Un equipo de investigadores de la Universidad de Texas A&M ha desarrollado una forma innovadora de imprimir terapias en 3-D para la medicina regenerativa.

La bioimpresión 3-D está emergiendo como un método prometedor para fabricar rápidamente construcciones que contienen células para diseñar nuevas, saludable, tejidos funcionales. Sin embargo, Uno de los principales desafíos de la bioimpresión tridimensional es la falta de control sobre las funciones celulares. Factores de crecimiento, que son una clase especial de proteínas, puede dirigir el destino y las funciones celulares. Sin embargo, estos factores de crecimiento no se pueden incorporar fácilmente dentro de una estructura impresa en 3D durante un período prolongado.

En un estudio reciente realizado en Texas A&M, Los investigadores del laboratorio del Dr. Akhilesh K Gaharwar en el Departamento de Ingeniería Biomédica formularon un bioenlace que consta de nanopartículas minerales 2-D para secuestrar e imprimir en 3-D terapias en lugares precisos. Sus hallazgos fueron publicados en Materiales avanzados para el cuidado de la salud .

El equipo ha diseñado una nueva clase de bioenlaces de hidrogel, estructuras tridimensionales que pueden absorber y retener cantidades considerables de agua, cargadas con proteínas terapéuticas. Este bioink está hecho de un polímero inerte, polietilenglicol (PEG), y es ventajoso para la ingeniería de tejidos porque no provoca al sistema inmunológico. Sin embargo, debido a la baja viscosidad de la solución de polímero PEG, Es difícil imprimir en 3D este tipo de polímero. Para superar esta limitación, El equipo ha descubierto que la combinación de polímeros de PEG con nanopartículas conduce a una clase interesante de hidrogeles de bioenlace que pueden favorecer el crecimiento celular y pueden tener una capacidad de impresión mejorada en comparación con los hidrogeles de polímero por sí mismos.

Esta nueva tecnología, basado en una plataforma de nanoarcilla desarrollada por Gaharwar, profesor asistente, se puede utilizar para la deposición precisa de terapias proteicas. Esta formulación de bioink tiene propiedades únicas de adelgazamiento por cizallamiento que permiten inyectar el material, dejar de fluir rápidamente y luego curar para permanecer en su lugar, lo cual es muy deseable para aplicaciones de bioimpresión 3-D.

"Esta formulación que utiliza nanoarcilla secuestra la terapéutica de interés para aumentar la actividad y la proliferación celular, "dijo el Dr. Charles W. Peak, autor principal del estudio. "Además, la administración prolongada del terapéutico bioactivo podría mejorar la migración celular dentro de los armazones impresos en 3-D y puede ayudar en la rápida vascularización de los armazones ".

Gaharwar dijo que la administración prolongada de la terapia también podría reducir los costos generales al disminuir la concentración terapéutica y minimizar los efectos secundarios negativos asociados con las dosis suprafisiológicas.

"En general, Este estudio proporciona una prueba de principio para imprimir terapias proteicas en 3-D que se pueden utilizar para controlar y dirigir las funciones celulares. " él dijo.