Nuevo método de la litografía para producir tejidos y órganos complejos

La producción de órganos artificiales es un tema de investigación caliente. En un futuro próximo, los órganos artificiales compensarán la falta de donaciones de órganos y reemplazarán experiencias con animales. Aunque haya ya experimentos prometedores con las impresoras 3D que utilizan una “bio-tinta” que contiene las células vivas, un órgano funcional nunca se ha creado de esta manera. Un consorcio europeo coordinado por el Dr. Elena Martínez (IBEC, Barcelona, España) y participación de la universidad Francfort de Goethe ahora está rompiendo la nueva base. El consorcio está desarrollando un método de la litografía que confíe en la iluminación liviana de la hoja y en los hidrogeles fotosensibles especiales que se mezclan con las células vivas.

los sistemas de la Bio-impresión que aumentan las estructuras acodan por la capa (aproximación ascendente) tienen considerables desventajas. Por una parte, el proceso de impresión dura lejos demasiado, de modo que las ocasiones de la supervivencia de las células en la bio-tinta y en las capas polimerizadas disminuyan considerablemente. Además, la presión del estiramiento por presión lleva a un considerable régimen de la muerte celular, especialmente para las células madres. Además, la resolución del método, alrededor 300 micrómetros, es lejos demasiado baja reproducir las estructuras delicadas del tejido natural. Finalmente, es determinado difícil integrar las estructuras huecos complejas, e.g vasos sanguíneos, en el tejido de la célula.

Con nuestro proyecto, queremos ir el contrario desarrollando un método de arriba hacia abajo de la litografía.”

El Dr. Francisco Pampaloni del instituto de Buchmann para las ciencias de la vida moleculares (BMLS) en la universidad de Goethe

Los trabajos de proceso de una manera similar a la litografía en tecnología de semiconductor. En vez del semiconductor y de la capa fotosensible, que es iluminada por una máscara, un hidrogel con las moléculas fotosensibles se utiliza. Esto se expone a una hoja fina de la luz laser usando la técnica inventada por profesor Ernst Stelzer para la microscopia liviana de la hoja. Esto lleva a la formación de estructuras de cadena ramificadas (polímeros) ese servicio como matriz para la colonización por las células vivas. Todavía se elimina el sigue habiendo, hidrogel líquido.

“Este método nos permitirá ajustar la estructura espacial y la rigidez con una resolución sin precedente de modo que poder crear las mismas microestructuras heterogéneas que las células encuentran en tejidos naturales,” explica Pampaloni. Pampaloni cuenta con que totalmente las nuevas posibilidades emerjan para la bio-fabricación de tejidos complejos y de sus microestructuras anatómicas. Además, las propiedades específicas de la matriz se pueden utilizar para presentar a las células madres en las divisiones bien definidas o para habilitar la formación de buques. Otras ventajas sobre sistemas de impresión convencionales 3D son producción de alta velocidad y de poco costo.

Soportes MÁS BRILLANTES para “Bioprinting por litografía liviana de la hoja: dirigiendo tejidos complejos con la alta resolución en la velocidad”. Comenzando en julio de 2019, el proyecto será financiado por tres años como parte del programa abierto futuro y emergente renowned y altamente selectivo de la unión europea “de las tecnologías” (FET) del horizonte 2020. MÁS BRILLANTE será financiado con un total de € 3.450.000, cuyo el € 700.000 irá a personas llevadas por el Dr. Pampaloni en Physical Biology Group de profesor Stelzer en el departamento de las ciencia biológicas de la universidad de Goethe. Otros socios son los IBEC (Barcelona, España, coordinación), Technion (Haifa, Israel) y las compañías Cellendes (Reutlingen, Alemania) y Mycronic (Täby, Suecia).