Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) desarrollaron un método que permite integrar y controlar organismos vivos en impresiones 3D, el primer acercamiento para utilizar la tecnología 3D de una forma diferente a cómo las ciencia biomédica la ha usado, como en la creación de prótesis.
El nuevo desarrollo es llamado por el equipo ‘materiales vivos híbridos’ (HLMs por sus siglas en inglés) y tiene por objetivo empezar el desarrollo y producción de objetos incorporados con elementos biológicos, el resultado de la combinación debería ser predecible, controlable y desarrollarse como un sistema escalable.
Para la investigación se utilizó una impresora 3D de inyección de tinta y multimaterial que fue personalizada con una combinación de resinas y señales químicas. Las resinas formaron parte de la estructura, como lo son normalmente en cualquier impresión 3D, pero una combinación específica permitía ser un material absorbente ideal para las señales químicas y controlar el comportamiento de organismos vivos.
Entre las propiedades de las resinas, que pueden ser hasta siete diferentes en el mismo proceso, permitirían reacciones específicas consideradas para el diseño final, estímulos como luz, la temperaturao las señales químicas provocarían respuestas diferentes en los objetos, haciendo posible una mayor personalización.
Los organismos vivos utilizados en esta primera parte se trataron de bacterias biológicamente diseñadas que eran pulverizadas a una capa de hidrogel, la última capa en el proceso de impresión.
De acuerdo con Rachel Soo Hoo, estudiante graduada del MIT, ya fueran bacterias que desarrollen colores específicos o estructuras que cambian volviéndose más o menos flexibles, el diseño final obtiene las formas y distribuciones acertadas de los HLM, aunque el cambio tarda muchas horas debido al lento crecimiento de los cultivos.
Con este primer desarrollo, se imprimieron discos pequeños con diferentes estructuras y colores, además de máscaras coloridas, aunque el equipo busca apuntar había otras formas y aplicaciones para el futuro, como compuestos terapéuticos o analgésicos.
“En el futuro, los pigmentos en la máscara pueden ser reemplazados con sustancias químicas como vitaminas, anticuerpos o drogas antimicrobianas”, declaró Neri Oxman, profesor asociado al Media Lab del MIT, “imaginen por ejemplo una interfaz portátil diseñada para guiar la formación de antibióticos personalizada ad hoc para adaptarse a la composición genética del usuario, o envases inteligente que pueden detectar contaminación, o máscaras arquitectónicas capaces de responder y adaptarse a las señales del medio ambiente”.
Las investigaciones del MIT continuarán para experimentar con otras bacterias, combinaciones de resinas y demás materiales que permitan desarrollar mejores métodos de fabricación. La meta final es desarrollar dispositivos médicos que puedan producirse en masa.
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