Una investigación conjunta entre The Feinstein Institute for Medical Research y el fabricante de impresoras 3D MakerBot ha establecido un método para reparar tráqueas.
La bioimpresión 3D es uno de esos campos que han nacido de la confluencia de varias tecnologías. En este caso se trata de la impresión 3D y de la ingeniería de tejidos, toda la rama de la biología que tiene que ver con los cultivos celulares. La medicina lleva tiempo dedicando esfuerzos en este sentido, mientras que las impresoras 3D cada vez son más precisas. Sin embargo, las complicaciones se disparan cuando se reúnen las dos disciplinas. Por eso tiene importancia el logro conseguido por los investigadores que trabajan en The Feinstein Institute for Medical Research.
El objetivo era crear un conducto que sirviera de vía respiratoria. The Feinstein Institute for Medical Research, situado en Nueva York, es una organización privada sin ánimo de lucro que se dedica a la investigación en inmunología, neurociencia y otras áreas de la medicina. Un equipo de científicos de este centro han utilizado una impresora 3D MakerBot Replicator 2X Experimental.
El fabricante de la impresora ha colaborado activamente en la investigación, que ha combinado filamentos PLA de los que comúnmente se utilizan en impresión 3D con ingeniería de tejidos. Los científicos del Feinstein Institute crearon cartílago de una mezcla de células llamadas condrocitos con nutrientes y colágeno, un compuesto que mantiene unido el conjunto. Una vez contaron con el material necesario para reparar una nariz o una tráquea se necesitaba cohesión y estructura.
Precisamente la creación de estructuras es uno de los fuertes de la impresión 3D, que permite crear una especie de esqueleto o andamiaje para que se sostenga la mezcla que da lugar al cartílago. Los científicos decidieron usar el plástico PLA de MakerBot, el que cualquiera puede comprar. Comprobaron que al salir a través de la boquilla de la impresora 3D, el PLA se esterilizaba debido a las altas temperaturas que se le aplican.
A partir de aquí los científicos establecieron un proceso para la creación de partes de una tráquea. Lo primero era crear la estructura con PLA y una vez que estuviera lista se completaba con la mezcla de condrocitos. Esta rellena los huecos y cubre el esqueleto de plástico. A continuación se envía a un bioreactor, una especie de horno que mantiene calientes las células y estimula su crecimiento.
De esta forma los científicos han logrado crear partes de una tráquea que se pueden usar para reparar daños en el órgano de una persona, a falta, claro está, de nuevas pruebas y aprobación por parte de las autoridades sanitarias. No ha sido fácil llegar a este punto. Crear un conducto respiratorio como la tráquea tiene una doble dificultad. Por un lado hay que asegurarse de que sea lo suficientemente rígido para aguantar toses, estornudos y otras tensiones que se producen constantemente. Pero también ha de ser flexible para que el cuello tenga movilidad. Aquí MakerBot ha jugado un papel importante, colaborando en la modificación de los diseños para garantizar las cualidades físicas exigidas.
El hecho de que se haya usado una MakerBot Replicator 2X Experimental reduce significativamente los costes del proceso. Pues para la bioimpresión 3D se utilizan máquinas que pueden costar unos 180.000 dólares, mientras que la impresora 3D empleada se vende por 2.499 dólares.
Imágenes: the JoshMeister y Feinstein Institute
