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← Cómo crear tejidos humanos con una impresora 3D

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Showing Revision 7 created 11/04/2019 by Silvina Katz.

  1. Actualmente, hay cientos de miles
    de personas en las listas de trasplantes,
  2. que esperan órganos esenciales
    como un riñón, corazón o hígado
  3. que podrían salvarles la vida.
  4. Desafortunadamente,
  5. no hay suficientes donadores
    de órganos para cubrir esa demanda.
  6. ¿Y si en lugar de esperar
  7. pudiésemos crear desde cero
    órganos nuevos y personalizados?
  8. La bioimpresión tiene ese objetivo.
  9. Se trata de un área de la medicina
    regenerativa actualmente en desarrollo.
  10. Aún no podemos imprimir órganos complejos,
  11. pero los tejidos más sencillos,
    como la sangre, los vasos y los tubos,
  12. responsables de la nutrición
    e intercambio de desechos,
  13. ya están a nuestro alcance.
  14. La bioimpresión es un pariente
    cercano de la impresión 3D,
  15. una técnica que, a partir
    de capas superpuestas,
  16. permite crear un objeto
    tridimensional, capa tras capa.
  17. En lugar de emplear metal,
    plástico o cerámica
  18. la impresora 3D de órganos
    y tejidos usa biotinta:
  19. un material de impresión
    que contiene células vivas.
  20. Las biotintas contienen principalmente
  21. moléculas ricas en agua,
    llamadas hidrogeles.
  22. Mezcladas con ellas,
    hay millones de células vivas
  23. y también numerosos químicos
  24. que incentivan el crecimiento
    y la comunicación de las células.
  25. Algunas biotintas contienen
    un único tipo de célula,
  26. en tanto otras combinan células diferentes
    para producir estructuras más complejas.
  27. Supongamos que quieres imprimir
    un menisco, el cartílago de la rodilla
  28. que evita que la tibia y el fémur
    se rocen uno contra el otro .
  29. Está compuesto por células
    denominadas condrocitos,
  30. y se necesita una gran cantidad
    de ellas para la biotinta.
  31. Estas células pueden provenir de donantes
  32. cuyas líneas celulares
    se replican en un laboratorio.
  33. O pueden originarse
    del propio tejido del paciente
  34. para crear un menisco personalizado
  35. menos propenso a ser
    rechazado por el organismo.
  36. Existen varias técnicas de impresión.
  37. La más popular de ellas
    es la bioimpresión a base de extrusión.
  38. En este caso, la biotinta se carga
    en una cámara de impresión
  39. y se empuja a través de una boquilla
    redonda unida al cabezal de impresión.
  40. Sale de una boquilla que mide
    400 micrones de diámetro máximo,
  41. y puede producir un filamento continuo
  42. del espesor de una uña humana,
    aproximadamente.
  43. Una imagen o archivo computarizado
    indica la ubicación de las hebras,
  44. ya sea en una superficie
    plana o en un líquido
  45. que ayudará a mantener la estructura
    firme hasta que se estabilice.
  46. Estas impresoras son rápidas y producen
    meniscos en aproximadamente media hora,
  47. un hebra delgada tras otra.
  48. Luego de la impresión, algunas biotintas
    se endurecen de forma inmediata.
  49. Otras requieren de la luz UV o
    de procesos químicos o físicos adicionales
  50. para estabilizar la estructura.
  51. Si la impresión es exitosa,
    las células del tejido sintético
  52. comenzarán a comportarse igual
    que las células en los tejidos reales,
  53. comunicándose entre sí, intercambiando
    nutrientes y multiplicándose.
  54. Ya es posible imprimir estructuras
    simples como los meniscos.
  55. También se han implantado
    vejigas bioimpresas con éxito,
  56. y el tejido impreso
  57. ha promovido la regeneración
    de tejido facial nervioso en ratas.
  58. Los investigadores han creado
    tejido pulmonar, piel y cartílagos,
  59. como así también riñones, hígados y
    corazones en miniatura y semifuncionales.
  60. Sin embargo, reproducir
    el complejo entorno bioquímico
  61. de un órgano importante
    es un gran desafío.
  62. La bioimpresión a base de extrusión
    puede destruir un porcentaje significativo
  63. de las células en la tinta
    si la boquilla es demasiado pequeña,
  64. o si la presión de la impresión
    es demasiado alta.
  65. Uno de los desafíos más formidables es
    la administración de oxígeno y nutrientes
  66. a todas las células de
    un órgano de tamaño real.
  67. Esto explica por qué los éxitos
    más importantes hasta ahora
  68. se han dado en estructuras
    planas o huecas,
  69. y por qué los investigadores
    buscan desarrollar formas
  70. de incorporar vasos sanguíneos
    al tejido bioimpreso.
  71. La bioimpresión tiene un enorme potencial
  72. para salvar vidas y mejorar
    nuestro entendimiento
  73. de cómo funcionan los órganos.
  74. Además, esta tecnología da lugar
    a una gran cantidad de posibilidades,
  75. como la impresión de tejidos con
    componentes electrónicos incorporados.
  76. ¿Podríamos algún día fabricar órganos
    que superen las capacidades humanas,
  77. o generar una piel
    inmune a las quemaduras?
  78. ¿Qué tanto podríamos
    extender la expectativa de vida
  79. al imprimir y reemplazar
    los órganos?
  80. ¿Y exactamente quiénes, y qué,
  81. tendrán acceso a esta tecnología
    y a sus increíbles resultados?