El director de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), Josep Samitier, i la unitat de transferència de tecnologia van presentar les capacitats de la bioimpressora 3D de l’IBEC en la 1a edició d' IN(3D)USTRY: From Needs to Solutions, el primer esdeveniment internacional dedicat a la fabricació avançada i additiva (Impressió 3D) que va tenir lloc la setmana passada a Fira Barcelona. Amb la bioimpressora 3D, l’IBEC se situa a l’avantguarda d’una nova revolució en la medicina regenerativa, en permetre als investigadors afegir propietats biològiques als implants de teixits, com els ossos, i arribar a ser capaços de fabricar òrgans complets per al trasplantament.

L’IBEC s’ha convertit en la sede de la primera bioimpressora 3D de Catalunya, que promet obrir noves vies en el camp de regeneració de teixits i òrgans. Actualment els científics de l’institut estan explorant les possibilitats que ofereix la nova tecnologia per millorar els seus processos i mètodes. En una col·laboració amb la Universitat Pompeu Fabra (UPF), el CINVESTAV-Monterrey, a Mèxic, i la Universitat de Washington, han desenvolupat una nova forma de produir dispositius microfluídics – sistemes en què obtenen baixos volums de fluids

Aquestes són eines crucials en moltes àrees de la recerca biomèdica, com l’anàlisi d’ADN, la tecnologia del laboratori-en-un-xip, un sistema que permet als biòlegs cel·lulars controlar l’entorn cel·lular complet.

L’estudi, publicat en Lab on a Xip (doi: 10.1039/C6LC00153J), descriu una millora important en la manera en la qual es poden produir sistemes microfluídics. Fins ara, la majoria s’han modelat en poli (dimetilsiloxà), o PDMS, per un mètode conegut com a litografia tova. Encara que el PDMS ofereix les propietats requerides per als sistemes microfluídics – és biocompatible, elastomèric, transparent, permeable al gas, de baix cost, i lliure de drets d’autor – la tècnica és lenta i complexa.

Un gran avanç cap a la possibilitat de produir teixits d’escala humana
 

Utilitzant un tipus diferent de resina, poli (etilenglicol) diacrilat o PEG–DA, i un mètode d’impressió en 3D conegut com aestereolitografia, els investigadors han estat capaços de construir un dispositiu transparent amb una impresa en 3D- perquè els sistemes microfluídics necessiten tenir una excel·lent visibilitat – en el qual les cèl·lules poden conrear-se durant diversos dies.

“Amb aquesta nova resina biocompatible i el nou procés d’impressió 3D, evitem els inconvenients dels dispositius PDMS, que a més de ser tediosos de fer, eren propensos a fallades de muntatge i, conseqüentment, dificultaven la difusió de la recerca i la pràctica clínica”, explica el director de l’IBEC Josep Samitier, l’estudiant del qual de doctorat, Luis G. Rigat, va fer una estada de recerca a la Universitat de Washington per aprendre dels investigadors que ja treballen amb la impressió en 3D i portar el seu nou coneixement a l’IBEC.

“Mitjançant l’ús de la estereolitografia, que és automatitzat, més barat, lliure de muntatge i més ràpid, també hem millorat el procediment de fabricació, que solia estar limitada als dissenys simples, en capes. Ara podem fer estructures 3D molt més complexes.” El nou procés també es pot aplicar en altres àrees, com en la producció de dispositius biomèdics no microfluídics.

Aquest descobriment ja comença a transformar la manera de treball dels investigadors, oferint millors mètodes com aquest, les impressores 3D – i especialment les bioimpressores 3D, com de la qual disposa l’IBEC – ofereixen una manera ràpida i d’alt rendiment per produir constructes tals com a bastides o implants que mantenen la funció i la viabilitat cel·lular, per la qual cosa representen un gran avanç cap a la possibilitat de produir teixits d’escala humana amb integritat estructural.