La impresión de tejidos y órganos en un futuro próximo

La bioimpresión tiene como objetivo proporcionar verdaderas estructuras orgánicas tridimensionales empleando biotintas. Las biotintas son una combinación de células vivas, biopolímeros, compuestos químicos y biomoléculas diseñadas para el tejido o el órgano de interés. Las potenciales aplicaciones abarcan desde estudios médicos sin experimentación animal como el cribado farmacológico y la cicatrización de heridas hasta incubadoras de células madre.

Teniendo todo esto en cuenta, el proyecto financiado por la Unión Europea BIO-MAPS (Bio-mimetic multi-functional active porous structures) ha trabajado en aras de hacer realidad estos objetivos mediante el desarrollo de los fundamentos matemáticos y los algoritmos geométricos computacionales necesarios.

En primer lugar, los investigadores desarrollaron el diseño óptimo de matrices de múltiples materiales; estructuras porosas empleadas para proporcionar sostén celular con moléculas bioactivas. En este sentido, se desarrolló una nueva metodología de diseño para relacionar el crecimiento del tejido con el diseño de la matriz. En base a los requerimientos biológicos y mecánicos, también se optimizó el diseño de la microarquitectura interna de la estructura porosa.

Un nuevo proceso de biofabricación asistido por un modelo informático produce estructuras porosas activas multifuncionales prediseñadas, donde se integran materiales biodegradables con biomoléculas activas diseñadas específicamente para la funcionalización de la estructura. Para una mayor variabilidad de la estructura tridimensional, se comprobó la migración celular en la matriz in vitro con el fin de mejorar los resultados.

Los métodos y algoritmos desarrollados por el proyecto podrían ser empleados para diseñar implantes activos, sustitutos de tejidos u órganos y biosensores a microescala para una gran variedad de aplicaciones novedosas en medicina e ingeniería biomédica. Los investigadores de BIO-MAPS también han desarrollado una plataforma de conocimiento de gran valor sobre la modelización de objetos heterogéneos empleando el diseño asistido por ordenador, metodologías de fabricación capa a capa y biomateriales.