Seis estudiantes de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Connecticut están llevando a cabo una investigación que les ha llevado a crear dos riñones artificiales. Aún quedan algunos ajustes y progresar más en los resultados, pero estos órganos salidos del laboratorio están pensados para que funcionen dentro del cuerpo humano, sin causar rechazo y cumpliendo las tareas básicas que les corresponden.

La impresión 3D de órganos es un proceso que está siendo investigado ampliamente. Normalmente la aproximación a esta cuestión consiste en crear biomateriales que permitan imprimir directamente los tejidos, de manera que el producto salido de la máquina sea compatible con el cuerpo humano. El equipo de la Universidad de Connecticut ha tomado un camino diferente.

Para los seis estudiantes, dirigidos por Anson Ma, profesor adjunto del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular del Instituto de Ciencias Materiales, la impresión 3D es uno de los recursos principales para la creación de estos riñones artificiales. Pero los órganos no salen de la máquina listos para ser introducidos en el cuerpo humano. El objetivo era dar con una solución funcional pero de bajo coste para los trasplantes, con lo que quedaba descartada la impresión con hidrogeles y otros materiales que puedan llegar a ser asimilables por los tejidos humanos pero su desarrollo es caro.

Las partes de los riñones artificiales se cosen y un fluido de diálisis circula por las cavidades, propiciando que se produzca el flujo de componentes desde la sangre, así como el filtrado. Foto: Universidad de Connecticut.

Por tanto, los materiales no son nada del otro mundo (es ahora, tras el éxito de la investigación, cuando se están buscando polímeros más adecuados). Los investigadores combinaron técnicas de ingeniería con las capacidades de la impresión 3D para crear un diseño apropiado, que se materializó con el software AutoCAD.

El equipo de investigadores se dividió en dos grupos. Uno de ellos complementó el riñón artificial con técnicas de electrodiálisis y ósmosis forzada, mientras que el otro se decantó por cubrir el interior de la estructura con fibra hueca membranosa, similar a la que se utiliza en hemodiálisis. Las partes de los riñones artificiales se cosen y un fluido de diálisis circula por las cavidades, propiciando que se produzca el flujo de componentes desde la sangre, así como el filtrado.

Éste es un acercamiento a la creación de órganos artificiales, si bien al mismo tiempo se está profundizando en la sintetización de tejidos adaptables al entorno del cuerpo humano. Estos materiales, que podrían crearse mediante impresión 3D, parecen predestinados a servir en el futuro para producir sustitutos de los órganos del cuerpo humano. Sin embargo, tal vez la solución más sencilla y de bajo coste pase más bien por trabajos como el de la Universidad de Connecticut.

Ensamblaje de las piezas del riñón. Foto: Universidad de Connecticut.

Interior de los componentes creados con la impresora. Foto: Universidad de Connecticut.