Un grupo de ingenieros de la UNSW de Sydney (Australia) han desarrollado un brazo robótico blando, flexible y en miniatura que podría utilizarse para bioimpresión 3D directamente en los órganos del cuerpo de una persona. Este proceso se utiliza para elaborar piezas biomédicas partir de la llamada biotinta para construir estructuras similares a los tejidos naturales.
Generalmente, la técnica se usa en investigación, como la la ingeniería de tejidos y el desarrollo de nuevos fármacos, y normalmente requiere el uso de grandes máquinas que producen estructuras celulares fuera del cuerpo vivo.
“Las técnicas actuales de bioimpresión 3D exigen que los biomateriales se fabriquen fuera del cuerpo y su implantación en una persona requeriría normalmente una cirugía a campo abierto de gran dimensión, lo que aumenta los riesgos de infección”, explica el Dr. Do, profesor titular de Scientia en la Escuela de Postgrado de Ingeniería Biomédica (GSBmE) y el Instituto de Ingeniería Sanitaria (IHealthE) de la Fundación Tyree de la UNSW.
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¿Cuáles son las ventajas del robot de bioimpresión 3D?
El dispositivo de prueba de concepto, conocido como F3DB y cuyo proceso se describe en un artículo publicado en Advanced Science , cuenta con un cabezal giratorio muy maniobrable que “imprime” la biotinta, unido al extremo de un brazo robótico largo y flexible en forma de serpiente, todo lo cual puede controlarse externamente.
El prototipo más pequeño de F3DB fabricado por el equipo de ingenieros tiene un diámetro similar al de los endoscopios terapéuticos comerciales (aproximadamente 11-13 mm), lo bastante pequeño para introducirse en el tracto gastrointestinal humano. De esta manera, puede introducirse en el cuerpo y aplicar directamente biomateriales multicapa en la superficie de órganos y tejidos internos que requieran tratamiento.
El equipo de investigadores afirma que, con un mayor desarrollo y potencialmente en un plazo de cinco a siete años, la tecnología de bioimpresión podría ser utilizada por profesionales médicos para acceder a zonas del interior del cuerpo de difícil acceso a través de pequeñas incisiones cutáneas u orificios naturales. “Este sistema ofrece la posibilidad de reconstruir con precisión heridas tridimensionales en el interior del organismo, como lesiones en la pared gástrica o daños y enfermedades en el interior del colon”, mencionaron los desarrolladores de esta novedosa herramienta.
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¿Bioimpresión podría funcionar para erradicar el cáncer de colon?
La investigación demostró que el robot F3DB podría utilizarse como herramienta quirúrgica endoscópica “todo en uno” para realizar diversas funciones. Esto podría ser especialmente importante en la cirugía para extirpar ciertos tipos de cáncer, especialmente el cáncer colorrectal, a través de un proceso conocido como disección endoscópica de la submucosa (ESD).
La boquilla del cabezal de impresión F3DB puede utilizarse como una especie de bisturí eléctrico para marcar primero y cortar después las lesiones cancerosas. También se puede dirigir agua a través de la boquilla para limpiar al mismo tiempo la sangre y el tejido sobrante de la zona, mientras que se puede acelerar la cicatrización mediante la bioimpresión inmediata en 3D mientras el brazo robótico sigue en su sitio.
La capacidad de llevar a cabo estos procedimientos multifuncionales se demostró en el intestino de un cerdo y, según los investigadores, los resultados muestran que el F3DB es un candidato prometedor para el futuro desarrollo de una herramienta quirúrgica endoscópica todo en uno.
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