Con todos los avances en bioimpresión, existen claras limitaciones a las que se enfrentan la mayoría de los investigadores. Incluso con recreaciones avanzadas de órganos como un corazón en miniatura impreso en 3D funcional , todavía existe el problema de producir más rápido y en grandes volúmenes. Los investigadores de UC Berkeley pueden haber encontrado una posible solución en la criolitografía multicapa. Con un nuevo dispositivo, emplean bioimpresión paralela de tejido de órganos y ensamblan los órganos con congelación. Como resultado, incluso ayuda en el proceso de conservación, como sugiere el «crio» en el nombre, utilizando temperaturas de congelación después de que las capas se fusionan.
El proceso permite el desarrollo de huesos, diversos tejidos y órganos. En lugar de apilar capas de la manera tradicional de fabricación aditiva, el dispositivo funciona de manera un poco diferente. Los investigadores lo llaman criolitografía multicapa porque primero usa capas 2D y luego requiere ensamblarse en objetos 3D en una estación diferente usando temperaturas frías y el mecanismo de fusión. Como muestra el video, un brazo robótico transporta cada capa una vez que está completa y las apila por separado.
Además de desarrollar órganos, el equipo también cree que este método podría permitir alimentos con texturas novedosas. Esto podría ser importante para la población mayor, que puede tener problemas para tragar debido a complicaciones médicas. Estas texturas podrían ayudar a los pacientes con disfagia, permitiendo alimentos que se derritan en la boca y proporcionen nutrientes más fácilmente.
Ventajas de la criolitografía multicapa
Una de las principales ventajas de la criolitografía es el uso de un proceso más frío. Esto ayuda enormemente a la preservación de los tejidos, al mismo tiempo que es excelente para unir células. Este mismo aspecto podría hacerlo aplicable a la fabricación a escala industrial de alimentos congelados.
“ En este momento, la bioimpresión se utiliza principalmente para crear un pequeño volumen de tejido. El problema con la bioimpresión 3D es que es un proceso muy lento, por lo que no puede imprimir nada grande porque los materiales biológicos se deteriorarán cuando termine. Una de nuestras innovaciones es que congelamos el material a medida que se imprime, para que el material biológico se conserve y podamos controlar la velocidad de congelación ”, dijo Boris Rubinsky, profesor de ingeniería mecánica y coautor del artículo.
Otra ventaja de los sistemas de criolitografía es que explican las dificultades de imprimir material biológico. Aunque la mayoría de los objetos impresos en 3D son elementos rígidos como los termoplásticos, la bioimpresión a menudo se trata de hidrogeles y líquidos. Esto hace que la producción de materiales biológicos sea mucho más complicada, especialmente para grandes volúmenes. Así, las impresoras trabajan en combinaciones de superficies hidrófilas e hidrófobas que permiten el transporte de las capas 2D a medida que el brazo las mueve independientemente de las condiciones de gravedad.
Imagen destacada cortesía de UC Berkeley.
