Medicina personalizada: La impresión 3D permite obtener tejidos con forma personalizada
Ingeniería de tejidos personalizable
En el caso de lesiones graves de tejidos blandos, a veces es inevitable el trasplante de tejidos. Para el paciente, sin embargo, esto supone una intervención seria. En el futuro, el tejido que falta podría crecer directamente en el cuerpo del paciente, en cámaras aisladas que pueden implantarse bajo la piel y adaptarse individualmente a la geometría de la herida. Las cámaras impresas en 3D desarrolladas por el equipo de investigación de los Institutos Fraunhofer de Investigación Aplicada de Polímeros IAP y de Tecnología Láser ILT, así como de la BG Klinik Ludwigshafen, se presentarán en la feria de tecnología médica MEDICA de Düsseldorf del 15 al 18 de noviembre.
En el futuro, las cámaras impresas en 3D con formas personalizadas se utilizarán para cultivar tejido autólogo transplantable que pueda adoptar la forma de una herida que deba cerrarse, por ejemplo.
Till Budde © Fraunhofer IAP
Si estructuras como huesos, vasos o tendones están expuestos en el paciente, el trasplante de tejido con tejido perfundido es a menudo la única opción. Para el paciente, esto está asociado a una operación de varias horas y a la lesión de los propios tejidos sanos del cuerpo. Por ello, los científicos están desarrollando métodos de conservación de tejidos para generar injertos de tejido perfundido que sustituyan la piel y otros tejidos de forma selectiva. Por ejemplo, se podrían coser bajo la piel cámaras de aislamiento forradas de colágeno hechas de teflón, en las que se introduciría una arteria o una vena. Mediante la migración celular y el crecimiento de los vasos, el colágeno se transforma finalmente en tejido transplantable en un plazo de dos a cuatro semanas. Se trata de un procedimiento menor para el que basta con la anestesia local. A diferencia del tejido cultivado en una placa de Petri, el tejido creado en la cámara está totalmente vascularizado -es decir, intercalado con capilares- y, por tanto, alimentado con sangre. Esto significa que se crea un tejido conectivo vivo que adopta la forma de la cámara de aislamiento y es apto para el trasplante sin tener que sacrificar tejido sano del donante. Otra ventaja: como el tejido es producido por el cuerpo del paciente, se evitan las reacciones de rechazo.
Ingeniería de tejidos personalizable
Los investigadores del Fraunhofer IAP están evaluando y optimizando esta técnica en el proyecto FlexLoop, financiado por el BMBF (número de subvención 03VP05962), junto con el Fraunhofer ILT y la BG Klinik Ludwigshafen - Clínica de Cirugía Plástica y Reconstructiva de la Universidad de Heidelberg. "Mientras que antes sólo se utilizaban cámaras de aislamiento redondas para la ingeniería tisular, por primera vez podemos adaptar la forma de las cámaras de aislamiento a la forma del defecto del tejido blando del paciente, con lo que se avanza aún más en la personalización e individualización de la medicina", afirma el Dr. Wolfdietrich Meyer, director del proyecto en el Fraunhofer IAP. Esto es posible gracias a la impresión 3D, que pretende sustituir el anterior fresado de las cámaras. Dado que el material convencional de las cámaras, el teflón, no puede imprimirse, los expertos del Fraunhofer ILT confían en las fotoresinas para este fin. "La impresión en 3D no sólo ofrece la ventaja de poder especificar la forma del tejido, sino que también hemos desarrollado diseños de cámaras que hacen que el cultivo de tejidos sea lo más cómodo posible para los pacientes y permiten un fácil manejo durante la cirugía", explica Andreas Hoffmann, director del proyecto en el Fraunhofer ILT.
Los investigadores del Fraunhofer IAP están probando tanto el material en sí como las cámaras de aislamiento con formas diferentes. Por último, la cámara de aislamiento no debe liberar ningún producto de degradación en el cuerpo del paciente ni provocar reacciones de rechazo, por lo que debe ser biocompatible. ¿Qué durabilidad tiene el material en el organismo humano? ¿Cambia, por ejemplo, cuando se lleva a la temperatura corporal? Los resultados iniciales parecen prometedores. En lo que respecta a las cámaras de aislamiento completas, las propiedades mecánicas son lo principal. Esto se debe a que las cámaras se suturan al tejido circundante o se implantan bajo la piel en un lugar cercano al defecto: aquí, por ejemplo, no se pueden formar grietas en la cámara para una aplicación segura.
A su vez, los médicos de la BG Klinik Ludwigshafen investigan si el tejido que vuelve a crecer también puede rellenar completamente las cámaras de aislamiento de forma compleja. "Nuestro principal objetivo es demostrar que podemos cultivar tejido moldeable en las cámaras impresas en 3D, que a su vez -como una especie de pieza de rompecabezas- puede cerrar completamente un defecto de tejido blando complejo. Además, se examina detenidamente la calidad biomecánica del tejido cultivado", explica el Dr. med. Florian Falkner, médico adjunto de cirugía plástica y reconstructiva de la BG Klinik Ludwigshafen. Sin embargo, habrá que esperar algunos años más de desarrollo antes de que esta forma de cultivo de tejidos esté lista para su aplicación clínica como procedimiento rutinario.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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