Andamios de vasos sanguíneos impresos en 3D podrían transformar las cirugías de bypass cardíaco

Un diminuto tubo opaco sostenido en un laboratorio puede parecer poco llamativo a primera vista, pero sus características microscópicas de superficie podrían representar un avance significativo en la cirugía de bypass cardíaco. Con apenas un centímetro de longitud y solo unos pocos milímetros de ancho, el tubo biodegradable está diseñado con surcos y canales apenas visibles que ayudan a guiar el crecimiento y la alineación de las células, un proceso esencial para reconstruir vasos sanguíneos sanos.

Investigadores del Instituto Politécnico de Worcester (WPI, Worcester, MA, EUA), en colaboración con científicos de la Universidad Northwestern (Evanston, IL, EUA), han desarrollado un método rápido de impresión 3D que utiliza luz y una “tinta” de polímero biodegradable para fabricar andamios tubulares con superficies estampadas con precisión destinadas a la regeneración vascular.

En lugar de simplemente reemplazar las arterias dañadas, los investigadores buscan regenerarlas. La enfermedad coronaria, una de las principales causas de infarto, suele tratarse mediante cirugía de bypass coronario, en la que una vena o un tubo sintético redirige la sangre alrededor de una obstrucción. Sin embargo, los injertos existentes no promueven activamente la formación de tejido nuevo. Los andamios recién desarrollados están diseñados para actuar como estructuras temporales que favorecen la migración y la organización celular, a la vez que se degradan gradualmente a medida que se forma el tejido natural.

Utilizando una impresora 3D personalizada y una técnica conocida como impresión microscópica multiescala por proyección de luz continua, el equipo depositó capas de un polímero líquido a base de citrato mientras proyectaba patrones de luz ultravioleta durante la fabricación. Una vez curados, los tubos flexibles resultantes presentaban surcos superficiales que creaban vías para la migración y alineación de las células endoteliales y musculares lisas (componentes clave de los vasos sanguíneos). En comparaciones directas, las células se movieron y organizaron con mayor eficacia en los andamios texturizados que en los lisos.

El estudio, publicado en la revista Advanced Healthcare Materials, contó con la colaboración de diversos investigadores de múltiples instituciones, lo que refleja un esfuerzo más amplio por avanzar en el diseño de andamios biomateriales para la medicina regenerativa. El trabajo también se basa en la investigación en curso sobre estrategias de fabricación que combinan características precisas a micro y nanoescala con materiales adecuados para la implantación.

“Estoy muy entusiasmado con la investigación traslacional, que es pionera científicamente y que también tiene el potencial de mejorar la vida de las personas”, afirmó Yonghui Ding, profesor adjunto del WPI. “Muchas personas necesitan una cirugía de bypass, y nuestra investigación podría resultar en mejores injertos que conduzcan a mejores resultados de salud para los pacientes”.

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