Tendencias21
Fabrican diversos tipos de tejido usando una impresora de inyección y biotintas

Fabrican diversos tipos de tejido usando una impresora de inyección y biotintas

Un equipo de científicos alemanes ha conseguido producir diversos tipos de tejido con una impresora de inyección y unos líquidos transparentes (biotintas), constituidos por compuestos de matriz de tejido natural y de células vivas. El avance supone un nuevo paso hacia un potencial método de fabricación de tejidos y órganos a la carta, aunque aún quedan importantes retos por superar.

Fabrican diversos tipos de tejido usando una impresora de inyección y biotintas

Imprimir tejidos y, en un futuro, poder imprimir órganos. Suena a ciencia ficción, pero investigadores alemanes ya han conseguido producir diversos tipos de tejido con una novedosa tecnología muy similar a la de la clásica impresora de oficina.

La necesidad de órganos para trasplantes suele ser urgente, pero éstos muchas veces no llegan a tiempo. Por otra parte, diversas enfermedades críticas pueden tratarse con éxito mediante la sustitución de células o de tejidos.
Por eso, hay grupos científicos que se esfuerzan por mejorar métodos y procedimientos de producción artificial de estos elementos.

Hemos sabido de logros sorprendentes en este sentido, como el alcanzado en abril por bioingenieros del Brigham and Women’s Hospital (BWH) de EEUU, que consiguieron crear, en parte con materiales de origen humano, tejido cardiaco artificial capaz de imitar las funciones de los tejidos naturales del corazón; o el de las científicas del Hospital Infantil de México (HIM) que, mediante un cultivo de células del paciente, lograron reponer uretra y vagina tras formar estos órganos.

Imprimir diversos tipos de tejidos

La nueva técnica, de los científicos del Instituto Fraunhofer de Inteniería Interfacial y Biotecnología (IGB) de Stuttgart (Alemania), podría jugar un papel determinante en este campo. La herramienta usada por estos investigadores nos es muy familiar en las oficinas: la impresora de inyección.

La combinación de un aparato de este tipo con unas tintas especiales ha sido lo que ha obrado el “milagro”. Los científicos lograron desarrollar unas biotintas que pueden imprimirse. Se trata de líquidos transparentes constituidos por compuestos procedentes de matriz de tejido natural y de células vivas; y una base de un material biológico bien conocido: la gelatina, que se obtiene a partir del colágeno procedente del tejido conectivo.

Los investigadores modificaron químicamente el comportamiento de las biotintas para poder imprimir las moléculas biológicas que éstas contienen. Así, en lugar de gelificar como la gelatina corriente, las biotintas permanecen fluidas durante la impresión.

Sólo después de ser irradiadas con luz ultravioleta, sus moléculas se entrecruzan para dar lugar a hidrogeles, que son polímeros que contienen gran cantidad de agua, pero que al mismo tiempo son estables en entornos acuosos y cuando son calentados por encima de los 37ºC fisiológicos.

Además, los científicos han logrado controlar dicha modificación química para que las biotintas, al ser irradiadas, den lugar a geles con diversos grados de fuerza y dilatación. Así, pueden imitar las propiedades de distintos tejidos naturales, desde el duro cartílago hasta el tejido adiposo suave.

Las materias primas sintéticas están tan logradas que pueden sustituir a las matrices extracelulares‎ naturales, que son los conjuntos de materiales extracelulares que forman parte de un tejido, para ser pobladas por células naturales.

Su parecido con los materiales originales promueve en estas células “el comportamiento de autoorganización necesario para formar un modelo de tejido funcional”, afirma Kirsten Borchers, una de las responsables de la investigación, en un comunicado del Instituto Fraunhofer.

“Estamos concentrándonos en este momento en la variante “natural” para mantenernos cerca del material original. Incluso si el potencial para los hidrogeles sintéticos es grande, aún necesitamos aprender mucho sobre las interacciones entre las sustancias artificiales y las células del tejido natural”, añade Borchers.

Mejorar la impresión

Las impresoras del laboratorio de Stuttgart tienen mucho en común con las de oficina convencionales: los depósitos y los chorros de tinta son todos iguales. Las diferencias se notan sólo bajo una atenta inspección.

Por ejemplo, el calentador con que se establece la temperatura adecuada de las biotintas, que se encuentra en el recipiente de éstas. Además, el número de chorros y depósitos es más pequeño en estas impresoras que en las de oficina.

«Nos gustaría aumentar el número de éstos en cooperación con la industria y otros Institutos Fraunhofer, para poder imprimir de forma simultánea utilizando varias tintas con diferentes células y matrices. De esta manera, podríamos conseguir replicar estructuras complejas y de diferentes tipos de tejidos «, explica Borchers.

El reto del momento

El gran reto en estos momentos es la producción de tejido vascularizado, es decir, tejido con su propio sistema de vasos sanguíneos, por el que circularían los nutrientes que el tejido necesita. El IGB está trabajando en esto junto con otros socios, en el marco del Proyecto ArtiVasc 3D, apoyado por la Unión Europea.

El núcleo de este proyecto es una plataforma tecnológica para generar vasos sanguíneos finos de materiales sintéticos, y crear de esta forma la primera piel artificial con su tejido adiposo subcutáneo.

«Este paso será muy importante para la impresión de tejidos u órganos enteros en el futuro. Sólo una vez que tengamos éxito con la producción de un tejido que se nutra a través de un sistema de vasos sanguíneos se hará factible la impresión de estructuras de tejidos más grandes», concluye Borchers.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Descubren una extraña combinación de minerales en las muestras lunares de la misión Chang'e-5 de China 9 febrero, 2024
    Los minerales antiguos y nuevos identificados en las muestras lunares traídas por la misión Chang'e-5 de China están ayudando a los científicos a comprender mejor la historia de la Luna: ahora, los especialistas han descubierto más propiedades del sexto nuevo mineral lunar, llamado Changesite-(Y). Además, otros compuestos hallados, la seifertita y la stishovita, pueden coexistir […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los robots que atienden a pacientes llegan a los hospitales 9 febrero, 2024
    Robots diseñados para brindar comodidad a los pacientes de edad avanzada y aliviar su ansiedad, han sido probados con éxito en un hospital de París: saludan, responden a preguntas, comprenden conversaciones grupales y apoyan las tareas de enfermería.
    Redacción T21
  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un asteroide habría explotado sobre la Antártida hace unos 2,5 millones de años 7 febrero, 2024
    Un asteroide se desintegró sobre el continente antártico hace aproximadamente 2,5 millones de años: la evidencia proviene de un análisis químico de más de 100 pequeños trozos de roca extraterrestre, que se han preservado dentro de las enormes capas de hielo. Hasta el momento, solo se conocen otros dos eventos de explosiones aéreas antiguas en […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean la primera niña de inteligencia artificial del mundo 7 febrero, 2024
    La primera niña IA del mundo ha sido creada por científicos chinos, que la han dotado de emociones e intelecto y de la capacidad de aprender de forma autónoma. Se comporta como si tuviera tres o cuatro años y representa un avance significativo para el campo de la inteligencia artificial general.
    Redacción T21
  • Oponerse a la regulación de los pesticidas no es la solución al problema de los agricultores 7 febrero, 2024
    Los agricultores que se movilizan en España y Europa se oponen con firmeza a las nuevas regulaciones europeas en materia de pesticidas, lo que representa una amenaza mayor para la salud pública que tener una central nuclear al lado de casa: estos químicos han costado miles de vidas y enfermos crónicos, al tiempo que han […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia