Un equipo de científicos alemanes está desarrollando un método de impresión 3D sin contacto que revolucionaría los conceptos en esta área. A diferencia de los tradicionales métodos que procesan materiales poliméricos mediante luz o calor para darle forma, el nuevo concepto podría dar forma al tejido vivo para aplicaciones en el área médica. Los investigadores emitieron hologramas mediante ultrasonidos que, a través de la presión acústica, permiten mover y ensamblar diferentes materiales orgánicos para formar objetos tridimensionales.
Holograma ultrasónico
Los científicos se percataron de que las ondas sónicas son perfectamente capaces de afectar a la materia y moverla si se aplican en la frecuencia correcta. También resultan poco dañinas para las células, frente a otros métodos físicos o químicos invasivos y estresantes, cuando el objetivo es imprimir tejido vivo en 3D.
Los autores combinaron múltiples campos holográficos que impulsan el ensamblaje sin contacto de micropartículas sólidas, perlas de hidrogel y células biológicas. Los hologramas son generados por potentes algoritmos computacionales que digitalizan el objeto real en tres dimensiones. Así lograron ensamblar pequeñas microesferas de hidrogel en formas complejas, y hasta grupos de células biológicas sumergidas en un líquido con nutrientes para mantenerlas vivas. El holograma de ultrasonidos generó la pieza de una sola vez sin necesidad de depositar sucesivas capas, como en la impresión 3D tradicional.
Aplicaciones en microcirugía
El aparato desarrollado permite imprimir objetos relativamente pequeños, de aproximadamente 20 mm de largo por 10 mm de diámetro, pero el sistema es escalable. No obstante, las dimensiones obtenidas ya pueden tener aplicaciones médicas en microcirugía. “Esto puede parecer pequeño, no más grande que una de las falanges de tu dedo meñique, pero es bastante extraordinario. Puede ser el primer paso hacia un futuro en el que podamos bioimprimir órganos de forma segura, uno de esos sueños que alguna vez se sintieron inalcanzables”, recalca Kai Melde, del Instituto Max Planck de Medicina Experimental (Alemania) y líder de la investigación.
“Los ultrasonidos son delicados con las células y no son tóxicos y el ensamblaje remoto, sin contacto, ayuda a mantener las cosas estériles y las células felices”, subrayó Melde. El estudio fue publicado recientemente en la revista Science Advances.
