La impresión en 4 dimensiones (4D) se ha convertido en una nueva actualización de las tres dimensiones, aumentando las posibilidades de la medicina. Consiste en la creación de piezas -igual que las tres dimensiones- con la capacidad de cambiar su forma por sí mismas. Esto se logra gracias a la intervención de factores externos, como son el calor, sumergirse en el agua, la luz y otros muchos.
A diferencia de la rigidez de las tres dimensiones, la impresión 4D permite construir piezas con materiales inteligentes, variando no solo su forma, sino su color, movimiento o, incluso, el tamaño. Además, los órganos artificiales podrían en un futuro llegar a ser hasta mejores que los biológicos.
En abril de 2019, un grupo de investigadores israelíes ya lograron la impresión de una réplica de corazón humano en pequeñas dimensiones. La posibilidad de rechazo se redujo a través de la creación de un hidrogel a raíz de tejido graso del paciente para la construcción del órgano.
¿Qué materiales son los más utilizados para la impresión 4D?
En definitiva, la clave de estas impresiones en cuatro dimensiones se encuentra en los materiales de construcción. Estos deben cumplir con unas características determinadas, que les permitan ajustarse. Por ello, en las investigaciones se busca entender la reacción de cada material ante los diferentes estímulos a los que se enfrentan.
Por un lado, se están realizando impresiones de polímeros con memoria de forma. Estos son capaces de transformar su forma en otras de muy reducidas dimensiones, recuperando después la original. Además, también se pueden alterar a través de otros impulsos externos.
Los elastómeros de cristal líquido, igualmente, son capaces de ajustar su forma a través del calor y están compuestos por cristales líquidos. Por otro lado, los hidrogeles, cuyas características les hacen ser muy parecidos a los tejidos humanos. Además, al ser un material citocompatible permiten la supervivencia de las células en ellos. El sector médico acapara prácticamente su uso, debido a la biocompatibilidad que poseen.
Además, existen otros como los materiales múltiples (carbono o madera, entre otros) o la cerámica.
Barcelona creará nuevos órganos
La donación de órganos supone un problema en la actualidad. Después de fallecer, muchas personas donan sus órganos útiles a pacientes, cuya enfermedad requiere un trasplante. Sin embargo, el número de donantes no cubre la demanda. Por ello, la posibilidad de implantar órganos artificiales podría vaciar las listas de espera.
El primer paso ya se ha conseguido. Actualmente, ya se fabrican órganos gracias a esta nueva tecnología de las cuatro dimensiones. Sin embargo, aún se está investigando sobre la posibilidad de implantarlos en personas y la supervivencia de éstas con sus nuevos órganos.
En este aspecto, el Centro para la Producción y Validación de Terapias Avanzadas (Creatio) de la Universidad de Barcelona (UB) ha recibido una de las primeras impresoras 4D en Europa. Las impresiones tendrán una aplicación clínica.
“Actualmente, la medicina regenerativa y la ingeniería de tejidos está realizando grandes avances para producir tejidos y órganos en el laboratorio, pero es necesario dar un paso más hacia la clínica para que se puedan trasplantar en humanos”, afirmó Josep María Canals, director de Creatio.
Desde la regeneración de la piel hasta pequeños cerebros para corregir enfermedades neurodegenerativas, los avances que puedan lograr en estos ensayos con la bioimpresión desde Barcelona pueden ser casi definitivos para comenzar su implantación en pacientes. En un futuro próximo puede que os comentemos sobre el inicio de las pruebas en humanos.
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