Próxima generación: Sujetador cubierto de celdas

Capas entrelazadas de Tissue-VelcroZHANG ET AL. SCI. ADV. 2015;1:e1500423

La técnica: Para ensamblar y desensamblar rápidamente tejido modificado en cultivo, investigadores de la Universidad de Toronto diseñaron un sistema de láminas de andamiaje biocompatibles que, una vez cubiertas en las celdas, se pueden juntar en capas y separar como Velcro. Al anunciar su técnica en un artículo de Science Advances publicado hoy (28 de agosto), los investigadores describen el uso de “Tissue-Velcro” para construir tejidos cardíacos en 3D que latan espontáneamente y sincrónicamente.

“El corazón está hecho de forma muy parecida a capas de células apiladas una encima de la otra, así que lo que este artículo [describe] . . . ¿Son estas capas de andamiaje las que tienen células cardíacas y células endoteliales y que tienen una forma inteligente de estar unidas entre sí” dijo Ali Khademhosseini de la Facultad de Medicina de Harvard, quien desarrolla biomateriales para la ingeniería de tejidos, pero que no participó en el estudio.

El significado: Dentro de…

Sin embargo, todos los otros métodos que estaban disponibles no eran adecuados, dijo Milica Radisic, la ingeniera de tejidos de Toronto que dirigió el nuevo estudio. Un problema con el enfoque de impresión, dijo, es que aunque las células se pueden colocar con precisión, no son inmediatamente funcionales, lleva tiempo establecer las morfologías y conexiones de las células. Con nuestro enfoque Tissue-Velcro, puede tener estas capas delgadas individuales prefabricadas y, por ejemplo, incluso en el momento de la cirugía podría apilarlas a la altura deseada y serían inmediatamente funcionales.

Otra limitación de las existentes enfoques es que el ensamblaje del tejido diseñado es esencialmente irreversible. Si quieres sacar las células. . . tienes que cortarlo para abrirlo. Básicamente estás destruyendo el tejido, dijo Radisic. Sin embargo, con Tissue-Velcro, los científicos pueden separar las capas con pinzas.

Y ese desmontaje rápido es valioso para las preguntas básicas de investigación, explicó la ingeniera biomédica Lauren Black de la Universidad de Tufts, que no participó en el estudio. . Por ejemplo, diferentes tipos de células en capas separadas podrían juntarse, cocultivarse y luego separarse para su análisis. Le permite ver cómo las células en un entorno particular podrían estar respondiendo entre sí sin tener que pasar por mucho trabajo para tratar de separarlas, dijo Black.

Novedades : Las láminas Tissue-Velcro se fabricaron con un polímero elástico biocompatible y biodegradable moldeado en una malla tipo panal de abeja de aproximadamente 130 micrómetros (m) de espesor con postes en forma de gancho, de aproximadamente 315 m de altura, que se elevan perpendicularmente. Los ganchos están diseñados para engancharse en la malla de panal de una lámina superior.

Las aplicaciones: Sobre algunas láminas, los investigadores cultivaron cardiomiocitos de rata neonatal; en otros, crecieron fibroblastos cardíacos. Después de colocar en capas dos o tres láminas de cardiomiocitos y fibroblastos, y proporcionar estimulación eléctrica inicial, se pudo ver que las construcciones de tejido se contraían de manera coordinada y espontánea. Además, después de desmontar los tejidos, las láminas de cardiomiocitos reanudaron sus propias contracciones.

Probablemente pasará bastante tiempo antes de que estos tejidos diseñados puedan usarse para reparar las lesiones cardíacas de los pacientes, dijo Black, pero gran parte del tejido -La ingeniería hoy en día es un impulso hacia el desarrollo de modelos in vitro de tejidos para el descubrimiento de fármacos [y más] . . .  entonces, en ese caso, es algo que podría ser útil más inmediatamente.

Tissue-Velcro fue diseñado específicamente para el crecimiento de tejido cardíaco, dijo Miles Montgomery, estudiante de doctorado en el laboratorio Radisics que dirigió el estudio juntos. con su compañero estudiante de doctorado Boyang Zhang. Sin embargo, teóricamente podría usarse para una variedad de tipos de células, dijo Montgomery. Eso es investigación, ¿verdad? Construyes a partir de lo que otros han hecho. . . así que estoy emocionado de ver para qué lo pueden usar otras personas.

B. Zhang et al., Tecnología de plataforma para el ensamblaje escalable de tejidos de mosaico instantáneamente funcionales, Science Advances, doi:1:e1500423, 2015.

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