El grupo Sistemas Biomiméticos para ingeniería celular, dirigido por Elena Martínez en el Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC), ha desarrollado un nuevo método para generar tejido intestinal en 3D mediante el uso de hidrogeles. Este nuevo modelo in vitro se ha mejorado proporcionando a las células un entorno fisiológicamente realista, que incluye arquitectura tisular, interacciones célula-matriz y señalización química, sin dejar de ser compatibles con las técnicas estándar de caracterización celular.

Los tejidos epiteliales contienen micro topografías tridimensionales complejas que son esenciales para desarrollar correctamente su función. Estas microestructuras 3D proporcionan a las células las señales fisicoquímicas y mecánicas necesarias para guiar su autoorganización hacia estructuras funcionales de tejido. En el intestino delgado, las vellosidades y criptas intestinales proporcionan al tejido una gran superficie, lo que incrementa el volumen y tiempo de residencia de los fluidos, mejorando su función absortiva de nutrientes y fármacos.Sin embargo, la mayoría de los modelos in vitro no implementan estas características 3D.

Los modelos convencionales se basan en monocapas planas de células sobre sustratos duros, lo que no resulta óptimo para la capacidad predictiva de los ensayos preclínicos actuales. Hasta ahora, el problema principal era la disponibilidad de técnicas de fabricación simples que pudieran reproducir las geometrías complejas de los tejidos en materiales poliméricos blandos, como son los hidrogeles. 

Fabricar hidrogeles en 3D mimetizando la arquitectura del intestino delgado

Los hidrogeles son polímeros hidrofílicos con alto contenido de agua que mimetizan las propiedades mecánicas de los tejidos y se utilizan como sustratos para el cultivo celular principalmente en 2D.

El método desarrollado por el IBEC presenta una nueva tecnología para fabricar hidrogeles en 3D mimetizando la arquitectura del intestino delgado. Éste nuevo método usa la fotolitografía convencional para fabricar microestructuras 3D con geometrías complejas en hidrogeles de polietilenglicol (PEGDA) en un único paso y sin necesidad de usar moldes. Este nuevo método es simple y rentable para producir modelos de epitelio intestinal que pueden integrarse fácilmente en plataformas estándar de cultivo celular.

Con este nuevo procedimiento, se ha demostrado la idoneidad de la técnica de fotolitografía para la producción de microestructuras 3D con morfologías sin la necesidad de moldear y desmoldar.

►Más información: Web del IBEC [+]