Un pulmón impreso en 3D que ‘respira’
El órgano impreso con material biológico imita el funcionamiento de los pulmones oxigenando la sangre que fluye por una red vascular artificial
Para los bioingenieros de la Universidad de Rice imprimir una red vascular artificial mediante la impresión 3D «elimina un obstáculo importante en el camino hacia la impresión en 3D de órganos». En concreto se refieren a que por primera vez se ha logrado crear redes vasculares complejas que funcionan de forma similar a las naturales, posibilitando la circulación de la sangre, el aire y otros fluidos corporales.
«Nuestros órganos contienen redes vasculares independientes, como las vías respiratorias y los vasos sanguíneos del pulmón o los conductos biliares y los vasos sanguíneos del hígado. Estas redes interpenetrantes están enredadas física y bioquímicamente, y la arquitectura en sí misma está íntimamente relacionada con la función de los tejidos,» explican desde la Universidad de Rice.
Según explican los investigadores uno de los mayores obstáculos para producir órganos artificiales está precisamente en la complejidad característica de las redes vasculares que nutren y extraen los desechos de los órganos.
El prototipo a escala desarrollado por los investigadores sirve para poner a prueba la idea de crear artificialmente redes vasculares complejas utilizando la bioimpresión 3D.
El desafío de imprimir bioestructuras microscópicas
La dificultad para lograrlo se debe en buena parte al desafío técnico de construir conductos diminutos sin que, a medida que se imprimen, se aplasten por el propio peso del material utilizado para la impresión y que se va depositando capa a capa para formar la estructura impresa.
Como el problema tiene que ver con la gravedad (el peso del material de impresión, aunque sea mínimo) algunas líneas de investigación en el mismo sentido han explorar la impresión 3D en el espacio, donde la microgravedad o gravedad cero reduce la posibilidad de que estas microestructuras copasen.
Sin embargo los investigadores han logrado crear los vasos sanguíneos artificial en condiciones normales utilizando una solución líquida de prehidrogel (un polímero acuoso) que se solidifica cuando se expone a luz azul.
De modo que esta impresión 3D se consigue combinando el proceso de fabricación por adición (depositando una capa de material sobre la anterior) junto con una proyección de luz azul de la capa a imprimir en muy alta resolución que endurece la parte que así lo requiere en cada momento, evitando de este modo que la compleja bioestructura se aplaste bajo su propio peso.
Para impulsar la investigación y el desarrollo de esta técnica de bioimpresión, que puede resultar esencial para la creación de órganos de reemplazo, los investigadores ofrecen libremente toda la información y archivos para la impresión 3D.
