Investigadores de la Universidad Carnegie Mellon han desarrollado una bioimpresora 3D de bajo costo mediante la modificación de una impresora 3D de escritorio estándar, y han lanzado los diseños innovadores como código abierto para que cualquiera pueda construir su propio sistema. Los investigadores, el profesor asociado de ciencia e ingeniería de materiales (MSE) e ingeniería biomédica (BME), Adam Feinberg, Becario postdoctoral de BME TJ Hinton, y Kira Pusch, un graduado reciente del programa de pregrado de MSE; publicó recientemente un artículo en la revista HardwareX que contiene instrucciones completas para imprimir e instalar la jeringa, extrusora de gran volumen (LVE) para modificar cualquier típico, Impresora de plástico comercial.

"Lo que hemos creado "dice Pusch, "es una extrusora de bomba de jeringa de gran volumen que funciona con casi cualquier impresora de modelado de deposición fundida (FDM) de código abierto. Esto significa que es una adaptación económica y relativamente fácil para las personas que usan impresoras 3-D".

Como explican los investigadores en su artículo, "Extrusora de bomba de jeringa de gran volumen para impresoras 3D de escritorio, "La mayoría de las bioimpresoras 3D comerciales actualmente en el mercado tienen un costo de $ 10, 000 a más de $ 200, 000 y suelen ser máquinas patentadas, fuente cerrada, y difícil de modificar.

"Esencialmente, hemos desarrollado una bioimpresora que puede construir por menos de $ 500, que yo diría que está al menos a la par con muchos que cuestan mucho más dinero, "dice Feinberg, quien también es miembro de la Iniciativa de Órganos de Bioingeniería en Carnegie Mellon. "La mayoría de las bioimpresoras 3D cuestan entre $ 10 000 y $ 20 000. Esto es significativamente más barato, y proporcionamos videos instructivos muy detallados. Realmente se trata de democratizar la tecnología y tratar de ponerla en manos de más personas ".

Y el LVE no solo reduce los costos, también permite a los usuarios imprimir tejido humano artificial a mayor escala y con mayor resolución, abriendo puertas a los investigadores, hacedores, y profesionales para experimentar con biomateriales y fluidos de impresión 3D.

"Por lo general, hay una compensación, "explica Feinberg, "porque cuando los sistemas dispensan cantidades más pequeñas de material, tenemos más control y podemos imprimir artículos pequeños con alta resolución, pero a medida que los sistemas se hacen más grandes, surgen varios desafíos. La bioimpresora LVE 3-D nos permite imprimir andamios de tejido mucho más grandes, a la escala de todo un corazón humano, con alta calidad ".

"La bioimpresión ha sido históricamente limitada en volumen, "agrega Pusch, "Así que, esencialmente, el objetivo es simplemente ampliar el proceso sin sacrificar los detalles y la calidad de la impresión".

Pusch, el primer autor del artículo, fue asistente de investigación en el laboratorio de Feinberg durante tres años durante su carrera universitaria. Durante ese tiempo, recibió una beca internacional de investigación de pregrado de verano (iSURF) para trabajar en los Países Bajos, y también hizo una pasantía en el Centro para el Avance de la Tecnología de Aditivos de General Electric. Tras su graduación de Carnegie Mellon en diciembre de 2017, Comenzó una pasantía de primavera en Formlabs en Boston y desde entonces aceptó un segundo puesto de pasantía para el verano en Blue Origin en Seattle. Pusch también es coautor de un segundo artículo en Ciencia e ingeniería de biomateriales ACS con Hinton, "Impresión 3D de elastómero PDMS en un baño de soporte hidrófilo mediante incrustación reversible de forma libre". Como asistente de investigación en el laboratorio de Feinberg, Pusch pudo experimentar la aplicación del mundo real de su investigación al principio de su carrera académica. Cuando se le preguntó sobre su experiencia en el laboratorio de Feinberg, Pusch enfatiza lo agradecida que está por haber tenido la oportunidad de trabajar con mentores tan brillantes y solidarios.

En su papel los investigadores demostraron el sistema usando alginato, un biomaterial común para la impresión 3D, y utilizando la técnica de incrustación reversible reversible de forma libre de hidrogeles en suspensión (FRESH) del laboratorio.

El laboratorio de Feinberg tiene como objetivo producir investigación biomédica de código abierto que otros investigadores puedan ampliar. Al hacer que su investigación sea ampliamente accesible, El laboratorio de Feinberg espera sembrar la innovación ampliamente, fomentar el rápido desarrollo de tecnologías biomédicas para salvar vidas.

"Consideramos que esta es la primera de muchas tecnologías que introducimos en el entorno de código abierto para impulsar el campo hacia adelante, ", dice Feinberg." Es algo en lo que realmente creemos ".