Un equipo de UCLA dirigido por Samueli ha desarrollado una impresora 3D especialmente adaptada para construir biomateriales terapéuticos a partir de múltiples materiales. El avance podría ser un paso hacia la impresión bajo demanda de tejidos artificiales complejos para su uso en trasplantes y otras cirugías.

"Los tejidos son estructuras maravillosamente complejas, para diseñar versiones artificiales de ellos que funcionen correctamente, tenemos que recrear su complejidad, "dijo Ali Khademhosseini, quien dirigió el estudio y es Levi James Knight de UCLA, Jr., Profesor de Ingeniería en la Escuela de Ingeniería Samueli de UCLA. "Nuestro nuevo enfoque ofrece una forma de construir estructuras biocompatibles complejas hechas de diferentes materiales".

El estudio fue publicado en Materiales avanzados .

La técnica utiliza un proceso basado en la luz llamado estereolitografía, y aprovecha una impresora 3D personalizada diseñada por Khademhosseini que tiene dos componentes clave. El primero es un chip de microfluidos hecho a medida, un pequeño plataforma plana de tamaño similar a un chip de computadora, con múltiples entradas que cada una "imprime" un material diferente. El otro componente es un microespejo digital, un conjunto de más de un millón de pequeños espejos que se mueven de forma independiente.

Los investigadores utilizaron diferentes tipos de hidrogeles, materiales que, después de pasar por la impresora, Forme andamios para que el tejido crezca. Los microespejos dirigen la luz sobre la superficie de impresión, y las áreas iluminadas indican el contorno del objeto tridimensional que se está imprimiendo. La luz también desencadena la formación de enlaces moleculares en los materiales, lo que hace que los geles se solidifiquen en un material sólido. A medida que se imprime el objeto 3-D, la matriz de espejos cambia el patrón de luz para indicar la forma de cada nueva capa.

El proceso es el primero en utilizar múltiples materiales para la bioimpresión estereolitográfica automatizada, un avance sobre la bioimpresión estereolitográfica convencional. que solo utiliza un tipo de material. Si bien el dispositivo de demostración utilizó cuatro tipos de tintas biológicas, Los autores del estudio escriben que el proceso podría acomodar tantas tintas como sea necesario.

Los investigadores utilizaron por primera vez el proceso para hacer formas simples, como las pirámides. Luego, crearon estructuras tridimensionales complejas que imitaban partes del tejido muscular y del tejido conjuntivo del esqueleto muscular. También imprimieron formas que imitaban tumores con redes de vasos sanguíneos, que podrían usarse como modelos biológicos para estudiar cánceres. Probaron las estructuras impresas implantándolas en ratas. Las estructuras no fueron rechazadas.