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Tecnologías disruptivas: Bioimpresión 3D de órganos.

16 agosto, 2019 Agrobioteg

En la década de los 80´s, Charles W. Hull inventó la primera impresora 3D que utilizaba un método de manufactura llamado estereolitografía, en donde se deposita capa por capa un fotopolímero, que al ser expuesto a luz ultravioleta, se endurece.

 

Esta tecnología fue comercializada por la empresa llamada 3D Systems Inc, de la que Charles W. Hull es fundador. En un principio, esta tecnología se empleó en ingeniería, arquitectura y diseño industrial, posteriormente se abrió paso en otros campos de conocimiento como la medicina.

La bioimpresión de órganos mediante impresoras 3D es una tecnología que hasta hace algunos años pertenecía a la ciencia ficción. Sin embargo, en años recientes se han logrado importantes avances en este campo. Cabe destacar que en las impresoras 3D convencionales se emplean materiales plásticos y algunos metales, sin embargo, para la impresión de órganos se pueden utilizar materiales de origen biológico, es decir, células y algunas biomoléculas, que incluso pueden provenir del paciente que requiere el órgano.

Unos de los primeros grupos de investigadores en incursionar en la bioimpresión de órganos  fue el de la Universidad de Northwestern, quienes desarrollaron ovarios funcionales mediante una impresora 3D. Para este desarrollo se utilizó una matriz de Biogel hecha a base de colágeno, misma que se rellenó con folículos ováricos. Posteriormente, estos ovarios se implantaron en hembras de ratón que lograron reproducirse con normalidad. Además, estos ovarios presentan (o muestran) el potencial de corregir anomalías relacionadas con la pérdida de la función ovárica y tener mejores resultados que las terapias hormonales suministradas actualmente.

La empresa Organovo de California, Estados Unidos, logró imprimir capas de un hígado, sentando las bases para poder imprimir órganos completos. Cellink, una startup sueca fundada en el 2016, es capaz de producir piel, orejas, células del hígado, células beta que proporcionan la insulina. Su tecnología se basa en la combinación de un hidrogel con materiales naturales y sintéticos que posteriormente se moldean con una impresora 3D, se  le añaden células del paciente y se deja reposar durante algunos días.

Otro caso fue el del equipo de investigadores de la Universidad Carnegie Mellon, quienes desarrolló una versión avanzada de la tecnología Freeform Reversible Embedded of Suspended Hydrogels (FRESH), que utiliza un enfoque de impresión integrado mediante el uso de un gel de soporte temporal, mismo que hace posible imprimir estructuras complejas utilizando colágeno. En el pasado los materiales blandos eran difíciles de imprimir  y solo contaban con unas pocas capas de altura. Para vencer este reto, los investigadores de esta universidad mejoraron esta tecnología incorporando un cambio de pH que impulsa el auto ensamblaje de colágeno.

Con esta tecnología se logró imprimir con alta precisión componentes del corazón, desde pequeños vasos sanguíneos, hasta válvulas y ventrículos. Los componentes del corazón impresos con la tecnología FRESH se basaron en resonancia magnética humana y reprodujeron con precisión la estructura anatómica específica del paciente. La tecnología FRESH fue licenciada a la empresa FluidForm, que está comercializando el gel de soporte de bioimpresión LifeSupport (TM), mismo que permite a los investigadores de todo el mundo acceder a bioimpresiones 3D de alto rendimiento de colágeno, células y una amplia gama de biomateriales.

Sin embargo, los desafíos persisten, como la generación de miles de millones de células necesarias para imprimir en 3D tejidos más grandes, lograr el escalamiento industrial y el proceso regulador aún no definido para el ámbito clínico. Lo anterior es una gran área de oportunidad para empresas y/o emprendedores que se desenvuelven en sectores afines y puedan proveer soluciones aplicables.

 

Si cuentas con algún proyecto o investigación con potencial para impactar en el campo de la bioimpresión, acércate con nosotros, en Agrobioteg impulsaremos tus ideas para llevarlas al siguiente nivel.


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