Un equipo dirigido por UCLA Samueli ha desarrollado una impresora 3D especialmente adaptada para construir biomateriales terapéuticos a partir de múltiples materiales. El avance podría ser un paso hacia la impresión a demanda de tejidos artificiales complejos para su uso en trasplantes y otras cirugías.
"Los tejidos son estructuras maravillosamente complejas, por lo que para diseñar versiones artificiales de ellos que funcionen correctamente, tenemos que recrear su complejidad", dijo Ali Khademhosseini, quien dirigió el estudio y es Levi James Knight, Jr., profesor de ingeniería en UCLAUCLA Samueli School of Engineering. "Nuestro nuevo enfoque ofrece una manera de construir estructuras biocompatibles complejas hechas de diferentes materiales".
El estudio fue publicado en Materiales avanzados .
La técnica utiliza un proceso basado en la luz llamado estereolitografía, y aprovecha una impresora 3D personalizada diseñada por Khademhosseini que tiene dos componentes clave. El primero es un chip microfluídico personalizado: una plataforma pequeña y plana de tamaño similar.a un chip de computadora, con múltiples entradas que cada una "imprime" un material diferente. El otro componente es un microespejo digital, una matriz de más de un millón de pequeños espejos que se mueven de forma independiente.
Los investigadores utilizaron diferentes tipos de hidrogeles, materiales que, después de pasar a través de la impresora, forman andamios para que crezca el tejido. Los microespejos dirigen la luz hacia la superficie de impresión, y las áreas iluminadas indican el contorno del objeto 3D que se estáimpreso. La luz también provoca la formación de enlaces moleculares en los materiales, lo que hace que los geles se firmen en material sólido. A medida que se imprime el objeto 3D, la matriz de espejos cambia el patrón de luz para indicar la forma de cada nueva capa.
El proceso es el primero en utilizar múltiples materiales para la bioimpresión estereolitográfica automatizada, un avance sobre la bioimpresión estereolitográfica convencional, que solo usa un tipo de material. Mientras que el dispositivo de demostración usó cuatro tipos de bio-tintas, los autores del estudio escriben queel proceso podría acomodar tantas tintas como sea necesario.
Los investigadores utilizaron primero el proceso para crear formas simples, como pirámides. Luego, crearon estructuras 3D complejas que imitaban partes del tejido muscular y los tejidos conectivos del esqueleto muscular. También imprimieron formas que imitaban tumores con redes de vasos sanguíneos, quepodrían usarse como modelos biológicos para estudiar cánceres. Probaron las estructuras impresas implantándolas en ratas. Las estructuras no fueron rechazadas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela de Ingeniería de UCLA Samueli . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :