SALUD Y MEDICINA


La bioimpresión de órganos respira aire fresco

09/05/2019

CATEGORíA: Avances médicos MARCA: Rice University



Otro obstáculo superado para la impresión 3D de órganos de reemplazo: bioingenieros de la Rice University consiguen imprimir un pulmón capaz de respirar


Una avanzada técnica de bioimpresión ha permitido un modelo de hidrogel de un saco de aire que imita a los pulmones en el que las vías aéreas suministran oxígeno a los vasos sanguíneos circundantes.

 

El trabajo ha sido dirigido por los bioingenieros Jordan Miller de la Rice University y Kelly Stevens de la University of Washington (UW) e incluyó a 15 colaboradores de Rice, UW, Duke University, Rowan University y Nervous System, una firma de diseño en Somerville, Massachusetts.

 

"La ingeniería de tejidos ha luchado para conseguir esto durante una generación", afirma Stevens. "Con este trabajo, ahora podemos preguntarnos: 'Si podemos imprimir tejidos que se vean y ahora incluso respiran como los tejidos sanos de nuestros cuerpos, ¿también se comportarán funcionalmente más como esos tejidos?' Esta es una pregunta importante, porque qué tan bien las funciones de un tejido bioimpreso afectarán el éxito que tendrá como terapia".

 

El objetivo de la bioimpresión de órganos sanos y funcionales es impulsado por la necesidad de trasplantes de órganos. Solo en los Estados Unidos, más de 100.000 personas se encuentran en las listas de espera para trasplantes, y las que eventualmente reciben órganos de donantes aún enfrentan toda una vida de medicamentos supresores del sistema inmunitario para prevenir el rechazo de órganos. La bioimpresión ha atraído un gran interés en la última década porque, en teoría, podría abordar ambos problemas permitiendo a los médicos imprimir órganos de reemplazo a partir de las propias células de un paciente. Se podría desplegar un suministro listo de órganos funcionales para tratar a millones de pacientes en todo el mundo.

 

 

Las capas se imprimen a partir de una solución líquida de prehidrogel que se convierte en sólido cuando se expone a la luz azul. Un proyector de procesamiento de luz digital ilumina la luz desde abajo, mostrando cortes secuenciales en 2D de la estructura en alta resolución, con tamaños de píxeles de 10 a 50 micrones. Con cada capa solidificada a su vez, un brazo elevado eleva el gel 3D en crecimiento lo suficiente para exponer el líquido a la siguiente imagen del proyector. La idea clave de Miller y Bagrat Grigoryan, un estudiante graduado de Rice y coautor principal del estudio, fue la adición de colorantes alimentarios que absorben la luz azul. Estos fotoabsorbentes limitan la solidificación a una capa muy fina. De esta manera, el sistema puede producir geles suaves, a base de agua y biocompatibles con una arquitectura interna intrincada en cuestión de minutos.

 

Las pruebas de la estructura que simula el pulmón mostraron que los tejidos eran lo suficientemente resistentes como para no estallar durante el flujo sanguíneo y la "respiración" pulsátil, una entrada y salida rítmicas de aire que simulaban las presiones y frecuencias de la respiración humana. Las pruebas encontraron que los glóbulos rojos pueden tomar oxígeno a medida que fluyen a través de una red de vasos sanguíneos que rodean el saco de aire de "respiración". Este movimiento de oxígeno es similar al intercambio de gases que se produce en los sacos de aire alveolar de los pulmones.

 

Más información en www.rice.edu

 

Volver al listado

PUBLICIDAD