Biomédica

Desarrollan una impresora 3D portátil que imprime láminas de piel sobre las quemaduras.

Una impresora de piel en 3D desarrollada por investigadores de la Universidad de Toronto y el Centro de Ciencias de la Salud Sunnybrook puede depositar láminas de piel para cubrir grandes quemaduras, y su «tinta biológica» puede acelerar el proceso de curación.

El dispositivo, creado por un equipo de la Facultad de Ciencias Aplicadas e Ingeniería de la U de T, cubre las heridas con una hoja uniforme de biomaterial, franja por franja. 

La bio tinta dispensada por el rodillo está compuesta por células de estroma mesenquimatoso (MSC), células madre que se diferencian en tipos de células especializadas según su entorno. En este caso, el material MSC promueve la regeneración de la piel y reduce las cicatrices.

El proyecto está dirigido por  Richard Cheng, candidato a doctorado en el Instituto de Biomateriales e Ingeniería Biomédica, bajo la supervisión de Axel Guenther, profesor asociado en el departamento de ingeniería mecánica e industrial. 

Trabajaron en estrecha colaboración con  Marc Jeschke, director del Ross Tilley Burn Center y profesor de la Facultad de Medicina de la U de T, y su equipo en Sunnybrook. Sus exitosos ensayos in vivo en heridas de espesor completo se informan en la revista  Biofabrication.

El documento es un gran paso adelante para el equipo, que presentó el primer prototipo de la impresora de piel en 2018. Se creía que el dispositivo era el primero de su tipo en formar tejido in situ, depositando y colocando en su lugar en dos minutos o menos.

«Anteriormente, probamos que podíamos depositar células en una quemadura, pero no había ninguna prueba de que hubiera beneficios para la curación de heridas; ahora lo hemos demostrado», dice Guenther.

El método actual para el cuidado de las quemaduras es el injerto de piel autólogo, que requiere el trasplante de piel sana de otras partes del cuerpo hacia la herida. Pero las quemaduras grandes de cuerpo completo representan un desafío. 

Las quemaduras de espesor total se caracterizan por la destrucción de las capas más externas e internas de la piel; Estas quemaduras a menudo cubren una parte significativa del cuerpo.

«Con grandes quemaduras, no hay suficiente piel sana disponible, lo que podría provocar la muerte de los pacientes», dice Jeschke.

Desde 2018, la impresora ha pasado por 10 rediseños a medida que el equipo avanza hacia un diseño que imaginan que los cirujanos usarán en una sala de operaciones real. 

El prototipo actual incluye un cabezal de impresión microfluídico de un solo uso para garantizar la esterilización y una rueda blanda que sigue la trayectoria del cabezal de impresión, lo que permite un mejor control para heridas más anchas.

Luego, Cheng dice que el equipo quiere «reducir aún más la cantidad de cicatrices, además de ayudar con la curación de heridas. Nuestro enfoque principal en el futuro estará en el lado in vivo».

Jeschke cree que la impresora de piel portátil podría verse en un entorno clínico en los próximos cinco años.

“Una vez que se utiliza en una sala de operaciones, creo que esta impresora cambiará las reglas del juego para salvar vidas. Con un dispositivo como este, podría cambiar por completo la forma en que practicamos el cuidado de quemaduras y traumas».

Mayor información: Richard Y Cheng, Gertraud Eylert, Jean-Michel Gariepy, Sijin He, et al. «Handheld instrument for wound-conformal delivery of skin precursor sheets improves healing in full-thickness burns». Biofabrication, Published: 26 November 2019.

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