"Un equipo de científicos españoles, liderado por la Universidad de
Granada (UGR) y formado por médicos, biólogos, físicos e ingenieros, ha
diseñado un biorreactor que permite cultivar en cuatro semanas y
monitorizar en tiempo real, a través del análisis de señales
ultrasónicas, tejidos de cartílago humano generados en andamios
generados mediante impresión 3D.
Las técnicas de generación de cartílago mediante ingeniería tisular
son uno de los tratamientos actuales más prometedores para las
patologías de cartílago articular, provocadas por rupturas y lesiones
deportivas, factores genéticos u otras enfermedades (como algunos tipos
de artritis).
En este estudio, que publica la revista Sensors and Actuators B, los
investigadores fabricaron ‘andamios’ (scaffolds) de ácido poliláctico
(una sustancia biocompatible y reabsorbible) mediante impresión 3D para
sembrar condrocitos humanos (células de cartílago humano) obtenidos de
pacientes en ellos, y después cultivarlos en el biorreactor integrado
con ultrasonidos (US).
Las señales recibidas por los sensores del biorreactor se analizaron
mediante la interacción ultrasonido-tejido y por un tratamiento
computacional de la evolución de la matriz extracelular. Para
reconstruir la velocidad y la atenuación de las señales extraídas, los
científicos combinaron un proceso computacional basado en algoritmos
genéticos sobre la biomecánica del tejido con el procesado de la
propagación de la onda.
Los datos fueron validados frente a las mediciones de evolución de
los cultivos de condrocitos 3D in vitroevaluados por la proliferación,
observaciones morfológicas y ultraestructurales, parámetros bioquímicos y
análisis de la expresión génica.
Los parámetros reconstruidos por los científicos desde la
monitorización ultrasónica (tales como velocidad, atenuación, cambios de
densidad de las células) demostraron ser útiles para determinar
indirectamente parámetros de proliferación y formación de matriz
específica de cartílago de una manera no invasiva.
El nuevo método de evaluación mediante US desarrollado se presenta
como un procedimiento preciso y no invasivo que puede automatizarse y
que proporciona información en tiempo real sobre la funcionalidad de
condrocitos primarios humanos. Dicho método podría monitorear, en un
contexto clínico, la evaluación de la progresión de la mejoría de la
lesión tras el tratamiento en pacientes con osteoartritis.
En este trabajo han participado investigadores de las universidades
de Granada y Jaén pertenecientes a la Unidad de Excelencia “Modeling
Nature: from nano to macro” de la UGR, Complutense de Madrid y el
Instituto de Investigación Biosanitaria de Granada (ibs Granada)." (Imprimalia, 22/05/18)
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