Estudian imprimir en 3D máquinas biológicas que puedan viajar por el organismo

Estudian imprimir en 3D máquinas biológicas que puedan viajar por el organismo

Publicado por el ago 26, 2013

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El estudio de la Universidad de Illinois persigue aplicar las innovaciones de las impresoras 3D en la construcción de ‘máquinas biológicas’

 

Un equipo de la Universidad de Illinois ha construido un ‘biobot’ híbrido, hecho en parte con gel y en parte con células musculares.

No todos los bioingenieros que están utilizando las nuevas impresoras en los laboratorios están haciéndolo para crear tejidos u órganos. Algunos de ellos están intentando construir máquinas biológicas. En el laboratorio de Rashid Bashir, jefe del departamento de Bioingeniería de la Universidad de Illinois, los investigadores han construido un pequeño híbrido ‘biobot’, hecho en parte de gel y en parte de células musculares, que puede moverse por si mismo. Esta investigación podría liderar algún día el desarrollo de minúsculos dispositivos que estarían capacitados para viajar por dentro del cuerpo, detectando dónde se encuentran las toxinas y liberando la medicación correspondiente.

El investigador postdoctoral del laboratorio y autor principal del trabajo Vicent Chan desvela que comenzó a estudiar el comportamiento de las impresoras 3D hace unos cinco años. “Nuestro objetivo cuando comenzamos a hacerlo era el ‘santo grial’ de la impresión de órganos –cuenta-. Pero, obviamente, se trata de algo muy complejo y dificultoso. Así que un grupo de investigadores del laboratorio comenzamos a investigar otras vías de explotación de las nuevas tecnologías”.

Para construir los ‘biobots’, la impresora imprime el gel, no las células. Y lo hace, además, de una forma específica: algo parecido a un pequeño trampolín, de una longitud de un cuarto de pulgada, que se eleva sobre una base muy pequeña. Entonces, las células del músculo cardíaco de una rata se colocan en una de las puntas de su superficie.

“Las células comienzan en ese momento a extenderse y a formar conexiones”, explica el Doctor Chan. Y en ese momento, al tratarse de células cardíacas, comienzan a latir al unísono. Las contracciones provocan que la superficie se curve y alise, moviendo toda la estructura hacia adelante. Con la impresora 3D, los investigadores fueron capaces de construir trampolines de diferentes grosores para alterar el grado de las curvas y optimizando el movimiento.

Este trabajo es parte de un proyecto de investigación llevado a cabo entre varias universidades distintas, con fondos de la National Science Foundation, destinado a desarrollar dispositivos multicelulares con aplicación al cuidado de la salud, la seguridad y otros campos del conocimiento. Uno de los objetivos, puntualiza Chan, es tomar algunos de los componentes del organismo, como las células musculares, las células cerebrales y otras de este tipo, “y combinarlas de diferentes modos para crear un tipo diferente de máquina biológica”.

Los investigadores de Illinois están trabajando en la regulación de las contracciones musculares, lo que podría tener un efecto inmediato en la aceleración o ralentización de los ‘biobots’, o incluso incluir en ellos funciones de encendido o apagado. Una de las vías más obvias para la consecución de este tipo de funcionamientos es el empleo de elementos químicos: añadir cafeína en las células cardíacas incrementaría la frecuencia de las contracciones, por ejemplo. Pero el Doctor Chan matiza que los investigadores también están buscando técnicas en la ingeniería genética que podría permitirles usar la luz para encender o apagar las contracciones. “Esta es la parte divertida de este trabajo – concluye-. Nuestro esfuerzo ahora va en la dirección de intentar conseguir el control sobre este tipo de movimientos”.

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