Nueva técnica de impresión 3D para bioingeniería

Tahlia Altgold, estudiante de la Universidad Carnegie Mellon, hace que la investigación biomédica con seda se desarrolle sin problemas.

«La seda es un material biomédico realmente increíble que se ha utilizado durante mucho tiempo en cosas como suturas», dijo Altgold, un estudiante de tercer año con especialización en ciencia de materiales e ingeniería biomédica.

La profesora de ingeniería biomédica Rosalyn Abbott se centra en el uso de la seda en la ingeniería de tejidos. Para que las células crezcan, necesitan una estructura de soporte. La seda puede proporcionar este andamio.

Pero primero hay que procesar la materia prima. Ahí es donde entra Altgold. Corta los capullos de gusanos de seda desechados para hervirlos en una solución de bicarbonato de sodio y separa ciertas proteínas para su uso.

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Nueva técnica de impresión 3D para bioingeniería
Nueva técnica de impresión 3D para bioingeniería

«Tahlia es muy minuciosa», dijo Abbott, y señaló la importancia que tienen los gusanos de seda para múltiples proyectos en su laboratorio de investigación.

Pero lo que sucede a continuación con la solución de seda hervida es lo que realmente hace sonreír a Abbott. Altgold está ayudando al desarrollo de un nuevo método de impresión 3D de proteínas de seda. Para crear nuevos tejidos personalizados para pacientes que necesitan medicina regenerativa.

Imagen ampliada del andamio de seda después de hervir y procesar los mapaches de gusanos de seda.
Imagen ampliada del andamio de seda después de hervir y procesar los mapaches de gusanos de seda.

Medicina regenerativa

La seda es muy biocompatible. Producir andamios de seda en un laboratorio no es nada nuevo. Pero encontrar una forma de imprimir el material en 3D sin mezclarlo con materiales potencialmente problemáticos será un gran avance para la medicina regenerativa.

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Es difícil trabajar con la seda a nivel celular, dijo Abbot. Los investigadores deben obligar a las proteínas a mantener la forma que necesitan para imprimir, por ejemplo, un nuevo tímpano.

«Estamos tratando de encontrar el método de pretratamiento exacto correcto para empujar la solución a través de la boquilla en la impresora 3D para que mantenga su forma después de la impresión», dijo Altgold.

La impresión de material en forma de gel 3D es una técnica desarrollada por el grupo Feinberg de CMU. «La combinación de este método con la experiencia de Abbott en biomateriales ha hecho que todo el proyecto parezca interno, totalmente CMU», dijo.

Nueva técnica de impresión 3D para bioingeniería
Nueva técnica de impresión 3D para bioingeniería

Si bien el laboratorio Abbott se cerró como parte de las precauciones de COVID de CMU, Altgold trabajó de forma remota, perfeccionando sus habilidades para leer literatura publicada y ayudando a preparar artículos de investigación para su publicación. El laboratorio de Abbott está nuevamente en funcionamiento con modificaciones como parte de la estrategia de reapertura por fases de CMU.

Refina la metodología

«El trabajo ahora es probar nuestro concepto y refinar la metodología en la que estamos trabajando», dijo Altgold, cuya participación en el laboratorio está financiada por una Beca de Investigación de Pregrado de Verano (SURF) de la Oficina de Investigación de Pregrado de CMU. Ella es tutelada por Claude King III, un Ph.D. candidato en ingeniería biomecánica. «El laboratorio del Dr. Abbott hace exactamente el tipo de trabajo que quiero realizar. Estoy muy interesado en la ingeniería de tejidos y en el uso de diferentes células a través de la lente de la ciencia de los materiales».

Abbott, igualmente, dijo que Altgold es exactamente el tipo de estudiante que necesita para su investigación. El trabajo que está haciendo es realmente difícil y nos está ayudando a lograr un progreso emocionante. Estoy feliz de ser parte de su viaje», dijo Abbot.

Universidad de Carnegie mellon

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