La bioimpresión 3D está revolucionando el campo de la medicina, permitiendo a los investigadores de Mayo Clinic producir modelos de tejidos de diversas partes del cuerpo para estudiar órganos y tejidos dañados o enfermos. Esta tecnología promete un futuro donde una bioimpresora 3D podría moldear células vivas para tratamientos o curas de trastornos complejos.
«Las bioimpresoras 3D son similares a las impresoras 3D tradicionales que imprimen miniaturas o piezas de plástico. Sin embargo, en lugar de utilizar plásticos o metales, las bioimpresoras 3D emplean materiales biocompatibles con células vivas para crear estructuras tridimensionales que pueden mejorar la salud humana», explica el Dr. Kevin Dicker, experto en bioimpresión y científico del Centro de Bioterapias Regenerativas en Arizona.
Esta tecnología ha captado la atención de la comunidad científica por su potencial para estudiar la progresión de enfermedades y analizar nuevos tratamientos para afecciones como el fallo multiorgánico en etapa terminal, defectos del cartílago y dermatitis atópica. El Dr. Dicker y su equipo están trabajando en establecer procedimientos operativos estándar para la fabricación de tejidos destinados a pruebas en ensayos clínicos iniciales, con el objetivo de integrar la ingeniería de tejidos en tratamientos clínicos.
La bioimpresión 3D se basa en modelos digitales generados a partir de imágenes médicas, como escaneos de IRM o TC. Utiliza biotintas compuestas por células vivas, hidrogeles, biomateriales y factores de crecimiento, aplicados capa por capa para crear el molde impreso. El modelo de tejido 3D resultante puede simular la estructura, mecanismos y fisiología de órganos humanos, así como de músculos y cartílagos.
Los avances en la bioimpresión 3D han permitido a los investigadores explorar la posibilidad de imprimir órganos humanos. En Mayo Clinic, se ha desarrollado la bioimpresión de piel para simular enfermedades inflamatorias. Este modelo de piel bioimpresa está siendo estudiado por la Dra. Saranya Wyles para probar tratamientos y entender la progresión de la dermatitis atópica.
Además de crear modelos de enfermedades, la tecnología de bioimpresión 3D se está explorando para fabricar tejidos y órganos humanos. «Nuestro objetivo final es poder imprimir órganos y tejidos bajo demanda. Aún no hemos llegado a ese punto, pero esperamos que esta tecnología pueda solucionar la escasez mundial de órganos para trasplantes», afirma el Dr. Dicker. «Si logramos bioimprimir riñones funcionales, esto aliviaría enormemente al sistema de salud.»
En Arizona, el equipo del Dr. David Lott está desarrollando implantes bioimpresos para la laringe y la tráquea, destinados a reemplazar partes dañadas de estos órganos mientras se conserva el tejido sano.
Pese al gran potencial de la bioimpresión 3D, persisten desafíos significativos. Para que un órgano bioimpreso funcione, debe contar con una red de capilares y vasos sanguíneos que le suministren sangre, oxígeno y nutrientes. Los investigadores continúan enfrentándose a la dificultad de desarrollar estas redes en estructuras bioimpresas a gran escala. Además, es crucial saber cómo integrar los tejidos bioimpresos en el cuerpo humano, evitando el rechazo de los implantes.
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