Atala y su equipo descubrieron cómo superar esto mediante la combinación de células vivas, extraídas de los recipientes de los trasplantes con tipos especiales de plásticos y geles que han sido diseñados para imitar el cartílago, músculo y tejidos biológicos. Estos materiales proporcionan la estructura que las impresiones 3D de partes del cuerpo necesitan mientras que son quirúrgicamente implantados, y una vez en lugar, los componentes de plástico y gel se deshacen, dejando solamente los materiales biológicos.

"Al mismo tiempo, las células secretan una matriz de soporte que ayuda a mantener la forma del implante," Arielle Duhaime-Ross explica. "Para el final de este proceso, las células se han reorganizado ellas mismas de una manera autosuficiente que niega la necesidad de materiales de apoyo."

Los investigadores demostraron su tecnología haciendo un oído, un hueso y estructuras de músculo utilizando células vivas extraídas de los seres humanos, conejos, ratones y ratas. Todavía están a prueba los implantes en seres humanos, pero cuando implantaron orejas de tamaño real debajo de la piel de ratones (sí, pobres ratones), las orejas conservaron su forma, crearon nuevo cartílago de apoyo y mantuvieron un suministro de sangre sana en dos meses.

Dos semanas después de que las ratas recibieron el tejido de células nerviosas impresas en 3D comenzaron a crecer alrededor de ellas, y en un periodo de cinco meses, algunos fragmentos de cráneo implantados en ratas habían formado nuevo tejido óseo con un suministro sanguíneo funcional. Es todavía muy temprano para la tecnología - y seguirán siendo hasta que el equipo pueda demostrar que funciona con humanos - pero las cosas se ven prometedoras.
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