Aunque los días de los órganos totalmente impresos en 3D aún no han llegado, cada día los investigadores médicos se acercan más. Anteriormente, la Universidad de Tel Aviv desarrolló un corazón impreso en 3D funcional en miniatura, mientras que empresas como BioLife3D están llevando a cabo experimentos con varios tipos de parches cardíacos. Aunque, investigadores de múltiples universidades están abordando otra línea de desarrollo de tejido cardiovascular. Su método para la impresión de órganos SLA les ha permitido convertir el tinte de alimentos en una red de vasos similares a los del cuerpo humano.
Como con la mayoría de estos experimentos, el equipo estaba utilizando la nueva herramienta más común de la bioimpresión: los hidrogeles. Utilizando un método que los investigadores denominaron «SLATE» (aparato de estereolitografía para la ingeniería de tejidos), mezclaron el colorante alimentario con hidrogel cuando entró en contacto con la fuente de luz. De esta manera, el equipo pudo crear pulmones falsos con la capacidad de oxigenar la sangre y pulsar sin abrirse. El diseño actuó funcionalmente como una red de «sacos de aire alveolares».
Además de simplemente crear modelos externos, también probaron las estructuras que contienen células hepáticas implantadas en ratones. Los tejidos contenían compartimentos separados para vasos sanguíneos y células hepáticas a medida que ingresaban en ratones con lesión hepática crónica. Las células del hígado sobrevivieron y se adaptaron a la biología de los roedores.
Impresión de órganos de pizarra
“ El cuerpo contiene varias redes de ‘tuberías’ que llevan nutrientes y eliminan los desechos de los órganos de nuestro cuerpo ” , dice Kelly Stevens, profesora asistente y coautora del estudio, de la Universidad de Washington. “ Muchas de estas redes de tuberías en el cuerpo están enredadas, por lo que ha sido muy difícil para los científicos replicarlas mediante impresión 3D. Este nuevo método nos permite crear múltiples redes entrelazadas de tuberías en tejidos impresos en 3D. Nos sorprendió ver la complejidad estructural de las características que podíamos imprimir con este nuevo método. »
Este nuevo método de impresión de órganos SLA permite una libertad de control que los métodos anteriores no conocían. Introduce tamaños de píxeles que van desde 10 a 50 micrones, lo que le da un buen nivel de control por capa. Aquí es también donde entran en juego los tintes alimentarios. Los tintes alimentarios absorben la luz azul y estos fotoabsorbentes limitan la solidificación a una capa muy fina. Como resultado, produce hidrogeles suaves y biocompatibles con una intrincada arquitectura interna en cuestión de minutos.
» Además, nuestros órganos contienen en realidad redes vasculares independientes, como las vías respiratorias y los vasos sanguíneos del pulmón o los conductos biliares y los vasos sanguíneos del hígado » , añadió el bioingeniero Jordan Miller de la Universidad de Rice. La nuestra es la primera tecnología de bioimpresión que aborda el desafío de la multivascularización de manera directa e integral. »
El método de impresión de órganos podría agilizar drásticamente el mercado de la donación y ayudar a miles de pacientes necesitados. Además, parece que Miller es un campeón de larga data de la impresión 3D de código abierto. Como tal, todos los datos de origen de los experimentos en el estudio científico publicado están disponibles gratuitamente . Lo mismo ocurre con los archivos imprimibles en 3D necesarios para construir el aparato de impresión de estereolitografía.
Imagen destacada cortesía de Rice University. Los artículos completos también están disponibles aquí .
