Las telas bioimpresas en 3D ahora se pueden acumular en el congelador hasta que se necesiten

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Uno de los principales obstáculos para el estudio y el uso clínico generalizados de los tejidos 3D es su corta vida útil, que puede oscilar entre unas pocas horas y unos pocos días. Como en el caso de un trasplante de órgano, un tejido bioimpreso debe transportarse rápidamente al lugar donde se necesita, de lo contrario no será viable. En el diario Pregunta el 21 de diciembreyo soy, investigadores del Brigham and Women’s Hospital y la Escuela de Medicina de Harvard describen su trabajo combinando la bioimpresión 3D con técnicas de criopreservación para crear tejidos que se pueden almacenar en un congelador a -196 ° C y descongelar en minutos para su uso inmediato.

«Para la bioimpresión convencional, prácticamente no hay vida útil. En realidad, es solo impresión, así que la uso en la mayoría de los casos», dice el autor principal Y. Shrike Zhang (@shrikezhang), ingeniero biomédico del Brigham and Women’s Hospital. «Con la crioimpresión, puede imprimir y almacenar en estado congelado durante prácticamente todo el tiempo que desee».

El uso de la bioimpresión 3D para crear tejido humano artificial apareció por primera vez hace veinte años. Como en la impresión 3D convencional, una tinta se extruye capa por capa a través de una boquilla en una forma predeterminada. En el caso de la bioimpresión, la tinta normalmente consiste en un andamio similar a la gelatina incrustado con células vivas. La crioimpresión funciona de la misma manera, excepto que la impresión se realiza directamente sobre una plancha fría mantenida a temperaturas de hasta -20 ° C. Una vez impresas las telas, se mueven inmediatamente a condiciones criogénicas para su almacenamiento a largo plazo.

La impresión a bajas temperaturas tiene la ventaja adicional de poder crear formas más complejas que los métodos tradicionales de bioimpresión. «El filamento de biotinta se congela en milisegundos después de llegar a la placa fría, por lo que no tiene tiempo de perder su forma original», dice Zhang. «Luego, puede construir capas una encima de la otra, creando finalmente una estructura 3D independiente que puede soportar su propio peso».

El uso de temperaturas criogénicas también reduce los límites sobre los tipos de bioenlaces que se pueden utilizar. En los métodos de bioimpresión convencionales, la tinta biológica debe ser viscosa para mantener su forma, pero a una temperatura más baja, la mayoría de los fluidos son naturalmente más viscosos.

Para sobrevivir a temperaturas criogénicas, las células deben ir acompañadas de un agente crioconservante, que previene el choque osmótico y limita la formación de cristales de hielo que pueden dañar sus membranas celulares. El equipo de Zhang dirigió la mayor parte de sus esfuerzos a encontrar la combinación de criopreservantes que produjera la máxima viabilidad celular.

Demostraron que los tejidos podían durar al menos tres meses antes de volver a la vida. «Revivir las telas es bastante fácil», dice Zhang. «Es como revivir cualquier tipo de células crio-almacenadas. Las devuelve a un medio caliente y usa un proceso de descongelación rápida».

Para demostrar que los tejidos pueden conservar su funcionalidad original, Zhang y sus colegas realizaron una serie de pruebas de viabilidad celular que demostraron que las células podían experimentar una diferenciación muy similar a la anterior.

En el futuro, los tejidos bioimpresos en 3D podrían servir como modelos realistas para probar nuevos medicamentos o ayudar a los pacientes que necesiten tejidos de reemplazo después de una lesión o enfermedad. Ser capaz de congelar tejidos bioimpresos durante un período de tiempo prolongado permitirá una mayor colaboración entre los investigadores para desarrollar estas aplicaciones y permitir un almacenamiento prolongado para su uso en entornos preclínicos y clínicos.

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