La reparación de lesiones traumáticas en la piel, los huesos de la cara y el cráneo es difícil debido a las muchas capas de diferentes tipos de tejidos involucrados. Ahora, un equipo de investigadores han reparado tales defectos en un modelo de rata utilizando bioimpresión durante la cirugía, y su trabajo puede conducir a métodos mejores y más rápidos para curar la piel y los huesos.
"Este trabajo es clínicamente significativo", ha señalado Ibrahim T. Ozbolat, profesor asociado de Desarrollo de Carrera de la Familia Hartz de Ciencias de la Ingeniería y Mecánica, Ingeniería Biomédica y Neurocirugía en Penn State. "Arreglar los tejidos duros y blandos, a la vez, es difícil. Y, para el área craneofacial, los resultados tienen que ser estéticamente agradables", ha precisado.
Los investigadores atacaron primero el problema del reemplazo óseo, comenzando en el laboratorio y pasando a un modelo animal
Actualmente, la reparación de un orificio en el cráneo que involucra tanto hueso como tejido blando requiere el uso de hueso de otra parte del cuerpo del paciente o de un cadáver. El hueso debe estar cubierto por tejido blando con flujo sanguíneo, también extraído de otro lugar, o el hueso morirá. Luego, los cirujanos deben reparar los tejidos blandos y la piel.
Ozbolat y su equipo utilizaron bioimpresión por extrusión y bioimpresión de gotas de mezclas de células y materiales portadores para imprimir tanto huesos como tejidos blandos. Informan de sus resultados en Materiales funcionales avanzados.
"No existe un método quirúrgico para reparar los tejidos duros y blandos a la vez", ha especificado Ozbolat. "Es por eso que nos propusimos demostrar una tecnología en la que podamos reconstruir todo el defecto, desde el hueso hasta la epidermis, de una vez", ha sostenido.
Los investigadores atacaron primero el problema del reemplazo óseo, comenzando en el laboratorio y pasando a un modelo animal. Necesitaban algo que fuera imprimible y no tóxico y que pudiera reparar un agujero de cinco milímetros en el cráneo. La "tinta de tejido duro" consistía en colágeno, quitosano, nanohidroxiapatita y otros compuestos y células madre mesenquimales, células multipotentes que se encuentran en la médula ósea y que crean hueso, cartílago y grasa de la médula ósea.
"Este enfoque fue un proceso extremadamente desafiante y, de hecho, pasamos mucho tiempo buscando el material adecuado para el hueso, la piel y las técnicas de bioimpresión adecuadas"
Los experimentos que repararon agujeros de 6 mm en la piel de espesor total tuvieron éxito. Una vez que el equipo entendió la piel y el hueso por separado, pasó a reparar ambos durante el mismo procedimiento quirúrgico.
"Este enfoque fue un proceso extremadamente desafiante y, de hecho, pasamos mucho tiempo buscando el material adecuado para el hueso, la piel y las técnicas de bioimpresión adecuadas", ha sentenciado Ozbolat.