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Una impresora 3D repara el hueso y la piel a una rata de laboratorio
La tecnología pretende sustituir las complejas operaciones quirúrgicas que van acompañadas en muchos casos de rechazo de implantes.
El tratamiento de lesiones cutáneas y óseas en la cara y el cráneo es complejo debido a las múltiples capas de tejidos implicadas. Sin embargo, un equipo internacional de científicos ha dado con una técnica que permitiría una recuperación simultánea y más rápida de distintos tipos de tejidos mediante el uso de impresión 3D durante las cirugías.
Una rata se convirtió en el primer ser vivo operado con éxito por medio del 'bioprinting', técnica que supone un enorme avance tecnológico, puesto que hasta el momento no había "un método quirúrgico para reparar a la vez el tejido blando y duro", según afirmó Ibrahim Ozbolat, profesor asociado de la Universidad de Pensilvania y participante en la investigación.
La idea de combinar la reparación de tejidos tan diferentes se le ocurrió al grupo tras una serie de experimentos exitosos para tratar por separado aberturas de hasta 6 mm en huesos y piel.
Actualmente, reparar un orificio craneal requiere el uso de implantes de hueso, piel, vasos sanguíneos y otros tejidos extraídos de otra parte del cuerpo o de un donante. Conseguir que sean aceptados por el organismo receptor representa un desafío, ya que ocurren múltiples casos de rechazo, pero este nuevo procedimiento evita insertar fragmentos que podrían ser rechazados. La impresora utiliza varias mezclas de células y materiales portadores que primero aplica por extrusión y luego por pequeñas gotas para que se adhieran a los márgenes del agujero.
Esta tinta de tejidos se mantiene a temperatura ambiente, pero se calienta hasta la corporal cuando se aplica, detalla el comunicado universitario. Esto crea físicamente una conexión cruzada del colágeno y otros componentes de las mezclas sin que se produzca cambio químico alguno o sin que sea necesario emplear un aditivo con función de entrecruzador.
Otros componentes que los investigadores mencionan son la proteína morfogénica ósea 2, fibrinógeno, quitosano, hidroxilapatito en polvo, así como algunas macromoléculas, que se distribuyen de tal manera que forman por capas el hueso, una barrera, la dermis y la epidermis. La barrera era necesaria para "asegurarse de que las células de las capas cutáneas no migraran al área del hueso y no comenzaran a crecer allí", explicó Ozbolat.
En el caso de la rata con el injerto impreso, los investigadores pudieron cubrir un orificio de 5 milímetros y el material artificial se unió al natural, tal y como reportaron en el artículo publicado la semana pasada en la revista Advanced Functional Materials. La herida cutánea se cerró al 80 % aproximadamente en 10 días , mientras que el tejido óseo cubrió la mitad del orificio hacia la sexta semana.
El equipo califica su enfoque de "absolutamente único" y espera que se pueda utilizar en el ámbito clínico para tratar defectos craneales en pacientes humanos.
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