Imprimiendo tejidos biológicos complejos

Un bioingeniero de la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA ), ha desarrollado una técnica que utiliza una impresora 3D especialmente adaptada para construir biomateriales terapéuticos a partir de múltiples materiales. El avance podría ser un paso hacia la impresión de tejidos artificiales complejos para su uso en trasplantes y otras cirugías.

La técnica utiliza un proceso basado en la luz llamado estereolitografía y aprovecha una impresora 3D personalizada que tiene dos componentes clave. El primero es un chip microfluídico hecho a medida, una plataforma pequeña y plana de tamaño similar a un chip de ordenador, con múltiples entradas para cada material diferente. El otro componente es un microespejo digital, una matriz de más de un millón de pequeños espejos que se mueven independientemente.

El proceso es el primero en utilizar múltiples materiales para bioimpresión estereolitográfica automatizada. En el estudio solo se utilizaron 4 materiales diferentes, aunque los autores aseguran que se podrían utilizar tantos como se requieran.

Los investigadores utilizaron diferentes tipos de hidrogeles, materiales que, después de pasar por la impresora, forman la base para que los tejidos crezcan. Los microespejos dirigen la luz sobre la superficie de impresión, y las áreas iluminadas indican el contorno del objeto 3D que se está imprimiendo. La luz también desencadena enlaces moleculares en los materiales, lo que hace que los geles se solidifiquen. A medida que se imprime el objeto 3D, la matriz de espejo cambia el patrón de luz para indicar la forma de cada nueva capa.

Tras probar con estructuras sencillas, se imprimieron estructuras complejas en 3D imitando tejido muscular y tejido conectivo muscular/esquelético. También se imprimieron modelos de tumores con redes de vasos sanguíneos con el objetivo de utilizarlos para el estudio del cáncer. Todavía no se ha probado con personas, por ahora solo se han trasplantado estas estructuras en ratas y ha sido todo un éxito.