La bioprinting en 3D, que implica imprimir tejidos vivos con células mezcladas en hidrogeles suaves, conocidos como “bio-inks”, es común en el campo del bioingeniería. Sin embargo, la calidad y la reproducibilidad de los tejidos impresos pueden enfrentar desafíos significativos.
Uno de los problemas más relevantes es la gravedad, que provoca que las células se asienten en el fondo de la jeringa del impresora. Esto ocurre porque las células son más pesadas que el hidrogel que las rodea. Según Ritu Raman, profesora de ingeniería mecánica en MIT, “el asentamiento celular, que se agrava durante las largas sesiones de impresión, lleva a boquillas obstruidas y distribución celular desigual”.
Innovaciones en bioprinting 3D
En un estudio publicado en la revista Device, el equipo de Raman presenta un nuevo método que busca abordar esta limitación al prevenir activamente la sedimentación celular durante la impresión. Esto permite obtener tejidos impresos en 3D más confiables y biológicamente consistentes.
“Un control preciso sobre las propiedades físicas y biológicas del bioink es esencial para recrear la estructura y función de los tejidos nativos”, explica Ferdows Afghah, autor principal del estudio y postdoctorado en ingeniería mecánica en MIT.
Aplicaciones potenciales y beneficios
Raman también menciona que si logramos imprimir tejidos que imiten mejor los de nuestros cuerpos, podríamos utilizarlos como modelos para comprender enfermedades humanas o para evaluar la seguridad y efectividad de nuevos fármacos. Esto podría ayudar a alejar a los investigadores de técnicas como la experimentación animal, en línea con el interés de la FDA en desarrollar métodos más rápidos y económicos para establecer la seguridad de nuevos tratamientos.
“Nuestro objetivo final es avanzar hacia aplicaciones de medicina regenerativa, como reemplazar tejidos enfermos o lesionados con tejidos impresos en 3D que ayuden a restaurar funciones saludables”, concluye Raman.
MagMix: un sistema innovador
El MagMix, un mezclador actuado magnéticamente, consta de dos partes: una pequeña hélice magnética que se coloca dentro de las jeringas utilizadas por los bioprinters y un imán permanente conectado a un motor que controla el movimiento de la hélice. Este sistema compacto puede montarse en cualquier bioprinter estándar, manteniendo los bioinks homogéneamente mezclados durante la impresión.
Para evaluar el enfoque, el equipo utilizó simulaciones por computadora para diseñar la geometría óptima de la hélice y su velocidad, validando posteriormente su rendimiento de manera experimental.
