Pros y contras de los órganos artificiales
La impresión tridimensional (3D), también conocida como fabricación aditiva o prototipado rápido, desempeña un papel importante en las aplicaciones de ingeniería de tejidos, cuyo objetivo es producir andamios para reparar o sustituir tejidos y órganos dañados. La impresión tridimensional utiliza un enfoque ascendente. La producción está guiada por un modelo informático que utiliza los datos transversales obtenidos mediante el corte de una resonancia magnética (RM) o una imagen digital de la zona defectuosa. De este modo, con esta técnica es posible la producción capa a capa, con una gran complejidad estructural, especialmente para los implantes específicos de pacientes (Peltola et al., 2008). Las principales categorías de impresión 3D que utilizan polímeros sólidos para la formación de productos son: el modelado por deposición fundida (FDM), el sinterizado selectivo por láser (SLS) y la estereolitografía (SLA). La bioimpresión, que utiliza hidrogeles poliméricos cargados de células, constituye otra categoría. A continuación se presentan los principios de estas técnicas.
La principal ventaja del FDM es la posibilidad de realizar múltiples extrusiones con diferentes materiales. En el proceso, las boquillas que contienen diferentes materiales termoplásticos son controladas por el sistema en el que extruyen secuencialmente, y se puede obtener la forma total compuesta por las propiedades variadas. Otras ventajas del FDM son la simplicidad, la rentabilidad y la alta velocidad (Wang et al., 2017). Este método no contiene disolventes, por lo que se evita un disolvente orgánico (por ejemplo, cloroformo, acetona) que puede ser tóxico o perjudicial para las células (Thavornyutikarn et al., 2014). La desventaja de la técnica es el número limitado de materiales termoplásticos utilizables; ya que los materiales biocompatibles de grado médico no son abundantes. Además, es difícil encontrar materiales con la viscosidad de fusión adecuada, que debe ser lo suficientemente alta para depositar y lo suficientemente baja para extruir (Chia y Wu, 2015).
Temas relacionados con los órganos artificiales
El desarrollo de fármacos es notoriamente lento y costoso: puede llevar hasta 10 años y costar más de 3.000 millones de dólares llevar un nuevo compuesto de la mesa de laboratorio al mercado. Una de las principales causas de esta ineficacia es la tradicional dependencia de probar los fármacos en animales antes de hacerlo en humanos. Los modelos animales a menudo no reflejan con exactitud la fisiología humana, lo que significa que los medicamentos que parecen ser seguros y eficaces en los animales a menudo resultan ser perjudiciales o ineficaces en los seres humanos. Este desajuste en la biología hace que muchos fármacos inútiles o tóxicos avancen en los ensayos clínicos con un gran gasto, mientras que los compuestos potencialmente eficaces nunca llegan al mercado. Se necesita una forma mejor de modelar la biología y las enfermedades humanas in vitro para acelerar el desarrollo de nuevos fármacos y la medicina personalizada.
Un equipo multidisciplinar de investigadores y colaboradores del Instituto Wyss ha adaptado los métodos de fabricación de microchips informáticos para crear “Organs-on-Chips” (chips de órganos): dispositivos de cultivo microfluídicos que recapitulan las complejas estructuras y funciones de los órganos humanos vivos. Estos microdispositivos están compuestos por un polímero transparente y flexible del tamaño de una memoria USB que contiene canales microfluídicos huecos revestidos con células de órganos humanos vivos y células de vasos sanguíneos humanos. Estos cortes transversales tridimensionales de órganos humanos vivos ofrecen una ventana a su funcionamiento interno y a los efectos que los fármacos pueden tener en ellos, sin necesidad de recurrir a seres humanos o animales.
Órganos artificiales ingeniería biomédica
Este artículo necesita ser actualizado. Por favor, ayude a actualizar este artículo para reflejar eventos recientes o nueva información disponible. (Septiembre de 2016)Un órgano artificial es un dispositivo o tejido orgánico fabricado por el ser humano que se implanta o se integra en él -interfiriendo con el tejido vivo- para sustituir a un órgano natural, con el fin de duplicar o aumentar una función o funciones específicas para que el paciente pueda volver a llevar una vida normal lo antes posible[1] La función sustituida no tiene por qué estar relacionada con el soporte vital, pero a menudo lo está. Por ejemplo, los huesos y articulaciones de reemplazo, como los que se encuentran en las prótesis de cadera, también podrían considerarse órganos artificiales[2][3].
La definición lleva implícito que el dispositivo no debe estar continuamente atado a una fuente de alimentación fija o a otros recursos fijos, como filtros o unidades de procesamiento químico. (La recarga rápida y periódica de las baterías, el rellenado de los productos químicos y/o la limpieza/sustitución de los filtros excluirían a un dispositivo de ser llamado órgano artificial)[4] Así, una máquina de diálisis, aunque es un dispositivo de soporte vital muy exitoso y críticamente importante que sustituye casi completamente las funciones de un riñón, no es un órgano artificial.
Polímeros inanimados
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