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Capítulo 6-2º | Chapter 6-2º

Mirando en la historia: en las venas, tejidos y órganos artificiales | Looking into history: in veins, tissues and artificial organs



Fig. I A. C6.2.4-. Miguel Servet. Crédito Imag. (De Christian Fritsch-Colección privada, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=167250 .Wikipedia).


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Contenidos

 

Contents

6.2.1.- Introducción

6.2.1.- Introduction

6.2.2- Impresión en 3D de órganos

6.2.2- 3D printing of organs


Autor / Author: Juan Antonio Lloret Egea |eu-ai-alliance-3_0.pngMiembro de la Alianza Europea para la IA / Member to the European AI Alliance | https://orcid.org/0000-0002-6634-3351| Escrito / Writed: 14/07/2019. Actualizado / Updated: 24/08/2019|

© 2019. Licencia de uso / License for use: [ Los estados de la inteligencia artificial (IA) | The states of artificial intelligence (AI) ] Creative Commons CC BY-NC-ND |ISSN 2695-3803 | Preprint DOI 10.13140/RG.2.2.16155.21285 |
6.2.1.- Introducción | Introduction

La Dra. Niklason es profesora en la Universidad de Yale en Anestesia e Ingeniería Biomédica, donde ha estado en la facultad desde 2006. La investigación de la Drª. Niklason se centra principalmente en estrategias regenerativas para tejidos cardiovasculares y pulmonares. Los vasos sanguíneos diseñados por Niklason se encuentran actualmente en ensayos clínicos, y son el primer tejido diseñado para sostener la vida que se estudia en cualquier ensayo de Fase III. El laboratorio de Niklason también fue uno de los primeros en describir la ingeniería del tejido pulmonar completo que podría intercambiar gas in vivo, y este trabajo fue citado en 2010 como uno de los 50 inventos más importantes del año por la revista Time. Fue incluida en la Academia Nacional de Inventores en 2014 y fue elegida para la Academia Nacional de Medicina en 2015. Niklason recibió su doctorado en biofísica de la Universidad de Chicago y su doctorado en medicina de la Universidad de Michigan. Completó su capacitación de residencia en anestesia y medicina de la unidad de cuidados intensivos en el Hospital General de Massachusetts en Boston, y completó la capacitación científica posdoctoral en el Instituto de Tecnología de Massachusetts.

 

Dr-Niklason.jpg

Dr. Niklason is a professor at Yale University in Anesthesia and Biomedical Engineering, where she has been in the faculty since 2006. Dr. Niklason's research focuses primarily on regenerative strategies for cardiovascular and pulmonary tissues. The blood vessels designed by Niklason are currently in clinical trials, and are the first tissue designed to sustain life that is studied in any Phase III trial. Niklason's laboratory was also one of the first to describe the engineering of the entire lung tissue that could exchange gas in vivo, and this work was cited in 2010 as one of the 50 most important inventions of the year by Time magazine. She was included in the National Academy of Inventors in 2014 and was elected to the National Academy of Medicine in 2015. Niklason received her doctorate in biophysics from the University of Chicago and her doctorate in medicine from the University of Michigan. He completed his residency training in anesthesia and medicine in the intensive care unit at Massachusetts General Hospital in Boston, and completed postdoctoral scientific training at the Massachusetts Institute of Technology.


Voy a contarles una de esas historias de la medicina y de la biología adorables, siguiendo una cierta cronología. Es como un viaje hacia la emoción donde el camino que los seres humanos labran posteriormente supone las cosechas de esperanzas que se recogen con el tiempo. Un viaje cuyos cimientos son los sueños de Niklason y sus colegas (entre otros) y donde a menudo la realidad supera a la ficción. Porque nuestros sueños suponen el engranaje del ADN del conocimiento, que transmitimos los humanos con el devenir de los siglos. Y aunque no se vean cumplidos en vida (suponiendo incluso el martirio), siempre queda la esperanza de que otros puedan seguirlos y alcanzarlos. Es nuestra naturaleza y nuestro destino probablemente. Y la biointeligencia artificial está observándonos como una testigo presumida. A golpe de bits y de biotecnología.

Esta historia empieza aquí, en el 2014, cuando Cynthia Graber nos relata unos hechos; y que yo he extractado para su análisis y exposiciónC6.2-1:


[English]

I'm going to tell you one of those adorable medicine and biology stories, following a certain chronology. It is like a journey towards emotion where the path that human beings carve later involves the harvests of hopes that are collected over time. A journey whose foundations are the dreams of Niklason and his colleagues (among others) and where reality often surpasses fiction. Because our dreams involve the gear of the DNA of knowledge, which we transmit humans with the evolution of the centuries. And even if they are not fulfilled in life (assuming even martyrdom), there is always hope that others can follow and reach them. It is our nature and our destiny probably. And artificial biointelligence is watching us as a presumed witness. Bit by bit and biotechnology.

This story begins here in 2014, when Cynthia Graber tells us some facts; and that I have extracted for analysis and exposure C6.2-1:


En el laboratorio de Langer, Niklason comenzó a trabajar en algo que pocas personas en el mundo habían considerado en la década de los 90. Ella sabía que las células en nuestros vasos sanguíneos estaban sujetas al empuje y al tirón de la sangre que fluía cada segundo de cada día. Sin retroalimentación del líquido que fluye, los vasos sanguíneos pierden su fuerza y ​​estabilidad y eventualmente se desgastan. Para convencer a las células humanas de que construyan un tubo estable (fuerte y flexible que podría implantarse quirúrgicamente y prosperar en el entorno tumultuoso del cuerpo) necesitaría diseñar un aparato para pulsar las células en crecimiento como lo hace el cuerpo humano. Le parecía lógico.

Para construir un andamio tridimensional, para establecer una matriz externa y dar soporte y alojar a las células, Niklason consideró las señales que provienen de su entorno. "Hemos evolucionado en un entorno lleno de fuerzas físicas. Miles de millones de años de presión selectiva han obligado a nuestras células y a nuestros órganos a prosperar dentro de un entorno mecánico complejo que es distinto para cada tejido". Al copiar esto, dice, "estamos aprovechando todos esos años de selección evolutiva y produciendo tejidos que puede funcionar igual que las arterias nativas ".

Si Niklason no hubiera trabajado cerca de otros bioingenieros iconoclastas, sus nociones sobre entornos internos pulsantes podrían haberse perdido en la historia. Era una investigadora postdoctoral con todas las presiones de una carrera académica por delante.


[English]

In Langer's laboratory, Niklason began working on something that few people in the world had considered in the 1990s. She knew that the cells in our blood vessels were subject to the thrust and pull of the blood that flowed every second. of everyday. Without feedback from the flowing liquid, the blood vessels lose their strength and stability and eventually wear out. To convince human cells to build a stable tube (strong and flexible that could be surgically implanted and thrive in the tumultuous environment of the body), you would need to design an apparatus to press the growing cells as the human body does. It seemed logical.

To build a three-dimensional scaffold, to establish an external matrix and to support and house the cells, Niklason considered the signals that come from its surroundings. "We have evolved in an environment full of physical forces. Billions of years of selective pressure have forced our cells and our organs to thrive within a complex mechanical environment that is different for each tissue." By copying this, he says, "we are taking advantage of all those years of evolutionary selection and producing tissues that can function just like the native arteries."

If Niklason had not worked near other iconoclastic bioengineers, his notions about pulsating internal environments could have been lost in history. She was a postdoctoral researcher with all the pressures of an academic career ahead.


Sin embargo, en Boston, ella no estaba sola. Otro bioingeniero con sede en Boston, Don Ingber, también había sido marginado. | However, in Boston, she was not alone. Another Boston-based bioengineer, Don Ingber, had also been marginalized.


Una clase de escultura que tomó como estudiante universitario, había inspirado una hipótesis extraña. Él (Ingber) predijo que las fuerzas dentro de un cuerpo se canalizan hasta el genoma en el núcleo de una célula, donde influyen en cómo se expresan los genes. Ingber llamó a su teoría "tensegridad", después de un término arquitectónico acuñado en la década de 1960.


[English]

A sculpture class he took as a university student had inspired a strange hypothesis. He (Ingber) predicted that forces within a body are channeled to the genome in the nucleus of a cell, where they influence how genes are expressed. Ingber called his theory "tensegrity," after an architectural term coined in the 1960s.


La tensegridad no fue entendida ni aceptada cuando Ingber lo propuso, dice. "Presentaba estas ideas cuando era un estudiante graduado y [los científicos] decían:" Todo es química. La mecánica salió con vitalismo [la idea de que existe una fuerza interna vital que crea vida] a fines del siglo pasado. Esto es ridículo, tu trabajo es una mierda ". | Tensegrity was not understood or accepted when Ingber proposed it, he says. "I presented these ideas when I was a graduate student and [the scientists] said:" Everything is chemistry. The mechanics came out with vitalism [the idea that there is a vital internal force that creates life] at the end of the last century. This is ridiculous, your job is crap. "


Mientras Ingber proclamó la importancia del estrés mecánico en las células, Robert Langer estaba en camino de crear uno de los laboratorios de ingeniería de tejidos preeminentes del país en el MIT. Boston estaba inundado de ideas sobre cómo regenerar partes del cuerpo. Niklason, una joven investigadora, tuvo la suerte de estar allí, en un entorno donde sus ideas no convencionales no fueron descartadas. "El campo de la medicina regenerativa era mucho más incipiente en ese momento", recuerda. "Es justo decir que era un poco loco, no mucha gente lo tomó en serio".

Langer lo hizo. Él dice que el enfoque de Niklason tenía perfecto sentido para él. Otros investigadores en su laboratorio estudiaban la influencia del estrés y la retroalimentación en las células, pero nadie estaba forjando el camino de Niklason: el de tratar de copiar las presiones innatas del cuerpo. Sin embargo, incluso con su apoyo, Niklason dice: “El mayor desafío fue que realmente no había una hoja de ruta. No es como si pudieras ir a un libro de texto y leer el capítulo sobre cómo hacer crecer una nueva arteria ". En cambio, se volvió hacia el libro de texto del cuerpo. "Sabía por mis estudios de la escuela de medicina que la acción del corazón iba a ser muy importante para imitar en el laboratorio". Sonríe con ironía. "Hacer eso bien fue realmente difícil".

Difícil, pero no imposible. Después de un par de años, fue capaz de diseñar una máquina que funcionara, a la que llama una bioincubadora, para hacer crecer un recipiente. Ella implantó células de los vasos sanguíneos de las vacas en un andamio aireado, similar a un fieltro, biodegradable, hecho de un material quirúrgico común llamado ácido poliglicólico. Luego sumergió el sistema en un cóctel de factores de crecimiento y otros químicos que alimentaban las células mientras se reproducían. El andamio rodeaba un tubo de silicona, y el líquido pulsaba a través del tubo, empujando y contrayendo, engañando a las células para que experimentaran el latido de un corazón.

Lo que sucedió después es lo que los biólogos no habían logrado en el pasado. Las células respondieron excretando los componentes básicos de una vena: colágeno y elastina, junto con pequeñas cantidades de otras proteínas, en un intrincado patrón de enclavamiento que proporcionaba fuerza y ​​flexibilidad incluso más allá de la de un vaso natural. A medida que la creación creció, la malla de fieltro se desintegró. Se retiró el tubo interno de silicona. El resultado fue un vaso sanguíneo cultivado en laboratorio, creado por células animales. Niklason y Langer publicaron los resultados en Science en 1999, en un artículo titulado Arterias funcionales cultivadas in vitro. Desde entonces, docenas de laboratorios de todo el mundo han seguido el ejemplo de Niklason.


[English]

While Ingber proclaimed the importance of mechanical stress in cells, Robert Langer was on track to create one of the country's preeminent tissue engineering laboratories at MIT. Boston was flooded with ideas on how to regenerate body parts. Niklason, a young researcher, was lucky to be there, in an environment where her unconventional ideas were not discarded. "The field of regenerative medicine was much more incipient at the time," he recalls. "It's fair to say he was a little crazy, not many people took him seriously."

Langer did it. He says that Niklason's approach made perfect sense to him. Other researchers in his laboratory studied the influence of stress and feedback on cells, but no one was forging Niklason's path: trying to copy the innate pressures of the body. However, even with his support, Niklason says: “The biggest challenge was that there really wasn't a road map. It's not like you can go to a textbook and read the chapter on how to grow a new artery. "Instead, he turned to the body textbook." I knew from my medical school studies that the action from the heart it was going to be very important to imitate in the laboratory. "He smiles wryly." Doing that right was really difficult. "

It is hard but not impossible. After a couple of years, he was able to design a machine that would work, which he calls a bioincubator, to grow a container. She implanted cows' blood vessel cells on an airy scaffold, similar to a felt, biodegradable, made of a common surgical material called polyglycolic acid. Then he dipped the system into a cocktail of growth factors and other chemicals that fed the cells while they were reproducing. The scaffolding surrounded a silicone tube, and the liquid pulsed through the tube, pushing and contracting, tricking the cells into experiencing a heartbeat.

What happened next is what biologists had not achieved in the past. The cells responded by excreting the basic components of a vein: collagen and elastin, along with small amounts of other proteins, in an intricate interlocking pattern that provided strength and flexibility even beyond that of a natural vessel. As the creation grew, the felt mesh disintegrated. The inner silicone tube was removed. The result was a laboratory-grown blood vessel, created by animal cells. Niklason and Langer published the results in Science in 1999, in an article entitled Functional arteries cultured in vitro. Since then, dozens of laboratories around the world have followed the example of Niklason.


Pero el objetivo final de Niklason era implantar los vasos en las personas, lo cual es mucho más riesgoso que jugar con los tubos en un laboratorio. Si uno explota bajo presión, podría matar a una persona. | But Niklason's ultimate goal was to implant the vessels in people, which is much more risky than playing with the tubes in a laboratory. If one explodes under pressure, it could kill a person.


Este año (2014), los vasos sanguíneos huecos y blancos lechosos de Niklason se están implantando en pacientes inscritos en ensayos clínicos en Polonia y los Estados Unidos. La primera etapa de prueba determinará la seguridad. La siguiente etapa de ensayos demostrará si los tubos representan una mejora con respecto a las técnicas existentes. Un puñado de otros bioingenieros han convergido en técnicas en la misma línea. Simon Hoerstrup, ahora jefe del Centro Suizo de Medicina Regenerativa de la Universidad de Zúrich, ha desarrollado de forma independiente pequeños vasos para bebés. Hoerstrup había venido a investigar después de años como cardiólogo pediátrico, donde había visto bebés nacidos con problemas cardíacos que eran difíciles, si no imposibles, para los cirujanos. Sus reacciones no fueron diferentes a las respuestas de Niklason a las cirugías que vio en la década de 1990.

Durante el mismo intervalo de tiempo, Hoerstrup también creó un sistema que imita un latido cardíaco. Las células del bebé se cosechan primero y luego se cultivan en un andamio que se encuentra en un baño de productos químicos, y que late con el rápido toque del pulso de un bebé. En tres semanas, los investigadores crean un pequeño recipiente de trabajo, rico en células vivas que se puede usar para reparar el corazón del bebé y crecerá con el bebé a medida que su corazón deposita células y tejidos adicionales. La tecnología de Hoerstrup entrará en ensayos clínicos a finales de este año (2014).
Mientras tanto, Paolo Macchiarini, en el Hospital de Niños de Illinois, ha creado tráqueas artificiales en un proceso que replica las vías respiratorias, fuera del cuerpo.

E Ingber fundó el Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada en la Universidad de Harvard en 2009. El término "tensegridad" se desvaneció, pero el fenómeno que describió ahora se trata como conocimiento común. El Instituto ha sido elogiado por órganos en un chip, una tecnología que combina células y microfluídicos para imitar partes de nuestro cuerpo para pruebas de toxicidad y drogas. En el pulmón en un chip, por ejemplo, el aire pasa a través de pequeños canales para replicar las exhalaciones e inhalaciones, lo que hace que las células pulmonares incrustadas actúen como lo harían en el cuerpo.
Estos son primeros pasos prometedores, aunque los científicos aún están a años, quizás décadas, de construir órganos complejos enteros como un corazón o un hígado desde cero. Las estructuras simples, como las células utilizadas para el desarrollo de fármacos y los tubos para reemplazar los vasos, son un comienzo.


[English]

This year (2014), Niklason's hollow and milky white blood vessels are being implanted in patients enrolled in clinical trials in Poland and the United States. The first test stage will determine safety. The next stage of testing will demonstrate whether the tubes represent an improvement over existing techniques. A handful of other bioengineers have converged on techniques in the same line. Simon Hoerstrup, now head of the Swiss Center for Regenerative Medicine at the University of Zurich, has independently developed small glasses for babies. Hoerstrup had come to investigate after years as a pediatric cardiologist, where he had seen babies born with heart problems that were difficult, if not impossible, for surgeons. His reactions were no different than Niklason's responses to the surgeries he saw in the 1990s.

During the same time interval, Hoerstrup also created a system that mimics a heartbeat. The baby's cells are harvested first and then grown on a scaffold that is in a chemical bath, and beats with the rapid touch of a baby's pulse. In three weeks, researchers create a small work vessel, rich in living cells that can be used to repair the baby's heart and will grow with the baby as your heart deposits additional cells and tissues. Hoerstrup technology will enter clinical trials later this year (2014).
Meanwhile, Paolo Macchiarini, at the Children's Hospital of Illinois, has created artificial tracheas in a process that replicates the airways, outside the body.

E Ingber founded the Wyss Institute of Biologically Inspired Engineering at Harvard University in 2009. The term "tensegrity" vanished, but the phenomenon he described is now treated as common knowledge. The Institute has been praised by organs on a chip, a technology that combines cells and microfluids to mimic parts of our body for drug and toxicity tests. In the lung on a chip, for example, air passes through small channels to replicate exhalations and inhalations, which causes embedded lung cells to act as they would in the body.
These are promising first steps, although scientists are still years away, perhaps decades, from building whole complex organs such as a heart or liver from scratch. Simple structures, such as cells used for drug development and tubes to replace vessels, are a start.


Una técnica completamente diferente para los órganos artificiales ha cautivado recientemente al público: la impresión 3D. | A completely different technique for artificial organs has recently captivated the public: 3D printing.


Recientemente (2014), los científicos imprimieron células hepáticas, pero cuando eventualmente intenten construir vasos y órganos, el siguiente paso nuevamente será agregar el tipo de estresores que Niklason, ahora ingeniero biomédico en la Universidad de Yale, desarrolló en los últimos 20 años.

En 2017 -decía el artículo- la atención a pacientes cardíacos y de diálisis podría transformarse en algo menos horrible que el enfoque actual. Si los vasos de Niklason se prueban en ensayos clínicos, entrarán en el mercado para entonces. Todas nuestras células y todos nuestros órganos evolucionaron en entornos complejos y llenos de fuerza, dice Niklason. Finalmente, después de 20 años, ha descubierto una forma de copiarlo.


[English]

Recently (2014), scientists printed liver cells, but when they eventually try to build vessels and organs, the next step will again be to add the type of stressors that Niklason, now a biomedical engineer at Yale University, developed over the past 20 years.

In 2017 -the article said- the attention to cardiac and dialysis patients could be transformed into something less horrible than the current approach. If the Niklason vessels are tested in clinical trials, they will enter the market by then. All our cells and all our organs evolved in complex and forceful environments, says Niklason. Finally, after 20 years, he has discovered a way to copy it.


Y una nueva tecnología estaba ya en ciernes  en el año 2013, y esto haría girar el rumbo de muchos investigadores. Porque a menudo sucede que el destino de distintas investigaciones y de científicos o confluye o termina encontrando caminos separados. Incluso con la discordia entre ellos y persiguiendo todos los mismos fines para la humanidad.


[English]

And a new technology was already in the making in 2013, and this would turn the course of many researchers. Because it often happens that the fate of different investigations and scientists or converges or ends up finding separate paths. Even with the discord between them and pursuing all the same ends for humanity.



Fig. I A. C6.2.1- Cuando el hombre crea órganos artificiales | When man creates artificial organs. (Junio, 2013). Crédito imag (euronews (en español). URL: https://youtu.be/W4TrMJhIoWo


Seguimos nuestra historia ya fuera del texto de Cynthia Graber y con el foco sobre su universidad, la de Yale. | We follow our story already out of the text of Cynthia Graber and with the focus on her university, that of Yale.


Cuando Langer Niklason llegó a la Universidad de medicina de Yale, en 2006, comenzó a trabajar en la regeneración pulmonar; la posibilidad parecía entonces incluso más descabellada que ahora en 2019. (Verano de 2019, Facultad de medicina de Yale).

"Es un momento emocionante para trabajar en la regeneración pulmonar", dice Niklason. "Nuestra comprensión de cómo se junta el pulmón está creciendo muy rápidamente en este momento". Entrenado como anestesiólogo y científico de banco, Niklason pasó años en la UCI presenciando los devastadores resultados de la infección y el daño pulmonar. "Muchos órganos sanan, pero después de una lesión grave, los pulmones tienden a no hacerlo", dice ella. ¿Cuándo podrían los pacientes con enfermedades pulmonares devastadoras tener acceso a pulmones completamente nuevos? Un implante primero en humanos podría ocurrir dentro de 15 a 20 años, estima Niklason. "Es un problema difícil y es un problema de varias décadas, y se necesita mucha gente y muchos recursos para tratar de abordarlo", dice ella.


[English]

When Langer Niklason arrived at Yale University of Medicine in 2006, he began working on pulmonary regeneration; the possibility seemed even more far-fetched than now in 2019. (Summer 2019, Yale School of Medicine).

"It's an exciting time to work on lung regeneration," says Niklason. "Our understanding of how the lung comes together is growing very rapidly at this time." Trained as an anesthesiologist and bank scientist, Niklason spent years in the ICU witnessing the devastating results of infection and lung damage. "Many organs heal, but after a serious injury, the lungs tend not to," she says. When could patients with devastating lung diseases have access to completely new lungs? A first human implant could occur within 15 to 20 years, Niklason estimates. "It's a difficult problem and it's a problem of several decades, and it takes a lot of people and many resources to try to address it," she says.


Les digo a todos: Espero hacer esto antes de morir / I tell everyone: I hope to do this before I die


6.2.2- Impresión en 3D de órganos | 3D printing of organs

En la consecución de órganos de reemplazo impresos en 3D con una técnica avanzada para tejidos de bioimpresión, ésta innovación permite a los científicos crear redes vasculares que imitan los pasadizos naturales del cuerpo por donde fluyen la sangre, el aire, la linfa y otros fluidos vitales. La investigación aparece en la portada de Science e incluye una prueba visualmente sorprendente: un modelo de hidrogel de un saco de aire que imita a los pulmones en el que las vías aéreas suministran oxígeno a los vasos sanguíneos circundantes.

"Uno de los mayores obstáculos para generar reemplazos de tejidos funcionales ha sido nuestra incapacidad para imprimir la compleja vasculatura que puede suministrar nutrientes a los tejidos densamente poblados. Además, nuestros órganos en realidad contienen redes vasculares independientes, como las vías respiratorias y los vasos sanguíneos del pulmón o los conductos biliares y del hígado. Estas redes interpenetrantes están enredadas física y bioquímicamente, y la arquitectura en sí está íntimamente relacionada con el tejido. La nuestra es la primera tecnología de bioimpresión que aborda el desafío de la multivascularización de forma directa e integral". (Miller, profesor asistente de bioingeniería en la Escuela de Ingeniería Brown de Rice)

El equipo creó una nueva tecnología de bioimpresión de código abierto denominada 'Aparato de Estereolitografía para Ingeniería de Tejidos' (SLATE), que utiliza la fabricación aditiva para hacer hidrogeles suaves de una capa a la vez. Las pruebas de la estructura que simula el pulmón mostraron que los tejidos eran lo suficientemente resistentes como para evitar estallar durante el flujo sanguíneo y la respiración pulsátil (una entrada y salida rítmicas de aire que simulaban las presiones y frecuencias de la respiración humana). Las pruebas encontraron que los glóbulos rojos pueden tomar oxígeno a medida que fluyen a través de una red de vasos sanguíneos que rodean el saco de aire que respira. Este movimiento de oxígeno es similar al intercambio de gases que se produce en los sacos de aire alveolar del pulmónC6.2-2.


[English]

In the achievement of 3D printed replacement organs with an advanced technique for bioprinting fabrics, this innovation allows scientists to create vascular networks that mimic the body's natural passages through which blood, air, lymph and other vital fluids flow. The research appears on the cover of Science and includes a visually striking test: a hydrogel model of an air sac that mimics the lungs in which the airways supply oxygen to the surrounding blood vessels.

"One of the biggest obstacles to generating functional tissue replacements has been our inability to print the complex vasculature that can supply nutrients to densely populated tissues. In addition, our organs actually contain independent vascular networks, such as the airways and blood vessels of the lung or bile ducts and of the liver.These interpenetrating networks are physically and biochemically entangled, and the architecture itself is intimately related to tissue.Our is the first bioprinting technology that addresses the challenge of multivascularization directly and integral". (Miller, assistant professor of bioengineering at Brown's School of Engineering in Rice)

The team created a new open source bioprinting technology called 'Stereolithography Apparatus for Tissue Engineering' (SLATE), which uses additive manufacturing to make soft hydrogels one layer at a time. Tests of the structure that simulates the lung showed that the tissues were strong enough to avoid bursting during blood flow and pulsatile breathing (a rhythmic air inlet and outlet that simulated the pressures and frequencies of human respiration). The tests found that red blood cells can take oxygen as they flow through a network of blood vessels surrounding the sac of air you breathe. This movement of oxygen is similar to the gas exchange that occurs in the alveolar air sacs of the lung C6.2-2.


Sólo estamos al comienzo de nuestra exploración de las arquitecturas que se encuentran en el cuerpo humano. Todavía tenemos mucho más que aprender. | We are only at the beginning of our exploration of the architectures found in the human body. We still have much more to learn.



 Fig. I A. C6.2.2- Los bioingenieros eliminan obstáculos importantes en el camino hacia la impresión 3D de órganos de reemplazo | Bioengineers clear major hurdle on path to 3D printing replacement organs. (Mayo, 2019). Crédito Imag. (Daniele Tartaglia). URL: https://youtu.be/GqJYMgAcc0Q


Entretanto en España (en colaboración con Portugal) se acaba de poner en marcha el Centro de Cirugía de Mínima Invasión Jesús Usón de Cáceres y cuenta con tres bioimpresoras 3D. El nuevo espacio cuenta con cuatro áreas. Una dedicada a la formación, otra al estudio de materiales, una tercera centrada en tecnología CNC (Control Numérico Computarizado) con una máquina que permite controlar en todo momento la posición de un elemento físico y, la más importante, una zona en la que trabajan seis impresoras 3D. Tres de ellas son máquinas de bioimpresión con capacidad para crear mediante células vivas una estructura tridimensional que puede suplir la función de un tejido dañado y hasta de un órgano. Y empiezan a hacer proyectos para crear cartílagos, prótesis, catéteres, venas y arterias. Hay grupos de profesionales médicos que trabajan con piel y córnea artificial, así como en estructuras más sencillas como una arteria y una vena C6.2-3.


[English]

Meanwhile in Spain (in collaboration with Portugal), the Centro de Cirugía de Mínima Invasión Jesús Usón de Cáceres has just been launched and has three 3D bio-printers. The new space has four areas. One dedicated to training, another to the study of materials, a third focused on CNC technology (Computerized Numerical Control) with a machine that allows to control at all times the position of a physical element and, most importantly, an area where they work Six 3D printers Three of them are bioprinting machines with the ability to create a three-dimensional structure through living cells that can replace the function of damaged tissue and even an organ. And they start doing projects to create cartilage, prostheses, catheters, veins and arteries. There are groups of medical professionals who work with artificial skin and cornea, as well as in simpler structures such as an artery and a vein C6.2-3.



Fig. I A. C6.2.3- Bioimpresión 3D-¿Es posible construir órganos artificiales? | 3D bioprinting - Is it possible to build artificial organs? (Septiembre, 2018). Crédito Imag. (Facultad Online). URL: https://youtu.be/vSDpAGQsIoA


Y hasta aquí una historia que empezó con Miguel Servet en el siglo XVI (hablando del genoma del conocimiento humano) y que otros como la Dra. Niklason siguen escribiendo día a día... Con sangre esforzada. | And so far a story that began with Miguel Servetus in the 16th century (speaking of the genome of human knowledge) and that others like Dr. Niklason continue writing day by day ... With hard blood.


Bibliografía | Bibliography


[C6.2-1] Graber, C.  (17 de abril, 2014). This Iconoclast Injected Life Into Artificial Body Parts. Nautilus. [Recuperado (20/08/2014) de: http://nautil.us/issue/12/feedback/this-iconoclast-injected-life-into-artificial-body-parts ]

[C6.2-2] Imprimalia3D. (Mayo, 2019). Bioimpresión 3D de redes vasculares para órganos humanos. [Recuperado (20/08/2019) de: http://imprimalia3d.com/noticias/2019/05/04/0010914/bioimpresi-n-3d-redes-vasculares-rganos-humanos

[C6.2-3] Rubio, A (29 dejunio, 2019). Nace el laboratorio que quiere imprimir órganos en Extremadura. Hoy. [Recuperado (20/08/2019) de: https://www.hoy.es/extremadura/nace-laboratorio-quiere-20190629002505-ntvo.html


© 2019. Licencia de uso y distribución / License for use and distribution: [ Los estados de la inteligencia artificial (IA) | The states of artificial intelligence (AI) ] creative commons CC BY-NC-ND |ISSN 2695-3803|

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