Investigadores utilizan IA y bioimpresión 3D para personalizar injertos bucales

Un equipo de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) ha ideado un método para crear injertos bucales a medida combinando la bioimpresión 3D y la inteligencia artificial (IA). Se dice que la nueva técnica, dirigida por el profesor adjunto Gopu Sriram, de la Facultad de Odontología, ofrece una solución más adaptable y menos intrusiva que los métodos tradicionales. A menudo, estos implican extraer tejido de la boca del paciente, un proceso que puede ser doloroso y estar limitado por la cantidad de tejido disponible.

Por tanto, este enfoque podría simplificar el tratamiento de problemas bucales, como los asociados a enfermedades de las encías o a implantes dentales. Al crear injertos perfectamente adaptados a cada paciente, no solo podría mejorar la eficacia de los tratamientos, sino también reducir las molestias y limitar el riesgo de complicaciones, como infecciones, durante el periodo de recuperación.

Avances en los injertos de encías personalizados

Tradicionalmente, estos injertos se han realizado tomando tejido directamente de la boca del paciente. Sin embargo, este método puede resultar incómodo, ofrece una cantidad limitada de tejido y puede dar lugar a complicaciones. Para superar estos inconvenientes, los investigadores están recurriendo a la bioimpresión 3D. También han desarrollado una biotinta especial que favorece la regeneración celular al tiempo que garantiza una impresión precisa y una estructura tisular estable. El éxito de la bioimpresión 3D depende de varios factores clave, como la presión de extrusión, la velocidad de impresión, el tamaño de la boquilla, la viscosidad de la biotinta y la temperatura de la impresora. En el pasado, estos parámetros se ajustaban manualmente, mediante el método de ensayo y error, un proceso largo y costoso.

Para mejorar esta etapa, la integración de la IA ha permitido simplificar el trabajo. El profesor Dean Ho, Jefe de Ingeniería Biomédica de la NUS, explicó: “La IA ha transformado nuestro enfoque, reduciendo el número de ensayos necesarios para optimizar los parámetros de bioimpresión de miles a sólo 25 combinaciones”.

Los injertos bucales creados por bioimpresión mostraron excelentes características biomiméticas, con una viabilidad celular superior al 90% inmediatamente después de la fabricación y durante 18 días en cultivo. También conservaron su forma y estructura, y los análisis revelaron la presencia de proteínas esenciales y una organización multicapa similar a la de las encías naturales. “Esta investigación demuestra cómo la IA y la bioimpresión 3D pueden converger para resolver problemas médicos complejos a través de la medicina de precisión”, añadió el profesor adjunto Sriram. “Al optimizar los injertos de tejido para cada paciente, podemos reducir la invasividad de los procedimientos dentales al tiempo que garantizamos una mejor cicatrización y recuperación”.

El profesor Gopu Sriram, el doctor Jacob Chew y el profesor Dean Ho, de la NUS, presentan su innovador método de bioimpresión 3D asistida por IA para crear injertos bucales personalizados.

Esta capacidad del tejido oral para repararse a sí mismo sin dejar cicatrices podría tener aplicaciones más amplias. Los resultados de este estudio podrían ayudar a desarrollar injertos para otros tejidos, como la piel, y mejorar así la cicatrización de las heridas cutáneas sin dejar marcas.

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*Créditos de todas las fotos: National University of Singapore