Impresión 3D de vasos sanguíneos artificiales imita tejido natural

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Ingenieros de la Universidad de Colorado en Boulder, Estados Unidos, desarrollaron una técnica de impresión 3D que permite el control localizado de la firmeza de un objeto, lo que abrirí­a nuevas posibilidades biomédicas que algún dí­a podrí­an incluir arterias artificiales y tejido orgánico.

En términos históricos, la solución para el reemplazo viable de arterias y tejidos ha sido un desafí­o. Un estudio reciente, publicado en la revista Nature, describe un método de impresión capa por capa, que presenta un control programable de grano fino sobre la rigidez, lo que facilita a los investigadores imitar la compleja geometrí­a de los vasos sanguí­neos que están muy estructurados y, sin embargo, deben seguir siendo flexibles, señala una nota del portal de la feria y foro alemán de tecnologí­a en salud MEDICA.

La idea era agregar propiedades mecánicas independientes a las estructuras 3D que pueden imitar el tejido natural del cuerpo. Esta tecnologí­a permite crear microestructuras que se pueden personalizar para los modelos de enfermedades, dijo Xiaobo Yin, diseñador asociado en el Departamento de Ingenierí­a Mecánica de la universidad y autor principal del estudio.

Para superar estos obstáculos, los cientí­ficos encontraron una forma única de aprovechar el papel del oxí­geno en la configuración de la forma final de una estructura impresa en 3D.

El oxí­geno suele ser algo malo porque causa una curación incompleta. Aquí­ utilizamos una capa que permite una tasa fija de permeación de oxí­geno, señaló Yonghui Ding, investigador postdoctoral en Ingenierí­a Mecánica y también autor principal del estudio.

Al mantener un control estricto sobre la migración de oxí­geno y su posterior exposición a la luz, los investigadores tienen la libertad de controlar cuáles áreas de un objeto se solidifican para ser más duras o más suaves, al mismo tiempo que mantienen la geometrí­a general igual, destaca MEDICA.

Como demostración, los expertos imprimieron tres versiones de una estructura simple, una viga superior sostenida por dos varillas. Las estructuras eran idénticas en forma, tamaño y materiales, pero se habí­an impreso con tres variaciones en la rigidez de la varilla: suave/blanda, dura/blanda y dura/dura. Las varillas más duras soportaron la viga superior, mientras que las varillas más suaves permitieron que se colapsara total o parcialmente.

Los cientí­ficos repitieron la hazaña con una pequeña figura guerrera china, imprimiéndola de modo que las capas externas permanecieran duras mientras que el interior permaneciera suave.

El desafí­o es crear una escala aún más fina para las reacciones quí­micas. Pero vemos una gran oportunidad por delante para esta tecnologí­a y el potencial para la fabricación de tejido artificial, explicó Yin a MEDICA.

En la actualidad, la impresora, del tamaño de una mesa, es capaz de trabajar con biomateriales de hasta 10 micrones, o cerca de una décima parte del ancho de un cabello humano. Los investigadores son optimistas de que los estudios futuros ayudarán a mejorar las capacidades aún más.

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