Investigadores de la Universidad de Lund en Suecia han diseñado un nuevo bioenlace que permite bioimprimir en 3D pequeñas vías respiratorias de tamaño humano con la ayuda de células de pacientes por primera vez. Las construcciones impresas en 3D son biocompatibles y apoyan el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos enel material trasplantado. Este es un primer paso importante hacia la impresión 3D de órganos. El nuevo estudio se ha publicado en Materiales avanzados .
Las enfermedades pulmonares crónicas son la tercera causa principal de muerte en todo el mundo con un coste en la UE de más de 380 000 millones de euros anuales. Para muchas enfermedades crónicas no existe cura y la única opción en fase terminal para los pacientes es el trasplante de pulmón. Sin embargo, existenno hay suficientes pulmones de donantes para satisfacer la demanda clínica.
Por lo tanto, los investigadores están buscando formas de aumentar la cantidad de pulmones disponibles para trasplante. Un enfoque es fabricar pulmones en el laboratorio combinando células con un andamio diseñado por bioingeniería.
"Comenzamos pequeños fabricando tubos pequeños, porque esta es una característica que se encuentra tanto en las vías respiratorias como en la vasculatura del pulmón. Al usar nuestro nuevo biointrato con células madre aisladas de las vías respiratorias del paciente, pudimos bioimprimir las vías respiratorias pequeñas que teníanmúltiples capas de células y permanecieron abiertas con el tiempo ", explica Darcy Wagner, profesora asociada y autora principal del estudio.
Los investigadores diseñaron en primer lugar un nuevo bioenlace un material imprimible con células para la bioimpresión en 3D de tejido humano. El bioenlace se fabricó combinando dos materiales: un material derivado de algas marinas, alginato y matriz extracelular derivada del tejido pulmonar.
Este nuevo bioenlace soporta el material bioimpreso en varias etapas de su desarrollo hacia el tejido. Luego, utilizaron el bioenlace para bioimprimir en 3D pequeñas vías respiratorias humanas que contienen dos tipos de células que se encuentran en las vías respiratorias humanas. Sin embargo, este bioinyector se puede adaptar para cualquier tejidoo tipo de órgano.
"Estos bioenlaces de próxima generación también apoyan la maduración de las células madre de las vías respiratorias en múltiples tipos de células que se encuentran en las vías respiratorias humanas adultas, lo que significa que es necesario imprimir menos tipos de células, lo que simplifica los números de boquillas necesarios para imprimir tejido hecho de múltiples tipos de células", dice Darcy Wagner.
Wagner señala que la resolución debe mejorarse para bioimprimir en 3D más tejido pulmonar distal y los sacos de aire, conocidos como alvéolos, que son vitales para el intercambio de gases.
"Esperamos que las mejoras tecnológicas adicionales de las impresoras 3D disponibles y los avances en bioenlaces permitan la bioimpresión a una resolución más alta para diseñar tejidos más grandes que podrían usarse para trasplantes en el futuro. Todavía tenemos un largo camino por recorrer," ella dice.
El equipo utilizó un modelo de ratón que se asemeja mucho a la inmunosupresión utilizada en pacientes que se someten a un trasplante de órganos. Cuando se trasplantaron, descubrieron que las construcciones impresas en 3D hechas del nuevo bioenlace eran bien toleradas y soportaban nuevos vasos sanguíneos.
"El desarrollo de este nuevo bioenlace es un paso significativo hacia adelante, pero es importante validar aún más la funcionalidad de las vías respiratorias pequeñas a lo largo del tiempo y explorar la viabilidad de este enfoque en modelos animales grandes", concluye Martina De Santis, laprimer autor del estudio.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Lund . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :