Anonim

Baño de apoyo permite la impresión 3D de biomateriales blandos.

Médico

Stanley Goodner

27 de octubre de 2015

2 fotos

Una impresora 3D utiliza una jeringa para inyectar el gel de impresión en un gel de soporte translúcido (Crédito: Carnegie Mellon University College of Engineering)

Cuando se trata de procedimientos quirúrgicos en órganos internos, el corazón puede ser uno de los más difíciles de manejar. El tejido del corazón no se repara a sí mismo como el de otras partes del cuerpo, por lo que aquellos con corazones débiles solo tienen la opción de unirse a una larga lista de espera con la esperanza de recibir un trasplante a tiempo. Todo esto puede cambiar en un futuro próximo, ya que un grupo de investigación en la Universidad Carnegie Mellon ha demostrado un método de bioimpresión 3D con materiales blandos.

La mayoría de las impresiones en 3D involucran materiales que son autosuficientes, como los que se usan en una caja torácica y esternón de titanio, guías de silicona para ayudar a la regeneración de los nervios o plástico flexible para modelar un corazón en 3D para la planificación quirúrgica. Pero cuando se trata de replicar tejidos blandos, la dificultad radica en el hecho de que cada capa adicional impresa en 3D carece del soporte necesario de todos los anteriores.

Dirigido por Adam Feinberg, profesor asociado de Ciencia e Ingeniería de Materiales e Ingeniería Biomédica en la Universidad Carnegie Mellon, el Grupo de Biomateriales y Terapéuticos Regenerativos ha demostrado la bioimpresión de corazones y arterias coronarias con materiales como colágeno y fibrina. El equipo pudo lograr esto en impresoras 3D asequibles a nivel de consumidor aprovechando el hardware y el software de fuente abierta.

La técnica, conocida como FRESH (incrustación reversible de forma libre de hidrogeles suspendidos), implica la impresión del gel dentro de otro gel. "El desafío con los materiales blandos (piense en algo como la gelatina que comemos) es que colapsan por su propio peso cuando se imprime en 3D en el aire", explica Feinberg. "Así que desarrollamos un método para imprimir estos materiales blandos dentro de un material de baño de soporte. Esencialmente, imprimimos un gel dentro de otro gel, lo que nos permite colocar con precisión el material blando a medida que se imprime, capa por capa. capa."

Las imágenes de resonancia magnética se toman y se utilizan para crear los diseños de impresión para los tejidos del corazón y las arterias. La impresora luego usa una jeringa para inyectar con precisión las capas del segundo gel dentro del gel de soporte translúcido. Al igual que los filamentos de soporte de disolución rápida para materiales duros, el gel de soporte se funde cuando se sumerge en agua a temperatura corporal, dejando las células vivas bioprintidas intactas y sin daños. El siguiente paso, actualmente en progreso, es incorporar células cardíacas en las estructuras impresas para ayudar a formar músculo contráctil.

Un artículo sobre la investigación fue publicado recientemente en la revista Science Advances .

Mira el video a continuación para ver una demostración de la técnica FRESH, explicada por el propio profesor Feinberg.

Fuente: Universidad Carnegie Mellon

Los diagramas muestran el proceso de inyección y liberación de tejido blando impreso en 3D (hidrogel) (Crédito: Carnegie Mellon University College of Engineering)

Una impresora 3D utiliza una jeringa para inyectar el gel de impresión en un gel de soporte translúcido (Crédito: Carnegie Mellon University College of Engineering)

¿Quieres una experiencia de lectura más limpia, más rápida y sin anuncios?
Pruebe New Atlas Plus. Suscríbase ahora por solo US $ 19 al año.

Recomendado La Elección Del Editor