TD33 - Tecnología y equipamiento para la impresión 3D, Fabricación Aditiva

65 BIOIMPRESIÓN últimas décadas, esta tecnología ha experimentado un rápido desarrollo, impulsado por avances en biomateriales, ingeniería celular y sistemas de impresión. Pioneros como Thomas Cervantes y Anthony Atala han sido fundamentales en el desarrollo de esta tecnología, demostrando la viabilidad de imprimir tejidos funcionales a partir de células vivas. Importancia de la bioimpresión en la medicina regenerativa La bioimpresión de tejidos tiene el potencial de revolucionar la medicina regenerativa, ofreciendo soluciones personalizadas para una amplia gama de enfermedades y lesiones, desde quemaduras hasta enfermedades cardíacas y diabetes. La escasez de órganos donados es una crisis global. La bioimpresión de tejidos podría proporcionar una fuente ilimitada de órganos y tejidos para trasplantes, salvando innumerables vidas. PRINCIPIOS BÁSICOS ¿Cómo funciona la bioimpresión? La bioimpresión es un proceso que se asemeja a la impresión 3D tradicional, pero en lugar de plástico, utiliza biotintas compuestas por células vivas y biomateriales. Estas biotintas, que pueden ser hidrogeles, polímeros sintéticos o biomateriales naturales, proporcionan el andamio necesario para que las células se adhieran y proliferen. Mediante técnicas como la extrusión o el láser, estas biotintas se depositan en capas sucesivas para crear estructuras tridimensionales que imitan los tejidos naturales. Biotintas: materiales y células utilizadas Definición de biotinta: La biotinta es el material de partida para la bioimpresión. Está compuesta por una mezcla de células vivas, factores de crecimiento y un biomaterial que sirve como andamio para las células. Tipos de biotintas • Hidrogeles: Biomateriales similares a los tejidos blandos, que proporcionan un entorno hidratado para las células. • Polímeros sintéticos: Materiales como el PLA (ácido poliláctico) o el PCL (ácido policaprolactona) ofrecen propiedades mecánicas específicas. • Biomateriales naturales: Colágeno, fibrina y alginato son ejemplos de biomateriales naturales utilizados en bioimpresión debido a su biocompatibilidad. Células utilizadas • Células madre: Tienen la capacidad de diferenciarse en diferentes tipos de células, lo que las hace ideales para la ingeniería de tejidos. • Células primarias: Obtenidas directamente de un tejido, conservan las características del tejido original. • Células modificadas genéticamente: Pueden ser diseñadas para expresar genes específicos y mejorar la funcionalidad del tejido bioimpreso. Tipos de impresoras 3D utilizadas en bioimpresión • Extrusión: La técnica más común, donde la biotinta se extruye a través de una boquilla para formar hilos continuos. • Laser-assisted bioprinting (LAB): Un rayo láser se utiliza para solidificar la biotinta en capas sucesivas. • Inkjet: Gota a gota de biotinta se deposita sobre una superficie para crear la estructura. • Stereolithography: Un láser ultravioleta solidifica la biotinta en capas finas. APLICACIONES EN MEDICINA La bioimpresión de tejidos ofrece un amplio abanico de aplicaciones en medicina. Por ejemplo, en el campo de la ingeniería de tejidos, se están desarrollando injertos de piel para tratar quemaduras severas, implantes de cartílago para reparar lesiones articulares y huesos bioimpresos para reconstruir defectos óseos. Además, la bioimpresión permite crear modelos 3D de enfermedades como el cáncer, facilitando la investigación y el desarrollo de nuevos tratamientos. A largo plazo, se espera que la bioimpresión permita la creación de órganos completos para trasplante, revolucionando la medicina. Ingeniería de tejidos • Piel: Creación de injertos de piel para tratar quemaduras extensas y heridas crónicas. • Cartílago: Desarrollo de implantes de cartílago para reparar lesiones en articulaciones como la rodilla o el hombro. Foto: Rafael Aguirre.

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