Abril 05, 2013

del Sitio Web RT

traducción de Adela Kaufmann
Versión original en ingles

 

 

 

 
Red de gotitas que se han auto-plegado

En una bola hueca de aprox.400 micras de diámetro

(Crédito: Oxford University / G Villar)
 

 

Los investigadores han construido un nuevo tipo de impresora 3D que crea material de tejido similar al que podría revolucionar la medicina.

 

El material artificial produce las propiedades de los tejidos vivos y potencialmente podría reemplazarlos en el futuro. El nuevo material desarrollado por científicos de la Universidad de Oxford se compone de agua, revestido y protegido por  moléculas de lípidos.

 

Las decenas de miles de gotitas como de caviar en 3D conectadas gotitas de caviar, fueron nombradas "redes de gotitas".

"Añadimos químicos y productos bio-químicos. Esto cambia el agua. Después de todo, los seres humanos están hechos de redes de gotitas de agua" comentó el Profesor Hagan Bayley del Departamento de Química de la Universidad de Oxford, como fue citado por el Daily Mail.

Las ‘redes de gotitas’ podrían reemplazar algún día los tejidos vivos dañados, o administrar fármacos a lugares específicos, dijeron los investigadores en un estudio publicado el viernes en la revista Science.

"No estamos tratando de hacer que los materiales que se asemejan fielmente a los tejidos, sino más bien  estructuras que puedan llevar a cabo las funciones de los tejidos", dijo el profesor Bayley en una conferencia de prensa en el sitio web de la Universidad de Oxford.

 

Red de Gotitas rojas, aprox.500 micras de diámetro

con la vía eléctricamente conductora

entre los electrodos imitando el nervio

(Crédito: Oxford University / G Villar)

 

"Las gotitas se pueden imprimir con poros de proteínas para formar vías a través de la red, que imitan los nervios y son capaces de transmitir señales eléctricas desde un lado de una red a la otra," añadió.

Eventualmente, este material podría reemplazar el uso de células madre, un material completamente sintético, no tiene ningún genoma y no se replica. La creación de "redes de gotas" evita muchos problemas, tales como la recolección de tejido vivo. 

 

Los científicos de Oxford, dijeron que no había ninguna impresora para construir estas gotitas acuosas, ya que hasta ahora se han desarrollado impresoras 3D que sólo pueden crear objetos sólidos. Así que encontraron una salida mediante la construcción de una en su laboratorio.

 

Esta impresora única 3D fue construida por Gabriel Villar, un estudiante y el autor principal del artículo.

"Las impresoras 3D convencionales no están a la altura de crear estas redes de gotitas, por lo que construimos una a la medida en el laboratorio de Oxford", dijo el profesor Bayley.


Redes de gotitas impresas de aprox. 500 micras de diámetro

(Crédito: Oxford University / A Graham)
 


Cada gotita es de 50 micras de diámetro, alrededor de 0,05 milímetros, pero es cinco veces más grande que una célula viva.

 

El Profesor Hagan Bayley dijo que si le dieran más tiempo y fondos, ellos serían capaces de desarrollar redes más pequeñas.

"En este momento hemos creado redes de hasta 35,000 gotitas, pero el tamaño de la red que podemos hacer es realmente sólo limitado por el tiempo y el dinero.

 

Para nuestros experimentos hemos utilizado dos tipos diferentes de gotitas, pero no hay razón por la que no pudiéramos utilizar 50 o más tipos diferentes".

En la actualidad el material permanece estable durante semanas. 

 

Este material sintético puede ser diseñado para asumir distintas formas después de su impresión. Esto se asemeja el movimiento muscular. Los investigadores han demostrado, a través de la creación de una red de gotitas en forma de flor, que a partir de la forma inicial plana se riza para formar una esfera. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El movimiento es provocado por un proceso llamado ósmosis. 

Las gotitas en la parte inferior de la red se llenan con una solución de alta concentración, y las que están en la parte superior se llenan con una concentración baja.

 

Después de que las gotitas se imprimen, las moléculas solventes en la parte superior fluyen hacia las gotitas en la parte inferior a través de una membrana parcialmente permeable.

 

Cuando esto sucede, las gotitas en la parte superior se encogen y las gotitas en el fondo explotaban haciendo que toda la estructura se ensortije. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La impresión 3D da grandes oportunidades, tales como para crear objetos tan complejos como órganos humanos.

 

Hay ciertas ventajas de usar tejido artificial en comparación con el tejido vivo, dice Cameron Ferris investigador asociado del Centro ARC de Ciencias de Excelencia para Electromateriales en la Universidad de Wollongong, ABC, informa Science.

 

Él forma parte de un equipo que desarrolla impresoras 3D para crear potencialmente órganos de reemplazo usando células vivas.

"Es increíblemente caro cosechar células madre [para la impresión en 3D de tejidos vivos], y el alimento que  hay que darles, para que crezcan y se expandan, en modo de tener suficientes células madre para imprimir, toma algún tiempo", dijo, de acuerdo con  Ciencia ABC.

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Escuchen, escuchen...!

Científicos Crean Orejas de Apariencia Humana

...con Impresora 3D

21 Febrero 2013

del Sitio Web RT

traducción de Adela Kaufmann
Versión original en ingles

 

 

 

Larry Bonassar,

Profesor asociado de ingeniería mecánica de Cornell.

(AFP Photo / Lyndsay Francia)
 

 

La última innovación en impresión 3D - orejas artificiales - se sienten, se ven y se comportan de forma idéntica a las humanas. El nuevo producto desarrollado en los Estados Unidos podría ofrecer a los pacientes que han perdido la totalidad o sólo una parte de la oreja, una oportunidad en cirugía reconstructiva. 

 

Los ingenieros biomédicos y médicos de la Facultad de Medicina de Weill Cornell publicaron su estudio en línea en la revista PLOS ONE el miércoles. 


Muestran cómo desarrollaron una oreja en el transcurso de tres meses mediante la inserción de las células vivas en un molde de inyección y luego hicieron crecer el cartílago con la forma de su molde.

"Esto es como un ganar-ganar tanto para la medicina como la ciencia básica, demostrando lo que podemos lograr cuando trabajamos juntos", le dijo el principal co-autor, Bonassar Lawrence, profesor asociado de ingeniería biomédica de la Universidad de Cornell,  a la AP.

Según el estudio, el primer implante podría ser probado en unos tres años.

 


 


Una impresora 3-D.

(AFP Photo / Lyndsey Francia)

 

Los investigadores comenzaron el proyecto mediante la creación de una imagen en 3D digitalizada de una oreja humana, que fue utilizada para construir un molde en forma de oreja utilizando una impresora 3D. 

 

Luego se inyectó un gel hecho de células vivas de oreja de vaca y colágeno (una sustancia que se utiliza para hacer gelatina ) en el molde fue hecha la oreja. 

La parte de producción tomó menos de dos días: sólo la mitad de un día para construir el molde, un día para imprimirlo, 30 minutos para insertar el gel, y luego esperar 15 minutos y todo estaba listo.

 

 


Proceso de digitalización para los orejas humanas.

(Imagen de plosone.org)

 

Los científicos probaron las orejas artificiales implantándolas en las espaldas de ratas, y tomó de uno a tres meses para que crecieran las orejas. Los roedores son a menudo utilizados por los científicos para probar el crecimiento de las orejas artificiales.

"Le damos forma a la oreja y luego dejamos la dejamos en cultivo durante varios días en los medios nutritivos de células antes de su implantación," Bonassar dijo a la AP.

La necesidad del producto está allí. Miles de niños que nacen con deformidades de la oreja y o que han perdido una oreja durante su vida podrían beneficiarse de la nueva tecnología. 

 

La deformidad más común es la microtia, cuando el oído externo no se desarrolla completamente. En Estados Unidos uno de cada cuatro niños por 10,000 nacen con ella, según el estudio. 


Las personas que nacen con microtia usualmente tienen una parte interna de la oreja completamente funcional, pero todavía tienen problemas de audición, porque les falta la parte de su oído externo.
 

 


Diseño de moldes basados en la anatomía del oído.

(Imagen de plosone.org))

 

"La sustitución del oído por bioingeniería como esta también ayuda a las personas que han perdido parte o la totalidad de su oído externo en un accidente o de un cáncer," dijo a Live Science el co-autor principal, Jason Spector.

Los investigadores identificaron el mejor momento para la implantación de los niños a ser en torno a la edad de cinco o seis años, cuando los orejas están en un 80 por ciento de su tamaño adulto. 


El estudio dice que la probabilidad de rechazo durante el procedimiento de implante podría potencialmente disminuir usando células humanas del mismo paciente en la construcción de bioingeniería de la oreja. 

Antes de este punto, la tecnología sólo permitía la construcción de  orejas de recambio con una consistencia similar a la espuma o mediante el uso de cosecha de la costilla de un paciente, siendo este último es un proceso doloroso y las orejas todavía a menudo parecían poco naturales y no funcionaban correctamente.



Representación esquemática de la longitud y la anchura.

(Imagen de plosone.org)


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Un Material Impreso Similar a un Tejido

Abril 2013

del Sitio Web 2n2n

traducción de Adela Kaufmann
Versión original en ingles


 

 

Los investigadores británicos dijeron en un reporte publicado en la revista "Science", que utilizan una impresora 3D especial para imprimir material similar al tejido biológico, este resultado da expectativas de futuras aplicaciones en el campo médico. 

 

Este reporte es publicado conjuntamente por el profesor Hagan Bayley de la Universidad de Oxford y sus colegas.

 

Según los reportes, ellos tomaron ventaja de las profusas gotitas jerárquicas del impresor 3D de películas envueltas de lípidos, estas gotitas forman una estructura de malla, constituyendo un nuevo material especial.    


Los investigadores dicen que, para imprimir la textura del material con tejido cerebral y adiposo similar a la acción de plegar puede hacer que  similares actividades como-de-músculo, con trabajo como las neuronas, ya que la estructura de la red de comunicación puede ser utilizada para reparar o mejorar la insuficiencia del órgano. Los materiales sintéticos, también evitan los problemas causados ​​por cierta forma de fabricación de tejidos vivos con células madre. 


Los investigadores también dijeron que las impresoras 3D convencionales no pueden imprimir este nuevo material. Para  el experimento ellos utilizaron una impresora especial en 3D. Esta impresora expulsa gotitas de un diámetro de aproximadamente 50 micras, 5 células vivas así, pero creo que vamos a ser capaces de reducir el tamaño de las gotitas. 


En los últimos años, la tecnología de impresión 3D de rápido desarrollo, desde la ingeniería a la industria aeroespacial, desde la educación a la salud, tiene una aplicación más amplia.

 

En febrero de este año, investigadores de la Universidad de Cornell han informado que,

"Ellos usan las células de orejas de ganado en impresores 3D para imprimir las orejas artificiales."
 


Un material impreso similar a un Tejido
por Gabriel VillarD. Alexander GrahamHagan Bayley

Ciencia 05 de abril 2013: 
vol. 340 no. 6128 pp 48-52 
DOI: 10.1126/science.1229495



Las células vivas se comunican y cooperan para producir las propiedades emergentes de los tejidos.

 

Imitaciones sintéticas de células, tales como liposomas, son típicamente incapaces de cooperación y por lo tanto no pueden mostrar fácilmente el sofisticado comportamiento colectivo. Imprimimos decenas de picolitros  de miles de gotitas acuosas que se unían por bicapas lipídicas individuales para formar un material cohesivo con compartimentos cooperantes.

 

Estructuras tridimensionales pueden ser construidas con gotitas heterólogas en acuerdos definidos por software.

 

Las redes de gotitas pueden ser funcionalizadas con proteínas de membrana, por ejemplo, para permitir una rápida comunicación eléctrica a lo largo de una ruta específica. Las redes también pueden ser programadas por los gradientes de osmolaridad para plegarse en estructuras diseñadas, que  de otro modo son inalcanzables.

 

Redes de gotitas impresas pueden ser interconectadas con los tejidos, utilizadas como sustratos de ingeniería de tejidos, o desarrollados como imitadores de tejido vivo.

 

Lea el reporte completo: "A Tissue-Like Printed Material".