En el ámbito médico, hay muchas aplicaciones relacionadas con la creación de prótesis o la optimización de procedimientos quirúrgicos. Aquí, la impresión 3D está abriendo nuevas perspectivas para la investigación. Actualmente puede utilizarse para diseñar réplicas de tejidos humanos, permitiendo nuevas oportunidades en el ámbito de la salud, la fabricación de órganos, el estudio de enfermedades y el desarrollo de nuevos tratamientos. Sin embargo, a pesar de los avances, este campo sigue obstaculizado por las tecnologías actuales, incapaces de producir tejido denso a gran escala.
Ante este reto, investigadores de la Universidad de Penn State, en Pensilvania, han desarrollado una técnica de bioimpresión 3D más rápida basada en el uso de esferoides celulares (grupos de células). Este avance permite fabricar tejidos complejos con precisión y rapidez, alcanzando velocidades diez veces superiores a las de los métodos tradicionales. Según el equipo, este proyecto representa un paso decisivo hacia la creación de tejidos y órganos funcionales, abriendo nuevas posibilidades para la medicina regenerativa.
La bioimpresión ofrece a los científicos la posibilidad de crear estructuras 3D utilizando células vivas combinadas con diversos biomateriales. Las células se multiplican y desarrollan para formar un tejido en sólo unas semanas. “Este método supone un gran avance en la bioimpresión 3D rápida de esferoides”, explica Ibrahim T. Ozbolat, profesor de la Universidad. También añade que esta técnica permite producir tejidos con mayor rapidez y eficacia que los métodos actuales, manteniendo al mismo tiempo una buena viabilidad celular.
La densidad celular es importante para crear tejidos funcionales. Por ello, los esferoides ofrecen una alternativa interesante, ya que su densidad celular se aproxima a la del tejido humano. Aunque la impresión 3D de esferoides parece ser una solución eficaz para lograr esta densidad, los investigadores han encontrado dificultades. Las técnicas actuales suelen dañar las células durante la impresión, reduciendo su viabilidad. Para solucionar este problema, el equipo ha desarrollado un nuevo método denominado HITS-Bio (High-throughput Integrated Tissue Fabrication System for Bioprinting). Este sistema utiliza una red de boquillas para manipular varios esferoides al mismo tiempo. Disponiendo las boquillas en una cuadrícula de 4×4, el equipo puede recoger 16 esferoides y depositarlos en un sustrato de tinta biológica con rapidez y precisión.
Ozbolat concluye: “Este método es diez veces más rápido que los existentes, al tiempo que mantiene la viabilidad celular por encima del 90%”. Para probar su tecnología, el equipo eligió producir tejido cartilaginoso. Produjeron una pequeña estructura de un centímetro cúbico, formada por 600 esferoides celulares capaces de transformarse en cartílago. El proceso duró menos de 40 minutos, mucho menos que los métodos tradicionales de bioimpresión.
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*Créditos de todas las fotos: Penn State University
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