Impresión 3D de vasos sanguíneos artificiales imita tejido natural

Ingenieros de la Universidad de Colorado en Boulder, Estados Unidos, desarrollaron una técnica de impresión 3D que permite el control localizado de la firmeza de un objeto, lo que abrirí­a nuevas posibilidades biomédicas que algún dí­a podrí­an incluir arterias artificiales y tejido orgánico.

En términos históricos, la solución para el reemplazo viable de arterias y tejidos ha sido un desafí­o. Un estudio reciente, publicado en la revista Nature, describe un método de impresión capa por capa, que presenta un control programable de grano fino sobre la rigidez, lo que facilita a los investigadores imitar la compleja geometrí­a de los vasos sanguí­neos que están muy estructurados y, sin embargo, deben seguir siendo flexibles, señala una nota del portal de la feria y foro alemán de tecnologí­a en salud MEDICA.

La idea era agregar propiedades mecánicas independientes a las estructuras 3D que pueden imitar el tejido natural del cuerpo. Esta tecnologí­a permite crear microestructuras que se pueden personalizar para los modelos de enfermedades, dijo Xiaobo Yin, diseñador asociado en el Departamento de Ingenierí­a Mecánica de la universidad y autor principal del estudio.

Para superar estos obstáculos, los cientí­ficos encontraron una forma única de aprovechar el papel del oxí­geno en la configuración de la forma final de una estructura impresa en 3D.

El oxí­geno suele ser algo malo porque causa una curación incompleta. Aquí­ utilizamos una capa que permite una tasa fija de permeación de oxí­geno, señaló Yonghui Ding, investigador postdoctoral en Ingenierí­a Mecánica y también autor principal del estudio.

Al mantener un control estricto sobre la migración de oxí­geno y su posterior exposición a la luz, los investigadores tienen la libertad de controlar cuáles áreas de un objeto se solidifican para ser más duras o más suaves, al mismo tiempo que mantienen la geometrí­a general igual, destaca MEDICA.

Como demostración, los expertos imprimieron tres versiones de una estructura simple, una viga superior sostenida por dos varillas. Las estructuras eran idénticas en forma, tamaño y materiales, pero se habí­an impreso con tres variaciones en la rigidez de la varilla: suave/blanda, dura/blanda y dura/dura. Las varillas más duras soportaron la viga superior, mientras que las varillas más suaves permitieron que se colapsara total o parcialmente.

Los cientí­ficos repitieron la hazaña con una pequeña figura guerrera china, imprimiéndola de modo que las capas externas permanecieran duras mientras que el interior permaneciera suave.

El desafí­o es crear una escala aún más fina para las reacciones quí­micas. Pero vemos una gran oportunidad por delante para esta tecnologí­a y el potencial para la fabricación de tejido artificial, explicó Yin a MEDICA.

En la actualidad, la impresora, del tamaño de una mesa, es capaz de trabajar con biomateriales de hasta 10 micrones, o cerca de una décima parte del ancho de un cabello humano. Los investigadores son optimistas de que los estudios futuros ayudarán a mejorar las capacidades aún más.