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La impresión caótica, un paso adelante en la fabricación de tejidos y órganos

Es una alternativa prometedora ante la falta de donación de órganos y sus aplicaciones también podrían impactar en la industria farmacéutica y alimentaria.
Grisell Trujillo en una maquina de biomimpresión
El trabajo pionero de Grissel Trujillo, Mario Álvarez y su equipo representa un paso importante hacia la impresión de órganos (Foto: Cortesía SEP)

Para inicios del 2024, según cifras gubernamentales del Registro Nacional de Trasplantes, en México había más de 20,137 pacientes a la espera de un trasplante; sin embargo, solo había registro de 1,302 donantes hasta esa fecha. Ante este panorama están surgiendo nuevas alternativas desde áreas como la biomedicina, la impresión de órganos y también la impresión caótica

Esta última fue desarrollada por Grissel Trujillo y Mario Álvarez, profesores investigadores del Tec de Monterrey y líderes del Alvarez-Trujillo Lab, junto con otros científicos y estudiantes que colaboran con ellos.

Trujillo ejemplifica la impresión caótica como la formación de las estructuras que aparecen al verter crema líquida sobre el café, donde se generan distintas formas.

Contrario a lo que dice su nombre, este tipo de impresión puede ser predecible y controlada para generar estructuras de manera eficiente y exactas, mediante ecuaciones matemáticas, lo que podría ser un paso importante para poder imprimir órganos y tejidos.

¿Qué es la impresión caótica?

A diferencia de la impresión 3D, en la que se crea una estructura colocando una capa de material encima de otra de manera sucesiva, la impresión caótica utiliza flujos de materiales viscosos que son inyectados para crear estructuras similares a las de los tejidos humanos

Grissel Trujillo explica que la idea de este procedimiento surgió luego de observar el trabajo de Mario Álvarez, que usaba estos flujos para hacer mezclas en la industria química, de manera sencilla, lenta y utilizando fluidos muy viscosos. 

Estas condiciones son óptimas para un proceso de bioimpesión de órganos y tejidos, ya que se necesita hacerlo con mucho cuidado para no dañar las células que se inyectan.

“Las células tienen que ser tratadas de muy buena manera porque si no se mueren, entonces en otras tecnologías de impresión, para generar capas muy delgadas se tienen que hacer pasar las células por una jeringa muy delgada y eso genera un esfuerzo alto en las células y terminan muriendo”, explica Trujillo.

“Estas estructuras se forman en una escala microscópica, son extremadamente pequeñas y detalladas, por lo que su arquitectura interna es muy precisa”, agrega la investigadora.

Otra de las características de la impresión caótica es que estas estructuras formadas son compatibles con células y materiales biológicos por lo que tienen un alto potencial en impresión, al ser generadas de manera rápida y controlada, aspectos que son fundamentales para la fabricación de tejidos vivos.

Investigadoras en un laboratorio
Los investigadores Grissel Trujillo y Mario Álvarez, junto a otros colaboradores, ha desarrollado esta tecnología innovadora que busca transformar la fabricación de tejidos y órganos (Foto: CONECTA)

¿Cuáles son las aplicaciones de la impresión caótica?

Esta investigación tiene el potencial de influir en diversos campos como la medicina regenerativa, el desarrollo de terapias y fármacos e incluso la producción de alimentos

La posibilidad de generar tejidos personalizados para trasplantes puede reducir la dependencia de donantes de órganos e incluso mejorar la compatibilidad de algunos injertos. 

Asimismo, puede ser una oportunidad de imprimir tejidos humanos en miniatura, que sirvan como una plataforma para probar la efectividad y seguridad de algunos nuevos medicamentos, reduciendo el uso de animales en la investigación farmacéutica. 

Otra de las aplicaciones de la impresión caótica es la producción de alimentos alternativos como carne cultivada en laboratorio. Al respecto, Trujillo explica que al imprimir tejido muscular esquelético, se podría ofrecer una alternativa sostenible a la producción tradicional de carne, reduciendo la necesidad de cría animal y mitigando su impacto en el medio ambiente. 

Actualmente Grissel Trujillo, junto con Mario Álvarez y un grupo de empresarios, crearon Forma Foods, una startup que imprime carne, tomando una biopsia del ganado, aislando las células madre en un bio reactor, donde las multiplican y estimulan para crear músculo esquelético con nutrientes y sabor similares a la carne tradicional.

“Lo digo yo, pero también otros colegas de otras partes: esto puede cambiar el juego en la bio fabricación y la impresión. Debemos sentirnos orgullosos de que sea una tecnología que viene de mentes mexicanas, que se desarrolló por estudiantes de Latinoamérica y que se hizo en el Tec de Monterrey”, dijo Trujillo.

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Autor

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