Córneas artificiales impresas en 3D similares a las humanas
Cuando una persona tiene una córnea severamente dañada, se requiere un
trasplante de córnea. Sin embargo, hay 800 pacientes que esperan la donación de
córnea en el país a partir de 2018, y esperan un promedio de 6 o más años para
la donación. Por esta razón, muchos científicos han puesto sus esfuerzos en
desarrollar una córnea artificial. La córnea artificial existente utiliza
colágeno recombinante o está hecha de sustancias químicas como el polímero
sintético. Por lo tanto, no se incorpora bien con el ojo o no es transparente después
del implante de córnea.
El profesor Dong-Woo Cho de ingeniería mecánica, el profesor Jinah Jang
de Creative IT Convergence Engineering y la Sra. Hyeonji Kim en POSTECH,
colaboraron con el profesor Hong Kyun Kim de oftalmología en la Escuela
Nacional de Medicina de Kyungpook para imprimir en 3D una córnea artificial
utilizando el Bioink, que está hecho de estroma corneal descelularizado y
células madre. Debido a que esta córnea está hecha de tejido biológico derivado
del tejido córneo, es biocompatible y la tecnología de impresión en 3D
recapitula el microentorno de la córnea, por lo que su transparencia es similar
a la de la córnea humana. Esta investigación ha sido publicada recientemente en
Biofabricación.
La córnea es una capa externa delgada que cubre la pupila y protege el
ojo del ambiente externo. Es la primera capa que admite la luz y, por lo tanto,
debe ser transparente, moverse a medida que la pupila se mueve y tener
flexibilidad. Sin embargo, se ha limitado a desarrollar una córnea artificial
utilizando materiales biocompatibles sintéticos debido a las diferentes
propiedades relacionadas con la córnea. Además, aunque muchos investigadores
han intentado repetir el microentorno de la córnea para que sea transparente,
los materiales utilizados en los estudios existentes han limitado las
microestructuras para penetrar la luz.
La córnea humana está organizada en un patrón de celosía de fibrillas de
colágeno. El patrón de celosía en la córnea está directamente asociado con la
transparencia de la córnea, y muchas investigaciones han intentado replicar la
córnea humana. Sin embargo, hubo una limitación en la aplicación al trasplante
de córnea debido al uso de sustancias citotóxicas en el cuerpo, sus
características corneales insuficientes, incluida la baja transparencia, etc.
Para resolver este problema, el equipo de investigación utilizó el esfuerzo
cortante generado en la impresión 3D para fabricar el patrón de celosía corneal
y demostró que la córnea mediante el uso de un bioink de matriz extracelular
descelularizada derivada del estroma corneal era biocompatible.
En el proceso de impresión 3D, cuando la tinta de la impresora sale por
una boquilla y pasa a través de la boquilla, se produce una fuerza de fricción
que produce un esfuerzo de corte. El equipo de investigación produjo con éxito
la córnea artificial transparente con el patrón de celosía de la córnea humana
mediante la regulación de la tensión de corte para controlar el patrón de
fibrillas de colágeno.
El equipo de investigación también observó que las fibrillas de colágeno
remodeladas junto con la ruta de impresión crean un patrón de celosía similar a
la estructura de la córnea humana nativa después de 4 semanas in vivo.
La profesora Jinah Jang dijo con entusiasmo: “La estrategia sugerida
puede cumplir los criterios de transparencia y seguridad del estroma corneal
diseñado. Creemos que dará esperanza a muchos pacientes que padecen
enfermedades relacionadas con la córnea ".
Mi más sincera felicitación a todo el equipo coreano. A la espera de
prontas noticias para Europa.
OFTALMÓLOGO ESTEPONA
Comentarios
Publicar un comentario