La bioimpresora puede producir estructuras tridimensionales similares a los tejidos biológicos en la forma deseada. En la foto, el acrónimo IOC Se imprimió con biotinta sin agregar células para demostrar cómo funciona la máquina. Foto: Joshua Damacena
Una tecnología de bioimpresión 3D de código abierto y bajo costo desarrollada por el Instituto Oswaldo Cruz (IOC/Fiocruz), con la colaboración de la Universidad Veiga de Almeida (UVA), podría llegar próximamente al mercado.
La bioimpresión 3D permite obtener tejidos biológicos artificiales con potencial de aplicación en la investigación biomédica, la salud humana y animal e incluso en la industria alimentaria.
El equipo funciona de forma similar a una impresora 3D convencional. Sin embargo, mientras que una impresora 3D utiliza materiales como plásticos y otros polímeros para imprimir objetos, una bioimpresora utiliza biotinta para imprimir estructuras similares a los tejidos biológicos en el laboratorio.
Uno de los líderes del proyecto, el investigador del Laboratorio de Comunicación Celular de IOCLuiz Anastacio Alves, explica que la biotinta está compuesta por células vivas sumergidas en hidrogel de biopolímero. Este material rico en proteínas, como el colágeno, promueve la adhesión celular, de forma similar a lo que ocurre en el cuerpo.
La bioimpresión crea una estructura tridimensional con una mejor interacción entre las células, lo que crea un microambiente similar al que tenemos en el cuerpo. Esto favorece resultados más fiables que los cultivos celulares 2D. Además, permite la construcción de estructuras complejas, similares a tejidos y órganos biológicos, que pueden utilizarse para la investigación clínica y los trasplantes, afirma el investigador.
El desarrollo de la tecnología fue financiado por el Programa de Redes de Investigación en Salud del Estado de Río de Janeiro, de la Fundación Carlos Chagas Filho de Apoyo a la Investigación de Río de Janeiro (Faperj).
Los investigadores han desarrollado una bioimpresora de bajo coste utilizando materiales reciclados, componentes electrónicos de fácil acceso y software de código abierto. Foto: Joshua Damacena
A partir de los resultados obtenidos, los investigadores iniciarán una nueva etapa de desarrollo tecnológico. Egresado del curso de posgrado IOCEl científico biomédico Anael Viana fue seleccionado en el Programa Doctor Emprendedor: Transformando Conocimiento en Innovación, de Faperj.
La propuesta ganadora, presentada con el apoyo del Laboratorio de Comunicación Celular de IOC y la empresa QuipoTech, pretende constituir una empresa para desarrollar y producir bioimpresoras 3D y biotintas.
La expectativa es que el proyecto pueda dar lugar a la primera spin-off del Instituto. Figura relevante en el escenario de innovación contemporáneo, las spin-offs son empresas creadas para explotar comercialmente el conocimiento, la tecnología o los resultados de investigación desarrollados en una institución de ciencia y tecnología.
Uno de los ejemplos de éxito basado en el uso de bioimpresoras 3D es la producción de piel artificial. La estrategia se ha utilizado en el tratamiento de pacientes con quemaduras extensas y en la prueba de nuevos medicamentos y cosméticos.
Los expertos destacan el potencial de la tecnología para el desarrollo de terapias y trasplantes.
“La bioimpresión tiene un gran potencial para producir modelos de estudio para investigar mecanismos biológicos complejos y realizar pruebas toxicológicas de nuevos fármacos, reduciendo el uso de animales en la investigación”, afirma Anael, quien es doctora del Programa de Postgrado en Biología Celular y Molecular de la IOC.
“Ya se han producido y probado tejidos más simples, como la piel, la córnea y el cartílago, como prueba de concepto. Se espera que, en el futuro, sea posible imprimir órganos complejos como el corazón, los pulmones y los riñones”, destaca Luiz Anastacio, quien asesoró a Anael en sus estudios de posgrado y avaló la propuesta del programa "Doctor Emprendedor".
Modelo tridimensional elaborado con biotinta que contiene células de linaje hepático. Vídeo: Joshua Damacena
El precio de una bioimpresora convencional oscila entre 13 y 300 dólares. El costo de la biotinta oscila entre 3,85 y 100 mil dólares por gramo. El elevado coste del equipo y la prevista ampliación del área refuerzan la importancia del proyecto.
“La producción de este equipo es importante para Brasil, que tiene un déficit comercial de miles de millones de reales en insumos de salud. Con la innovación y la producción nacional, el país gana independencia y puede transmitir esta tecnología a países más pobres y de bajos ingresos”, afirma Luiz.
La tecnología de bioimpresión está creciendo rápidamente. El valor de este mercado se estima actualmente en 1,5 millones de dólares y se espera que alcance los 6 millones en los próximos cinco años. Esto significa que tenemos margen para desarrollar productos y crecer junto con el mercado, afirma Anael.
El proyecto se basa en una tecnología para producir bioimpresoras de bajo costo a partir de material reciclado, que fue presentada en articulo publicado en la revista científica 'Frontiers in Bioengineering and Biotechnology' el año pasado.
El científico biomédico Anael Viana, junto a Evellyn Araújo Dias, Bianca Corrêa Tinoco y Maria Eduarda Oliveira Cunha, forma parte del equipo que trabaja en el desarrollo de bioimpresoras en el Laboratorio de Comunicación Celular. Foto: Joshua Damacena
El equipo fue construido con chatarra y componentes electrónicos fáciles de encontrar en el mercado, con un costo aproximado de mil reales.
El desarrollo fue liderado por Luiz Anastácio en colaboración con el físico José Aguiar Coelho Neto, profesor de la UVA e investigador del Instituto Nacional de Propiedad Industrial (INPI).
Siguiendo la línea de equipamiento médico y experimental abierto (llamado hardware de código abierto), los investigadores utilizaron metodologías de código libre y publicaron la guía paso a paso para construir la bioimpresora en un repositorio abierto.
Demostramos que las células de la biotinta permanecieron viables durante más de siete días después de la impresión con la bioimpresora de desecho, tiempo suficiente para numerosos experimentos e incluso procedimientos médicos. Esto permite que grupos de investigación con recursos limitados accedan a la tecnología, destaca Luiz.
En el Máster de Postgrado en Biología Celular y Molecular de la IOCEvellyn Araújo Dias evalúa el uso de una bioimpresora de chatarra para la producción de mini hígados. Foto: Joshua Damacena
Utilizando esta metodología se produjeron dos bioimpresoras. El modelo más reciente se está utilizando en un proyecto de investigación destinado a producir minihígados para trasplantes.
Se prevé que el programa 'Doctor Empreendedor' tenga una duración de dos años. En diez meses se deberá oficializar la apertura de la nueva empresa y, al final del plazo, se espera la presentación de los productos desarrollados.
El equipo comercial se producirá utilizando los conocimientos adquiridos en la construcción de la bioimpresora abierta. El objetivo es desarrollar un modelo con tres boquillas de extrusión, que permita la producción de piel y otros tejidos más complejos.
“En comparación con una impresora convencional, sería como tener un dispositivo con tres cartuchos de tinta. Con una bioimpresora de tres boquillas, podemos usar tres biotintas diferentes y producir un tejido complejo con tres tipos de células, como un minipáncreas”, explica Anael.
Otras etapas del proyecto incluyen la mejora del software para operar el dispositivo y el desarrollo de biotintas.
“Ya contamos con software desarrollado con código abierto y añadiremos modificaciones para facilitar su uso al cliente. Además, queremos desarrollar dos biotintas, una compatible con tejido humano y otra con tejido animal, para atender las áreas de salud humana y veterinaria”, afirma Anael.
La bioimpresora puede producir estructuras tridimensionales similares a los tejidos biológicos en la forma deseada. En la foto, el acrónimo IOC Se imprimió con biotinta sin agregar células para demostrar cómo funciona la máquina. Foto: Joshua Damacena
Una tecnología de bioimpresión 3D de código abierto y bajo costo desarrollada por el Instituto Oswaldo Cruz (IOC/Fiocruz), con la colaboración de la Universidad Veiga de Almeida (UVA), podría llegar próximamente al mercado.
La bioimpresión 3D permite obtener tejidos biológicos artificiales con potencial de aplicación en la investigación biomédica, la salud humana y animal e incluso en la industria alimentaria.
El equipo funciona de forma similar a una impresora 3D convencional. Sin embargo, mientras que una impresora 3D utiliza materiales como plásticos y otros polímeros para imprimir objetos, una bioimpresora utiliza biotinta para imprimir estructuras similares a los tejidos biológicos en el laboratorio.
Uno de los líderes del proyecto, el investigador del Laboratorio de Comunicación Celular de IOCLuiz Anastacio Alves, explica que la biotinta está compuesta por células vivas sumergidas en hidrogel de biopolímero. Este material rico en proteínas, como el colágeno, promueve la adhesión celular, de forma similar a lo que ocurre en el cuerpo.
La bioimpresión crea una estructura tridimensional con una mejor interacción entre las células, lo que crea un microambiente similar al que tenemos en el cuerpo. Esto favorece resultados más fiables que los cultivos celulares 2D. Además, permite la construcción de estructuras complejas, similares a tejidos y órganos biológicos, que pueden utilizarse para la investigación clínica y los trasplantes, afirma el investigador.
El desarrollo de la tecnología fue financiado por el Programa de Redes de Investigación en Salud del Estado de Río de Janeiro, de la Fundación Carlos Chagas Filho de Apoyo a la Investigación de Río de Janeiro (Faperj).
Los investigadores han desarrollado una bioimpresora de bajo coste utilizando materiales reciclados, componentes electrónicos de fácil acceso y software de código abierto. Foto: Joshua Damacena
A partir de los resultados obtenidos, los investigadores iniciarán una nueva etapa de desarrollo tecnológico. Egresado del curso de posgrado IOCEl científico biomédico Anael Viana fue seleccionado en el Programa Doctor Emprendedor: Transformando Conocimiento en Innovación, de Faperj.
La propuesta ganadora, presentada con el apoyo del Laboratorio de Comunicación Celular de IOC y la empresa QuipoTech, pretende constituir una empresa para desarrollar y producir bioimpresoras 3D y biotintas.
La expectativa es que el proyecto pueda dar lugar a la primera spin-off del Instituto. Figura relevante en el escenario de innovación contemporáneo, las spin-offs son empresas creadas para explotar comercialmente el conocimiento, la tecnología o los resultados de investigación desarrollados en una institución de ciencia y tecnología.
Uno de los ejemplos de éxito basado en el uso de bioimpresoras 3D es la producción de piel artificial. La estrategia se ha utilizado en el tratamiento de pacientes con quemaduras extensas y en la prueba de nuevos medicamentos y cosméticos.
Los expertos destacan el potencial de la tecnología para el desarrollo de terapias y trasplantes.
“La bioimpresión tiene un gran potencial para producir modelos de estudio para investigar mecanismos biológicos complejos y realizar pruebas toxicológicas de nuevos fármacos, reduciendo el uso de animales en la investigación”, afirma Anael, quien es doctora del Programa de Postgrado en Biología Celular y Molecular de la IOC.
“Ya se han producido y probado tejidos más simples, como la piel, la córnea y el cartílago, como prueba de concepto. Se espera que, en el futuro, sea posible imprimir órganos complejos como el corazón, los pulmones y los riñones”, destaca Luiz Anastacio, quien asesoró a Anael en sus estudios de posgrado y avaló la propuesta del programa "Doctor Emprendedor".
Modelo tridimensional elaborado con biotinta que contiene células de linaje hepático. Vídeo: Joshua Damacena
El precio de una bioimpresora convencional oscila entre 13 y 300 dólares. El costo de la biotinta oscila entre 3,85 y 100 mil dólares por gramo. El elevado coste del equipo y la prevista ampliación del área refuerzan la importancia del proyecto.
“La producción de este equipo es importante para Brasil, que tiene un déficit comercial de miles de millones de reales en insumos de salud. Con la innovación y la producción nacional, el país gana independencia y puede transmitir esta tecnología a países más pobres y de bajos ingresos”, afirma Luiz.
La tecnología de bioimpresión está creciendo rápidamente. El valor de este mercado se estima actualmente en 1,5 millones de dólares y se espera que alcance los 6 millones en los próximos cinco años. Esto significa que tenemos margen para desarrollar productos y crecer junto con el mercado, afirma Anael.
El proyecto se basa en una tecnología para producir bioimpresoras de bajo costo a partir de material reciclado, que fue presentada en articulo publicado en la revista científica 'Frontiers in Bioengineering and Biotechnology' el año pasado.
El científico biomédico Anael Viana, junto a Evellyn Araújo Dias, Bianca Corrêa Tinoco y Maria Eduarda Oliveira Cunha, forma parte del equipo que trabaja en el desarrollo de bioimpresoras en el Laboratorio de Comunicación Celular. Foto: Joshua Damacena
El equipo fue construido con chatarra y componentes electrónicos fáciles de encontrar en el mercado, con un costo aproximado de mil reales.
El desarrollo fue liderado por Luiz Anastácio en colaboración con el físico José Aguiar Coelho Neto, profesor de la UVA e investigador del Instituto Nacional de Propiedad Industrial (INPI).
Siguiendo la línea de equipamiento médico y experimental abierto (llamado hardware de código abierto), los investigadores utilizaron metodologías de código libre y publicaron la guía paso a paso para construir la bioimpresora en un repositorio abierto.
Demostramos que las células de la biotinta permanecieron viables durante más de siete días después de la impresión con la bioimpresora de desecho, tiempo suficiente para numerosos experimentos e incluso procedimientos médicos. Esto permite que grupos de investigación con recursos limitados accedan a la tecnología, destaca Luiz.
En el Máster de Postgrado en Biología Celular y Molecular de la IOCEvellyn Araújo Dias evalúa el uso de una bioimpresora de chatarra para la producción de mini hígados. Foto: Joshua Damacena
Utilizando esta metodología se produjeron dos bioimpresoras. El modelo más reciente se está utilizando en un proyecto de investigación destinado a producir minihígados para trasplantes.
Se prevé que el programa 'Doctor Empreendedor' tenga una duración de dos años. En diez meses se deberá oficializar la apertura de la nueva empresa y, al final del plazo, se espera la presentación de los productos desarrollados.
El equipo comercial se producirá utilizando los conocimientos adquiridos en la construcción de la bioimpresora abierta. El objetivo es desarrollar un modelo con tres boquillas de extrusión, que permita la producción de piel y otros tejidos más complejos.
“En comparación con una impresora convencional, sería como tener un dispositivo con tres cartuchos de tinta. Con una bioimpresora de tres boquillas, podemos usar tres biotintas diferentes y producir un tejido complejo con tres tipos de células, como un minipáncreas”, explica Anael.
Otras etapas del proyecto incluyen la mejora del software para operar el dispositivo y el desarrollo de biotintas.
“Ya contamos con software desarrollado con código abierto y añadiremos modificaciones para facilitar su uso al cliente. Además, queremos desarrollar dos biotintas, una compatible con tejido humano y otra con tejido animal, para atender las áreas de salud humana y veterinaria”, afirma Anael.
Se permite la reproducción del texto sin fines de lucro siempre que se cite la fuente (Comunicação / Instituto Oswaldo Cruz)
 |
 |
