Patente por hidrogel para bioimpresión 3D y medicina regenerativa

La bioimpresión 3D es una tecnología emergente que permite la creación de estructuras biológicas tridimensionales utilizando células de tejidos humanos y materiales compatibles, conocidos como biotintas. Se espera que el mercado de esta tecnología alcance los 5.12 billones de dólares en 2030, según Vantage Market Research. Esta técnica se basa en principios similares a la impresión 3D convencional, pero en lugar de plásticos o metales, se utilizan células y biomateriales que imitan el entorno natural de los tejidos. La precisión y versatilidad de la bioimpresión 3D abren nuevas fronteras en la medicina regenerativa, ofreciendo la posibilidad de fabricar tejidos y órganos personalizados.
 

El principal insumo de la bioimpresión 3D son las biotintas, que juegan un papel crucial en el éxito del tejido diseñado. Esencialmente, las biotintas son un hidrogel (un material suave y flexible que contiene agua) combinado con células vivas.

En este contexto, un grupo de investigadores comprendido por estudiantes de pregrado, maestría y los profesores Carolina Muñoz y Juan Carlos Cruz del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de los Andes, han dedicado más de cinco años al desarrollo de un hidrogel único para aplicaciones en bioimpresión 3D y medicina regenerativa. Este hidrogel patentado está compuesto principalmente de matriz extracelular modificada bioquímicamente y combinada con un nanomaterial electroconductor. Sus propiedades únicas incluyen la capacidad de fluir durante el proceso de bioimpresión sin afectar la viabilidad de las células, solidificarse mediante la exposición a la luz azul y permitir la electroestimulación del tejido impreso.

"Además de eso, el impacto que tiene en la medicina regenerativa está relacionado con la posibilidad de contar con modelos que representan, a escala reducida, un tejido humano. Esto permite evaluar compuestos químicos y fármacos, así como simular enfermedades, como infecciones o diferentes tipos de cancer. Además facilita la evaluación del desempeño de dispositivos médicos. Sin embargo, también hay posibilidades futuras de que este tipo de tecnología, y en especial las biotintas, puedan soportar el crecimiento de órganos a escala natural. Esto ayudaría a mitigar la actual falta de donantes y permitiría transplantes personalizados en el futuro", menciona Carolina Muñoz. 
 

Las biotintas proporcionan el soporte necesario para el crecimiento y desarrollo celular en un tejido u órgano. Su calidad y composición determinan la viabilidad y funcionalidad de los tejidos impresos, lo que es esencial para aplicaciones actuales como modelos de tejidos humanos y futuras como las aplicaciones clínicas en diseño y fabricación de órganos para trasplantes. Actualmente, los modelos de tejidos bioimpresos en 3D se utilizan ampliamente en la investigación biomédica, permitiendo a los científicos estudiar enfermedades y probar nuevos tratamientos con una precisión sin precedentes en las fases preclínicas en laboratorio.

La bioimpresión 3D es una tecnología emergente que permite la creación de estructuras biológicas tridimensionales utilizando células de tejidos humanos y materiales compatibles, conocidos como biotintas. Se espera que el mercado de esta tecnología alcance los 5.12 billones de dólares en 2030, según Vantage Market Research. Esta técnica se basa en principios similares a la impresión 3D convencional, pero en lugar de plásticos o metales, se utilizan células y biomateriales que imitan el entorno natural de los tejidos. La precisión y versatilidad de la bioimpresión 3D abren nuevas fronteras en la medicina regenerativa, ofreciendo la posibilidad de fabricar tejidos y órganos personalizados.
 

El principal insumo de la bioimpresión 3D son las biotintas, que juegan un papel crucial en el éxito del tejido diseñado. Esencialmente, las biotintas son un hidrogel (un material suave y flexible que contiene agua) combinado con células vivas.

En este contexto, un grupo de investigadores comprendido por estudiantes de pregrado, maestría y los profesores Carolina Muñoz y Juan Carlos Cruz del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de los Andes, han dedicado más de cinco años al desarrollo de un hidrogel único para aplicaciones en bioimpresión 3D y medicina regenerativa. Este hidrogel patentado está compuesto principalmente de matriz extracelular modificada bioquímicamente y combinada con un nanomaterial electroconductor. Sus propiedades únicas incluyen la capacidad de fluir durante el proceso de bioimpresión sin afectar la viabilidad de las células, solidificarse mediante la exposición a la luz azul y permitir la electroestimulación del tejido impreso.

"Además de eso, el impacto que tiene en la medicina regenerativa está relacionado con la posibilidad de contar con modelos que representan, a escala reducida, un tejido humano. Esto permite evaluar compuestos químicos y fármacos, así como simular enfermedades, como infecciones o diferentes tipos de cancer. Además facilita la evaluación del desempeño de dispositivos médicos. Sin embargo, también hay posibilidades futuras de que este tipo de tecnología, y en especial las biotintas, puedan soportar el crecimiento de órganos a escala natural. Esto ayudaría a mitigar la actual falta de donantes y permitiría transplantes personalizados en el futuro", menciona Carolina Muñoz. 
 

Las biotintas proporcionan el soporte necesario para el crecimiento y desarrollo celular en un tejido u órgano. Su calidad y composición determinan la viabilidad y funcionalidad de los tejidos impresos, lo que es esencial para aplicaciones actuales como modelos de tejidos humanos y futuras como las aplicaciones clínicas en diseño y fabricación de órganos para trasplantes. Actualmente, los modelos de tejidos bioimpresos en 3D se utilizan ampliamente en la investigación biomédica, permitiendo a los científicos estudiar enfermedades y probar nuevos tratamientos con una precisión sin precedentes en las fases preclínicas en laboratorio.