Láser para guiar células vivas hasta el sitio deseado

Es uno de los mayores problemas de la producción de tejido biológico artificial: ¿Cómo lograr que las células individuales se dirijan al lugar correcto, por ejemplo cuando hay que crear un vaso sanguíneo en un lugar muy específico? Esta hazaña de guiado se ha conseguido ahora mediante una técnica experimental que incluye el uso de rayos láser.

La nueva técnica es obra del equipo de Aleksandr Ovsianikov y Simon Sayer, de la Universidad Tecnológica de Viena (TU Wien) en Austria.

Cuando se cultivan estructuras de tejido biológico en el laboratorio, se suele empezar con células vivas insertadas en un hidrogel. El hidrogel es un material biocompatible, con propiedades muy similares a las del tejido biológico. Las células pueden migrar a través del hidrogel y formar un tejido. Sin embargo, sería deseable poder controlar este proceso y hacer que las células se posicionasen siguiendo un plano predeterminado.

El nuevo sistema consigue eso gracias a las características especiales del hidrogel que envuelve a las células. Dicho hidrogel está enriquecido con moléculas que pueden ser activadas a voluntad con un rayo láser. Al aplicar el láser, el hidrogel se vuelve más blando y permeable precisamente en estos puntos.

Gracias a esto, es posible crear un patrón 3D a través del cual las células pueden pasar más fácilmente que por los demás lugares. Propiciando que las células se muevan a los sitios deseados, se logra que conformen la estructura proyectada.

Ejemplo de creación de patrones en forma de estrella (izquierda), en los que las células pueden crecer (derecha). (Fotos: TU Wien)

En los experimentos, se utilizaron rayos láser para predeterminar ciertas trayectorias en el hidrogel, y efectivamente las células migraron exactamente por esas trayectorias. De este modo, se consiguió producir estructuras celulares en forma de estrella o con otras formas.

El equipo de Ovsianikov y Sayer expone los detalles técnicos de la nueva técnica en la revista académica Scientific Reports, bajo el título “Guiding cell migration in 3D with high-resolution photografting”. (Fuente: NCYT de Amazings)