How to 3D print human tissue - Taneka Jones

Translator: David Alvar Reviewer: Servizo de Normalización Lingüística

There are currently hundreds of thousands of people on transplant lists,

Actualmente, hai centos de miles de persoas nas listas de transplante

waiting for critical organs like kidneys, hearts, and livers

esperando por órganos vitais como riles, corazóns e fígados

that could save their lives.

que poderían salvarlles a vida.

Unfortunately,

Por desgraza,

there aren’t nearly enough donor organs available to fill that demand.

non hai suficientes doantes de órganos dispoñibles para cubrir esa demanda.

What if instead of waiting,

E se, en lugar de ter que esperar,

we could create brand-new, customized organs from scratch?

puidésemos crear órganos novos e personalizados dende cero?

That’s the idea behind bioprinting,

Esa é a idea detrás da bioimpresión,

a branch of regenerative medicine currently under development.

unha rama da medicina rexenerativa que se está a desenvolver na actualidade.

We’re not able to print complex organs just yet,

Aínda non podemos imprimir órganos complexos,

but simpler tissues including blood vessels and tubes

pero os tecidos máis simples, incluíndo vasos sanguíneos e tubos

responsible for nutrient and waste exchange

responsables do intercambio de nutrientes e residuos,

are already in our grasp.

xa están ao noso alcance.

Bioprinting is a biological cousin of 3-D printing,

A bioimpresión é a curmá biolóxica da impresión 3D,

a technique that deposits layers of material on top of each other

unha técnica que deposita capas de material unhas sobre outras

to construct a three-dimensional object one slice at a time.

para construír obxectos tridimensionais de rebanda en rebanda.

Instead of starting with metal, plastic, or ceramic,

En lugar de empregar metal, plástico ou cerámica,

a 3-D printer for organs and tissues uses bioink:

unha impresora 3D para órganos e tecidos usa biotinta:

a printable material that contains living cells.

un material para imprimir que contén células vivas.

The bulk of many bioinks are water-rich molecules called hydrogels.

A maior parte das biotintas son moléculas ricas en auga chamadas hidroxeles.

Mixed into those are millions of living cells

Mesturadas entre elas aparecen millóns de células vivas

as well as various chemicals that encourage cells to communicate and grow.

xunto con diversos compostos químicos

que permiten que as células medren e se comuniquen.

Some bioinks include a single type of cell,

Algunhas biotintas conteñen un único tipo de célula,

while others combine several different kinds to produce more complex structures.

mentres outras combinan varios tipos diferentes

para producir estruturas máis complexas.

Let’s say you want to print a meniscus,

Digamos que queremos imprimir un menisco,

which is a piece of cartilage in the knee

que é un anaco de cartilaxe do xeonllo

that keeps the shinbone and thighbone from grinding against each other.

que impide que a tibia e o fémur rocen un contra o outro.

It’s made up of cells called chondrocytes,

Está feito dunhas células chamadas condrocitos,

and you’ll need a healthy supply of them for your bioink.

e necesitariamos unha subministración sa para a nosa biotinta.

These cells can come from donors whose cell lines are replicated in a lab.

Estas células poden vir de doantes

cuxas liñas celulares se replican en laboratorios

Or they might originate from a patient’s own tissue

ou pódense obter do propio tecido do paciente

to create a personalized meniscus less likely to be rejected by their body.

para crear un menisco personalizado

e con menor probabilidade de que o rexeite polo corpo.

There are several printing techniques,

Hai técnicas de impresión diferentes,

and the most popular is extrusion-based bioprinting.

e a máis popular é a bioimpresión baseada en extrusión.

In this, bioink gets loaded into a printing chamber

Nesta técnica, a biotinta cárgase nunha cámara de impresión

and pushed through a round nozzle attached to a printhead.

e impúlsase a través dunha boquilla redonda suxeita ao cabezal de impresión.

It emerges from a nozzle that’s rarely wider than 400 microns in diameter,

Sae pola boquilla, que rara vez ten máis de 400 micrómetros de diámetro,

and can produce a continuous filament

e pode producir un filamento continuo

roughly the thickness of a human fingernail.

dun espesor similar ao dunha unlla humana.

A computerized image or file guides the placement of the strands,

Un arquivo ou imaxe computarizada guía o posicionamento destas fibras,

either onto a flat surface or into a liquid bath

ben sobre unha superficie lisa ou nun baño líquido

that’ll help hold the structure in place until it stabilizes.

que axuda a que a estrutura se manteña no seu sitio ata que se estabilice.

These printers are fast, producing the meniscus in about half an hour,

Estas impresoras son rápidas e producen o menisco nunha media hora,

one thin strand at a time.

filamento a filamento.

After printing, some bioinks will stiffen immediately;

Despois de imprimir, algunhas biotintas endurécense de inmediato;

others need UV light or an additional chemical or physical process

pero outras necesitan luz UV ou procesos físicos ou químicos adicionais

to stabilize the structure.

para estabilizar a estrutura.

If the printing process is successful,

Se o proceso de impresión sae ben,

the cells in the synthetic tissue

as células do tecido sintético

will begin to behave the same way cells do in real tissue:

comezarán a comportarse igual que o farían as células dun tecido real:

signaling to each other, exchanging nutrients, and multiplying.

comunicaranse, intercambiarán nutrientes e multiplicaranse.

We can already print relatively simple structures like this meniscus.

Xa podemos imprimir estruturas relativamente sinxelas como este menisco.

Bioprinted bladders have also been successfully implanted,

Tamén se fixeron xa implantes de vexigas bioimpresas

and printed tissue has promoted facial nerve regeneration in rats.

e se promoveu a rexeneración de nervios faciais en ratas usando tecido impreso.

Researchers have created lung tissue, skin, and cartilage,

Os investigadores xa crearon tecido de pulmón, pel e cartilaxe,

as well as miniature, semi-functional versions of kidneys, livers, and hearts.

ademais de versións en miniatura e semifuncionais

de riles, fígados e corazóns.

However, replicating the complex biochemical environment

Porén, replicar o complexo entorno bioquímico

of a major organ is a steep challenge.

dos órganos principais é un gran reto.

Extrusion-based bioprinting may destroy

A bioimpresión baseada en extrusión pode destruír

a significant percentage of cells in the ink if the nozzle is too small,

unha porcentaxe significativa das células na tinta se a boquilla é demasiado pequena

or if the printing pressure is too high.

ou se a presión de impresión é demasiado elevada.

One of the most formidable challenges

Un dos retos máis formidables

is how to supply oxygen and nutrients to all the cells in a full-size organ.

é como proporcionarlles osíxeno e nutrientes

a todas as células dun órgano de tamaño real.

That’s why the greatest successes so far

Por esta razón, os maiores éxitos ata o momento

have been with structures that are flat or hollow—

déronse en estruturas que son planas ou ocas,

and why researchers are busy developing ways

e por iso os investigadores están buscando formas

to incorporate blood vessels into bioprinted tissue.

de incorporar vasos sanguíneos nos tecidos bioimpresos.

There’s tremendous potential to use bioprinting

A bioimpresión ten un potencial tremendo

to save lives and advance our understanding

para salvar vidas e permitirnos aprender

of how our organs function in the first place.

como funcionan os nosos órganos.

And the technology opens up a dizzying array of possibilities,

E esta tecnoloxía abre un número vertixinoso de novas posibilidades,

such as printing tissues with embedded electronics.

como imprimir tecidos con compoñentes electrónicos incorporados.

Could we one day engineer organs that exceed current human capability,

Poderemos algún día imprimir órganos que superen as capacidades dos humanos

or give ourselves features like unburnable skin?

ou que nos proporcionen características como unha pel que non se poida queimar?

How long might we extend human life by printing and replacing our organs?

Canto podemos alongar a vida humana

imprimindo e substituíndo os nosos órganos?

And exactly who—and what—

E, exactamente, quen, ou que,

will have access to this technology and its incredible output?

terá acceso a esta tecnoloxía e ás súas incribles posibilidades?