La bioimpresión 3D tiene el potencial de reducir las largas listas de espera para trasplantes al permitir la creación de órganos. Aunque esta Innovación para el campo de la salud podría resultar prometedora, aún enfrenta desafíos como asegurar la vascularización adecuada para que los tejidos impresos funcionen correctamente. Un tema que profundizamos en Atomun.
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00:00Continuamos con más de este orbitar por los escenarios tecnocientíficos propios de esta sociedad hiperconectada al servicio de la humanidad.
00:25Esto es Atom. Imaginen un día en el que una bioimpresora 3D pueda moldear células vivas para una terapia o cura en trastornos complejos.
00:36No cabe dudas que las bioimpresoras están acelerando la investigación en ingeniería de tejidos con su capacidad de imitar la mecánica de los órganos, músculos o cartílagos humanos.
00:48En este caso, la bioimpresión 3D tiene el potencial de reducir las largas listas de espera para trasplantes al permitir la creación de órganos.
00:59Aunque esta innovación para el campo de la salud podría resultar prometedora, aún enfrenta desafíos como asegurar la vascularización adecuada para que los tejidos impresos funcionen correctamente.
01:11Un tema que profundizamos en la bitácora cognitiva de la semana, acá al material, viajeros y viajeras del saber.
01:20Corazones, riñones o huesos fabricados con impresoras 3D para salvar vidas.
01:34Suena a ciencia ficción, pero está a punto de convertirse en realidad.
01:39La técnica que lo permite se conoce como bioimpresión, una combinación revolucionaria de biotecnología y fabricación aditiva que ha comenzado a transformar la atención sanitaria.
01:48Esta tecnología permite crear tejidos funcionales, órganos e implantes personalizados, abriendo nuevas posibilidades para el tratamiento de enfermedades y lesiones.
01:58Aunque también se exploran aplicaciones en la ingeniería, el arte, la moda y la investigación espacial, es en el campo médico donde la bioimpresión ha generado mayor impacto.
02:09Actualmente esta técnica posibilita la fabricación de tejidos que pueden reemplazar estructuras dañadas o envejecidas y sustituir modelos de animales en estudios farmacológicos.
02:18Lo que representa un avance significativo tanto ético como científico.
02:23La base de esta innovación es la impresión 3D, una técnica que construye objetos tridimensionales capa por capa a partir de modelos digitales.
02:32Desde su origen en los años 80, como herramienta de prototipado rápido, ha evolucionado para convertirse en un proceso de manufactura capaz de crear geometrías complejas,
02:42antes impensables con métodos tradicionales.
02:45El futuro de esta tecnología es súper esperanzador, sobre todo para la aplicación de los pacientes,
02:52porque se va a poder imprimir o imprimir prácticamente cualquier órgano lesionado.
02:57Aplicaciones diversas.
02:58Por ejemplo, nosotros ahora mismo estamos desarrollando un modelo de cornea bioimpresa con estas células.
03:03Se están generando, por ejemplo, implantes personalizados de hueso.
03:07Se han hecho minicorazones completos con su estructura, similar a esa persona pero en tamaño reducido, y el futuro es prometedor.
03:16En el ámbito de la bioimpresión, se aplica el principio del biomimetismo, estudiar la naturaleza para encontrar soluciones óptimas.
03:24Así, se seleccionan células específicas, con base en sus funciones y características fisiológicas, para ser depositadas capa por capa sobre un sustrato,
03:34desarrollando estructuras que imitan órganos reales.
03:37Esta técnica ofrece oportunidades para miles de pacientes que dependen de trasplantes, frente a la crónica escasez de órganos disponibles en el mundo.
03:45Entre sus aplicaciones actuales, se encuentran la generación de tejidos simples, como la piel, estructuras vasculares o vejigas,
03:53y modelos personalizados de patologías, que permiten probar tratamientos específicos, sin recurrir a animales de laboratorio.
04:00También se exploran órganos más complejos, aunque con resultados aún limitados.
04:05Existen otros muchos usos actuales de esta tecnología, como la generación de tejidos u órganos orientados al testeo de fármacos,
04:12producir modelos de patologías concretas, con células de cada paciente, que permitan probar estrategias terapéuticas específicas, y diseños personalizados.
04:22La dio impresión de tejidos de estructura sencilla, como por ejemplo la piel, además de armazones tubulares u ecos vasculares,
04:29o mucho más complejo, vejigas que han sido implantados con poco éxito.
04:33Conozcamos algunas de estas técnicas, empleadas en este proceso.
04:37Por extrusión
04:42Se produce mediante la extrusión de biomateriales, para la creación de patrones 3D y construcción de células.
04:50Esta técnica presenta ventajas, como el control de la temperatura.
04:54Asistida por láser
04:55Se basa en la utilización de un haz, para colocar biomateriales sobre un componente específico.
05:00Algunas de las ventajas que tiene esta impresión, es la precisión y la falta de contacto, lo que resulta de vital importancia, para no contaminar el resultado.
05:10Por ondas acústicas
05:11Esta técnica puede ser utilizada para el manejo celular, con ventajas como la precisión e intrusiva.
05:17Swift permite la posibilidad de imprimir vasos sanguíneos, para el soporte de órganos que han sido construidos con células o bebé, o en su defecto, con alto porcentaje de estas.
05:29Algunas de las ventajas de esta técnica, es la ampliación del tiempo de vida celular.
05:33Los materiales empleados juegan un papel crucial.
05:37La adhesión celular, la proliferación y diferenciación, dependen de las propiedades del andamio, una estructura tridimensional porosa donde las células se desarrollan, y su microarquitectura.
05:48Las características a nanoescala, influyen directamente en la formación de tejido vivo.
05:53Aparte de los beneficios que presenta este novedoso concepto, se han ido encontrando problemáticas, a medida que las investigaciones avanzan.
06:00Sin embargo, la bioimpresión, también enfrenta desafíos significativos.
06:04Uno de los principales, es lograr una vascularización funcional, indispensable para órganos sólidos, como pulmones, corazón o hígado, que requieren redes complejas para el transporte de oxígeno y nutrientes.
06:17Además, persisten incertidumbres regulatorias.
06:20Deben los órganos impresos, regirse por las mismas leyes que los trasplantes tradicionales, o merecen un marco legal distinto.
06:27La perspectiva regulatoria también es considerada una de las incertidumbres de la bioimpresión, ya que surge la duda acerca de si debe regularse bajo marcos novedosos o bajo los ya existentes.
06:38Expertos debaten sobre los dilemas que pudieran derivarse de los marcos jurídicos regulatorios sobre las leyes en materia de donación,
06:46o si la misma debe verse como un conjunto separado de reglas para los órganos impresos en 3D, siendo otro punto polémico, los elevados costes, debido a la personalización, que suponen otra barrera para el desarrollo de las investigaciones,
06:59siendo la financiación un hecho muy relevante para poder ampliar el conocimiento en el campo de la impresión 3D, para acelerar la investigación y su implementación clínica.
07:09En concreto, sobre su nuevo concepto, como lo es la bioimpresión.
07:13Aunque la convergencia de tecnologías como inteligencia artificial e impresión 3D promete soluciones innovadoras, todavía no se ha logrado una biotinta universal,
07:23materia celular que permita imprimir tejidos con precisión, funcionalidad y compatibilidad biológica.
07:29Crear una biotinta adaptable a todas las células y funciones sigue siendo una tarea monumental.
07:36Por ello, las investigaciones en regeneración celular y la ayuda en el tratamiento de enfermedades plantean la medicina del futuro.
07:43No obstante, de momento los órganos sólidos, con distintas propiedades funcionales, mecánicas y de soporte, como son los pulmones, corazón o hígado,
07:52aún no han podido producirse mediante bioimpresión 3D, debido a que se trata, pues, de una tecnología en constante evolución,
07:58cuyo grado máximo de expresión todavía está en auge de desarrollo.
08:04Aunque investigaciones recientes han evidenciado progresos en la generación de modelos cardíacos,
08:09la biofabricación de diferentes tejidos y órganos hepáticos basados en hepatocitos e hidrogeles a base de gelatina,
08:16así como piel autóloga en pacientes con defectos cutáneos extensos, incluidas personas con quemaduras o úlceras extensas.
08:24Pese a todo, los avances recientes en modelos cardíacos, tejidos hepáticos y piel autóloga son alentadores.
08:32La medicina regenerativa se perfila como un campo transformador, pero aún inmaduro.
08:37En ese sentido, la bioimpresión 3D sigue siendo una promesa que, aunque poderosa, todavía camina sobre terreno experimental,
08:45lo que representa múltiples desafíos que incluyen el intercambio de gases y nutrientes,
08:50la biocompatibilidad y biodegradabilidad de los materiales utilizados como sustrato,
08:55la vascularización del tejido, la fidelidad de la forma y la restauración de la funcionalidad compleja del tejido impreso.
09:02Aún así, los promotores de esta innovación señalan que las futuras bioimpresoras podrán ser fáciles de usar
09:08para los médicos con menos opciones de impresión, fáciles de usar y mantener,
09:12y personalizadas para tipos específicos de tejidos que tienen una gran demanda en lugar de un sistema completamente abierto.
09:18Se conoció que las biotintas sintéticas serán una opción prometedora,
09:23pero hay que superar los retos de hacerlas más bioactivas y respetuosas con las células.
09:28Sin embargo, todavía no está disponible una receta perfecta para biotintas específicas para tejidos.
09:33Si bien existen intentos de desarrollar biomateriales universales que se adapten a todas y cada una de las células,
09:39además a todas y cada una de las funciones como adhesión celular, migración, diferenciación, entre otras características,
09:47lo que la convierte en una tarea titánica de intentar y uno de los procesos que más investigaciones se llevan a cabo en la actualidad.
09:55La bioimpresión 3D no solo plantea un salto tecnológico en medicina, sino también un dilema ético, legal y económico.
10:02La posibilidad de imprimir órganos humanos abre puertas antes inimaginables,
10:07pero también obliga a cuestionar los límites de lo posible, lo aceptable y lo regulable.
10:11Como toda gran innovación, su impacto dependerá no solo de su viabilidad técnica,
10:17sino también de las decisiones que la sociedad esté dispuesta a tomar.