Materiales sintéticos con propiedades de tejidos vivos

Si bien la perspectiva de las impresoras 3D de inyección para tejidos biológicos y órganos de reemplazo tiene muchas aplicaciones, los investigadores de la Universidad de Oxford han ido en una dirección ligeramente diferente con la creación de una impresora 3D personalizada capaz de producir materiales sintéticos que tienen algunas de las propiedades tejidos vivos. En lugar de réplicas de repuesto para órganos dañados, los nuevos materiales podrían ser utilizados para la administración de fármacos o el reemplazo de los tejidos dañados en el interior del cuerpo humano.

Los nuevos materiales impresos en 3D en forma de “redes de gota”, que están formados por miles de gotas de agua conectadas, encapsuladas dentro de películas de lípidos. Los lípidos son moléculas de origen natural, cuya función principal es el almacenamiento de energía biológica, señalización y como componentes estructurales de las membranas celulares. Los investigadores afirman que, debido a que las redes de gotitas no contienen un genoma y no se replican, no tienen algunos de los problemas encontrados en otros métodos artificiales de creación de tejidos, tales como los que utilizan células madre .

“No estamos tratando de hacer que los materiales que se asemejan fielmente los tejidos, sino más bien estructuras que puedan llevar a cabo las funciones de los tejidos”, dijo el profesor Hagan Bayley de la Universidad de Oxford, Departamento de Química, quien dirigió la investigación. “Hemos demostrado que es posible crear redes de decenas de miles de gotas conectadas. Las gotitas se pueden imprimir con poros de proteínas para formar vías a través de la red que imitan los nervios y son capaces de transmitir señales eléctricas desde un lado de una red a la otra. ”

De unos 50 micrones de diámetro, cada gota es alrededor de cinco veces más grande que las células vivas, pero los investigadores creen que debería haber ningún problema para hacerlas más pequeños. Las redes de gota también se mantienen estables durante semanas.

“Por el momento hemos creado redes de hasta 35.000 gotas, pero el tamaño de la red que podemos hacer es realmente sólo limitado por el tiempo y dinero”, añadió el profesor Bayley. “Para nuestros experimentos hemos utilizado dos tipos diferentes de gota, pero no hay razón por la que no podía utilizar 50 o más tipos diferentes.”

La impresora es incluso capaz de producir redes de gotas diseñadas para plegarse en formas diferentes después de la impresión. Este plegado se basa en las diferencias de concentración osmótica que generan la transferencia de agua entre las gotas y permite la creación de formas, tales como una bola hueca, que no pueden ser obtenidas mediante impresión directa.

“‘Hemos creado una forma escalable de producción de un nuevo tipo de material ligero”, dijo Villar. “Las estructuras impresas en principio, podrían emplear la mayor parte de la maquinaria biológica que permite el comportamiento sofisticado de células y tejidos vivos.”

El informe del equipo, titulado “A Tissue-Like Printed Material”, aparece en la revista Ciencia

Fuente: Universidad de Oxford

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