Sistema circulatorio artificial es capaz de alimentar células individuales
Podrían suministrar nutrientes y proteínas correctas para partes de un tejido cultivado
En el futuro, los laboratorios podrán fabricar los tejidos necesarios para transplantes, sintetizando partes del cuerpo humano, como músculos o cartílagos. En un paso más rumbo a ese futuro, científicos de la Universidad Cornell, en Estados Unidos, crearon un sistema circulatorio artificial, capaz de alimentar tejidos que están siendo cultivados sintéticamente.
El sistema circulatorio artificial
El sistema circulatorio artificial fue estructurado en forma de minúsculos, mediante canales construidos en el interior de un gel a base de agua. Aunque su geometría se basa sobre una naturaleza artificial, el sistema vascular funciona en escala celular, consiguiendo llevar oxígeno, nutrientes esenciales y factores de crecimiento para alimentar las células individuales.
El hidrogel contiene cerca de 25 millones de células de cartílago por mililitro. Las zonas alimentadas por el sistema circulatorio artificial florecen, apareciendo con un destacado color verde. Como son montadas en un arreglo 3D, el hidrogel y las células pueden ser dispuestos, por ejemplo, en el formato de un menisco, creando un molde donde el tejido se formará. En teoría, el sistema puede acomodar cualquier tipo de tejido. Una restricción significativa para la construcción de tejidos artificiales es que no consigue alimentar el núcleo, dice investigador Abraham Stroock. Sencillamente incorporando esa imitación de un sistema vascular permitirá que se mantenga el núcleo del tejido durante el implante.
Venas artificiales
Los microcanales, versiones artificiales de las arterias y venas; permiten que el fluido con oxígeno, azúcar y proteínas – equivalente a la sangre – viaje a través del sistema. Los investigadores consiguen controlar las distribuciones de esos solutos tanto a lo largo del tiempo así como en términos espaciales dentro del tejido que está siendo cultivado, permitiendo un fino ajuste del ambiente bioquímico de las células mientras el tejido se desarrolla.
Por ejemplo, se puede querer cultivar un tejido que sea una hueso de uno lado y cartílago del otro. Ahora los investigadores podrían suministrar los nutrientes y las proteínas correctas para cada parte del tejido cultivado de forma a garantizar el resultado pretendido.
Tejidos a partir de células madre
Esta investigación suministra soluciones a los aspectos físicos de la ingeniería de crecimiento de tejidos sintéticos. Todavía restan muchos retos biológicos a ser vencidos, como encontrar una fuente de células que puedan ser cosechadas de una persona y sean cultivadas sin alterar las características de esas células.Lawrence Bonassar, otro participante de la investigación, está entre el grupo de científicos que está intentando hacer que células madre produzcan tipos específicos de tejidos. Actualmente, ya existen cartílagos derivados de células madre, pero ellos todavía no son funcionales.
