Nueva tecnología del Technion permite cultivo de tejido impreso para trasplantes

Enlace Judío.- El Instituto israelí Technion desarrolló una tecnología innovadora para cultivar tejido para trasplante imprimiéndolo en un baño de microgel como material de soporte, publicó The Jerusalem Post.

El nuevo concepto, imprimir y cultivar, se basa en un concepto original desarrollado por los investigadores: un microgel utilizado como material de soporte en el proceso, CarGrow.

La impresión de tejidos es un enfoque innovador para crear tejidos para trasplantes. En esta técnica, también llamada bioimpresión, las células vivas se incrustan en tinta biológica y se imprimen capa sobre capa. Luego, el tejido impreso crece durante días o semanas hasta que está listo para la impresión.

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La investigación revisada por pares, publicada en Advanced Science, fue dirigida por la profesora Shulamit Levenberg y su estudiante de doctorado Majd Machour de la Facultad de Ingeniería Biomédica junto con la profesora Havazelet Bianco-Peled y el estudiante de doctorado Noy Hen de la Facultad Wolfson de Ingeniería Química y The Norman Seiden Posgrado Multidisciplinario en Nanociencia y Nanotecnología.

“Muchos grupos de investigación de todo el mundo están trabajando para mejorar la impresión de papel tisú, pero la mayoría de ellos se centran en la fase de impresión y el producto inicial: el papel tisú impreso. Sin embargo, la fase de crecimiento del tejido, es decir, el período entre la impresión y el trasplante en el órgano diana, no es menos importante”, explicó la Prof. Levenberg.

“Muchos grupos de investigación de todo el mundo están trabajando para mejorar la impresión de papel tisú, pero la mayoría se centran en la fase de impresión y el producto inicial: el papel tisú impreso. Sin embargo, la fase de crecimiento del tejido, es decir, el período entre la impresión y el trasplante en el órgano diana, no es menos importante“.
Profesora Shulamit Levenberg

Prof. Levenberg

“Este es un período complejo en el que las células impresas se dividen, migran y secretan su matriz extracelular y se unen entre sí para crear el tejido. Uno de los problemas es que en este proceso complejo, los tejidos tienden a distorsionarse y encogerse en una manera descontrolada”.

Un gran desafío en la ingeniería de tejidos es fabricar construcciones 3D con propiedades estructurales y funcionales que imiten el entorno 3D del tejido vivo de manera reproducible y estable. Según el estudio, la bioimpresión basada en extrusión surgió como una técnica valiosa para fabricar andamios 3D que contienen células con alta complejidad y precisión.

Los investigadores desarrollaron métodos para prevenir la contracción desigual del tejido impreso en las semanas posteriores a la impresión. La solución se encontró cambiando el medio en el que se imprime y crece el tejido.

El nuevo concepto, print-and-grow, se basa en un concepto original desarrollado por los investigadores: un microgel utilizado como material de soporte en el proceso, CarGrow, que es una sustancia compuesta principalmente de carragenina (Carragenina-K) y se produce de algas rojas.

Así, el nuevo baño de soporte conserva el tamaño del tejido después de la impresión y evita que se encoja y pierda su forma.

Este proceso permite la producción fiable y controlada de tejido funcional en el tamaño y forma deseados. Dado que este material es transparente, permite a los científicos monitorear el desarrollo del tejido a través de imágenes.

Un paso a paso de la bioimpresión

El material de soporte permite el libre movimiento de la aguja de la boquilla durante la impresión mientras mantiene la estructura al atrapar la biotinta extruida entre las partículas al eliminar la tensión.

A continuación, la estructura impresa se cura y luego se elimina el material de soporte mediante un desencadenante externo, como un cambio de temperatura, una escisión enzimática o una fuerza mecánica.

Finalmente, la construcción impresa se transfiere a un medio líquido para la maduración y el crecimiento del tejido. La impresión directa dentro de los materiales de soporte puede brindar soporte mecánico a los biomateriales de baja viscosidad, que son compatibles con las células vivas.