Primera córnea impresa en 4D

Redacción
Martes, 29 Enero 2019
Primera córnea impresa en 4D - impresoras 3D

En junio del año 2018,  investigadores de la Universidad de Newcastle  (Reino Unido) lograron imprimir en 3D  una córnea personalizada para el ojo de un paciente. Ahora, este mismo equipo ha dado un nuevo paso, con una córnea en 4D que toma forma después de ser impresa. 

Recordemos primero aquí que un objeto 4D tiene la capacidad de modificarse en respuesta a un estímulo (cambio de temperatura, corriente eléctrica , luz , pH, etc.). En menos de cinco días, la córnea artificial se "moldea" alrededor del ojo como si fuera una córnea natural.

La clave está en la estructura del material utilizado: un gel compuesto de colágeno y células madre corneales encapsuladas. Este gel está dispuesto en dos círculos concéntricos, a uno de los cuales se agrega péptidos anfifílicos , moléculas compuestas de varias cadenas moleculares diferentes (generalmente una cadena hidrófila y una cadena lipídica), lo que las hace capaces de autoensamblarse.

Estos péptidos anfifílicos son luego activados por suero fetal bovino. El gel del anillo que no contiene péptidos sufre una fuerte contracción al unirse a las células de la córnea.mientras que con los péptidos se contrae poco, las células del gel prefieren unirse a las cadenas moleculares de este último. De ahí la forma curva que finalmente obtenemos. "  El proceso está completamente" pilotado "por las propias células " , dice Che Connon, profesor de ingeniería de tejidos en la Universidad de Newcastle y coautor del estudio Advanced Functional Materials.

Ya sabíamos cómo imprimir córneas en 3D a partir de matrices ya modeladas, pero éstas no se podían adaptar. A la inversa, los impresos personalizados eran terriblemente largos de fabricar y muy frágiles. "  Lo que nuestro estudio muestra es que existe un fuerte vínculo entre la forma y las capacidades funcionales de un órgano " , dice Martina Miotto, autora principal del artículo. "  Las estructuras 4D tienen propiedades biomecánicas y físicas (grosor, tamaño, densidad,transparencia ...) que reproducen casi exactamente las de una córnea humana".

"La  tecnología 4D tiene un potencial tremendo " , dice Che Connon. Por ejemplo, ya no será necesario hacer una incisión grande para implantar un tejido. "  Bastará con introducir a través de un pequeño orificio un órgano que adoptará su forma final y funcional una vez dentro del cuerpo " , explica el investigador. Esto también abre la puerta a la producción a gran escala, ya que basta con modificar un parámetro en el gel para obtener un órgano a medida en lugar de imprimir cada uno de acuerdo con un modelo diferente. "La fábrica de órganos" definitivamente no está muy lejos.

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Categoría: Impresoras 3D
Aplicación: Medicina