Imagínese poder visitar a su médico, y en lugar de recibir un tratamiento único para todos, se le administra un medicamento específicamente personalizado para sus síntomas.

Un equipo de ingenieros de la Universidad de McMaster ha encontrado una forma de utilizar la tecnología de impresión 3-D para crear tumores artificiales para ayudar a los investigadores a probar nuevos medicamentos y terapias. lo que podría conducir a una medicina personalizada.

En la actualidad, para que los investigadores estudien la salud humana, las pruebas son muy caras y requieren mucho tiempo.

La investigación para aprender sobre enfermedades se lleva a cabo normalmente en entornos de laboratorio, por ejemplo, creando una sola capa de células humanas o animales (modelos 2-D) para probar medicamentos y cómo impactan en las células humanas. Alternativamente, Se utilizan modelos animales para estudiar la progresión de la enfermedad.

Si se trata de agrupaciones de células 3D realistas, con varias capas de células, puede producirse que imite mejor las condiciones internas del cuerpo, entonces esto tiene el potencial de eliminar el uso de animales en las pruebas.

Dirigido por Ishwar K. Puri, profesor de ingeniería mecánica e ingeniería biomédica, El equipo de McMaster ha desarrollado un nuevo método que utiliza imanes para imprimir rápidamente grupos de células en 3D.

Para hacer esto, El equipo de McMaster utilizó propiedades magnéticas de diferentes materiales, incluidas las células. Algunos materiales se sienten fuertemente atraídos, o susceptible, a los imanes que a otros. Los materiales con mayor susceptibilidad magnética experimentarán una atracción más fuerte hacia un imán y se moverán hacia él. El material débilmente atraído con menor susceptibilidad se desplaza a regiones de campo magnético más bajo que se encuentran lejos del imán.

Diseñando campos magnéticos e imanes cuidadosamente dispuestos, Es posible usar las diferencias en las susceptibilidades magnéticas de dos materiales para concentrar solo uno dentro de un volumen.

El equipo formuló bioenlaces suspendiendo células de cáncer de mama humano en un medio de cultivo celular que contenía la sal magnética hidratada, Gd-DTPA. Como la mayoría de las células, estas células de cáncer de mama son atraídas por imanes mucho más débilmente que Gd-DTPA, que es un agente de contraste de resonancia magnética aprobado por la FDA para uso en humanos. Por lo tanto, cuando se aplica un campo magnético, el hidrato de sal se mueve hacia los imanes, desplazar las células a un área predeterminada de mínima intensidad de campo magnético. Esto siembra la formación de un grupo de células 3-D.

Usando este método, el equipo imprimió tumores cancerosos en 3-D en seis horas. Se realizaron pruebas para confirmar que el hidrato de sal no es tóxico para las células, y ahora están trabajando en bioenlaces más complejos para imprimir grupos de células que pueden imitar mejor los tejidos humanos.

En el futuro, Los tumores que contienen células cancerosas podrían crearse rápidamente a través de la impresión 3D, y las respuestas de estos tumores artificiales a los fármacos que se prueban rápidamente, con decenas de experimentos llevados a cabo simultáneamente. La impresión de grupos de células similares a las humanas también ofrece una vía futura para la impresión en 3D de múltiples tejidos y órganos.

Su estudio, "Impresión 3D magnética rápida de estructuras celulares con tintas de celda MCF-7, "se publicó en la edición del 4 de febrero de Investigar , una revista científica asociada.

"Hemos desarrollado una solución de ingeniería para superar las limitaciones biológicas actuales. Tiene el potencial de acelerar la tecnología de ingeniería de tejidos y la medicina regenerativa". "dijo Sarah Mishriki, un doctorado candidato en la Escuela de Ingeniería Biomédica y autor principal. "La capacidad de manipular células rápidamente de forma segura, La manera controlable y sin contacto nos permite crear paisajes celulares únicos y microarquitecturas que se encuentran en los tejidos humanos, sin el uso de un andamio ".

"Este método magnético de producir grupos de células 3-D nos acerca a la creación rápida y económica de modelos más complejos de tejidos biológicos, acelerar el descubrimiento en laboratorios académicos y soluciones tecnológicas para la industria, "dijo Rakesh Sahu, un asociado de investigación.