La población mundial está envejeciendo rápidamente. En Francia, por ejemplo, las personas mayores de 65 años ya representaban el 20 % de la población en 2020, y se espera que esa cifra alcance el 30 % en 2050, una tendencia que también se observa en Japón. A medida que las personas envejecen, incluso acciones sencillas como tragar pueden resultar difíciles. Esta afección, conocida como disfagia, afecta a millones de personas y puede reducir significativamente su calidad de vida.
Para ayudar a las personas afectadas, a menudo se utilizan alimentos de textura modificada, como los purés. Sin embargo, es difícil adaptar las texturas a todos los niveles de disfagia. Algunos pacientes pueden tolerar alimentos ligeramente más firmes, mientras que otros necesitan preparaciones muy blandas. Investigadores de la Universidad de Kyushu y la Universidad de Cardiff han desarrollado un método de bioimpresión 3D capaz de crear geles personalizados a base de proteínas. Mediante el uso de un control preciso de la radiofrecuencia y las microondas, pueden ajustar la textura, la viscosidad y la retención de agua de los alimentos para satisfacer las necesidades específicas de cada persona.
Una máquina combinada con microondas y la impresora 3D BioPrinter. (Créditos: Scientific Reports)
Bioimpresión 3D para alimentos personalizados
Para las personas con disfagia, comer puede convertirse en una tarea monótona, ya que a menudo se ven limitadas a alimentos muy blandos o gelatinosos. Los investigadores quieren cambiar eso desarrollando comidas que sean nutritivas y agradables de comer. Para lograrlo, crearon una «tinta» especial para la impresión 3D de alimentos. Combina una emulsión de aceite en agua con una solución de proteínas y estabilizadores. Una pequeña cantidad de cloruro de magnesio permite que la mezcla se caliente eficientemente en el microondas, transformando la preparación líquida en un gel listo para comer.
Para producir estos alimentos personalizados, los investigadores construyeron su propia bioimpresora 3D utilizando Lego Mindstorms EV3, inspirándose en el trabajo de la Universidad de Cardiff. Según Shuntaro Tsubaki, investigador principal, primero probaron diferentes frecuencias de energía para controlar la consistencia del gel. A continuación, la bio-tinta se extruye a través de una boquilla fina, donde se calienta con precisión mediante radiofrecuencia o microondas, convirtiéndola en un gel. La máquina imprime el gel capa por capa, construyendo gradualmente la forma final en la plataforma de impresión.
El equipo descubrió que, ajustando la frecuencia energética, podían producir geles con texturas muy diferentes adaptadas a las personas con disfagia. A una frecuencia más baja, cercana a los 200 MHz, el gel se volvía más firme y conservaba su forma y su contenido de agua. A una frecuencia más alta, alrededor de 2,45 GHz, similar a la de un microondas doméstico, el gel permanecía más blando y pegajoso.
Vista detallada de los esquemas de la bioimpresora 3D que utiliza Lego Mindstorms EV3. (Créditos: Scientific Reports)
Esta técnica no se limita a los alimentos para la disfagia. Podría utilizarse para producir carne cultivada en laboratorio, alimentos funcionales o terapéuticos e incluso raciones alimentarias. Los investigadores ya están explorando otros ingredientes comestibles para la impresión 3D y creen que este método también podría mejorar el sabor al controlar la textura de las proteínas y capturar los aromas en la fase grasa.
¿Qué piensas del uso de la bioimpresión 3D para pacientes con disfagia? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: Facebook, LinkedIn y Youtube. ¿Te interesan las últimas noticias sobre la impresión 3D médica y dental? Haz clic aquí. Sigue toda la información sobre impresión 3D en nuestra Newsletter semanal.
*Créditos de las fotos: Scientific Reports