Cómo los científicos imprimieron en 3D un pequeño corazón a partir de células humanas

  • Joseph Norman
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Tiene cuatro cámaras, vasos sanguíneos y late, una especie de.

Por primera vez, los científicos han impreso en 3D un corazón utilizando tejido humano. Aunque el corazón es mucho más pequeño que el de un humano (es solo del tamaño de un conejo), y aún queda un largo camino por recorrer hasta que funcione como un corazón normal, el experimento de prueba de concepto podría eventualmente conducir a órganos o tejidos personalizados que podría usarse en el cuerpo humano, según un estudio publicado el lunes (15 de abril) en la revista Advanced Science.

Para imprimir el corazón, los investigadores de la Universidad de Tel Aviv en Israel comenzaron tomando una pequeña muestra de tejido graso de un paciente. En el laboratorio, separaron este tejido en las células que lo componen y la estructura sobre la que se asientan las células, llamada matriz extracelular. [7 usos interesantes de la impresión 3D en medicina]

Usando ingeniería genética, los científicos luego ajustaron los diversos componentes, reprogramando algunas de las células para que se conviertan en células del músculo cardíaco o cardiomiocitos, y otras para que se conviertan en células que generen vasos sanguíneos..

Luego, los investigadores cargaron estas células, que sirven como "enlaces biológicos", en la impresora, que había sido programada para imprimir un corazón, basándose en tomografías computarizadas tomadas del paciente y la representación de un corazón de un artista. La impresora tardó entre 3 y 4 horas en imprimir el corazón pequeño con vasos sanguíneos básicos. Luego, los investigadores incubaron el corazón y lo alimentaron con oxígeno y nutrientes. En un par de días, las células comenzaron a latir espontáneamente..

Pero este latido no se parecía mucho a lo que haría un corazón humano sano. "Necesitamos que las células laten sincrónicamente, no solo individualmente", dijo el coautor del estudio, Assaf Shapira, director de laboratorio del Laboratorio de Ingeniería de Tejidos y Medicina Regenerativa de la Universidad de Tel Aviv. Para que el corazón bombee sangre de manera eficiente a través del cuerpo, sus células necesitan latir al unísono, algo que el corazón impreso en 3D aún no ha hecho. "Ahora mismo estamos trabajando para madurar el tejido", dijo Shapira..

Con el tiempo, un corazón personalizado impreso en 3D podría aliviar la escasez de órganos de trasplante disponibles para los pacientes y también podría evitar algunos de los riesgos asociados con el trasplante de órganos de otra persona, es decir, que el sistema inmunológico del cuerpo puede rechazar estos tejidos extraños, dijo Shapira. .

Camila Hochman Méndez, directora asistente de laboratorios de investigación de órganos, reparación y regeneración del Texas Heart Institute que no formó parte del estudio, dijo que los nuevos hallazgos son "realmente innovadores y hacen avanzar el campo" al demostrar que algo más complejo de lo que se puede imprimir una sola pared del corazón. Pero los resultados también "muestran todos los obstáculos que aún enfrenta el campo", agregó..

Para imprimir un corazón de tamaño completo y en pleno funcionamiento, los científicos necesitarían imprimir un órgano de mayor resolución, uno con mucha más vasculatura que pudiera transportar oxígeno y nutrientes a través de él.,Dijo Hochman Méndez. Pero hacer esto requeriría meses de impresión, un período de tiempo durante el cual las células no sobrevivirían..

Los investigadores subrayaron que el pequeño corazón sigue siendo una "prueba de concepto", pero que esperan encontrar una manera de crear una vasculatura más densa en el futuro..

"Por supuesto, si tuviéramos que fabricar un corazón más grande, sería caro, llevaría mucho más tiempo imprimir y sería necesario extraer mucho más material del paciente", dijo Shapira..

De hecho, todavía se necesita mucha más investigación antes de que se convierta en algo común simplemente presionar "imprimir" en la impresora 3D en el consultorio del médico..

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Publicado originalmente el .




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