Ya es posible bioimprimir estructuras muy complejas
La cooperación entre UpNano y BIO INX da lugar a nuevos avances: Es posible la impresión 3D en dos fases de dispositivos órgano-en-chip con células vivas encapsuladas.
El lanzamiento de una nueva resina de hidrogel biocompatible marca el inicio de una nueva era en bioimpresión. La nueva resina permite la impresión 3D por polimerización de 2 fotones (2PP) a escala micro y meso con la máxima resolución. La reactividad y facilidad de procesamiento del material permiten la fabricación de diseños complejos y versátiles de órganos o lab-on-chip. Esta nueva biotinta, denominada Hydrotech INX© U200, ha sido desarrollada por el especialista en materiales BIO INX (Bélgica) en colaboración con UpNano (Austria). Los resultados de esta colaboración permiten ahora añadir una capa adicional de complejidad a una construcción bioimpresa mediante la combinación inteligente de múltiples materiales biocompatibles. En este sentido, es posible crear modelos versátiles de cáncer en chip combinando la resina recién lanzada con el hidrogel de gelatina Hydrobio INX© U200, que es la primera tinta biológica de alta resolución disponible en el mercado que ofrece interactividad celular.
Las posibilidades cada vez mayores de la bioimpresión se nutren de un avance continuo de las tecnologías de bioimpresión en 3D. En este sentido, la impresión 3D por polimerización de 2 fotones (2PP) destaca por cubrir todo el espectro de dimensiones biológicas con una sola tecnología de impresión: resolución submicrométrica combinada con la capacidad de imprimir objetos de dimensiones centimétricas (macroescala). Un conjunto de biotintas desarrolladas conjuntamente por BIO INX, especialista en materiales de bioimpresión 3D, y UpNano, fabricante líder de impresoras 3D 2PP, ha hecho avanzar este impresionante potencial.
Macroestructuras con precisión micrométrica
Con el lanzamiento de Hydrotech INX© U200, las dos empresas demuestran su éxito en el desarrollo de un material versátil que permite la impresión 3D 2PP de macroestructuras con precisión micrométrica. El material ha sido certificado según la norma ISO 10993-5, lo que confirma su excelente biocompatibilidad. Jasper Van Hoorick, Director General de BIO INX, comenta: "En combinación con el hecho de que el material es completamente bioinerte, sus robustas características hacen de Hydrotech INX© U200 la elección ideal para aplicaciones órgano-en-chip".
Sin embargo, para aprovechar todo el potencial de la novedosa biotinta, se necesita una impresora 3D de alta resolución de última generación. En este caso, la gama de impresoras NanoOne 2PP de UpNano ofrece una opción muy adecuada. La NanoOne es el sistema de impresión 3D de alta resolución más rápido del mercado. Se basa en la litografía multifotónica y combina la precisión de la 2PP con un rendimiento inigualable de hasta 450 mm³ por hora. Además, el NanoOne Bio está específicamente adaptado para la impresión con células vivas y en condiciones estériles, por lo que es un socio idóneo para la tarea más difícil de la bioimpresión: la fabricación de andamiajes 3D complejos para cultivos celulares al tiempo que se incrustan células vivas en estas estructuras en una sencilla configuración.
Diseño complejo - Producción sencilla
"Combinar estos pasos puede hacerse fácilmente", explica Denise Hirner, COO y cofundadora de UpNano, "utilizando la NanoOne Bio en combinación con las dos biotintas Hydrotech INX© U200 para la estructura inerte e Hydrobio INX© U200 para las células vivas en 3 dimensiones". De hecho, mientras que el Hydrotech-bioink está perfectamente optimizado para la fabricación de alta resolución de microestructuras bioinertes pero biocompatibles, el Hydrobio-bioink es un hidrogel natural soluble en agua que permite la transferencia directa de cultivos celulares desde placas de cultivo 2D a complejas estructuras 3D. Se ha desarrollado específicamente para la encapsulación de múltiples tipos celulares, permitiendo así la generación de microtejidos 3D complejos.
La producción de dispositivos lab-on-a-chip será ahora posible no sólo con una precisión sin precedentes, sino también con células vivas directamente incrustadas, lo que ahorrará tiempo y mejorará la importancia de los resultados. Ahora es posible crear estructuras superficiales que se asemejen a tejidos naturales (estructuras biomiméticas), como lóbulos hepáticos o vellosidades intestinales, dentro de un canal microfluídico en un chip, y posteriormente sembrar directamente en ellas células vivas a distintas densidades.
Al combinar sus respectivas competencias en el desarrollo de materiales y la impresión 3D 2PP, BIO INX y UpNano están llevando las posibilidades de la bioimpresión a un nuevo nivel y seguirán haciéndolo.
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