Vendajes biológicos de una impresora 3D, para su uso en el espacio exterior
El dispositivo imprime un vendaje perfectamente ajustado que puede utilizarse para cerrar grandes heridas
Científicos del Instituto de Salud de Berlín en Charité (BIH) se han asociado con una empresa llamada Cellbricks para desarrollar una impresora 3D que puede producir un cierre biológico de heridas: utilizando una mezcla de gelatina y células de la piel, el dispositivo imprime un vendaje perfectamente ajustado que puede utilizarse para cerrar grandes heridas. Esto podría ser una buena alternativa a los injertos de piel autóloga, y no sólo para las víctimas de quemaduras en la Tierra: Los astronautas también podrían ser tratados individualmente lejos de cualquier hospital. Los investigadores realizarán pronto un experimento de vuelo parabólico para comprobar el funcionamiento de la impresora en condiciones de ingravidez.
Una nueva impresora 3D puede producir un cierre biológico de heridas.
Bianca Lemke / BIH
Cuando se trata de quemaduras o abrasiones de varios centímetros cuadrados de superficie total, los poderes de autocuración del cuerpo se ven desbordados y a menudo sólo puede ayudar un injerto de piel autóloga. Pero los problemas surgen tanto en la extracción como en el trasplante de piel, explica el profesor Georg Duda, director del Instituto Julius Wolff de Biomecánica y Regeneración Musculoesquelética de la BIH y portavoz del Centro de Terapias Regenerativas de la BIH (BCRT). "Desgraciadamente, los injertos de piel suelen provocar cicatrices, lo que no es un resultado satisfactorio, tanto médica como cosméticamente, ni para el médico ni para el paciente". En su búsqueda de una alternativa, el equipo de científicos de Duda dio con Cellbricks, una empresa que ha desarrollado una impresora 3D capaz de producir parches cutáneos personalizados de diversos tamaños y formas.
Tinta de impresión biológica
"En nuestro caso, la tinta de impresión es biológica", explica Bianca Lemke, estudiante de doctorado que trabaja con el profesor Duda. "Consiste en una forma especial de gelatina con extremos de metacrilato que se endurece cuando se expone a la luz UV. Lo mezclamos con células de la piel que, idealmente, proceden del receptor del injerto. Y si hacemos un gran esfuerzo técnico, podemos incluso imprimir pequeños tubos en la mezcla, que luego poblamos con células de vasos sanguíneos para garantizar que el parche de piel contenga vasos sanguíneos." La forma y el tamaño del cierre de la herida requerida pueden ajustarse en la impresora, y la impresión puede durar una o varias horas, dependiendo de lo difícil que sea el vendaje concreto.
"En un simposio organizado por el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), surgió la pregunta de si la bioimpresión en 3D no podría utilizarse también para los astronautas", relata el graduado en ingeniería. "Al fin y al cabo, el camino a Marte es largo, e incluso desde la ISS no se puede volver a la Tierra rápidamente si se sufre una lesión importante. Y ahí es donde una solución a medida como ésta sería bastante práctica". Pero ahora surge la pregunta de si una impresora 3D de este tipo funcionaría incluso en ingravidez o gravedad cero. ¿No flotará la tinta líquida? ¿Se endurecerá la gelatina como estaba previsto?
Experimento de vuelo parabólico
Para responder a estas preguntas, Lemke va a despegar de Paderborn en un vuelo parabólico en el que se probará la impresora 3D. "Antes del despegue se llevarán a cabo varias comprobaciones de seguridad. Dado que imprimimos con líquidos y que éstos podrían esparcirse por toda la aeronave durante las fases de microgravedad, debemos, por supuesto, tomar medidas para evitarlo. Las impresoras están situadas en una caja que tiene que soportar diversas pruebas y tensiones mecánicas, por lo que también se comprobará esto. Una vez hecho esto, todo se cubrirá con un acolchado, para que ninguno de los participantes se golpee accidentalmente la cabeza mientras flota en la cabina del avión. Y luego todo entra en el avión, donde se montará. A bordo del avión se realizan varias pruebas de funcionamiento para asegurarse de que todo funciona también aquí. Y luego despegamos".
Durante las cinco horas de vuelo se realizan 31 parábolas, lo que significa que el avión vuela hacia arriba en un arco parabólico y luego desciende bruscamente antes de volver a volar hacia arriba. Durante la parte superior de la parábola, se experimenta la ingravidez durante unos 20 segundos; durante el ascenso y el descenso, se producen múltiples fuerzas gravitatorias durante un breve tiempo. Para comprobar cómo afecta la fuerza gravitatoria de la Tierra al resultado de la impresión, Lemke integrará microperlas en la tinta de impresión: "Estas microperlas son pequeñas esferas fluorescentes del tamaño de una célula. Las utilizamos para estudiar el comportamiento de sedimentación de las células durante el vuelo. Esto se debe a que ya hemos observado en la Tierra que las células se hunden cuando la tinta permanece inmóvil durante un periodo de tiempo más largo. Tememos que todas las células se hundan durante las fases de hipergravedad, pero esperamos que durante la ingravidez no se hunda ninguna". El profesor Duda permanecerá en tierra y está ansioso por conocer los resultados: "Realmente esperamos que los resultados de la impresión sean estables al menos durante la ingravidez, porque eso significaría que algún día podríamos ofrecer a los astronautas un cuidado personalizado de las heridas". Aunque todavía queda mucho camino por recorrer hasta entonces".
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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