BIOPRINTING 3D

Para empezar, se harán solo tejidos simples, como la piel, músculo, y partes cortas de vasos sanguíneos. Sin embargo, una vez los ensayos clínicos se completen, las impresoras empezarán a producir vasos sanguíneos para usar como injertos en procedimientos de cirugía de "bypass”.

Con más investigación, sería posible producir partes más grandes, más complejas del cuerpo. Por ejemplo, como la impresora tiene la capacidad de hacer tubos ramificados, la tecnología puede usarse para crear las redes de los vasos sanguíneos necesarios para sostener órganos impresos más grandes, como riñones, hígados, y aún corazones.

La bio-impresora fue construida por Invetech (Melbourne, Australia), bajo

contrato de Organovo (San Diego, CA, EU), creadores de la tecnología

propia de bio-impresión NovoGen.

Un grupo de investigadores de la Universidad de Washington, desarrolló un método para imprimir huesos a partir de un material artificial, pero muy similar  al tejido óseo. Según sus creadores, los experimentos se basaron en el modelo de una impresora para fabricar artículos de metal.

Esta tecnología podría servir para reparar lesiones dentales, o crear partes ó "andamios" de huesos dañados, a través de una impresión por capas. Los "andamios" se dejan secar y después de limpiarlos se hornean durante dos horas a 1.250º C. Esta pieza hará crecer nuevas células del hueso y después de cumplir su función se disuelve sin efectos negativos, aseguran los expertos. Ya se han logrado resultados prometedores con animales de laboratorio.

¿Y si en lugar de tinta o resinas usamos células? ¿Podremos hacer venas? Una vena es muy complicada pues tuene válvulas difíciles de hacer; pero hay una parte que consiste simplemente en un cilindro con un tipo de células en su interior y otro tipo en el exterior. Para muchas aplicaciones médicas ese simple tubo venoso -sin válvulas- es más que suficiente.

Hoy en día se imprimen esos tubos. La cabeza de la impresora se carga con

dos tipos de células que se imprimen sobre un «papel» de glucosa que sirve de

alimento a las células.

- Primera hoja, se imprime un círculo con sus dos tipos de células.

                 - Segunda hoja, otro círculo en el mismo sitio.

        Y así la tercera, la cuarta,…

Entonces ocurre algo extraordinario: las células se fusionan y como se han comido la glucosa, lo que queda es un cilindro que se puede extraer sin problemas. Un cilindro apto para reparar algunas venas.

El sistema funciona con una biotinta a base de una mezcla entre células e hidrogel que permite imprimir los materiales biológicos.

Una bioimpresora que imprime tejidos en tres dimensiones como piel y cartílago, para ser utilizados en implantes, es una de las nuevas tecnologías en medicina regenerativa que fue presentada en el Encuentro Mundial de Ciencias, organizado por la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) en Washington.

 

El proceso tiene varias etapas: la cabeza de impresión forma las células en gotas de contenido entre 10 mil y 30 mil células. Las gotas pasan a través del proceso de impresión de inyección de biotinta. La segunda cabeza de inyección se usa para depositar un hidrogel a base de azúcar usado como andamio, que no interfiere con las células y se adhiere a ellas. Una vez que la impresión se ha completado, la estructura es dejada durante un día o dos para permitir que las gotas se fusionen. Una vez que ha madurado, el hidrogel se retira desde el exterior y se extrae desde el centro como un trozo de hilo. Un sistema de calibración basado en láser, controlado por computadora, asegura que las células sean colocadas exactamente en la posición correcta y tome la forma en 3D.

"Imaginemos que se necesita un implante de cartílago de rodilla tras un accidente. Extraemos tejido de la zona que está lesionada, incubamos esas células para crear más células y una vez que ya estén maduras las introducimos en una tinta a base de hidrogel en un 99% que está dispuesta en un cartridge y las utilizamos para imprimir un nuevo cartílago en el tamaño necesario para cubrir la zona dañada. Estamos trabajando para que el material tenga un equilibrio y sea lo suficientemente moldeable y a su vez resistente".

Hasta ahora han creado tejidos como piel, cartílagos -orejas principalmente- y hueso. En el futuro el objetivo es reproducir órganos tan complejos como útero, arterias o un corazón. El próximo paso será crear un procedimiento de vascularización para estos órganos, necesario para la irrigación mediante vasos sanguíneos.

 "Esperamos ayudar a

muchas personas que necesitan un trasplante de órgano o tienen un problema de movilidad por el daño en algún disco de la columna".

Limitaciones y desafíos

Hasta ahora el equipo de la U. de Cornell ha aplicado la bioimpresora sólo en animales, especialmente en ratones y vacas. Aún no la han probado en pacientes. "Ahora el gran desafío es que el implante pueda ajustarse perfectamente y el nuevo tejido logre adherirse sin problemas y regenerarse".

Cuando este proceso se aplique en humanos no requerirá de inmunosupresores para evitar el rechazo del nuevo material, debido a que proviene de las células del propio paciente y no de un donante.

Los expertos esperan que en 20 años esto técnica se pueda masificar.

El futuro de la carne: impresión tridimensional y sin origen animal.

Las impresoras tridimensionales, que ya se usan para crear implantes, piezas de bicicleta e incluso réplicas de armas, pueden ser utilizadas, según la empresa Modern Meadow, para imprimir filetes de diseño que permitirían prescindir del matadero y del propio animal.

Según informó la Thiel Foundation en un comunicado, la inversión se tramitará a través del fondo Breakout Labs, que promueve las tecnologías revolucionarias y la innovación científica. 

Modern Meadow está desarrollando un nuevo enfoque para la producción de carne y cuero que está basado en los últimos avances en ingeniería de tejidos y "no causa daño a los animales", señala el comunicado, en un claro guiño a potenciales consumiodores ahora vegetarianos.

"Combinando medicina regenerativa con impresión 3D imaginan una solución económica y compasiva a problemas globales", indicó Lindy Fishburne, directora ejecutiva de Breakout Labs.
Los científicos ya han hecho avances en la creación de bioimpresiones para medicina regenerativa de órganos y la creación de carne sería algo más sencillo.
La carne tomaría forma, primero en la pantalla de un ordenador para luego pasar al mundo real mediante la colocación de proteínas en estructuras de tejidos animales en la impresora.
Este avance "puede proveer una fuente sostenible de proteína animal para consumidores de todo el mundo", indica la fundación de Thiel, que ya ha hecho otras inversiones extravagantes como en una Isla Utópica o para que Estudiantes Excelentes no vayan a la Universidad.

Aunque Breakout Labs, no ha hecho público el monto concreto de la inversión, sus ayudas siempre oscilan entre 250.000 y 350.000 dólares