Una bioimpresora portátil pesa solo 997 gramos.Investigadores de la Universidad de Toronto han desarrollado una bioimpresora 3D que puede imprimir tiras de biomaterial para curar heridas profundas en la piel. El dispositivo portátil cabe en su mano y pesa 997 gramos. Puede imprimir un parche de piel de 2 cm de ancho en un par de minutos.
Los ensayos de la bioimpresora 3D se llevaron a cabo en animales grandes y pequeños: para esto, se cortó una herida de 20x40 mm en la piel de un animal, se hizo un sustrato de agarosa, después de lo cual se aplicó una capa de biomaterial impreso.
Materiales y métodosLa figura anterior muestra un diagrama que muestra el proceso de bioimpresión. Las células se suspenden en una solución de hidrogel. Luego se llenan con una (o, si es necesario, varias) jeringas. Otra jeringa contiene una solución que forma enlaces cruzados (se muestra en azul en la figura a). Esta solución en condiciones moderadas (es decir, a pH natural y temperatura corporal) promueve la conversión de la solución de biopolímero en un gel.
Después de instalar las jeringas llenas en una bioimpresora manual, la bio-tinta se aplica como material biológico o capa de tejido a una copa de cultivo o directamente a la superficie de la herida. Por ejemplo, la bio-tinta que contiene
fibroblastos humanos puede distribuirse uniformemente en la capa dérmica con un espesor de 0.1 - 0.6 mm. Los
queratinocitos que contienen bio-tinta se pueden aplicar en tiras paralelas separadas por tiras libres de células, que se asemeja a un trasplante epitelial de piel de malla.
Cartucho de microfluidosLa parte principal del instrumento es un cartucho microfluídico hecho de un polímero translúcido. Fue creado en una impresora 3D. El cartucho proporciona una distribución lateral uniforme de al menos dos soluciones en redes de microcanales ubicadas en planos separados. El cartucho tiene aberturas de 8, 14 y 20 mm de ancho.
Preparación de sustrato de agarosaSe prepara una solución de agarosa al 2% en agua desionizada calentándola con radiación de microondas. La solución se enfría a 60 ° C antes de verterla en placas de Petri estériles, lo que conduce a la formación de una capa de gel de 3 mm de espesor. El gel se endurece en 30 minutos a temperatura ambiente.
Preparación de bio tintas
Los investigadores han preparado bio-tinta con tres compuestos diferentes.
1. Para las capas de colágeno de alginato: el alginato de sodio se disolvió en
DMEM y 20 mmol / L de
HEPES y se filtró usando un microfiltro de jeringa de 0.1 μm. El colágeno tipo 1 se equilibró a pH 7 con 1 g / mol de NaOH en solución salina tamponada con fosfato (PBS). Las dos soluciones madre se mezclaron para obtener una concentración de colágeno tipo 1 de 5 mg / ml y alginato al 2%. La solución se mantuvo en hielo antes de su uso.
2. Bio-tinta para la capa dérmica: 5% de fibrinógeno se disolvió a 37 ° C en PBS con agitación moderada durante 2 horas. El 1% de ácido hialurónico se disolvió en PBS. Las soluciones se mezclaron en una proporción 1: 1 y luego se filtraron. Una solución de colágeno tipo 1 se equilibró con NaOH a pH 7 y se mezcló con una solución filtrada de fibrina / ácido hialurónico para obtener una concentración de 1,25% de fibrinógeno, 0,25% de ácido hialurónico y 0,25% de colágeno. La solución se mantuvo en hielo antes de su uso.
3. Bio-tinta para la capa epidérmica: preparada con una concentración total de 2.5% de fibrinógeno y 0.25% de ácido hialurónico.
Antes y después de la aplicación de tinta (Figura f)El equipo de desarrollo del dispositivo espera que algún día su dispositivo se use en un entorno clínico para mejorar el tratamiento de quemaduras y otras lesiones cutáneas graves.
El texto completo del trabajo está disponible aquí .Científicos coreanos crearon un dispositivo similar en 2017. Era una bioimpresora 3D que
imprimía biomaterial , que se parecía mucho a la composición de la piel humana, pero el costo de dicho material era 50 veces más barato que el de los análogos. La piel se creó sobre la base de material de colágeno y poliproplactona y maduró durante dos semanas.
Y los científicos de Australia han creado
biopens impresos en 3D que pueden imprimir tejido de cartílago directamente en áreas dañadas del cuerpo: huesos, tendones o músculos. El biomaterial fue creado a partir de hidrogel y células madre. La composición se trató con radiación ultravioleta.
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