Investigadores de la EPFL han demostrado la primera bioimpresora del tamaño de una píldora que se puede tragar y guiar dentro del tracto gastrointestinal, donde deposita directamente biotinta sobre los tejidos dañados para favorecer la reparación.
Las lesiones de tejidos blandos del tracto gastrointestinal, como úlceras o hemorragias, actualmente solo pueden tratarse con algún tipo de cirugía, la cual es invasiva y puede no resultar en una reparación permanente. La bioimpresión se perfila como un tratamiento eficaz que deposita «tinta» biocompatible —a menudo hecha de polímeros naturales derivados de algas— directamente sobre el tejido dañado, creando una estructura para el crecimiento de nuevas células. Sin embargo, al igual que las herramientas quirúrgicas tradicionales, este tipo de bioimpresoras suelen ser voluminosas y requieren anestesia.
Al mismo tiempo, se están desarrollando tecnologías «sin ataduras» para realizar intervenciones médicas sin conexión física a equipos externos. Por ejemplo, las «cápsulas inteligentes» ingeribles pueden guiarse a los puntos de administración de fármacos mediante imanes externos. Sin embargo, estos dispositivos están diseñados para desplazarse a través de líquidos, y sus movimientos se vuelven impredecibles al tocar la pared del tejido.
Al combinar los principios de las bioimpresoras in situ con los conceptos de liberación de fármacos de las cápsulas inteligentes, podemos imaginar una nueva clase de dispositivo: una bioimpresora del tamaño de una píldora, tragable.Vivek Subramanian, director del Laboratorio de Tecnologías de Fabricación Avanzadas
La bioimpresión, por otro lado, requiere contacto con el tejido. Ahora, un equipo del Laboratorio de Tecnologías de Fabricación Avanzadas de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) ha creado el MEDS (Sistema de Deposición Endoluminal Magnética): la primera bioimpresora ingerible que puede guiarse hasta las zonas afectadas para imprimir tejido dentro del cuerpo. Publicada recientemente en Advanced Science , esta tecnología abre las puertas a una nueva modalidad de intervención médica no invasiva.
“Al combinar los principios de las bioimpresoras in situ con los conceptos de liberación de fármacos de las cápsulas inteligentes, podemos imaginar una nueva clase de dispositivo: una bioimpresora del tamaño de una píldora, tragable”, afirma el jefe del laboratorio, Vivek Subramanian.
Reparación mínimamente invasiva
MEDS está diseñado como un bolígrafo con una punta de resorte que libera tinta, pero en este caso, el dispositivo es mucho más pequeño y la «tinta» es un biogel vivo. Con un tamaño similar al de una pastilla, MEDS contiene una diminuta cámara de biotinta y un mecanismo de émbolo con resorte que expulsa el material. Sin electrónica integrada, la liberación se activa mediante un rayo láser externo de infrarrojo cercano que penetra de forma segura en los tejidos del cuerpo. A medida que la biotinta emerge, la cápsula es dirigida con precisión por un imán externo montado en un brazo robótico, de forma similar a como se guía un joystick.
En sus experimentos, el equipo de la EPFL utilizó su bioimpresora para reparar úlceras artificiales de diversos tamaños en tejido gástrico simulado, e incluso para sellar una hemorragia simulada. En experimentos in vivo realizados en un centro acreditado de investigación animal en EE. UU., los investigadores también utilizaron con éxito su dispositivo para depositar biotinta en el tracto gástrico de conejos. En estos experimentos, el equipo rastreó los movimientos de la cápsula mediante fluoroscopia de rayos X, lo que demostró el potencial del dispositivo —que puede extraerse por vía oral mediante guía magnética— para una reparación mínimamente invasiva.
Los investigadores enfatizan que además de proteger las úlceras de los jugos gástricos, la biotinta en sí puede combinarse con medicamentos o células para impulsar aún más la reparación de los tejidos.
“En nuestros experimentos de laboratorio controlados, nuestra biotinta cargada de células mantuvo su integridad estructural durante más de 16 días, lo que sugiere su potencial como un ‘microbiorreactor’ que puede liberar factores de crecimiento y reclutar nuevas células para la cicatrización de heridas”, afirma el estudiante de doctorado Sanjay Manoharan.
Señala que, si bien estos hallazgos son alentadores, su aplicabilidad in vivo deberá validarse en estudios futuros. «En general, nuestros resultados respaldan el papel fundamental de MEDS en futuras aplicaciones de bioimpresión. Próximamente, planeamos extender sus capacidades a los vasos sanguíneos y los tejidos de la pared abdominal (peritoneo)».
Referencias
S. Manoharan y V. Subramanian, “Una píldora que imprime: una bioimpresora ingerible para la deposición no invasiva de biotinta estructurada”. Adv. Sci. (2025): e12411. https://doi.org/10.1002/advs.202512411
EPFL News. C. L. Traducido al español
