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Biomedicina

La impresión en 3D consigue vasos sanguíneos

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Hasta ahora, los tejidos artificiales siempre siempre habían carecido de este ingrediente clave

  • por Susan Young | traducido por Lía Moya
  • 07 Marzo, 2014

Foto: Investigadores de Harvard demuestran su método para crear parches de tejido vascular mediante la impresión con tintas cargadas de células en patrón en zigzag a capas.

En lo que podría ser un avance crítico para la creación de órganos artificiales, investigadores de la Universidad de Harvard (EEUU) afirman haber creado un tejido entrelazado con vasos sanguíneos.

Gracias a una impresora 3D con cuatro cabezales creada específicamente para ellos y una tinta "que desaparece", la científica de los materiales Jennifer Lewis y su equipo han creado un parche de tejido que contiene células de piel y material biológico estructural entretejido con formaciones similares a los vasos sanguíneos. El equipo ha presentado el trabajo en la revista Advanced Materials, donde explican que el tejido se fabrica primero mediante impresión en 3D para incluir vasos sanguíneos potencialmente funcionales incrustados entre múltiples tipos de células distintos.

En los últimos años, los investigadores han hecho grandes progresos a la hora de crear tejidos y estructuras parecidas a los órganos en el laboratorio. Finos tejidos artificiales, como una tráquea cultivada partiendo de las propias células del paciente, ya se están usando para tratar a los enfermos (ver "Una fábrica de tráqueas"). En otros ejemplos más preliminares, los científicos han demostrado que determinadas condiciones de cultivo pueden forzar a las células madre a crecer para formar estructuras autoorganizadas que se parecen a un cerebro en desarrollo, un trozo de hígado o parte de un ojo (ver "Investigadores cultivan tejidos de cerebro humano en 3D", "Creado un hígado rudimentario partiendo de células madre" y "Cultivando ojos"). Pero, independientemente del método de construcción, todos los proyectos de regeneración se han chocado con el mismo muro a la hora de intentar construir tejidos más gruesos y complejos: la falta de vasos sanguíneos.

El grupo de Lewis ha resuelto el problema a través de la creación de estructuras huecas en formas de tubo dentro de una malla de células impresas gracias a una "tinta" que se vuelve líquida al enfriarse. El tejido se construye en la impresora 3D mediante capas. Una tinta con base de gelatina funciona como matriz extracelular, la mezcla estructural de proteínas y otras moléculas biológicas que rodean las células en el cuerpo. Otras dos tintas contenidas en el material de gelatina y células de piel de ratón o humanas. Todas estas tintas son lo suficientemente viscosas para mantener su estructura tras ser depositadas por la impresora.

Una tercera tinta con un comportamiento contrario a la intuición sirve para crear los tubos huecos. Esta tinta tiene la consistencia de una gelatina a temperatura ambiente, pero cuando se enfría se vuelve líquida. El equipo imprimió hilos de esta tinta entre las demás. Tras enfriar el parche de tejido impreso, los investigadores aplicaron un ligero vacío para retirar la tinta especial, dejando canales vacíos dentro de la estructura. Entonces las células que suelen forrar las paredes de los vasos sanguíneos en el cuerpo se podrán infundir en los canales.

Construir tejidos u órganos de sustitución para los pacientes es un objetivo aún lejano, pero uno que el equipo ya sopesa. "Creemos que es un paso fundacional, y será esencial para la impresión y regeneración de órganos", explica Lewis, que es miembro del Instituto Wyss para la Ingeniería Inspirada en la Bilogía de la Universidad de Harvard.

Los canales más pequeños que han sido capaces de imprimir tienen un diámetro de unos 75 micrómetros, que es mucho mayor que el de los diminutos capilares que intercambian nutrientes y desechos en todo el cuerpo. La esperanza radica en que el método de impresión 3D establezca la arquitectura general de los vasos sanguíneos en un tejido artificial y que los vasos más pequeños se desarrollarán junto con el resto del tejido. "Creemos que es un método para imprimir los vasos más grandes; después queremos conseguir que la biología haga el resto del trabajo", sostiene Lewis.

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