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Una nueva tecnología para imprimir los tejidos 3D directamente en la carrocería

En la serie televisiva Westworld, emplean a las partes del cuerpo humanas marcos robóticos usando las impresoras 3D. Mientras que aún lejos de este decorado, las impresoras 3D se están utilizando cada vez más en remedio. Por ejemplo, la impresión 3D se puede utilizar para producir las partes de la carrocería tales como juntas ortopédicas y odontología, así como las porciones de hueso, de piel y de vasos sanguíneos. Sin embargo, crean en un aparato fuera de la carrocería y se implantan quirúrgico a la mayoría de estos tejidos. Tal procedimiento puede implicar el hacer de las incisiones quirúrgicas grandes, planteando el riesgo adicional de infección y aumentó el tiempo de recuperación para el paciente. Y puesto que hay un lapso de tiempo entre cuando se crea el tejido y cuando se implanta en el paciente, otras complicaciones pueden ocurrir. Para prevenir estas complicaciones, las personas de científicos han desarrollado una tecnología para imprimir tejidos directamente en la carrocería.

Hay dos componentes básicos necesarios para producir un tejido dirigido: (1) flúido-como la “bio-tinta” que consiste en un mezclado material del marco con las células vivas, y (2) los factores de incremento para ayudar a las células para crecer y para convertirse en tejido regenerado. Al desarrollar los tejidos para la implantación directa en la carrocería, hay otras cosas a considerar: la construcción del tejido tendría que conducto en la temperatura del cuerpo (37°C), el tejido necesita ser sujetado efectivo a la suavidad, tejido vivo del órgano y ninguna pasos procesal no deben ser dañina al paciente. Un tal paso dañino en métodos actuales es el uso de la luz UV dañina necesaria solidificar el tejido construido.

Una colaboración entre Ali Khademhosseini, Ph.D., director y CEO del instituto de Terasaki, David J Hoelzle, Ph.D., del departamento de universidad estatal de Ohio de la ingeniería mecánica y aeroespacial y del emir Sheikhi, Ph.D. del departamento de universidad de estado de Pennsylvania de la ingeniería química, ha producido una bio-tinta especial-formulada diseñada para imprimir directamente en la carrocería.

“Esta formulación de la bio-tinta es 3D imprimible en la temperatura fisiológica, y se puede reticular con seguridad usando luz visible dentro de la carrocería.” primer autor Ali dicho Asghari Adib, Ph.D. para construir el tejido, utilizaron la impresión robótica 3D, que utiliza la maquinaria robótica puesta con una boquilla. la Bio-tinta se puede dispensar a través de la boquilla, como un tubo de la formación de hielo exprime la escritura del gel, solamente en una manera alto-exacta, programable.

Las personas también trabajaron en métodos para sujetar los pedazos del tejido formado con esta bio-tinta sobre superficies suaves. En los experimentos tentativa sujetar el tejido sobre pedazos de tiras y de agarosa sin procesar del pollo, las personas emplearon una técnica única del enclavamiento usando la impresora robótica 3D y su bio-tinta especial-formulada. El extremo de boquilla fue modificado para poder penetrar las superficies suaves y llenar el espacio pinchado de bio-tinta mientras que se replegó; esto creó un ancla para la construcción del tejido. Mientras que el extremo de boquilla alcanzó la superficie, dispensó una gota adicional de la bio-tinta “para poner el seguro en” el ancla.

El mecanismo que entrelaza habilita agregaciones más fuertes de los andamios al substrato suave del tejido dentro de la carrocería paciente.”

Asghari Adib, primer autor

Tales mejorías en la ingeniería del tejido son instrumentales en ofrecer opciones laparoscopic más poco arriesgadas, mínimo-invasores para los procedimientos tales como la reparación de los defectos del tejido o del órgano, el dirigir/implantando remiendos para aumentar la función ovárica, o creando mallas biofuncionales de la reparación de la hernia. Tales opciones serían más seguras para el paciente, salvan tiempo y sean más de poco costo. Otras modificaciones en diseño de ingeniería del tejido y el ajuste de otras condiciones pueden aumentar el potencial para el arreglo para requisitos particulares, así llevando la manera a las posibilidades ilimitadas de aumentar salud paciente.

“Desarrollar los tejidos personalizados que pueden dirigir los diversos daños y dolencias es muy importante para el futuro del remedio. El trabajo presentado aquí dirige un reto importante en la fabricación de estos tejidos, mientras que nos permite entregar las células y los materiales correctos directamente al defecto en la sala de operaciones,” dijo a Khademhosseini, “este trabajo sinergiza con nuestra plataforma personalizada de la tecnología del implante en el instituto de Terasaki que los objetivos para desarrollar las aproximaciones que dirigen la variabilidad en tejido desertan en pacientes.”

Source:
Journal reference:

Adib, A.A., et al. (2020) Direct-write 3D printing and characterization of a GelMA-based biomaterial for intracorporeal tissue engineering. Biofabrication. doi.org/10.1088/1758-5090/ab97a1.