¿Sabías que en España se usan alrededor de 1.144.214 animales al año para la experimentación científica? Esta práctica ha sido y siempre será una controversia. Aunque en el campo la medicina se utilizan modelos animales para probar tratamientos de enfermedades, no siempre imitan la anatomía humana, por obvias razones. La impresión 3D es una tecnología con el potencial de minimizar la experimentación con animales en el campo científico, de distintas formas. Lo hemos visto en casos específicos de la cosmética o en la farmaceútica. Y recientemente, un estudio del centro de investigación CIC biomaGUNE, en el País Vasco, explora la creación de modelos de tejido con vasos sanguíneos artificiales mediante la bioimpresión 3D con nanomateriales.
Las responsables del avance son las doctoras Dorleta Jimenez de Aberasturi, Uxue Aizarna y Malou Henriksen. Como parte del grupo de Materiales Híbridos Biofuncionales del centro vasco, han probado distintas técnicas para diseñar y crear modelos de tejido realistas para la investigación científica. En especial, tejidos con vasos sanguíneos artificiales que imitan la complejidad de las arterias humanas y que son capaces de pulsar en respuesta a un estímulo externo. ¿Cómo lo han hecho? ¿Qué técnicas han utilizado? Sigue leyendo para conocer las respuestas.
Las válvulas fabricadas mediante la impresión 3D volumétrica. (Créditos: American Chemical Society).
Uno de los secretos del avance está en la «tinta» utilizada. Las científicas emplearon gelatina metacrilada como base, la cual es compatible con las células, a la que añadieron nanopartículas de oro. Esta combinación les permitió imprimir la estructura y controlar su comportamiento una vez impresa.
Además de la tinta, hay dos innovaciones que destacan en este caso. Por un lado, las llamadas «arterias en el aire». Mediante una técnica de bioimpresión embebida, en colaboración con la Universidad de Maastricht, lograron imprimir materiales blandos que normalmente colapsarían, creando modelos de vasos con las capas concéntricas de una arteria real. Por otro lado, desarrollaron válvulas de alta velocidad mediante la impresión 3D volumétrica (junto a la Universidad de Utrecht). Esta última es una técnica de impresión 3D en la que la forma del objeto se proyecta en una tinta y se endurece a través de rayos de luz. Gracias a este proceso, pudieron formar todo el volumen de la estructura simultáneamente y no capa por capa, como sucede con la mayoría de las tecnologías 3D. Esto les permitió diseñar y añadir válvulas que se abren y cierran al ser activadas por un estímulo externo.
Parte del grupo Materiales Híbridos Biofuncionales del centro vasco. (Créditos: CIC biomaGUNE)
Las científicas declaran: “Mediante la combinación de estos materiales mejorados y diferentes técnicas de impresión, hemos conseguido fabricar estructuras más complejas mucho más similares a las existentes en el cuerpo humano”. Aunque los resultados marcan un avance significativo, ellas advierten que aún queda camino por recorrer. El proceso es extraordinariamente complejo y cada paso de mejora es un desafío en sí mismo. No obstante, las implicaciones son enormes. Si quieres ir más allá en este tema, puedes consultar los artículos científicos aquí.
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*Créditos de la foto de portada: CIC biomaGUNE