Un equipo dirigido por el profesor de nanoingeniería Shaochen Chen ha desarrollado un dispositivo 3-D que, como un hígado humano, elimina las toxinas del torrente sanguíneo.
(Phys.org) —Nanoingenieros de la Universidad de California, San Diego ha desarrollado un dispositivo impreso en 3D inspirado en el hígado para eliminar toxinas peligrosas de la sangre.
El dispositivo, que está diseñado para usarse fuera del cuerpo, al igual que la diálisis, usa nanopartículas para atrapar toxinas formadoras de poros que pueden dañar las membranas celulares y son un factor clave en enfermedades que resultan de mordeduras y picaduras de animales, e infecciones bacterianas. Sus hallazgos fueron publicados el 8 de mayo en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
Ya se ha demostrado que las nanopartículas son eficaces para neutralizar las toxinas formadoras de poros en la sangre. pero si esas nanopartículas no se pueden digerir de forma eficaz, pueden acumularse en el hígado creando un riesgo de intoxicación secundaria, especialmente entre pacientes que ya tienen riesgo de insuficiencia hepática. Para resolver este problema, un equipo de investigación dirigido por el profesor de nanoingeniería Shaochen Chen creó una matriz de hidrogel impresa en 3D para albergar nanopartículas, formando un dispositivo que imita la función del hígado al detectar, atrayendo y capturando toxinas expulsadas de la sangre. El dispositivo, que se encuentra en la etapa de prueba de concepto, imita la estructura del hígado pero tiene un área de superficie más grande diseñada para atraer y atrapar toxinas de manera eficiente dentro del dispositivo. En un estudio in vitro, el dispositivo neutralizó completamente las toxinas formadoras de poros.
"Una característica única de este dispositivo es que se vuelve rojo cuando se capturan las toxinas, "dijo el co-primer autor, Xin Qu, quien es un investigador postdoctoral que trabaja en el laboratorio de Chen. "El concepto de utilizar la impresión 3D para encapsular nanopartículas funcionales en un hidrogel biocompatible es novedoso, ", dijo Chen." Esto inspirará muchos diseños nuevos para las técnicas de desintoxicación, ya que la impresión 3D permite la fabricación específica del usuario o del sitio de productos altamente funcionales, "Dijo Chen.
Los nanoingenieros han desarrollado un dispositivo impreso en 3D inspirado en el hígado para eliminar toxinas peligrosas de la sangre. El dispositivo, que está diseñado para ser utilizado fuera del cuerpo como diálisis, utiliza nanopartículas para atrapar toxinas formadoras de poros que pueden dañar las membranas celulares y son un factor clave en las enfermedades que resultan de mordeduras y picaduras de animales, e infecciones bacterianas. Crédito:Universidad de California - San Diego
El laboratorio de Chen ya ha demostrado la capacidad de imprimir microestructuras complejas en 3D, como vasos sanguíneos, en cuestión de segundos a partir de hidrogeles blandos biocompatibles que contienen células vivas.
La tecnología de biofabricación de Chen, llamada estereolitografía de proyección óptica dinámica (DOPsL), puede producir la resolución a micro y nanoescala requerida para imprimir tejidos que imitan los detalles finos de la naturaleza, incluidos los vasos sanguíneos, que son esenciales para distribuir nutrientes y oxígeno por todo el cuerpo. La técnica de biofabricación utiliza un sistema de proyección por computadora y microespejos controlados con precisión para iluminar un área seleccionada de una solución que contiene biopolímeros y células fotosensibles. Este proceso de solidificación fotoinducido forma una capa de estructura sólida a la vez, pero de manera continua.
