Créditos: Phys.org
Investigadores de la UMC Utrecht y la Universidad Utrecht han tomado medidas significativas en el campo de la impresión de órganos de órgano, lo que puede abordar la escasez crítica de los donantes de órganos. El equipo, dirigido por Riccardo Levato, ha desarrollado una nueva bioimpresión 3D que no solo puede imprimir, sino también «ver» los materiales con los que funciona, lo que mejora el proceso de diseño a través de la inteligencia artificial (IA). Este avance fue publicado en la revista Naturaleza.
El problema urgente de largas listas de espera para trasplantes de órganos, en particular para pacientes con insuficiencia renal, ha aumentado el interés en soluciones innovadoras, como la bioimpresión 3D. Sin embargo, el desafío de producir tejidos vivos viables ha establecido grandes obstáculos para los investigadores debido a la naturaleza compleja de las células, que a menudo no sobreviven a los procesos de impresión tradicionales.
El equipo de Levato ha introducido una técnica llamada Grace Generative, Adaptive, contexta con contexto, 3D-Pinting-Die-De-De-De-De-IDIGing Avanzado y combinando bioimpresiones volumétricas. A diferencia de los métodos convencionales de capa para la capa, las estructuras completas de bioimpresión volumétrica se pueden hacer casi de inmediato con la ayuda de un gel sensible a la luz que se solidifica cuando se expone a una luz láser específica. Esta innovación no solo acelera el proceso de impresión, sino que también reduce considerablemente el estrés en las células vivas.
Crear tejidos funcionales, especialmente aquellos con vasos sanguíneos, es uno de los mayores desafíos en la bioimpresión. Los vasos sanguíneos son cruciales para el transporte de oxígeno y nutrientes a las células, lo que hace que su colocación correcta sea esencial para la viabilidad de los tejidos. El sistema Grace mejora este proceso mediante el uso de la tecnología de imágenes para ubicar las células en el gel antes de la red de diseños de vasos sanguíneos, que produce mejores tejidos organizados y más funcionales.
Doctor en Filosofía. El estudiante Sammy Florczak, quien contribuyó al desarrollo de la gracia, señaló que este sistema representa un cambio de paradigma en el proceso de diseño. Donde tradicionalmente el diseño dependía completamente de los planos del operador, Grace integra datos de tiempo real sobre la composición celular del material para generar diseños adaptativos.
Además, Grace ofrece la oportunidad de alinear múltiples pasos de impresión y adaptarse a estructuras previamente impresas, lo cual es esencial para crear tejidos complejos de múltiples capas. Al escanear y detectar impresiones existentes, el sistema puede producir capas adicionales que se ajustan a la perfección, todo mientras conserva una salida de alta velocidad, alcanzando centímetros cúbicos en solo unos segundos.
A pesar del prometedor progreso, existen desafíos en la traducción de estas técnicas del laboratorio a aplicaciones clínicas. Se requiere una investigación continua para determinar cómo las células impresas pueden lograr la madurez y replicar la funcionalidad de los tejidos naturales. Levato es optimista sobre el futuro y enfatiza que Grace es solo el punto de partida y que el equipo quiere ampliar sus aplicaciones, incluidas las impresiones potenciales de los tejidos del corazón y el hígado. Su objetivo es hacer que esta técnica innovadora sea accesible para otros laboratorios de investigación, que promueve un progreso más amplio en el campo de la tecnología de tejidos.
A medida que continúan los desarrollos en la bioimpresión, significan un paso esperanzador en la dirección de un futuro donde la escasez de órganos puede convertirse en un remanente del pasado, lo que puede salvar innumerables vidas.
