En los últimos años, ha surgido el uso de la tecnología de impresión 3D para crear biomateriales que incorporan células vivas (llamadas biotintas) y fármacos para tratar diversas afecciones, creando por ejemplo, parches cardíacos o gastrointestinales.
El potencial de la bioimpresión 3D está dando qué hablar; ahora, gracias al trabajo de los ingenieros de la Universidad de Nueva Gales del Sur, han desarrollado un brazo robótico que puede imprimir directamente en órganos y tejidos del cuerpo humano.
Una tecnología aún inmadura
Actualmente, la bioimpresión se utiliza sobre todo para la investigación y el desarrollo de nuevos fármacos. Requiere el uso de grandes impresoras 3D para crear construcciones que se implantan quirúrgicamente en el cuerpo; sin embargo, no están exentas de riesgos, ya que pueden producir lesiones de tejidos y riesgo de infección.
Dado que los biomateriales suelen ser estructuras blandas y frágiles, pueden resultar dañados por la manipulación manual durante el proceso de implantación.
Otro problema común en el uso de impresiones 3D creadas externamente, es que puede haber un desajuste entre la construcción y la superficie tisular en la que se implanta. De ahí, la importancia de que se avance en técnicas de implantación directa sobre los tejidos.
Un robot que imprime célula 3D
Ingenieros de la UNSW han desarrollado un brazo robótico flexible y en miniatura, que puede introducirse en el cuerpo como si fuera un endoscopio; así, se podrían administrar biomateriales directamente sobre la superficie de órganos y tejidos.
El dispositivo en desarrollo (denominado F3DB) se controla desde el exterior; consta de un brazo robótico largo y flexible, en cuyo extremo se sitúa un cabezal giratorio maniobrable. Este cabezal imprime la biotinta a través de una boquilla multidireccional.
“Las técnicas actuales de bioimpresión en 3D exigen que los biomateriales se fabriquen fuera del cuerpo y su implantación en una persona suele requerir una cirugía a campo abierto”.
Declaraciones de Thanh Ngo Do, autor del estudio.
“Gracias a nuestra bioimpresora 3D flexible, los biomateriales pueden introducirse directamente en el tejido o los órganos de destino con un método mínimamente invasivo”, añade Do.
“Nuestro prototipo es capaz de imprimir en 3D biomateriales multicapa y de diferentes tamaños. Gracias a su cuerpo flexible, llega a zonas confinadas y de difícil acceso».
Una vez que la F3DB ha terminado de imprimir en una zona, puede dirigirse a otro lugar para comenzar de nuevo el proceso. Esto significa que el dispositivo puede utilizarse para imprimir biomateriales en zonas amplias.
De esta manera, probaron en órganos como el colon, el estómago, el corazón y la vejiga, algo que no puede hacerse con los dispositivos de bioimpresión actuales.
Multidispositivo
Los ingenieros probaron el F3DB fuera del cuerpo: superficies planas y curvas, incluso dentro de un colon artificial y en la superficie del riñón de un cerdo.
Para ello usaron sustancias tan diversas como chocolate, gel compuesto y biomateriales para imprimir con precisión diferentes formas.
Y lo que es más importante, descubrieron que las células no se veían afectadas por el proceso de impresión y que, tras ésta, la mayoría seguían vivas.
Además de imprimir biomateriales, el dispositivo funciona como un endoscopio normal, limpiando estructuras con chorros de agua, marcando lesiones y diseccionando tejidos.
Mai Thanh THai, autor principal de estudio, declara que:
«En comparación con las herramientas quirúrgicas endoscópicas existentes, el F3DB desarrollado se diseñó como una herramienta endoscópica todo en uno; esto evita cambios continuos de herramientas, que normalmente se asocian a un mayor tiempo de operación y a riesgos de infección”.
En la actualidad, no existe ningún dispositivo comercial que pueda imprimir en tejidos y órganos internos. El equipo responsable del F3DB afirma que el dispositivo debería estar listo para su uso en un plazo de cinco a siete años.
