El progreso reciente en la bioingeniería ha llevado a una evolución significativa en la creación de órganos bioniterados, que van más allá de los sustitutos estructurales tradicionales para sistemas más avanzados conocidos como plataformas de tejido diseñados por biohribridos (BHET). Una exhaustiva reseña en la revista Tendencias en biotecnología Detalles este concepto innovador y enfatiza cómo Bhetplatforms son construcciones vivos que se integran perfectamente con componentes electrónicos que pueden monitorear, modular y controlar las funciones fisiológicas.
Escrito por investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH), la evaluación identifica el progreso más importante en la biofabela y la electrónica biomédica que han impulsado la tecnología de tejidos a una nueva era. Los métodos tradicionales para crear órganos biológicos a menudo no llegaron a simular la naturaleza dinámica y compleja de los tejidos humanos, pero la introducción de plataformas BHET tiene como objetivo superar estas limitaciones transformando las construcciones pasivas en sistemas proactivos e inteligentes.
Los investigadores clasifican estas plataformas BHET en tres tipos diferentes en función de sus objetivos funcionales:
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Plataformas de sensores de tejido: Estas plataformas están diseñadas para recopilar datos fisiológicos en tiempo real, incluidas estadísticas como la actividad eléctrica y los niveles de metabolitos. Ofrecen información constante sobre el estado de salud y operación de los tejidos.
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Plataformas del electromodulador de tejido: Estos sistemas influyen activamente en el comportamiento del tejido debido a la estimulación eléctrica dirigida. Dicha estimulación puede acelerar la maduración del tejido o manipular la liberación de hormonas, mejorando la funcionalidad de los tejidos desarrollados.
- Plataformas de comunicadores de tejidos: Este tipo incluye opciones de detección y estimulación, lo que significa que los sistemas de retroalimentación con circuito cerrado son posibles. Esto permite que los tejidos se ajusten de forma autónoma a los estímulos ambientales, relacionados con el comportamiento de los órganos naturales.
Estas innovadoras plataformas BHET ya muestran muy prometedoras en diferentes aplicaciones, como los organoides cerebrales que aprenden a través de la retroalimentación neuronal Klussen, los tejidos cardíacos que sincronizan sus contracciones con los mecanismos de estimulación externa y las células β desarrolladas del páncreas que reaccionan por señales en respuesta. La fusión de los sistemas biológicos con interfaces electrónicas se desvanece los límites tradicionales entre las funcionalidades orgánicas y de la máquina, lo que resulta en tejidos que actúan como dispositivos receptivos y programables.
Al observar desarrollos futuros, la evaluación analiza formas potenciales de mejorar estos sistemas, incluida la integración de la inteligencia artificial para mejorar el control, el uso de electrodos de hidrogel para una mejor interfaz y progreso en técnicas de bioimpresión 3D escalables. Juntos se espera que estas mejoras aceleren la transición de plataformas de tejidos inteligentes a entornos clínicos.
Los investigadores enfatizan el potencial de transformación para incluir bioelectrónica en el área de la tecnología de tejidos y afirman que este enfoque puede conducir a la creación de órganos bioingeniertos más funcionales y realistas. La integración de los análisis impulsados por la IA puede permitir que estos órganos verifiquen y regulen automáticamente sus funciones con un nivel de precisión que anteriormente no se podía decir.
A medida que el campo continúa evolucionando, la combinación de elementos biológicos y electrónicos en las plataformas BHET mantiene la promesa de la promesa de la considerable establecimiento de tratamientos y terapias médicas, que continúa la bioingeniería en ricos sin precedentes.
