Una impresora 3-D puede construir tejidos sintéticos
09/04/2013 - E.P.
El nuevo tipo de material se compone de miles de gotas de agua conectadas y encapsuladas dentro de las películas de lípidos y pueden llevar a cabo alguna de las funciones celulares
Investigadores de la Universidad de Oxford, en Reino Unido, han desarrollado una impresora 3-D programable capaz de crear materiales con varias de las propiedades de los tejidos vivos, según publica Science.
Estas "redes de gotas" impresas podrían ser los bloques de construcción de un nuevo tipo de tecnología para entregar medicamentos a los lugares donde más se necesitan y, en un futuro interactuar con los tejidos humanos dañados. Dado que las redes de gotas son completamente sintéticas, no tienen genoma y no se replican, lo que evita algunos de los problemas asociados con otros enfoques para la creación de tejidos artificiales, como los que utilizan células madre.
"No estamos tratando de hacer que los materiales se asemejen fielmente a los tejidos, sino más bien estructuras que pueden llevar a cabo las funciones de los tejidos", dijo el profesor Hagan Bayley, del Departamento de Química de Oxford, quien dirigió la investigación. "Hemos demostrado que es posible crear redes de decenas de miles de gotas conectadas. Las gotas se pueden imprimir con poros de proteínas para formar vías a través de la red que imitan las fibras nerviosas y son capaces de transmitir señales eléctricas desde un lado de la red al otro", explica este experto.
Cada gota es un compartimento acuoso de aproximadamente 50 micrómetros de diámetro. Aunque se trata de un tamaño de alrededor de cinco veces más grande que las células vivas, los investigadores creen que no hay razón para que no puedan ser más pequeñas, además de subrayar que las redes se mantienen estables durante semanas.
"Impresoras 3-D convencionales no están a la altura de la creación de estas redes de gota, por lo que se hizo una a la medida en el laboratorio de Oxford, señaló el profesor Bayley. Esta impresora 3-D fue construida por Gabriel Villar, del programa Dphil en Oxford en el grupo del profesor Bayley y autor principal del artículo.
"En este momento hemos creado redes de hasta 35.000 gotas, pero el tamaño de la red que podemos hacer es realmente limitado por el tiempo y el coste. Para los experimentos se utilizaron dos tipos diferentes de gota, pero no hay razón para que no se puedan usar 50 o más clases diferentes", añadió.
Las redes pueden ser diseñadas para plegarse en diferentes formas después de la impresión. El plegado, que se asemeja al movimiento muscular, es alimentado por diferencias de osmolaridad que generan la transferencia de agua entre las gotas.
Gabriel Villar del Departamento de Química de la Universidad de Oxford, concluyó: "Hemos creado una forma escalable de producción de un nuevo tipo de material blando. Las estructuras impresas podrían, en principio, emplear gran parte de la maquinaria biológica que permite el comportamiento sofisticado de células y tejidos vivos".
Estas "redes de gotas" impresas podrían ser los bloques de construcción de un nuevo tipo de tecnología para entregar medicamentos a los lugares donde más se necesitan y, en un futuro interactuar con los tejidos humanos dañados. Dado que las redes de gotas son completamente sintéticas, no tienen genoma y no se replican, lo que evita algunos de los problemas asociados con otros enfoques para la creación de tejidos artificiales, como los que utilizan células madre.
"No estamos tratando de hacer que los materiales se asemejen fielmente a los tejidos, sino más bien estructuras que pueden llevar a cabo las funciones de los tejidos", dijo el profesor Hagan Bayley, del Departamento de Química de Oxford, quien dirigió la investigación. "Hemos demostrado que es posible crear redes de decenas de miles de gotas conectadas. Las gotas se pueden imprimir con poros de proteínas para formar vías a través de la red que imitan las fibras nerviosas y son capaces de transmitir señales eléctricas desde un lado de la red al otro", explica este experto.
Cada gota es un compartimento acuoso de aproximadamente 50 micrómetros de diámetro. Aunque se trata de un tamaño de alrededor de cinco veces más grande que las células vivas, los investigadores creen que no hay razón para que no puedan ser más pequeñas, además de subrayar que las redes se mantienen estables durante semanas.
"Impresoras 3-D convencionales no están a la altura de la creación de estas redes de gota, por lo que se hizo una a la medida en el laboratorio de Oxford, señaló el profesor Bayley. Esta impresora 3-D fue construida por Gabriel Villar, del programa Dphil en Oxford en el grupo del profesor Bayley y autor principal del artículo.
"En este momento hemos creado redes de hasta 35.000 gotas, pero el tamaño de la red que podemos hacer es realmente limitado por el tiempo y el coste. Para los experimentos se utilizaron dos tipos diferentes de gota, pero no hay razón para que no se puedan usar 50 o más clases diferentes", añadió.
Las redes pueden ser diseñadas para plegarse en diferentes formas después de la impresión. El plegado, que se asemeja al movimiento muscular, es alimentado por diferencias de osmolaridad que generan la transferencia de agua entre las gotas.
Gabriel Villar del Departamento de Química de la Universidad de Oxford, concluyó: "Hemos creado una forma escalable de producción de un nuevo tipo de material blando. Las estructuras impresas podrían, en principio, emplear gran parte de la maquinaria biológica que permite el comportamiento sofisticado de células y tejidos vivos".
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