Una muestra de plantillas de vasos sangu\u00edneos que la Universidad de Rice imprimi\u00f3 mediante bioingenier\u00eda en 3D usando una mezcla especial de az\u00facares en polvo. Cr\u00e9dito: Brandon Martin\/Universidad de Rice <\/p>\n
El az\u00facar en polvo es el ingrediente especial en una receta de la Universidad de Rice para imitar los intrincados vasos sangu\u00edneos ramificados del cuerpo en tejidos cultivados en laboratorio. <\/p>\n
En una investigaci\u00f3n publicada hoy en la revista Nature Biomedical Engineering, los bioingenieros de Rice demostraron que pod\u00edan mantener vivas c\u00e9lulas densamente empaquetadas durante dos semanas en construcciones relativamente grandes al crear redes complejas de vasos sangu\u00edneos a partir de plantillas de az\u00facar impresas en 3D.<\/p>\n
\u00abUno de los mayores obst\u00e1culos para la ingenier\u00eda de tejidos cl\u00ednicamente relevantes es empaquetar una gran estructura de tejido con cientos de millones de c\u00e9lulas vivas\u00bb, dijo el autor principal del estudio, Ian Kinstlinger, estudiante graduado de bioingenier\u00eda en la Escuela de Ingenier\u00eda Brown de Rice. \u00abSuministrar suficiente ox\u00edgeno y nutrientes a todas las c\u00e9lulas a lo largo de ese gran volumen de tejido se convierte en un desaf\u00edo monumental\u00bb.<\/p>\n
Kinstlinger explica que la naturaleza resolvi\u00f3 este problema a trav\u00e9s de la evoluci\u00f3n de redes vasculares complejas, que se entrelazan a trav\u00e9s de nuestros tejidos y \u00f3rganos en patrones que recuerdan a las ramas de los \u00e1rboles. Al mismo tiempo, los vasos se vuelven m\u00e1s peque\u00f1os en grosor pero m\u00e1s grandes en n\u00famero a medida que se ramifican desde un tronco central, lo que permite que el ox\u00edgeno y los nutrientes se entreguen de manera eficiente a las c\u00e9lulas de todo el cuerpo.<\/p>\n
\u00abAl desarrollar nuevas tecnolog\u00edas y materiales para imitar redes vasculares naturales, nos estamos acercando al punto en que podemos proporcionar ox\u00edgeno y nutrientes a una cantidad suficiente de c\u00e9lulas para obtener una funci\u00f3n terap\u00e9utica significativa a largo plazo\u00bb, dijo Kinstlinger.<\/p>\n
Las plantillas de az\u00facar fueron Impreso en 3D con un cortador l\u00e1ser modificado de c\u00f3digo abierto en el laboratorio del coautor del estudio Jordan Miller, profesor asistente de bioingenier\u00eda en Rice.<\/p>\n
El estudiante graduado Ian Kinstlinger prepara el sistema de sinterizaci\u00f3n selectiva por l\u00e1ser en Miller laboratorio de bioingenier\u00eda en la Universidad de Rice. Kinstlinger utiliza el sistema para imprimir plantillas de vasos sangu\u00edneos en 3D a partir de az\u00facar en polvo. Las plantillas permiten a los bioingenieros crear tejidos cultivados en laboratorio que tengan suficiente flujo sangu\u00edneo para sostener c\u00e9lulas densamente empaquetadas. Cr\u00e9dito: Jeff Fitlow\/Universidad de Rice <\/p>\n
\u00abEl proceso de impresi\u00f3n en 3D que desarrollamos aqu\u00ed es como hacer un flan muy preciso\u00bb, dijo Miller, cuya inspiraci\u00f3n original para el proyecto fue un postre intrincado.<\/p>\n
Miller dijo que las estructuras complejas y detalladas son posibles gracias a la sinterizaci\u00f3n l\u00e1ser selectiva, un proceso de impresi\u00f3n en 3D que fusiona diminutos granos de polvo en objetos s\u00f3lidos en 3D. A diferencia de la impresi\u00f3n 3D por extrusi\u00f3n m\u00e1s com\u00fan, donde las hebras de material fundido se depositan a trav\u00e9s de una boquilla, la sinterizaci\u00f3n por l\u00e1ser funciona derritiendo y fusionando suavemente peque\u00f1as regiones en un lecho compacto de polvo seco. Tanto la extrusi\u00f3n como la sinterizaci\u00f3n por l\u00e1ser construyen formas 3D una capa 2D a la vez, pero el m\u00e9todo l\u00e1ser permite la generaci\u00f3n de estructuras que de otro modo ser\u00edan propensas a colapsar si se extruyen, dijo.<\/p>\n
\u00abHay hay ciertas arquitecturas, como estructuras colgantes, redes ramificadas y redes multivasculares, que realmente no se pueden hacer bien con la impresi\u00f3n por extrusi\u00f3n\u00bb, dijo Miller, quien demostr\u00f3 el concepto de plantillas de az\u00facar con una impresora de extrusi\u00f3n 3-D durante sus estudios posdoctorales en la Universidad de Pensilvania. . Miller comenz\u00f3 a trabajar en el enfoque de sinterizaci\u00f3n por l\u00e1ser poco despu\u00e9s de unirse a Rice en 2013.<\/p>\n
\u00abLa sinterizaci\u00f3n selectiva por l\u00e1ser nos brinda mucho m\u00e1s control en las tres dimensiones, lo que nos permite acceder f\u00e1cilmente a topolog\u00edas complejas y al mismo tiempo preservar la utilidad de el material de az\u00facar\u00bb, dijo.<\/p>\n
El az\u00facar es especialmente \u00fatil para crear plantillas de vasos sangu\u00edneos porque es duradera cuando est\u00e1 seca y se disuelve r\u00e1pidamente en agua sin da\u00f1ar las c\u00e9lulas cercanas. Para hacer tejidos, Kinstlinger usa una mezcla especial de az\u00facares para imprimir plantillas y luego llena el volumen alrededor de la red de az\u00facar impresa con una mezcla de c\u00e9lulas en gel l\u00edquido. El gel se vuelve semis\u00f3lido en cuesti\u00f3n de minutos y luego el az\u00facar se disuelve y se elimina para dejar un pasaje abierto para los nutrientes y el ox\u00edgeno.<\/p>\n
\u00abUn beneficio importante de este enfoque es la velocidad a la que podemos generar cada tejido estructura\u00bb, dijo Kinstlinger. \u00abPodemos crear algunos de los modelos de tejido m\u00e1s grandes que se han demostrado hasta ahora en menos de cinco minutos\u00bb.<\/p>\n
Miller dijo que el nuevo estudio responde a dos preguntas importantes: qu\u00e9 az\u00facares se pueden sinterizar en estructuras coherentes y qu\u00e9 algoritmos computacionales pueden derivar \u00bfArquitecturas complejas y ramificadas que imitan a las que se encuentran en la naturaleza?<\/p>\n
El algoritmo computacional que gener\u00f3 las arquitecturas vasculares en forma de \u00e1rbol en el estudio fue creado en colaboraci\u00f3n con Nervous System, un estudio de dise\u00f1o que utiliza simulaci\u00f3n por computadora para hacer arte \u00fanico, joyas y art\u00edculos para el hogar inspirados en patrones que se encuentran en la naturaleza.<\/p>\n
\u00abEstamos usando algoritmos inspirados en la naturaleza para crear redes funcionales para los tejidos\u00bb, dijo Jessica Rosenkrantz, cofundadora y directora creativa de Nervous System and coautor del estudio. \u00abDebido a que nuestro enfoque es algor\u00edtmico, es posible crear redes personalizadas para diferentes usos\u00bb.<\/p>\n
Despu\u00e9s de crear tejidos modelados con estas arquitecturas vasculares generadas computacionalmente, el equipo demostr\u00f3 la siembra de c\u00e9lulas endoteliales dentro de los canales y se centr\u00f3 en estudiar la supervivencia y la funci\u00f3n de las c\u00e9lulas que crecen en el tejido circundante, incluidas las c\u00e9lulas hep\u00e1ticas de roedores llamadas hepatocitos. Los experimentos con hepatocitos se realizaron en colaboraci\u00f3n con la bioingeniera y coautora del estudio de la Universidad de Washington (UW), Kelly Stevens, cuyo grupo de investigaci\u00f3n se especializa en el estudio de las c\u00e9lulas delicadas, que son notoriamente dif\u00edciles de mantener fuera del cuerpo.<\/p>\n
\u00abEste m\u00e9todo podr\u00eda usarse con una gama mucho m\u00e1s amplia de c\u00f3cteles de materiales que muchas otras tecnolog\u00edas de bioimpresi\u00f3n\u00bb, dijo Stevens. \u00abEsto lo hace incre\u00edblemente vers\u00e1til\u00bb.<\/p>\n
Miller dijo: \u00abDemostramos que la perfusi\u00f3n a trav\u00e9s de redes vasculares tridimensionales nos permite mantener estos grandes tejidos parecidos al h\u00edgado. Si bien todav\u00eda existen desaf\u00edos de larga data asociados con el mantenimiento de los hepatocitos funci\u00f3n, la capacidad de generar grandes vol\u00famenes de tejido y mantener las c\u00e9lulas en esos vol\u00famenes durante el tiempo suficiente para evaluar su funci\u00f3n es un emocionante paso adelante\u00bb. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Los bioingenieros crean una impresora de sinterizaci\u00f3n l\u00e1ser de c\u00f3digo abierto para la fabricaci\u00f3n de biomateriales M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Generaci\u00f3n de tejidos modelo con redes vasculares dendr\u00edticas a trav\u00e9s de plantillas de carbohidratos sinterizados por l\u00e1ser de sacrificio, Nature Biomedical Engineering ( 2020). DOI: 10.1038\/s41551-020-0566-1 , www.nature.com\/articles\/s41551-020-0566-1 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Nature Biomedical Engineering <\/p>\n Proporcionado por Rice University Cita<\/strong>: Az\u00facar soldada con l\u00e1ser: forma dulce de imprimir vasos sangu\u00edneos en 3D (29 de junio de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 en https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2020-06-laser-welded -sugar-sweet-d-print-blood.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Una muestra de plantillas de vasos sangu\u00edneos que la Universidad de Rice imprimi\u00f3 mediante bioingenier\u00eda en 3D usando una mezcla especial de az\u00facares en polvo. Cr\u00e9dito: Brandon Martin\/Universidad de Rice El az\u00facar en polvo es el ingrediente especial en una receta de la Universidad de Rice para imitar los intrincados vasos sangu\u00edneos ramificados del cuerpo … Continuar leyendo \u00abAz\u00facar soldado con l\u00e1ser: dulce manera de imprimir vasos sangu\u00edneos en 3D\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-28352","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/28352","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=28352"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/28352\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=28352"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=28352"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=28352"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}