Tres estudiantes construyeron BioBots, una bioimpresora 3D compacta y asequible hecha para sentarse en bancos de laboratorio o en consultorios médicos, y podría tener un gran impacto en la industria médica.
Mientras estaba en la universidad, Ricardo Solórzano pasó más de tres años trabajando con científicos para ampliar las fronteras de la medicina regenerativa. Vio que el campo se movía rápidamente hacia órganos bioimpresos en 3D – que los científicos están cada día más cerca de convertir en realidad lo que parece ser un experimento de ciencia ficción imposible.
Comenzó a construir un dispositivo de última generación en su dormitorio de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Pensilvania, con la ayuda de Daniel Cabrera, un estudiante de biología e informática, y otro estudiante, Sohaib Hashmi.
El resultado fue el primer prototipo de BioBots, una bioimpresora 3D de sobremesa de alta resolución que construye tejido humano. Después de más iteraciones, el equipo construyó la versión final de la bioimpresora 3D de escritorio, y sólo cuesta 5.000 euros.
Si no sabes mucho sobre la bioimpresión, puede que no parezca tan increíble como en realidad es. Pero ese barato de bioimpresora es inaudito. La bioimpresión en 3D se encuentra todavía en sus etapas iniciales. Hay varias empresas y universidades que ya están empujando los límites de la tecnología para su investigación específica, pero para el público en general, experimentar con la bioimpresión parece una quimera.
Un ejemplo es el Dr. Anthony Atala del Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, que tiene orejas, cartílago y piel impresas; otro es Organovo, una empresa con sede en San Francisco que imprime todo tipo de tejido humano; y un tercero -uno que nos entusiasma especialmente aquí en ConsejoTecnologico.com- es un robot de seis ejes con bioimpresora 3D fabricado por Advanced Solutions en Louisville, Kentucky, que trabaja en la impresión de tejido cardíaco en funcionamiento.
«Las bioimpresoras 3D son una herramienta de investigación para la mayoría. Son herramientas que se pueden usar para investigar la biología celular y molecular de los tejidos en la actualidad y que se usarán para fabricar tejidos y órganos implantables en el futuro», dijo Cabrera. «El problema es que la mayoría de las bioimpresoras 3D son monstruos gigantescos sobredimensionados que necesitan sus propias salas separadas, todo un equipo de técnicos dedicados y cientos de miles de euros para funcionar de forma eficaz; en otras palabras, son inaccesibles para la mayoría de los investigadores que están interesados en explorar los tejidos en 3D, ya que han sido un enorme cuello de botella en el crecimiento y el desarrollo del campo».
Cabrera y su equipo quieren resolver ese problema. En definitiva, quieren convertirse en el PC de los bioimpresores.
BioBots tiene una visión de las bioimpresoras 3D que pueden sentarse en cada banco de laboratorio, dando a cada investigador biomédico la capacidad de experimentar con tejidos 3D. Los dispositivos son compactos (aproximadamente del tamaño de una impresora de escritorio MakerBot promedio) y bastante fáciles de usar. La impresora imprime células y otros materiales biocompatibles como el cartílago.
Entonces, ¿cómo funciona? La solución celular, que contiene células vivas y en crecimiento, así como vasculatura, se extruye de la impresora de forma similar a como funcionan las impresoras 3D de sobremesa normales. Entonces, una vez que el material celular ha sido extruido, la luz UV lo endurece, una capa a la vez.
Así que el BioBot puede ser usado para imprimir tejido de células vivas para regenerar órganos, o estructuras suplementarias para órganos y tejidos en el cuerpo. Cabrera dijo que BioBots también tiene potencial para la industria farmacéutica.
«Al utilizar tejidos tridimensionales construidos a partir de células humanas en conjunción con modelos animales, obtendrán una comprensión mucho más profunda de qué compuestos funcionan, ahorrando millones de euros en el desarrollo de fármacos», dijo.
Algunos de los primeros en adoptar las impresoras son la Dra. Kara Spiller de la Universidad de Drexel, y clientes de Nueva York, Australia, Indiana y Maryland. Cabrera dijo que la compañía está tomando pedidos a través del sitio web, y que este mes se dirigirán a SXSW para presentarse como finalista del acelerador.
«Estamos usando la impresora BioBot para construir estructuras complejas similares a los tejidos que nos permitirán estudiar los procesos que ocurren en el desarrollo y la enfermedad de los tejidos», aseguró Spiller. Esperamos que estos conocimientos conduzcan al desarrollo de nuevos medicamentos o estrategias para estimular la regeneración de los tejidos después de una lesión». También podemos usar técnicas de ingeniería de tejidos para cultivar nuevos tejidos en el laboratorio para reemplazar los tejidos dañados en el cuerpo».
Las interacciones del material celular son críticas en todos los tipos de tejido del cuerpo, agregó Spiller, por lo que hay mucho potencial para las impresoras. Y como son asequibles, se siente cómoda recomendándolas a otros colegas e investigadores.
«Son lo suficientemente pequeños como para ser portátiles, de modo que se pueden llevar al laboratorio de un colega, y encajar fácilmente en un capuchón de cultivo estéril, lo que facilita el cultivo celular», dijo.
Con bioimpresoras más asequibles como BioBots, la tecnología se democratiza más y los desarrollos de investigación pueden ocurrir más rápido. La bioimpresión es una de las áreas más intrigantes de la industria de la impresión en 3D, y la próxima década será emocionante, ya que los tecnólogos y los médicos se unirán para averiguar cómo imprimir eficazmente en 3D las partes del cuerpo en funcionamiento.
En 2015, el Oxford English Dictionary añadió «bioprinting» como palabra oficial. Por pequeño que sea, para aquellos de nosotros que hemos estado observando de cerca esta industria, eso es un desarrollo bastante emocionante en sí mismo. Basta con echar un vistazo a su frase de ejemplo:
«Bienvenidos a la era de la bioimpresión, donde las máquinas que hemos construido construyen pedazos de nosotros.»