Por años la ingeniería de tejidos se ha topado con diversos problemas que han impedido su aplicación en la clínica; uno de ellos es la falta de perfusión (flujo de fluidos, como nutrientes) a través del tejido diseñado. Este flujo, similar al que ocurre en los vasos sanguíneos, es de vital importancia para poder suministrar a las células con nutrientes y con las señales necesarias para mantener y dirigir su crecimiento.

Recientemente, un equipo del Instituto Wyss para la Ingeniería inspirada en la Biología y de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Harvard ha inventado un método novedoso para imprimir en 3D, segmentos de tejido gruesos y vascularizados compuestos por células madre humanas, matriz extracelular y canales cubiertos con células de vasos sanguíneos. La red de vasos resultante permite que fluidos, nutrientes y factores de crecimiento celular puedan irrigarse de forma controlada y uniforme en todo el tejido.

“Este último trabajo extiende la capacidad de nuestra plataforma de bio-impresión multi-material a tejidos humanos gruesos, acercándonos un paso más a crear arquitecturas para la reparación y regeneración de tejidos,” dice la Dra. Jennifer A. Lewis, autora principal del trabajo. Partiendo de trabajos previos, el método de Lewis y su equipo permite incrementar casi 10 veces el grosor de los tejidos diseñados. El método combina una serie de “tuberías” con células vivas y matriz extracelular permitiendo que las estructuras funcionen como tejidos vivos hasta por 6 semanas. El trabajo demuestra la capacidad del método para crear tejidos funcionales al imprimir un tejido de un centímetro de grosor donde se estimula el desarrollo de células de hueso a partir de células madre de médula ósea en tan solo un mes.

El sistema de Lewis utiliza un molde de silicona para darle forma a la estructura del tejido y a la red de “tuberías que va a dar lugar a la vasculatura. Dentro de este molde se imprime una red de canales recubiertos con tintas cargadas con células madre vivas, así como una red de microvasos en todo el tejido. Posteriormente se rellenan las regiones vacías con un líquido compuesto por fibroblastos y matriz extracelular que unen toda la estructura. Este molde de silicona puede alterarse para poder obtener una variedad de formas y grosores de tejido; al utilizar tintas cargadas con células distintas se puede modificar la composición de células de cada tejido.

“Jennifer y su equipo están cambiando el paradigma en el campo de la ingeniería de tejidos utilizando su enfoque único de bio-impresión,” dijo el director fundador del instituto, el Dr. Donald Ingber. “Su capacidad para construir tejidos tridimensionales vivos y vascularizados de la nada, provee un modo potencial para formar reemplazos de tejido funcionales en una escala mayor, que puedan ser quirúrgicamente conectados a los vasos sanguíneos del cuerpo de pacientes e incrementar su posibilidad de éxito.”

 

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