Crear tejidos con impresión 3D se ha convertido en uno de los retos más prometedores de la actualidad, sobre todo, en los campos de la medicina y la sanidad.
Antes de explicar cómo llevar a cabo la creación de tejidos gracias a las innovadoras tecnologías de impresión 3D, vamos a explicar en qué consiste la impresión 3D.
La impresión 3D comprende un grupo de tecnologías de fabricación por adición. Se consigue obtener un objeto tridimensional a partir de la superposición de capas sucesivas de material.
Algunas de las ventajas de las impresoras 3D frente a otras tecnologías de fabricación por adición es que son más rápidas, baratas y fáciles de manejar. Además, esta avanzada tecnología de impresión 3D puede ofrecer modelos que pueden servir, incluso, como prototipos de productos.
Como ya se ha mencionado, una de las grandes aplicaciones de la impresión 3D se centra en el ámbito de la sanidad.
La bioimpresión 3D se ha convertido en el presente y futuro de la medicina. Un gran número de laboratorios, empresas, e incluso universidades de todo el mundo pueden ya realizar tejidos con impresión 3D.
Gracias a esta técnica de impresión, tanto las células como los biomateriales, se pueden combinar entre sí y depositar capa por capa para crear estructuras biomédicas, incluso con las mismas propiedades que los tejidos vivos.
En la bioimpresión, los científicos son capaces de obtener células humanas a partir de biopsias o células madre, permitiendo que se multipliquen en una placa de Petri. La mezcla resultante que se obtiene, es una especie de tinta biológica que se introduce en una impresora 3d, anteriormente programada para organizar de forma tridimensional diferentes tipos de células junto con otros materiales.
Las dos aplicaciones básicas y fundamentales de la bioimpresión son su empleo en la reproducción de órganos para su posterior trasplante y su presencia en el desarrollo de nuevos medicamentos.
La clave de esta nueva técnica es transformar información digital en modelos biológicos que imiten órganos y tejidos reales.
¿Qué son los tejidos 3D?
En la actual era tecnológica, uno de los avances más significativos que se puede destacar se puede encontrar en la regeneración y creación de tejidos a partir de una impresora tridimensional.
Para llevar a cabo el proceso y conseguir los mejores resultados, se utilizan biomateriales compatibles con el organismo del cuerpo humano,intentando reducir al mínimo la posibilidad de rechazo.
Estos tejidos 3D se caracterizan, principalmente, por ser polímeros biodegradables de gran utilidad. Se piensa, incluso, que dentro de unos años serán capaces de sustituir órganos y tejidos dañados.
La demanda de trasplantes continúa aumentando cada año en la Unión Europea. En el 2018 había 87.000 personas en la lista de espera, cifra que sigue en aumento y la solución parece indicar que la bioimpresión 3D es una excelente alternativa.
¿Es posible crear tejidos vivos con impresión 3D?
Los tejidos vivos en tres dimensiones pueden servir para mostrar los comportamientos y la fisiología de un organismo natural. Actualmente, no hay muchos tejidos impresos que tengan la construcción celular tan compleja como la que pueda presentar un tejido humano, ya que este proceso implica una gran dificultad.
Este avance de la tecnología es muy importante ya que, cuando se haya desarrollado algo más, esta técnica podrá tener un uso muy amplio en la medicina a nivel mundial, con las consiguientes características positivas.
En primer lugar, se podría acabar por completo con los ensayos clínicos en animales, gracias a la creación de modelos reproducibles de tejido humano.
Además, fomentaría el uso de la medicina regenerativa, ya que la impresión 3D puede producir tejidos complejos que sirvan para reparar o mantener el buen estado de las zonas afectadas de un paciente.
Por lo tanto, los beneficios de la impresora 3D en la medicina son bastantes.
¿Cómo se crean los tejidos con impresión 3D?
El desarrollo de una tecnología que permita, de forma efectiva, crear tejidos vivos ha sido objeto de investigación de gran interés en los últimos años.
Sin embargo, uno de los principales inconvenientes se centra en que la posición de las células 3D es muy complicada, ya que se mueven dentro de las estructuras impresas y pueden llegar a romperlas con facilidad.
Parece casi imposible pensar que se pueda crear un tejido con tan solo pulsar un botón. Las bioimpresoras utilizan las células vivas en lugar de plástico u otros materiales para obtener los resultados deseados. De esta forma, se puede generar una capa de tejidos y diferentes órganos en un tiempo récord.
Equipos médicos procedentes de todo el mundo están experimentando con la bioimpresión con el objetivo de conseguir fabricar órganos como vejigas, hígados o riñones.
La mayoría de esas investigaciones se encuentran aún en sus primeras fases, por lo que aún no se puede confirmar con total certeza si algún día será posible imprimir un corazón completo con el que llevar a cabo un trasplante, por ejemplo.
Por el momento, los resultados obtenidos son muy prometedores. Ya se han logrado avances importantes en cuanto a la creación de estructuras simples, como pueden ser la piel o los vasos sanguíneos.
No obstante, no todos los órganos conllevan la misma dificultad. Por ejemplo, reproducir el corazón o el cerebro llevaría mucho más tiempo que el riñón o el hígado, dada su complejidad.
En cualquier caso, sea cual sea el órgano que se quiera crear, se utilizan impresoras como la 3D ITOP. Es capaz de crear músculos, huesos y cartílagos estables. Además, permiten incorporar los nutrientes al resto del cuerpo y la circulación de la sangre.
Pasos que sigue la creación de tejidos con impresión 3D
- Es habitual que una impresora 3D de órganos y tejidos use biotinta, un material de impresión que contiene células humanas e hidrogeles.
- Se introducen las células que pueden provenir de donantes y se replican en un laboratorio. Aunque, existen varias vías de impresión, la más conocida es la extrusión.
- La biotinta se puede cargar en una cámara de impresión y ser expulsada a través de unas boquillas redondas.
- Posteriormente, se obtendrá una imagen o archivo informatizado, indicando la ubicación de las hebras.
- La impresión será muy rápida y, si tiene éxito, las células se empezarán a comunicar entre ellas y multiplicarse.
En definitiva, las bioimpresoras de órganos en 3D sirven para crear tejidos vivos. Sin duda alguna, sería un gran avance para la medicina y la ciencia, ya que ayudaría a dar respuesta a un gran número de necesidades.
El futuro de la medicina regenerativa
A la actual capacidad de crear tejidos y órganos con impresión 3D que imitan a los reales, hay que añadirle los usos de la medicina regenerativa. Pretende curar enfermedades imposibles de curar hasta la fecha, haciendo uso de esta potencial tecnología.
La combinación de un modelo informático y las células adecuadas permite reconstruir un tejido dañado. El proceso para conseguirlo es el mismo que el que se emplea en la creación de órganos sintéticos pero utilizando células en gel en lugar de materiales plásticos.
El resultado es impresionante. Un nuevo órgano con la forma adecuada y confeccionado con la combinación correcta de células, formando la estructura biológica concreta de un órgano real.
Se puede decir que la máxima expresión de crear tejidos con impresión 3D es la recreación de órganos completamente funcionales.
En Dynapro3D somos expertos en la impresión 3D. Si estás buscando encontrar respuesta a todas tus preguntas, contacta con nosotros y te daremos soluciones a todo lo que necesites.
