00:00Continuamos con más de este orbitar por los escenarios tecnocientíficos propios de esta sociedad hiperconectada al servicio de la humanidad.
00:25Esto es Atom. Imaginen un día en el que una bioimpresora 3D pueda moldear células vivas para una terapia o cura en trastornos complejos.
00:36No cabe dudas que las bioimpresoras están acelerando la investigación en ingeniería de tejidos con su capacidad de imitar la mecánica de los órganos, músculos o cartílagos humanos.
00:48En este caso, la bioimpresión 3D tiene el potencial de reducir las largas listas de espera para trasplantes al permitir la creación de órganos.
00:59Aunque esta innovación para el campo de la salud podría resultar prometedora, aún enfrenta desafíos como asegurar la vascularización adecuada para que los tejidos impresos funcionen correctamente.
01:11Un tema que profundizamos en la bitácora cognitiva de la semana, acá al material, viajeros y viajeras del saber.
01:20Corazones, riñones o huesos fabricados con impresoras 3D para salvar vidas.
01:34Suena a ciencia ficción, pero está a punto de convertirse en realidad.
01:39La técnica que lo permite se conoce como bioimpresión, una combinación revolucionaria de biotecnología y fabricación aditiva que ha comenzado a transformar la atención sanitaria.
01:48Esta tecnología permite crear tejidos funcionales, órganos e implantes personalizados, abriendo nuevas posibilidades para el tratamiento de enfermedades y lesiones.
01:58Aunque también se exploran aplicaciones en la ingeniería, el arte, la moda y la investigación espacial, es en el campo médico donde la bioimpresión ha generado mayor impacto.
02:09Actualmente esta técnica posibilita la fabricación de tejidos que pueden reemplazar estructuras dañadas o envejecidas y sustituir modelos de animales en estudios farmacológicos.
02:18Lo que representa un avance significativo tanto ético como científico.
02:23La base de esta innovación es la impresión 3D, una técnica que construye objetos tridimensionales capa por capa a partir de modelos digitales.
02:32Desde su origen en los años 80, como herramienta de prototipado rápido, ha evolucionado para convertirse en un proceso de manufactura capaz de crear geometrías complejas,
02:42antes impensables con métodos tradicionales.
02:45El futuro de esta tecnología es súper esperanzador, sobre todo para la aplicación de los pacientes,
02:52porque se va a poder imprimir o imprimir prácticamente cualquier órgano lesionado.
02:57Aplicaciones diversas.
02:58Por ejemplo, nosotros ahora mismo estamos desarrollando un modelo de cornea bioimpresa con estas células.
03:03Se están generando, por ejemplo, implantes personalizados de hueso.
03:07Se han hecho minicorazones completos con su estructura, similar a esa persona pero en tamaño reducido, y el futuro es prometedor.
03:16En el ámbito de la bioimpresión, se aplica el principio del biomimetismo, estudiar la naturaleza para encontrar soluciones óptimas.
03:24Así, se seleccionan células específicas, con base en sus funciones y características fisiológicas, para ser depositadas capa por capa sobre un sustrato,
03:34desarrollando estructuras que imitan órganos reales.
03:37Esta técnica ofrece oportunidades para miles de pacientes que dependen de trasplantes, frente a la crónica escasez de órganos disponibles en el mundo.
03:45Entre sus aplicaciones actuales, se encuentran la generación de tejidos simples, como la piel, estructuras vasculares o vejigas,
03:53y modelos personalizados de patologías, que permiten probar tratamientos específicos, sin recurrir a animales de laboratorio.
04:00También se exploran órganos más complejos, aunque con resultados aún limitados.
04:05Existen otros muchos usos actuales de esta tecnología, como la generación de tejidos u órganos orientados al testeo de fármacos,
04:12producir modelos de patologías concretas, con células de cada paciente, que permitan probar estrategias terapéuticas específicas, y diseños personalizados.
04:22La dio impresión de tejidos de estructura sencilla, como por ejemplo la piel, además de armazones tubulares u ecos vasculares,
04:29o mucho más complejo, vejigas que han sido implantados con poco éxito.
04:33Conozcamos algunas de estas técnicas, empleadas en este proceso.
04:37Por extrusión
04:42Se produce mediante la extrusión de biomateriales, para la creación de patrones 3D y construcción de células.
04:50Esta técnica presenta ventajas, como el control de la temperatura.
04:54Asistida por láser
04:55Se basa en la utilización de un haz, para colocar biomateriales sobre un componente específico.
05:00Algunas de las ventajas que tiene esta impresión, es la precisión y la falta de contacto, lo que resulta de vital importancia, para no contaminar el resultado.
05:10Por ondas acústicas
05:11Esta técnica puede ser utilizada para el manejo celular, con ventajas como la precisión e intrusiva.
05:17Swift permite la posibilidad de imprimir vasos sanguíneos, para el soporte de órganos que han sido construidos con células o bebé, o en su defecto, con alto porcentaje de estas.
05:29Algunas de las ventajas de esta técnica, es la ampliación del tiempo de vida celular.
05:33Los materiales empleados juegan un papel crucial.
05:37La adhesión celular, la proliferación y diferenciación, dependen de las propiedades del andamio, una estructura tridimensional porosa donde las células se desarrollan, y su microarquitectura.
05:48Las características a nanoescala, influyen directamente en la formación de tejido vivo.
05:53Aparte de los beneficios que presenta este novedoso concepto, se han ido encontrando problemáticas, a medida que las investigaciones avanzan.
06:00Sin embargo, la bioimpresión, también enfrenta desafíos significativos.
06:04Uno de los principales, es lograr una vascularización funcional, indispensable para órganos sólidos, como pulmones, corazón o hígado, que requieren redes complejas para el transporte de oxígeno y nutrientes.
06:17Además, persisten incertidumbres regulatorias.
06:20Deben los órganos impresos, regirse por las mismas leyes que los trasplantes tradicionales, o merecen un marco legal distinto.
06:27La perspectiva regulatoria también es considerada una de las incertidumbres de la bioimpresión, ya que surge la duda acerca de si debe regularse bajo marcos novedosos o bajo los ya existentes.
06:38Expertos debaten sobre los dilemas que pudieran derivarse de los marcos jurídicos regulatorios sobre las leyes en materia de donación,
06:46o si la misma debe verse como un conjunto separado de reglas para los órganos impresos en 3D, siendo otro punto polémico, los elevados costes, debido a la personalización, que suponen otra barrera para el desarrollo de las investigaciones,
06:59siendo la financiación un hecho muy relevante para poder ampliar el conocimiento en el campo de la impresión 3D, para acelerar la investigación y su implementación clínica.
07:09En concreto, sobre su nuevo concepto, como lo es la bioimpresión.
07:13Aunque la convergencia de tecnologías como inteligencia artificial e impresión 3D promete soluciones innovadoras, todavía no se ha logrado una biotinta universal,
07:23materia celular que permita imprimir tejidos con precisión, funcionalidad y compatibilidad biológica.
07:29Crear una biotinta adaptable a todas las células y funciones sigue siendo una tarea monumental.
07:36Por ello, las investigaciones en regeneración celular y la ayuda en el tratamiento de enfermedades plantean la medicina del futuro.
07:43No obstante, de momento los órganos sólidos, con distintas propiedades funcionales, mecánicas y de soporte, como son los pulmones, corazón o hígado,
07:52aún no han podido producirse mediante bioimpresión 3D, debido a que se trata, pues, de una tecnología en constante evolución,
07:58cuyo grado máximo de expresión todavía está en auge de desarrollo.
08:04Aunque investigaciones recientes han evidenciado progresos en la generación de modelos cardíacos,
08:09la biofabricación de diferentes tejidos y órganos hepáticos basados en hepatocitos e hidrogeles a base de gelatina,
08:16así como piel autóloga en pacientes con defectos cutáneos extensos, incluidas personas con quemaduras o úlceras extensas.
08:24Pese a todo, los avances recientes en modelos cardíacos, tejidos hepáticos y piel autóloga son alentadores.
08:32La medicina regenerativa se perfila como un campo transformador, pero aún inmaduro.
08:37En ese sentido, la bioimpresión 3D sigue siendo una promesa que, aunque poderosa, todavía camina sobre terreno experimental,
08:45lo que representa múltiples desafíos que incluyen el intercambio de gases y nutrientes,
08:50la biocompatibilidad y biodegradabilidad de los materiales utilizados como sustrato,
08:55la vascularización del tejido, la fidelidad de la forma y la restauración de la funcionalidad compleja del tejido impreso.
09:02Aún así, los promotores de esta innovación señalan que las futuras bioimpresoras podrán ser fáciles de usar
09:08para los médicos con menos opciones de impresión, fáciles de usar y mantener,
09:12y personalizadas para tipos específicos de tejidos que tienen una gran demanda en lugar de un sistema completamente abierto.
09:18Se conoció que las biotintas sintéticas serán una opción prometedora,
09:23pero hay que superar los retos de hacerlas más bioactivas y respetuosas con las células.
09:28Sin embargo, todavía no está disponible una receta perfecta para biotintas específicas para tejidos.
09:33Si bien existen intentos de desarrollar biomateriales universales que se adapten a todas y cada una de las células,
09:39además a todas y cada una de las funciones como adhesión celular, migración, diferenciación, entre otras características,
09:47lo que la convierte en una tarea titánica de intentar y uno de los procesos que más investigaciones se llevan a cabo en la actualidad.
09:55La bioimpresión 3D no solo plantea un salto tecnológico en medicina, sino también un dilema ético, legal y económico.
10:02La posibilidad de imprimir órganos humanos abre puertas antes inimaginables,
10:07pero también obliga a cuestionar los límites de lo posible, lo aceptable y lo regulable.
10:11Como toda gran innovación, su impacto dependerá no solo de su viabilidad técnica,
10:17sino también de las decisiones que la sociedad esté dispuesta a tomar.
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