miércoles, 30 de abril de 2014

Hígado, riñones, sangre y huesos impresos en 3D... y para trasplantar!

  • Los tratamientos por ingeniería biomédica habrán reducido las afecciones por cáncer, cardiopatías y muchos otros problemas de salud. Se habrá conseguido un progreso significativo en la comprensión de la base del proceso de la información de la enfermedad.

  • Implantes retinales y neuronales también existirán, pero tendrán un uso limitado ya que serán menos útiles.
  • Las personas con daños en la médula espinal podrán caminar y subir escalones mediante estimulación nerviosa controlada por computadora. 
  • Las computadoras también estarán dentro de algunos humanos en forma de implantes cibernéticos. Serán mayoritariamente usados por personas con discapacidad para recuperar algunas facultades físicas (p. ej., implantes retinales que permitirán a los ciegos ver o implantes espinales acompañados de piernas mecánicas que permitirán a los paralíticos caminar)

  2029 - 2048:
  • También habrá disponibles implantes diseñados para una conexión directa con el cerebro. Serán capaces de aumentar los sentidos naturales y de mejorar funciones cerebrales elevadas como la memoria, la velocidad de aprendizaje y la inteligencia en general.

Hígado

Organovo, empresa de bio-impresión que pretende revolucionar el mercado, ha lograr imprimir un hígado humano; esto significaría que muchos pacientes podrían tener garantizado el trasplante de este órgano gracias a la tecnología de impresión 3D haciendo uso de un material muy especial: capas y capas de tejido humano.

El hígado impreso es más que tejido, ya que también puede realizar las funciones propias del órgano, pudiéndose mantener con eficiencia durante más de 40 días tras su impresión.

Los hígados impresos tienen 0,5 milímetros de ancho por 4 milímetros de largo, y funcionan de manera muy similar a un hígado real.
Actualmente los investigadores utilizan células de hígados para determinar la toxicidad o el impacto de medicamentos, pero el hígado impreso es mejor, ya que no solo permite probar su toxicidad, sino que también permite observar la evolución del impacto de los medicamentos, la degeneración celular producida y otras alteraciones.

El siguiente paso de Organovo es desarrollar hígados a escala real, los que podrían ser directamente trasplantados en pacientes.


Riñones

Investigadores de la Universidad Huazhong de Ciencia y Tecnología, ha logrado crear un riñón utilizando la tecnología de impresión 3D. Actualmente el 90% de las células que se imprimen están vivas, lo que ofrece posibilidades notables para el futuro de la aplicación de este sistema a la medicina y a los trasplantes de riñón.

Tal y como explica Xu Mingen, investigador jefe del grupo, la técnica no es exactamente la de la impresión 3D tradicional:
"Para imprimir una objeto (en una impresora 3D tradicional) tenemos que rellenar dicho objeto con nuestro material. Pero este método no funciona en células porque las células contienen vasos sanguíneos y hay espacios entre los tejidos. Teníamos que asegurarnos de que había suficiente espacio entre ellas para crecer"

Para lograrlo, se realizan cultivos de gran tamaño para obtener las muestras de células de riñones humanos y luego éstas se mezclan con un hidrogel rico en nutrientes, que se convierte en el material base para la impresora 3D. 

Estos mini-riñones funcionan de forma exacta a la de los riñones humanos, y permiten filtrar las toxinas, metabolizarlas y realizar la  secreción de fluidos. Este nuevo descubrimiento probablemente tarde tiempo en llegar a aplicarse de forma práctica, pero supone un avance increíblemente prometedor en el segmento de los trasplantes de órganos.


Sangre

El equipo liderado por el investigador Marc Turner, del Servicio Nacional de Transfusión Sanguínea en Escocia, logró crear glóbulos rojos artificiales a partir de células madre. 
"Aunque se han realizado investigaciones similares en otros lados esta es la primera vez que alguien manufactura sangre con la calidad apropiada y los estándares de seguridad para la transfusión en seres humanos"

Según Turner, los costes de producción se podrían reducir, y las transfusiones de sangre en países necesitados serían más seguras de realizar:

"Si bien los bancos de sangre están bien surtidos en el Reino Unido y las transfusiones son seguras, desde la aparición de la Hepatitis B y el VIH en los 70's y 80's, en muchas partes del mundo todavía hay problemas en materia de transfusión de sangre"

Los investigadores pondrán en marcha una prueba experimental en seres humanos para realizar transfusiones con sangre artificial. Si los resultados resultan favorables, esto significaría el primer paso para la fabricación masiva de sangre creada a partir de células madre. Se espera que los estudios completos de esta investigación terminen en el 2017.


Huesos

La tecnología desarrollada conjuntamente entre NEDO (New Energy and industrial Technology Development Organization), RIKEN, la Universidad de Tokyo y NEXT 21 K.K. (empresa japonesa dedicada a la investigación en tecnologías médicas) es capaz de imprimir tejido óseo en 3D, de manera artificial y a medida, remplazando así tejido óseo gravemente dañado o con malformaciones congénitas. 
La nueva impresora 3D es capaz de imprimir huesos artificiales de fosfato de calcio (el principal componente que conforma huesos y dientes) con una precisión de 0.1mm, permitiendo elaborar tejido óseo artificial a medida.

Los huesos artificiales producidos son ideales para ser usados como remplazo o ayuda al proceso regenerativo natural de los pacientes que han sufrido lesiones (fracturas de diversos grados) o que poseen malformaciones genéticas en el tejido óseo; pudiéndose implantar con relativa facilidad en dichos pacientes, gracias a que se pueden fusionar naturalmente con los huesos.

Dado que en el proceso de impresión 3D no se usa calor para fusionar la materia prima, los huesos artificiales impresos carecen de las complicaciones médicas que ocasionan a los pacientes otras soluciones, que debido a sus imperfecciones obstaculizan que el hueso artificial se adhiera al hueso natural.




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