Estudiar el corazón siempre ha resultado ser un desafío y crear imitaciones adecuadas en los laboratorios es una parte clave de este desafío. Ante ello, la tecnología resulta clave y puede allanar el camino para crear nuevos dispositivos que permitan a los investigadores estudiar órganos con un detalle sin precedentes.
Ahora, para abordar este desafío, investigadores de la Universidad de Boston han diseñado una cámara cardíaca en un chip que puede latir por sí mismo.
Concretamente, la tecnología se basa en cardiomiocitos generados a partir de células madre pluripotentes inducidas y pequeñas válvulas acrílicas que permiten que el fluido bombeado por la cámara entre y salga, es decir, una réplica a gran escala del andamio que sostiene el tejido del corazón.
La cámara está sostenida por un andamio acrílico delgado que pretende imitar las propiedades mecánicas de una cámara cardíaca real y los cardiomiocitos pueden comprimirla mientras late.
Los investigadores esperan que la plataforma les permita investigar tratamientos para enfermedades cardíacas. Además, al obtener y usar células de pacientes, la tecnología también podría permitir formas únicas de medicina cardíaca personalizada.
"Podemos estudiar la progresión de la enfermedad de una manera que no ha sido posible antes”, ha señalado Alice White, una de las investigadoras involucrada en el estudio. "Elegimos trabajar en el tejido del corazón debido a su mecánica particularmente complicada, pero demostramos que, cuando tomas la nanotecnología y la combinas con la ingeniería de tejidos, existe la posibilidad de replicar esto para múltiples órganos", ha asegurado.
Los investigadores han llamado a su tecnología ‘bomba microfluídica unidireccional habilitada con precisión miniaturizada (miniPUMP)’. Otra de las ventajas del dispositivo es su tamaño semejante al de un sello postal, lo que permite a los investigadores aprovechar las diversas propiedades mecánicas de los materiales a pequeña escala.
“Los elementos estructurales son tan finos que las cosas que normalmente serían rígidas son flexibles”, ha explicado la investigadora, al tiempo que ha detallado que por analogía, “piense en la fibra óptica: una ventana de vidrio es muy rígida, pero puede enrollar una fibra óptica de vidrio alrededor de su dedo”.
“El acrílico puede ser muy rígido, pero a la escala involucrada en la miniPUMP, el andamio acrílico puede ser comprimido por los cardiomiocitos que laten”, ha afirmado.
La creación de los diminutos componentes del dispositivo requirió una técnica llamada escritura láser directa de dos fotones. Esto implica hacer brillar un pequeño haz de luz en una resina líquida. El área iluminada dentro de la resina se vuelve sólida, creando la estructura.
Los investigadores esperan que su tecnología ayude con la detección de fármacos para encontrar nuevos tratamientos para enfermedades cardíacas y también ayude a aumentar la comprensión de tales enfermedades.
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