El tejido cardíaco impreso en 3D creado mediante la adaptación de un brazo robótico late durante seis meses
Investigadores de la Academia de Ciencias de China han conseguido superar los obstáculos que presentan los métodos tradicionales de impresión en 3D para crear tejido cardíaco de imitación adaptando un brazo robótico para realizar la bioimpresión. El novedoso método de impresión en 3D no sólo consiguió fabricar un organoide vascular viable, sino que el tejido cardíaco falso siguió latiendo durante seis meses después de su impresión. El artículo, titulado "Un sistema de bioimpresión basado en un robot multieje que permite preservar la función celular natural y fabricar tejido cardíaco", enumera varias ventajas de este método en el resumen
A pesar de los recientes avances en la ingeniería de órganos y tejidos artificiales, la forma de generar órganos complejos viables y funcionales de gran tamaño sigue siendo un gran reto para la medicina regenerativa. La bioimpresión tridimensional ha demostrado sus ventajas como uno de los principales métodos en la fabricación de tejidos simples, pero todavía se enfrenta a dificultades para generar vasculaturas y preservar las funciones celulares en la producción de órganos complejos. Aquí superamos las limitaciones de los sistemas de bioimpresión convencionales convirtiendo un brazo robótico de seis grados de libertad en una bioimpresora, lo que permite imprimir células en andamios vasculares de forma compleja en 3D desde todas las direcciones. También hemos desarrollado un método de impresión celular basado en un baño de aceite para preservar mejor las funciones naturales de las células después de la impresión. Junto con un biorreactor de diseño propio y una estrategia de impresión y cultivo repetida, nuestro sistema de bioimpresión es capaz de generar tejidos cardíacos vascularizados, contráctiles y que sobreviven a largo plazo. Esta estrategia de bioimpresión imita el proceso de desarrollo de órganos in vivo y representa una solución prometedora para la fabricación in vitro de órganos complejos
Los métodos típicos de impresión por capas tridimensionales no son adecuados para crear redes vasculares complejas, ya que el apilamiento suele dañar las células, mientras que los biomateriales que las pegan impiden el funcionamiento como tejido de órganos. Por eso los investigadores programaron un brazo robótico con seis articulaciones giratorias para inyectar células sin apenas dañar el andamio desde todos los lados, creando vasos sanguíneos falsos hasta los capilares recién formados. No sólo eso, sino que utilizando dos de estos brazos robóticos para depositar simultáneamente diferentes tipos de células, como los cardiomiocitos, en el andamio, consiguieron bioimprimir "tejidos cardíacos vascularizados y contraíbles, que se mantuvieron vivos y latiendo durante más de 6 meses"
Aplicando esta estrategia de impresión y diferenciación, fabricamos una pieza de tejido cardíaco vascularizado (2 cm de longitud, 200-500 μm de grosor y ∼1,256 cm2 de superficie total) en el andamio tubular, que mantuvo la contracción durante al menos 6 meses. Llevamos a cabo análisis histológicos del tejido cardíaco en el día 30 y en el día 180 de EP, y no encontramos ningún daño tisular apreciable en ambos puntos temporales. Además, los cardiomiocitos estaban estriados con líneas Z bien organizadas, lo que sugiere que el tejido cardíaco fabricado había desarrollado y mantenido intactas las estructuras de las miofibrillas, que es la base fisiológica de la contracción cardíaca
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