Tejido cyborg para regenerar el tejido humano

Científicos de Harvard crearon un tipo de tejido “cyborg” al incorporar una red de nanocables que trasmiten información en el tejido humano previamente diseñado por la bioingeniería.

En el artículo publicado recientemente en el journal Nature Materials, donde el equipo conformado por los doctores de Harvard: Charles Leiber, Mark Hyman y Daniel Kohane, entro otros, se explica que desarrollaron un sistema para crear un andamio a nanoescala donde pueden sembrarse células animales que luego crecen para formar tejido viable.

Una de las principales preocupaciones a las que se enfrentó la investigación era crear una sistema capaz de comunicarse con el resto del cuerpo, de retroalimentar información química y eléctrica después de implantar el tejido, es decir, que el tejido implantado realmente actuara como tejido real y mandara señales a otros tejidos o al sistema nervioso. Gracias a la tecnología desarrollada por el equipo, será posible.

Según el doctor Leiber “los métodos actuales que tenemos para monitorear e interactuar con los sistema vitales son limitados. Podemos usar electrodos para medir la actividad de las células de los tejidos, pero al mismo tiempo los dañamos. Con esta tecnología, por primera vez, podremos trabajar con aparatos de medición a la misma escala, sin dañar los tejidos. A fin de cuentas, esto es acerca de fusionar el tejido con la electrónica de tal forma que sea difícil saber donde termina uno y empieza el otro”.

“En el cuerpo, el sistema nerviosos es capaz de mantener un control del pH, la química, el nivel de oxígeno y otros factores, para desencadenar una respuesta según sea necesario. Lo que necesitamos es ser capaces de emular este tipo de retroalimentación intrínseca para que el nuevo tejido mantenga estos niveles de forma saludable”, explicó el doctor Kohane.

Para construir los andamios en donde se siembran las células, el equipo se inspiró en las redes del sistema nerviosos y utilizó cables de 30 a 80 nanómetros de diámetro que también funcionan como electrodos, lo cuales permiten monitorear la actividad de las células sin dañarlas.

Al tener conformada una superficie reticular de dos dimensiones, se procedió a colocar un polímero orgánico alrededor de los cables, el cual termina conformando un especie de esponja flexible en cuyos poros las células pueden crecer y formar estructuras en tercera dimensión de acuerdo a como se arme la retícula.

Este tipo de tejido cyborg, tiene diversas aplicaciones potenciales, a corto plazo, Leiber dijo que serviría para la industria farmacéutica, donde los investigadores podrán usar esta tecnología para estudiar con mayor precisión cómo actúan los fármacos o drogas en tejidos en tercera dimensión, y no en cultivos celulares en cajas de Petri como se hace en muchos laboratorios. Asimismo, en un futuro podrá usarse este sistema para monitorear cambios dentro del cuerpo y actuar según sea el caso, ya sea informando a los médicos o liberando medicamentos.

Referencias:

Bozhi Tian, Jia Liu, Tal Dvir, Lihua Jin, Jonathan H. Tsui, Quan Qing, Zhigang Suo, Robert Langer, Daniel S. Kohane, Charles M. Lieber. “Macroporous nanowire nanoelectronic scaffolds for synthetic tissues”. Nature Materials.