Desarrollo de biomateriales para ingeniería de tejidos

La medicina regenerativa o ingeniería de tejidos es un campo multi- e interdisciplinario que apunta a diseñar materiales que reemplacen temporalmente tejidos enfermos o dañados, mientras favorece su regeneración. De esta forma, ofrece una alternativa para superar las limitaciones vinculadas al transplante de órganos.

Los avances tecnológicos actuales permiten que matrices sintéticas que imitan a los tejidos de la naturaleza, no sólo reproduzcan la macroforma del tejido a suplantar sino también su microestructura -con una morfología fibrosa y la porosidad adecuada-, de manera de ofrecer a las células un microentorno favorable para la regeneración natural del tejido. Al finalizar este proceso, la estructura transitoria –hecho de materiales biocompatibles y biorreabsorbibles- resulta completamente eliminada del cuerpo.

, investigadora asistente del CONICET en el Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales (INTEMA, CONICET-UNMDP), fue galardonada hoy con la Beca L’Oréal –UNESCO “Por las mujeres en la ciencia”, por su participación en un proyecto que apunta desarrollar matrices tridimensionales para reemplazar y regenerar tejidos musculares –específicamente el músculo esquelético isquémico- mediante la combinación de dos técnicas: el electrohilado y la impresión 3D.

“En sus orígenes, el desarrollo de biomateriales buscaba suplantar al tejido afectado –por ejemplo, un hueso- mediante materiales inertes que no interactuaran con el cuerpo. Ahora se ha evolucionado hacia la ingeniería de tejidos que se basa en implantar una estructura porosa temporaria que permita a las células estructurar un tejido. Para eso existen distintas estrategias, como implantarlo cultivado con células o facilitar que las células proliferen y migren hacia el material”, explica Montini Ballarin.

En el caso de los tejidos musculares que además de una función biológica tienen una función mecánica, el diseño a medida racional de las matrices permite estudiar en modelos computacionales cómo tiene que ser la forma del tejido a reemplazar para cumplir con dichas funciones y así luego obtener con el procesamiento la microestructura optimizada.

Para que los biomateriales cumplan su función exitosamente es necesario que el desarrollo de sus matrices permita tanto reproducir las estructuras porosas que guían y estimulan el crecimiento de tejidos y órganos, como imitar las cualidades mecánicas del tejido a reemplazar. En este sentido, la combinación de técnicas usadas frecuentemente en medicina regenerativa permite optimizar el diseño de las matrices al aprovechar las virtudes de ambas.

“Esta tecnología en la que trabajamos une las ventajas del electrohilado que te permite trabajar con fibras de menor diámetro y más biomiméticas que las impresoras 3D, con la posibilidad de orientar los materiales con mayor precisión, tal como ofrecen este tipo de impresoras”, explica la investigadora.