El grupo especializado en bioimpresión de la Escuela de Ingenierías Industriales de la Universidad de Extremadura se centra en los últimos avances de esta disciplina, con múltiples aplicaciones médicas, como la fabricación de parches cardiacos o válvulas aórticas. Además, gracias a un equipo multidisciplinar, trabaja en innovaciones técnicas, como atmósferas controladas para la bioimpresión o la creación de nuevos hidrogeles.
La bioimpresión tiene sus orígenes en la impresión 3D, pero con la particularidad de utilizar como material hidrogeles con la capacidad de albergar células vivas y generar estructuras donde estas puedan crecer y proliferar. Destacan sus aplicaciones en medicina, concretamente en la llamada medicina personalizada y de precisión, una de las principales líneas estratégicas de los planes nacionales de investigación e innovación en salud, que permitirá crear órganos, tejidos e implantes adaptados a cada paciente.
Esta innovadora técnica es la que investiga en la Escuela de Ingenierías Industriales de Badajoz un equipo de trabajo joven y multidisciplinar. La mayoría de sus integrantes pertenecen al grupo de investigación de Ingeniería de Materiales (INMA), aunque también colabora personal de otros grupos, como Alfonso Marcos Romero, del grupo de expresión gráfica Alcántara, cuya especialidad es la simulación 3D. El resto de los integrantes son principalmente ingenieros, como Jesús M. Rodríguez Rego, Antonio Díaz Parralejo y Juan Pablo Carrasco Amador, aunque también hay físicos, químicos o biólogos, como Laura Mendoza Cerezo, María Ángeles Díaz, o su director, Antonio Macías García.
En la bioimpresión son importantes dos cuestiones: en primer lugar, las condiciones y capacidades técnicas de la máquina; y, en segundo lugar, el material con el que se imprime. La bioimpresora tiene que reunir una serie de condiciones de control atmosférico, temperatura, presión, condiciones estériles, humedad o velocidad de impresión. Según explica Antonio Macías, “todos estos parámetros están destinados a mantener la viabilidad de las células, que son organismos vivos y tienen que reproducirse para conseguir sus múltiples aplicaciones, como por ejemplo la formación de un órgano o un tejido”. “Entre los avances que hemos conseguido en el grupo están válvulas aórticas y parches cardiacos”, añade.
En este sentido, el grupo trabaja en nuevas boquillas o extrusores, que son imprescindibles para controlar el proceso de impresión, durante el cual estos materiales tienen que sufrir varias transformaciones del estado sólido al líquido. O, por ejemplo, en sistemas de generación de atmósferas controladas; es decir, los elementos necesarios para vigilar los parámetros de temperatura, presión, humedad, etc. El grupo ya cuenta con un gran número de patentes e innovaciones técnicas destinadas a la modificación de las impresoras para su uso especializado.
En cuanto a los biomateriales con los que se realizan estas piezas, en bioimpresión se siguen dos líneas de actuación diferentes: la fabricación de ‘scaffold’ o andamios, estructuras en las cuales se insertan las células para que crezcan y proliferen; o bien los hidrogeles, el propio material bioquímico formado por las células con el cual se imprime directamente. “Nosotros trabajamos las dos líneas de investigación, tanto ‘scaffold’ como hidrogeles. Por ejemplo, en el parche cardiaco creamos el andamio para después colocar las células que lo rellenarán, y en el otro creamos la propia válvula aórtica”, explica Antonio Macías.
Crear órganos y tejidos vivos destinados a uso médico es una tarea compleja que requiere de la elaboración conjunta de soluciones por parte de la ingeniería y la ciencia. “La clave del éxito e innovación del grupo está en el trabajo en los dos ejes: en primer lugar la bioingeniería, donde aportamos nuevas ideas a la impresión 3D, con originales modificaciones técnicas; y después en la creación de nuevos hidrogeles con condiciones muy altas de viabilidad celular, capacidad de impresión y baja toxicidad”, destaca Antonio Macías.
El equipo cuenta con numerosas publicaciones especializadas y ha participado en proyectos de I+D+i nacionales e internacionales, como el Proyecto BioimpACE de Impulso de la tecnología y las aplicaciones de bioimpresión en salud en la región Euroace.
Fuente: Servicio de Difusión de la Cultura Científica de la Universidad de Extremadura
