08.04.2021 - American Institute of Physics (AIP)

Cerebros diminutos cultivados en un biorreactor impreso en 3D

El pequeño dispositivo contiene pozos que permiten que pequeños trozos de tejido crezcan, se desarrollen y se estudien en tiempo real

Científicos del MIT y del Instituto Indio de Tecnología de Madrás han cultivado pequeñas cantidades de tejido cerebral autoorganizado, conocido como organoides, en un diminuto sistema impreso en 3D que permite su observación mientras crecen y se desarrollan. El trabajo se publica en Biomicrofluidics, de AIP Publishing.

La tecnología actual para la observación en tiempo real de los organoides en crecimiento implica el uso de placas de cultivo comerciales con muchos pozos en una placa con fondo de cristal colocada bajo un microscopio. Las placas son costosas y sólo son compatibles con microscopios específicos. No permiten el flujo o la reposición de un medio nutritivo al tejido en crecimiento.

Los últimos avances han utilizado una técnica conocida como microfluídica, en la que el medio nutritivo se suministra a través de pequeños tubos conectados a una diminuta plataforma o chip. Sin embargo, estos dispositivos microfluídicos son caros y difíciles de fabricar.

El avance actual utiliza la impresión 3D para crear una plataforma reutilizable y fácilmente ajustable cuya fabricación sólo cuesta unos 5 dólares por unidad. El diseño incluye pozos de imagen para los organoides en crecimiento y canales microfluídicos para proporcionar un medio nutritivo y un precalentamiento que favorezca el crecimiento del tejido.

Para el dispositivo impreso en 3D se utilizó un tipo de resina biocompatible utilizada en cirugía dental. El chip impreso se curó exponiéndolo a la luz ultravioleta y luego se esterilizó antes de colocar las células vivas en los pocillos. Tras sellar la parte superior de los pocillos con un portaobjetos de vidrio, se añadieron el medio nutritivo y los fármacos para el estudio a través de pequeños puertos de entrada.

"Los costes de nuestro diseño son significativamente más bajos que los de los productos tradicionales de cultivo de organoides basados en placas de Petri o en biorreactores de giro", dijo el autor Ikram Khan. "Además, el chip puede lavarse con agua destilada, secarse y esterilizarse en autoclave y es, por tanto, reutilizable".

Los investigadores probaron su dispositivo con organoides derivados de células humanas. Observaron el crecimiento de los organoides cerebrales con un microscopio y pudieron seguir con éxito su crecimiento y desarrollo durante siete días. El pequeño trozo de tejido cerebral desarrolló una cavidad o ventrículo rodeado de una estructura autoorganizada que se asemeja a un neocórtex en desarrollo.

El porcentaje de células del núcleo del organoide que murieron durante este periodo de una semana fue menor en el dispositivo impreso en 3D que en las condiciones de cultivo habituales. Los investigadores creen que su diseño celular protege el diminuto cerebro en crecimiento.

Khan afirmó: "Una de las ventajas que ofrece nuestro dispositivo microfluídico es que permite una perfusión constante de la cámara de cultivo, que imita más de cerca una perfusión tisular fisiológica que el cultivo convencional, y por tanto reduce la muerte celular en el núcleo del organoide".

Los investigadores esperan aumentar la capacidad de su dispositivo ampliando el número de pocillos disponibles. Otras mejoras permitirán integrar otros instrumentos en el diseño.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

American Institute of Physics (AIP)

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