Colorante alimenticio: el ingrediente secreto para la impresión 3D de hidrogeles biocompatibles con vasculatura similar a la vida

De acuerdo con un nuevo informe, el colorante alimentario amarillo n.° 5, un aditivo alimentario común, se revela como el ingrediente secreto de los biomateriales de impresión 3D con complejas redes físicamente enredadas, características de los tejidos biológicos. Los tejidos de los órganos sólidos mueven fluidos e intercambian materiales a través de redes vasculares diferenciadas, si bien conectadas biofísica y bioquímicamente.

El diseño de esta vasculatura en materiales biocompatibles utilizados para tejidos en crecimiento ha constituido un gran reto. Una forma de crear estructuras artificiales capaces de imitar la compleja arquitectura vascular de los tejidos biológicos, como los que se encuentran en el interior del pulmón, es a través de un tipo de impresión 3D denominada estereolitografía de proyección.

Esta técnica utiliza luz proyectada y resinas fotorreactivas para crear objetos sólidos. Pueden usarse aditivos fotoabsorbentes para detener la fotopolimerización no deseada fuera de la región objetivo, con el fin de garantizar una resolución suficiente para la creación de arquitecturas complejas. Sin embargo, las sustancias químicas utilizadas habitualmente para este propósito son reconocidos carcinógenos genotóxicos y no son adecuados para la biofabricación.

Según los autores, la identificación de fotoabsorbentes no tóxicos útiles en la estereolitografía de proyección podría superar una importante limitación en el diseño y la generación de hidrogeles biocompatibles. Bagrat Grigoryan y sus colegas demuestran que los colorantes alimentarios naturales y sintéticos de amplio uso se pueden usar como potentes fotoabsorbentes en la producción de redes vasculares complejas y funcionales en el seno de los hidrogeles.

Grigoryan et al. evaluaron el uso de la tartrazina, o amarillo n.° 5, un colorante alimentario común que se encuentra en una serie de aperitivos y bebidas, como aditivo bloqueador de la luz para crear rápidamente complejos hidrogeles multivasiculares. Los autores demostraron las capacidades funcionales de los materiales mediante la recreación de procesos biológicos, como la oxigenación de células sanguíneas en el pulmón. Además, utilizando esta técnica, los autores optimizaron tejido hepático biodiseñado y lo trasplantaron con éxito en un modelo de ratón de lesión hepática crónica para destacar el potencial traslacional de este método. (Fuente: AAAS)