{"id":65844,"date":"2022-01-26T11:44:31","date_gmt":"2022-01-26T16:44:31","guid":{"rendered":"https:\/\/rheolution.com\/?p=65844"},"modified":"2026-09-28T16:49:04","modified_gmt":"2026-09-28T20:49:04","slug":"metodos-para-imprimir-en-3d-andamios-a-base-de-alginato","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/rheolution.com\/es\/articulos-rheolution\/metodos-para-imprimir-en-3d-andamios-a-base-de-alginato\/","title":{"rendered":"M\u00e9todos para imprimir en 3D andamios a base de alginato"},"content":{"rendered":"\t\t
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Art\u00edculo de Rheolution<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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M\u00e9todos para imprimir en 3D andamios a base de alginato<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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por la Dra. Dimitria Bonizol Camasao,<\/a>Especialista s\u00e9nior en aplicaciones de Rheolution Inc.<\/p><\/div><\/div><\/div><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Durante el primer mes de 2022, nos centramos en los hidrogeles de alginato que se usan en ingenier\u00eda de tejidos y en aplicaciones de administraci\u00f3n de f\u00e1rmacos. Como ya se ha comentado en el <\/span>primera publicaci\u00f3n<\/span><\/a> sobre este tema, el alginato <\/span> Se suele usar como bio-tinta en la bioimpresi\u00f3n 3D para crear estructuras tridimensionales (andamios) que contienen c\u00e9lulas o mol\u00e9culas bioactivas, seg\u00fan la aplicaci\u00f3n. Una caracter\u00edstica especial de las soluciones de alginato es su capacidad para reticularse r\u00e1pidamente (es decir, que sus mol\u00e9culas se unan entre s\u00ed) en presencia de iones (por ejemplo, Ca\u00b2\u207a), lo que da lugar a un hidrogel cohesivo que se puede preparar con diferentes formas. Adem\u00e1s, sus propiedades mec\u00e1nicas finales se pueden ajustar (al menos hasta cierto punto) variando los componentes que se usan en su preparaci\u00f3n. <\/span><\/p>

En la <\/span>segunda publicaci\u00f3n<\/span><\/a> En enero de 2022, se reticularon hidrogeles de alginato con una soluci\u00f3n de CaCl\u2082 a diferentes concentraciones y durante tiempos progresivamente mayores. Entender el comportamiento de una formulaci\u00f3n concreta durante la reticulaci\u00f3n \u2014como el tiempo de inicio y la velocidad de gelificaci\u00f3n, as\u00ed como el posible hinchamiento y contracci\u00f3n relacionados con este proceso de gelificaci\u00f3n\u2014 es clave para dise\u00f1ar mejor los experimentos, sobre todo para la impresi\u00f3n 3D. <\/span><\/p>

En cuanto a la t\u00e9cnica de impresi\u00f3n 3D por extrusi\u00f3n, se han desarrollado numerosos m\u00e9todos para imprimir estructuras 3D de alginato. La soluci\u00f3n de alginato tiene una viscosidad relativamente baja y, para poder imprimirla sin diluir y reticularla posteriormente, se necesita una laboriosa optimizaci\u00f3n del protocolo. Por ejemplo, los fabricantes de biotintas cuentan con protocolos detallados que se han desarrollado para imprimir sus biotintas a una concentraci\u00f3n espec\u00edfica dentro del rango recomendado de velocidad de impresi\u00f3n, presi\u00f3n de extrusi\u00f3n, tama\u00f1o de la boquilla y temperatura, entre otros par\u00e1metros. Un ejemplo es el alginato que se usa en una de nuestras notas de aplicaci\u00f3n<\/a> publicadas <\/span>. Cellink ha desarrollado un detallado <\/span>protocolo<\/span><\/a> para imprimir su bio-tinta en sus impresoras 3D de extrusi\u00f3n. <\/span> <\/p>

Cuando no hay un protocolo disponible para imprimir con una soluci\u00f3n de alginato puro, o resulta complicado conseguirlo, tambi\u00e9n se han desarrollado otros m\u00e9todos para solucionar el problema de su baja viscosidad. Algunos de los m\u00e9todos descritos incluyen (secci\u00f3n A de la figura 1) la reticulaci\u00f3n previa de la soluci\u00f3n de alginato en el cilindro de la jeringa con una soluci\u00f3n de CaCl\u2082 durante un m\u00e1ximo de 30 minutos antes de la impresi\u00f3n [1,2], (secci\u00f3n B de la figura 1) el uso de una aguja coaxial con alginato y soluci\u00f3n de CaCl\u2082 en la capa exterior y el n\u00facleo, respectivamente, para que se produzca una reticulaci\u00f3n r\u00e1pida en cuanto salen de la aguja durante el proceso de impresi\u00f3n [3], y, algo muy habitual, (secci\u00f3n C de la figura 1) la mezcla con otros biomateriales como la gelatina, el agar o el PEG, entre otros, para mejorar la capacidad de impresi\u00f3n inmediata [4]. <\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Adem\u00e1s, tambi\u00e9n se puede utilizar un m\u00e9todo de impresi\u00f3n relativamente nuevo, recomendado para mejorar la fidelidad de impresi\u00f3n de los biomateriales blandos y conocido como \u00abFreeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels\u00bb (FRESH), para imprimir estructuras de alginato puro [5]. En esta t\u00e9cnica (secci\u00f3n D de la figura 1), la bio-tinta se extruye en un ba\u00f1o de soporte compuesto por un hidrogel sacrificial que mantiene la bio-tinta en su sitio hasta que se gelifica. En el caso del alginato, el ba\u00f1o de soporte tambi\u00e9n debe contener cloruro de calcio para activar la reticulaci\u00f3n. En conjunto, la impresi\u00f3n FRESH ofrece una combinaci\u00f3n inigualable de posibilidades en cuanto a biotintas, resoluci\u00f3n, tama\u00f1o y complejidad geom\u00e9trica 3D que se pueden utilizar y\/o conseguir. <\/span> <\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Adem\u00e1s, tambi\u00e9n se puede utilizar un m\u00e9todo de impresi\u00f3n relativamente nuevo, recomendado para mejorar la fidelidad de impresi\u00f3n de los biomateriales blandos y conocido como \u00abFreeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels\u00bb (FRESH), para imprimir estructuras de alginato puro [5]. En esta t\u00e9cnica (secci\u00f3n D de la figura 1), la bio-tinta se extruye en un ba\u00f1o de soporte compuesto por un hidrogel sacrificial que mantiene la bio-tinta en su sitio hasta que se gelifica. En el caso del alginato, el ba\u00f1o de soporte tambi\u00e9n debe contener cloruro de calcio para activar la reticulaci\u00f3n. En conjunto, la impresi\u00f3n FRESH ofrece una combinaci\u00f3n inigualable de posibilidades en cuanto a biotintas, resoluci\u00f3n, tama\u00f1o y complejidad geom\u00e9trica 3D que se pueden utilizar y\/o conseguir. <\/span> <\/span>
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Ya sea puro o mezclado con otros biomateriales, el alginato aporta al andamio una biocompatibilidad inherente, un coste relativamente bajo, baja toxicidad y una gelificaci\u00f3n suave y ajustable mediante la adici\u00f3n de cationes divalentes, factores importantes para la encapsulaci\u00f3n de c\u00e9lulas o mol\u00e9culas bioactivas. <\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\tElastoSens\u2122 Bio\t\t\t\t\t<\/h2>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tDescubre c\u00f3mo nuestra tecnolog\u00eda mide de forma no destructiva las propiedades viscoel\u00e1sticas de los biomateriales blandos y los tejidos utilizando microvol\u00famenes de muestras\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tM\u00e1s informaci\u00f3n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\tElastoSens\u2122 Bio\t\t\t\t\t<\/h2>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\tDescubre c\u00f3mo nuestra tecnolog\u00eda mide de forma no destructiva las propiedades viscoel\u00e1sticas de los biomateriales blandos y los tejidos utilizando microvol\u00famenes de muestras\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\tM\u00e1s informaci\u00f3n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Referencias<\/b><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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[1] <\/span>Freeman, F. E. y Kelly, D. J. (2017). <\/span>Ajuste de la rigidez y la composici\u00f3n de la bio-tinta de alginato para la liberaci\u00f3n controlada de factores de crecimiento y para dirigir espacialmente el destino de las MSC en tejidos bioimpresos<\/span><\/a>. <\/span>Scientific Reports<\/span><\/i>, <\/span>7<\/span><\/i>(1), 1-12.<\/span><\/p>

[2] <\/span>Daly, A. C., Critchley, S. E., Rencsok, E. M. y Kelly, D. J. (2016). <\/span>Comparaci\u00f3n de diferentes biotintas para la bioimpresi\u00f3n en 3D de fibrocart\u00edlago y cart\u00edlago hialino.<\/span><\/a> Biofabricaci\u00f3n<\/span><\/i>, <\/span>8<\/span><\/i>(4), 045002.<\/span><\/p>

[3] Zhang, Y., Yu, Y., Chen, H. y Ozbolat, I. T. (2013). <\/span>Caracterizaci\u00f3n de canales microflu\u00eddicos celulares imprimibles para la ingenier\u00eda de tejidos<\/span><\/a>. <\/span>Biofabricaci\u00f3n<\/span><\/i>, <\/span>5<\/span><\/i>(2), 025004.<\/span><\/p>

[4] Mallakpour, S., Azadi, E. y Hussain, C. M. (2021). <\/span>\u00daltimos avances en la tecnolog\u00eda de impresi\u00f3n 3D de hidrogeles a base de alginato: una t\u00e9cnica emergente para aplicaciones industriales<\/span><\/a>. <\/span>Advances in Colloid and Interface Science<\/span><\/i>, 102436.<\/span><\/p>

[5] Shiwarski, D. J., Hudson, A. R., Tashman, J. W. y Feinberg, A. W. (2021). <\/span>El auge de la impresi\u00f3n 3D FRESH como plataforma para la biofabricaci\u00f3n avanzada de tejidos<\/span><\/a>. <\/span>APL Bioengineering<\/span><\/i>, <\/span>5<\/span><\/i>(1), 010904.<\/span><\/p>




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Art\u00edculos relacionados<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\u00bfQu\u00e9 es la bioimpresi\u00f3n FRESH y c\u00f3mo funciona?<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
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\u00bfAlguna vez has fantaseado con esas c\u00e1psulas curativas de ciencia ficci\u00f3n? El principio de flotabilidad neutra en el que se basan ha dado lugar a una soluci\u00f3n \u00fanica para la impresi\u00f3n 3D con tintas blandas y similares a los l\u00edquidos. La t\u00e9cnica de bioimpresi\u00f3n FRESH (Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels) se ha desarrollado para facilitar la impresi\u00f3n de estos materiales tan complicados, ideales para aplicaciones de ingenier\u00eda de tejidos. El secreto est\u00e1 en un ba\u00f1o de soporte ingeniosamente dise\u00f1ado, capaz de sujetar las estructuras blandas al tiempo que permite el movimiento de la aguja del extrusor. Con su versatilidad, su alta viabilidad celular y su potencial para imprimir estructuras de gran tama\u00f1o, FRESH abre un mundo de posibilidades y nos acerca un paso m\u00e1s a la bioimpresi\u00f3n 3D de tejidos espec\u00edficos para cada paciente basados en datos anat\u00f3micos.<\/p>

Leer m\u00e1s \u00bb<\/a><\/div>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\u00bfQu\u00e9 es la Bioimpresi\u00f3n 4D y su importancia en biomedicina?<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\n\t\t\t\t\u00bfQu\u00e9 es la Bioimpresi\u00f3n 4D y su importancia en biomedicina?\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t
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La bioimpresi\u00f3n 4D introduce el \u00abtiempo\u00bb como cuarta dimensi\u00f3n, lo que permite que los objetos impresos cambien con el paso del tiempo. Est\u00edmulos f\u00edsicos como la luz, la temperatura o el magnetismo pueden provocar transformaciones. El proceso de bioimpresi\u00f3n tambi\u00e9n puede permitir la liberaci\u00f3n selectiva de f\u00e1rmacos mediante cambios de temperatura o de pH. Los nanohidrogeles pueden actuar como portadores de f\u00e1rmacos, guiados por campos magn\u00e9ticos, y pueden degradarse r\u00e1pidamente gracias a las enzimas. Adem\u00e1s, los hidrogeles pueden reaccionar ante se\u00f1ales biol\u00f3gicas, lo que ayuda en el tratamiento de tumores al liberar f\u00e1rmacos y luego biodegradarse con el tiempo.<\/p>

Leer m\u00e1s \u00bb<\/a><\/div>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\t\n\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

En enero de 2022, estudiamos los hidrogeles de alginato en ingenier\u00eda de tejidos y administraci\u00f3n de f\u00e1rmacos. El alginato, que se suele usar como bio-tinta en la bioimpresi\u00f3n 3D, forma hidrogeles con propiedades ajustables. Analizamos c\u00f3mo afecta la concentraci\u00f3n de CaCl\u2082 a la reticulaci\u00f3n del alginato, algo clave para la impresi\u00f3n 3D. Como el alginato tiene poca viscosidad, los m\u00e9todos de impresi\u00f3n incluyen la reticulaci\u00f3n previa con CaCl\u2082, el uso de una aguja coaxial para la reticulaci\u00f3n inmediata o mezclar el alginato con otros biomateriales para que sea m\u00e1s f\u00e1cil de imprimir. 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