Hallazgo: Un corazón bioimpreso en 3D, nueva herramienta para los cirujanos

Hallazgo: Un corazón bioimpreso en 3D, nueva herramienta para los cirujanos

El profesor de ingeniería biomédica, Adam Feinberg, dirigió al equipo de investigación en el uso de su técnica de incrustación reversible de hidrogeles suspendidos de forma libre (FRESH) para crear el modelo. Su artículo, que detalla el trabajo ha sido publicado en ACS Biomaterials Science and Engineering , y que reproduce esta semana el magazine The Engineer, del Reino Unido.
Utilizando una impresora 3D, especialmente construida, el modelo imita de manera realista la elasticidad del tejido cardíaco y las suturas. Como culminación de dos años de investigación, el equipo espera que este último avance sea prometedor para los cirujanos y médicos y tenga implicancias a largo plazo para el futuro de la investigación de órganos modificados por bioingeniería.

Con el objetivo de satisfacer la demanda de polímeros blandos impresos en 3D, la técnica FRESH utiliza una aguja para inyectar bioink en un baño de hidrogel blando que sostiene el objeto mientras se imprime. Una vez terminado, la aplicación de calor derrite el hidrogel dejando solo el objeto bioimpreso en 3D. Según el equipo, el principal obstáculo para lograr este hito fue imprimir un corazón humano a gran escala. Se requirió la construcción de una nueva impresora 3D personalizada para sostener un baño de soporte de gel, lo suficientemente grande como para imprimir en el tamaño deseado, así como pequeños cambios de software para mantener la velocidad y la fidelidad.
Las instalaciones que se utilizan actualmente en los principales hospitales para imprimir modelos en 3D del cuerpo de los pacientes solo pueden utilizar plástico duro o caucho, pero el equipo de Feinberg afirmó haber creado su corazón a partir de un polímero blando natural llamado alginato. Esto le da propiedades similares al tejido cardíaco real, confirmaron los investigadores, lo que permite a los cirujanos planificar con precisión, procedimientos reales. Feinberg tiene como objetivo comenzar a trabajar de inmediato con cirujanos y médicos para asegurarse de que esté listo para el entorno hospitalario.
“Ahora podemos construir un modelo que no solo permite la planificación visual, sino que permite la práctica física”, comentó Feinberg. “El cirujano puede manipularlo y hacer que realmente responda como tejido real, de modo que cuando ingresen al sitio de la operación tengan una capa adicional de práctica realista en ese entorno”.
El equipo trabaja con un solo objetivo: poder ver, algún día, estos ejemplares blandos y biocompatibles que proporcionan la estructura sobre la cual las células se adhieren y forman un sistema de órganos, colocando a la biomedicina un paso más cerca de la capacidad de reparar o reemplazar órganos humanos completos.

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