Imprimen células 3D humanas usando imanes

Creen que el nuevo método podría permitirles crear grupos de células 3D realistas con varias capas de células para imitar mejor las condiciones internas del cuerpo.

La habilidad de manipular rápidamente las células de una manera segura, controlable y sin contacto permite crear paisajes celulares y microarquitecturas únicas que se encuentran en los tejidos humanos.

Los materiales con mayor susceptibilidad magnética experimentan una mayor atracción hacia un imán y se moverán hacia él, el material débilmente atraído con una menor susceptibilidad será desplazado a regiones de menor campo magnético que se encuentra lejos del imán.

Los investigadores fueron capaces de aprovechar las diferencias en las susceptibilidades magnéticas de 2 materiales para concentrar sólo uno dentro de un volumen, diseñando campos magnéticos y colocando los imanes de una manera específica.

Esperan ahora desarrollar bioinjertos más complejos que les permitan imprimir grupos de células que imiten mejor los tejidos humanos.

Rápida impresión magnética 3D de células humanas

Para aprender sobre las enfermedades se lleva a cabo normalmente en entornos de laboratorio. Han desarrollado un nuevo método que utiliza imanes para imprimir rápidamente grupos celulares en 3D.

Utilizaron las propiedades magnéticas de diferentes materiales, incluyendo las células. Algunos materiales son fuertemente atraídos, o susceptibles, a los imanes que otros.

Los materiales con mayor susceptibilidad magnética experimentarán una mayor atracción hacia un imán y se moverán hacia él. El material débilmente atraído con menor susceptibilidad es desplazado a regiones de menor campo magnético que se encuentran lejos del imán.

Al diseñar campos magnéticos e imanes cuidadosamente dispuestos, es posible utilizar las diferencias en las susceptibilidades magnéticas de 2 materiales para concentrar sólo uno dentro de un volumen.

Cuando se aplica un campo magnético, el hidrato de sal se desplaza hacia los imanes, desplazando las células a un área predeterminada de mínima intensidad de campo magnético. Esto siembra la formación de un cúmulo de células en 3D.

La impresión de conglomerados de células de tipo humano ofrece una vía de futuro para la impresión en 3D de múltiples tejidos y órganos.

Rápida impresión magnética en 3D de células humanas

Han encontrado la forma de utilizar la tecnología de impresión en 3D para crear tumores artificiales que ayuden a los investigadores a probar nuevos fármacos y terapias, lo que podría conducir a una medicina personalizada. Para aprender acerca de las enfermedades se lleva a cabo en amientes de laboratorio.

Algunos materiales son fuertemente atraídos, o susceptibles, a los imanes que otros. Los materiales con mayor susceptibilidad magnética experimentarán una mayor atracción hacia un imán y se moverán hacia él. El material débilmente atraído con menos susceptibilidad es desplazado a regiones de menor campo magnético que se encuentran lejos del imán.

Al diseñar campos magnéticos e imanes cuidadosamente dispuestos, es posible utilizar las diferencias en las susceptibilidades magnéticas de 2 materiales para concentrar sólo uno dentro de un volumen.

¿Qué es la bioimpresión en 3D?

La bioimpresión es un proceso de fabricación aditivo en el que se combinan biomateriales como las células y los factores de crecimiento para crear estructuras similares a los tejidos que imitan a los tejidos naturales.

La tecnología utiliza un material para crear las estructuras capa por capa. La técnica es ampliamente aplicable a los campos de la medicina y la bioingeniería. La tecnología ha hecho avances en la producción de tejido cartilaginoso para su uso en la reconstrucción y la regeneración.

La bioimpresión funciona de forma similar a la impresión 3D convencional. Un modelo digital se convierte en un objeto físico 3D capa por capa. En este caso, se utiliza una suspensión de células vivas en lugar de un termoplástico o una resina.

Par optimizar la viabilidad celular y lograr una resolución de impresión adecuada para una estructura correcta de la matriz celular, es necesario mantener unas condiciones de impresión estériles. El proceso consiste en la preparación, impresión, maduración y aplicación:

• La preimpresión implica la creación del modelo digital que la impresora producirá. Las tecnologías utilizadas son la tomografía computarizada y la resonancia magnética.
• La impresión es el proceso de impresión, se coloca en un cartucho de impresora y se deposita según el modelo digital.
• La post-bioimpresión es la estimulación mecánica y química de las partes impresas para crear estructuras estables para el material biológico.

¿Cómo funciona la biompresión?

Existen varios métodos de bioimpresión: Extrusión, inyección de tinta, acústica o láser. Un proceso típico de bioimpresión tiene una serie de pasos más o menos estándar.

• Imágenes en 3D: Para obtener las dimensiones exactas del tejido, se utiliza una tomografía computarizada o una resonancia magnética estándar. Las imágenes en 3D deben proporcionar un ajuste perfecto del tejido con poco o ningún ajuste por parte del cirujano.
• Modelado 3D: Se genera un plano utilizando el software de AutoCAD.
• Preparación Bioink: Es una combinación de células vivas y una base compatible, como colágeno, gelatina, hialurónico, seda, alginato o nanocelulosa.
• Impresión: El proceso de impresión 3D consiste en depositar el bioentintado capa por capa. La entrega de depósitos más pequeños o más grandes depende en gran medida del número de boquillas y del tipo de tejido que se está imprimiendo. La mezcla sale de la boquilla como un fluido altamente viscoso.
• Solidificación: La capa comienza como un líquido viscoso y se solidifica para mantener su forma. El proceso de mezcla y solidificación se conoce como reticulación y puede ser facilitado por la luz UV, productos químicos específicos o calor.

La bioimpresión imita el micro y macroambiente real de los tejidos y órganos humanos. El proceso podría ayudar con la donación y el trasplante de órganos. El objetivo principal es el reemplazo de órganos, pero también la reparación de tejidos.

Aplicaciones

Los órganos artificiales son uno de los mayores impulsores de la tecnología debido al alto aumento de la insuficiencia orgánica vital.

La disponibilidad de órganos impresos en 3D ayuda a resolver los problemas relacionados con los órganos con mayor rapidez.

El desarrollo de tejidos para pruebas farmacéuticas, es una opción más rentable y ética. También ayuda a identificar los efectos secundarios de los medicamentos y permite que los medicamentos recomendados se administren a los seres humanos con dosis seguras validadas. La cirugía estética, también se beneficia de esta tecnología. Algunos tejidos impresos en 3D ya están siendo bioimpresos para la investigación con fines terapéuticos.

Existen varios otros usos y aplicaciones de la bioimpresión, incluyendo la producción de alimentos. La bioimpresión sólo continuará desarrollándose.

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