Importancia de las células madre
Los avances en los ensayos farmacológicos y la medicina regenerativa podrían beneficiarse enormemente de los tejidos humanos creados en laboratorio a partir de diversos tipos celulares con una arquitectura tridimensional precisa. Pero la producción de tejidos humanos de tamaño superior al milímetro se ha visto limitada por la falta de métodos para construir tejidos con redes vasculares vitales integradas.
La investigación multidisciplinar del Instituto Wyss ha llevado al desarrollo de un método de bioimpresión 3D multimaterial que genera tejidos vascularizados compuestos por células humanas vivas que son casi diez veces más gruesos que los tejidos creados anteriormente y que pueden mantener su arquitectura y función durante más de seis semanas. El método utiliza un molde de silicona impreso y personalizable para alojar y aplomar el tejido impreso en un chip. Dentro de este molde se imprime una rejilla de canales vasculares de mayor tamaño con células endoteliales vivas en tinta de silicona, en la que se coloca una tinta autoportante con células madre mesenquimales (MSC) vivas en un trabajo de impresión independiente. Tras la impresión, se utiliza un líquido compuesto de fibroblastos y matriz extracelular para rellenar las regiones abiertas de la construcción, añadiendo un componente de tejido conectivo que se entrecruza y estabiliza aún más toda la estructura.
Bioimpresión tridimensional de tejidos derivados de células madre para medicina regenerativa humana
Es ciencia ficción: una tecnología capaz de imprimir un órgano humano. Pero el primer paso para convertir la fantasía de la gran pantalla en realidad cotidiana lo ha dado la empresa israelí Nano Dimension, fabricante de impresoras 3D.
En colaboración con otra empresa israelí, la biotecnológica Accellta de Haifa, Nano Dimension ha conseguido mezclar células madre humanas en la tinta de sus impresoras 3D. Cuando se expulsa a través de las más de 1.000 diminutas boquillas de una impresora 3D DragonFly de Nano Dimension, la tinta puede formar tejido humano.
Aunque la tecnología está aún en fase de prueba de concepto -y pasar de un simple tejido a un órgano completo es un proceso desalentador e inexplorado-, las posibilidades de salvar vidas «imprimiendo» un nuevo hígado o pulmón son asombrosas.
«Demostramos cómo se puede conseguir lo mismo en unos segundos», explicó Dror. «Eso significa que, con el tiempo, esto podría tener un uso comercial», por ejemplo en un hospital durante una intervención quirúrgica de urgencia o para probar nuevos fármacos en tejidos vivos.
El avance de Nano Dimension es un desvío un tanto fortuito de su actividad principal, que es la impresión de placas de circuito impreso (PCB), que van desde los teléfonos móviles hasta los frigoríficos inteligentes. Como su nombre indica, Nano Dimension utiliza la nanotecnología para imprimir la parte metálica de una placa de circuito utilizando «tinta» en la que se suspenden diminutas partículas de plata.
Células madre para dummies
Los últimos avances han permitido aplicar tecnologías de impresión tridimensional (3D) a materiales biocompatibles, células y componentes de soporte, creando un campo de bioimpresión 3D muy prometedor para la impresión de órganos artificiales y la medicina regenerativa. Al mismo tiempo, las células madre, como las células madre pluripotentes inducidas humanas, han impulsado un cambio de paradigma en la regeneración de tejidos y la modelización de enfermedades humanas, y representan una fuente celular ilimitada para la regeneración de tejidos y el estudio de enfermedades humanas. La capacidad de reprogramar células específicas de pacientes promete mejorar la comprensión de los mecanismos de las enfermedades y la variabilidad fenotípica. La bioimpresión 3D se ha realizado con éxito utilizando múltiples tipos de células madre de diferentes linajes y potencias. El tipo de bioimpresión 3D empleado va desde la bioimpresión por microextrusión, la bioimpresión por inyección de tinta, la bioimpresión asistida por láser, hasta tecnologías más recientes como la bioimpresión basada en esferoides sin andamiaje. Esta revisión analiza los avances actuales, las aplicaciones, las limitaciones y el futuro de la bioimpresión 3D con células madre, por sistemas de órganos.
¿Qué es la biotinta y cómo se utiliza para la bioimpresión?
ResumenLos avances recientes han permitido aplicar tecnologías de impresión tridimensional (3D) a materiales biocompatibles, células y componentes de soporte, creando un campo de bioimpresión 3D muy prometedor para la impresión de órganos artificiales y la medicina regenerativa. Al mismo tiempo, las células madre, como las células madre pluripotentes inducidas humanas, han impulsado un cambio de paradigma en la regeneración de tejidos y la modelización de enfermedades humanas, y representan una fuente celular ilimitada para la regeneración de tejidos y el estudio de enfermedades humanas. La capacidad de reprogramar células específicas de pacientes promete mejorar la comprensión de los mecanismos de las enfermedades y la variabilidad fenotípica. La bioimpresión 3D se ha realizado con éxito utilizando múltiples tipos de células madre de diferentes linajes y potencias. El tipo de bioimpresión 3D empleado va desde la bioimpresión por microextrusión, la bioimpresión por inyección de tinta, la bioimpresión asistida por láser, hasta tecnologías más recientes como la bioimpresión basada en esferoides sin andamiaje. Esta revisión analiza los avances actuales, las aplicaciones, las limitaciones y el futuro de la bioimpresión 3D con células madre, por sistemas de órganos.