Producción industrial de piel artificial comenzará en Xi’an

El 20 de febrero se terminó de construir una planta de producción industrial de piel artificial a partir de células madres en la ciudad de Xi’an. Se trata de un gran avance que sitúa a China entre los países a la vanguardia en tecnología.

La producción de piel artificial es una de las grandes tareas del “Proyecto 863” que obtuvo el primer premio de los avances tecnológicos nacionales en 2011.

Según algunas estadísticas, cada año unos 9,75 millones de chinos presentan defectos en la piel, resultado de quemaduras y úlceras, entre otras causas. De ellos más de 3,2 millones necesitan trasplantes de piel. La piel artificial producida a partir de células madres asemeja a la piel humana y se utiliza en trasplantes y otros tratamientos cutáneos. Gracias a ella, el periodo de recuperación es más rápido y no deja cicatrices. Es especialmente útil para pacientes con diabetes y otras enfermedades.

Según el profesor Jin Yan, director del Centro de Investigaciones de Desarrollo de Ingeniería de Tejidos, perteneciente a la Universidad Militar de Medicina Nº4, para la cirugía tradicional se utiliza la piel del mismo paciente, de un donante, de un cadáver o incluso de otras especies. Hoy en día es posible utilizar piel artificial que se coloca sobre la herida y ayuda a la regeneración de la propia piel del paciente.

De acuerdo con algunos informes, la nueva planta tiene planeada una producción anual de cuatro millones de centímetros cuadrados de piel artificial, dos millones de centímetros cuadrados de piel humana acelular y veinte millones de centímetros cuadrados de piel acelular bilaminar selectiva. Luego de la producción, el valor podría alcanzar unos 1.100 millones de yuanes.

Cómo imprimir piel

En la recién realizada reunión anual de American Association for the Advancement of Science, en Washington DC, la palabra clave fue bioimprenta.
Y es que todo apunta a que el próximo paso en la revolución de la imprenta en tercera dimensión serán partes corporales, incluyendo cartílagos, hueso e, incluso, piel.
La imprenta en tercera dimensión es una técnica para fabricar objetos sólidos con aparatos muy parecidos a una impresora de computador.
La construcción se hace línea a línea, y, después, en forma vertical, capa a capa.
Mientras que este enfoque funciona con polímeros y plásticos, las materias primas de la imprenta en tercera dimensión se han estado diversificando significativamente.
Las impresoras han sido cooptados incluso para producir alimentos, experimentos en biología llamados Biotecnología de Garage, y empleados más recientemente para reparar un molde de la escultura El Pensador, de Rodin, que resultó estropeado en un robo fallido.
La idea entonces es utilizar la misma técnica para producir nuevas partes del cuerpo humano.

Impresión de piel

James Yoo, del Instituto de Medicina Regenerativa de la Universidad de Forest Wake, presentó una ponencia de este grupo sobre la impresión de piel de manera directa sobre las heridas de víctimas de quemaduras.
"Lo que nos motivó a empezar este programa, y a desarrollarlo, fueron las guerras de Afganistán e Irak", dijo.
"Hasta un 30% de todas la heridas y accidentes que ocurren en la guerra involucran la piel. Se nos ocurrió que con la bioimprenta podríamos encarar algunos de los desafíos que tienen respecto al cuidado de las quemaduras".
El grupo de Yoo está trabajando en un sistema portátil que puede ser transportado directamente a donde estén las víctimas de quemaduras.
"Lo que es único respecto a este recurso es que tiene un sistema de escáner que puede identificar la extensión y la profundidad de la herida, ya que cada herida es diferente", anotó.
Luego, agregó, "ese escán es transformado en imágenes digitales de tercera dimensión; eso determina cuántas capas de células se necesitan para restaurar la configuración normal del tejido herido".

Como se fabrica una oreja

Hos Lipson, director del Laboratorio de Síntesis Computacional, de la Universidad de Cornell, llevó un impresor de tercera dimensión a la conferencia, con el objetivo de demostrar cómo Fab@Home, un proyecto ya conocido, se está diversificando hacia la biomprenta... creando una oreja.
La máquina comienza con un archivo de computador con las coordinadas en tercera dimensión del escán de una oreja real.
Para la demostración, las células reales que el grupo usaría normalmente fueron reemplazadas con gelatina de silicona para bioimprimir la forma.
El equipo también ha publicado sus resultados de reparaciones mediante bioimpresión de huesos de animal que estaban maltratados.
Sin embargo, el método todavía está en pañales y aún hay grandes obstáculos entre los actuales esfuerzos del grupo y un futuro en el que las partes del cuerpo lesionadas sean reparadas digitalmente en el sitio mismo, o simplemente reemplasadas por nuevas impresas.

Problemas por solucionar

"Algunos tejidos son más fáciles de manejar que otros", dijo el profesor Lipson. "Nosotros y nuestros colegas hemos empezado con cartílago; es amorfo, no tiene mucha estructura interna ni vascularización. Ése es el nivel de entrada para empezar.
"Esto ha sido bastante exitoso en modelos animales y sería la primera cosa que se vería en la realidad. Desde ahí, subiremos hacia la complejidad del tejido, siguiendo a hueso o tal vez hígado".
Otra preocupación es que los tejidos bioimpresos no son fáciles de conectar a la cosa real.
"Una de las ventajas de utilizar imprenta computarizada es que se puede crear una contrucción de tejido de una manera más precisa que cuando uno trata de construir algo de manera manual", explicó Yahoo.
"Pero, ¿cómo podemos crear y conectar esos tejidos producidos fuera del cuerpo? Cualquier cosa que uno ponga en el cuerpo tiene que estar conectado con los vasos capilares, el torrente sanguíneo y el oxígeno. Ése es uno de los desafíos que enfrentamos con los tejidos mayores".
Cualesquiera que sean los retos que aguarden en el futuro, el profesor Lipson le dijo a la BBC que creía que la bioimprenta los sortearía con éxito hasta transformarse en una técnica standard.
"Si tuviera que hacer un pronóstico, diría que en 20 años más esta tecnología será de un uso cotidiano", pronosticó Yoo.

BBC Mundo

Crean piel artificial con sentido del tacto

BBC Mundo

Uno de los mayores desafíos de la ingeniería ha sido poder reproducir el sentido del tacto, pero ahora científicos en Estados Unidos lograron desarrollar un material con sensibilidad táctil.

Se trata de una piel electrónica o e-skin creada con cables semiconductores nanométricos que pueden recrear la percepción del tacto.
Tal como expresan los investigadores en la revista Nature Materials, el material puede sentir presión con la misma sensibilidad de la piel humana.
Eventualmente, agregan, esta tecnología podría aplicarse en áreas como la robótica, para robots que "tocan y sienten", y en prótesis capaces de restaurar el sentido del tacto a pacientes amputados.
"La idea es contar con un material que funciona como la piel humana, lo que significa incorporar la capacidad de sentir y tocar objetos", comenta el profesor Ali Javey, quien dirigió la investigación de la Universidad de California, en Berkeley.

Sentido del tacto

La novedosa piel está fabricada con semiconductores nanométricos de cristal que pueden ser integrados a una variedad de materiales, como plástico, papel o vidrio, para formar capas muy delgadas y flexibles.
Los científicos crearon el material colocando los semiconductores microscópicos en una matriz de píxeles que recubrieron con una delgada capa de caucho sensible a la presión.
Cada píxel contiene un transistor formado de cientos de cables semiconductores por los cuales pasa una corriente eléctrica que depende de la presión ejercida sobre la capa de caucho.
Según los científicos, la e-skin puede detectar presión de 0 a 15 kilopascales (una cantidad comparable a la fuerza utilizada en actividades diarias como apretar una tecla mecanográfica o sostener un objeto).
Hasta ahora, las investigaciones de piel artificial se han centrado en el uso de materiales orgánicos, porque estos son flexibles y pueden ser procesados con facilidad.
La nueva e-skin es totalmente inorgánica, lo cual ofrece más ventajas que los materiales orgánicos.
"El problema es que los materiales orgánicos son malos semiconductores, así que los circuitos de los aparatos electrónicos que se hacen con ellos requieren altos voltajes para operar", afirma el profesor Javey.
"Por otro lado, los materiales inorgánicos, como el cristal de silicio, tienen propiedades eléctricas excelentes y pueden operar con baja potencia".
"También son más estables químicamente", agrega.
Su mayor desventaja, sin embargo, es que son poco flexibles y se fracturan fácilmente. Pero los investigadores lograron superar este problema utilizando cables microscópicos de silicio que pueden ser altamente flexibles.

Manipulación frágil

Los científicos creen que una de las principales aplicaciones de esta tecnología es la robótica, ya que podría superar uno de los mayores problemas que enfrentan actualmente los robots: la manipulación de objetos.
Hasta ahora, los ingenieros no han logrado adaptar la cantidad de fuerza que un robot debe ejercer para sostener una amplia variedad de objetos, tanto frágiles como pesados.
"Los seres humanos por lo general sabemos cómo sostener un huevo sin romperlo", dice Ali Javey.
"Si deseamos algún día construir un robot que pueda descargar la lavadora de platos, por ejemplo, debemos asegurarnos de que en el proceso no rompa las copas de vino".
"Pero también queremos que ese robot sea capaz de agarrar la olla con la sopa sin derramarla", añade el científico.
Además se espera que algún día la tecnología pueda ser utilizada para restaurar el sentido del tacto a pacientes con amputaciones.
Aunque esto, afirman los científicos, requerirá muchas más investigaciones para lograr la integración de los sensores electrónicos con el sistema nervioso humano.
Tal como le dijo a la BBC el profesor John Boland, del Centro CRANN de Nanociencia en Irlanda, el estudio "es un avance muy importante".
"En principio, no sólo podría devolverles a las personas el sentido del tacto, sino que además, a más corto plazo, puede tener aplicaciones como el desarrollo de herramientas sensibles al tacto".
"Si pensamos que una herramienta puede ser similar a una prótesis, como la extensión de una extremidad de una persona, con esta tecnología se podrían crear herramientas de precisión sensibles al tacto, por ejemplo, para operaciones quirúrgicas que serían mínimamente invasivas para el paciente", expresa el experto.
"Si logramos colocar este material sensible al tacto en instrumentos quirúrgicos, los cirujanos contarían con una herramienta muy poderosa para operar dentro del organismo humano con mucha más precisión".
El profesor Boland agrega que "quizás el aspecto más sobresaliente de este estudio es la forma en la que ha demostrado que es posible explotar las tecnologías de procesamiento ya establecidas para crear soluciones innovadoras de bajo costo para problemas técnicos importantes".

Un estudio de la universidad de Baltimore explica la ausencia de pelo en nuestra piel

Fuente: 20minutos.

El calor podría explicar por qué nuestra especie carece prácticamente de vello en la piel, señalan los resultados de un estudio realizado por científicos de la Universidad de Baltimore, según informa Tendencias 21.

Aunque hay personas más velludas que otras, lo cierto es que el ser humano carece de la cantidad de pelo que tienen otras especies animales. La causa podría estar en que nuestros antepasados vivieron originalmente en un sitio muy cálido.

Ese sitio sería África oriental, que ha tenido un clima cálido en los últimos cuatro millones de años, según se desprende de la investigación. En ella, los científicos analizaron datos de muestras de suelo de Turkana, una región de Kenia y Etiopía que contiene multitud de restos fósiles de nuestros ancestros humanos y pre-humanos.

Estas muestras demostraron que la temperatura en Turkana se ha mantenido en alrededor de 30 grados centígrados en los últimos cuatro millones de años, lo que habría propiciado la desaparición del vello de sus habitantes como medio de regulación de la temperatura del cuerpo.

Crean piel para víctimas de quemaduras

Fuente: BBC Mundo.

Se trata de un órgano cultivado en el laboratorio totalmente funcional y de grosor completo que podría transformar la vida de las personas que sufrieron quemaduras.
Tal como señalan los científicos de Sydney Burns Foundation (Fundación de Quemaduras de Sidney) de la Escuela de Medicina de la Universidad de Sidney, se espera que la nueva piel pueda ofrecer a los pacientes mayor movimiento y sensibilidad que los injertos que se utilizan actualmente para estas lesiones.
Estos injertos sólo reparan la capa superior de la piel y por lo tanto no pueden estirarse, ni pueden contener vello o sudor.
Según los investigadores, la nueva piel que está siendo desarrollada podría sustituir a todas las capas de la piel lesionada y restaurar todas las funciones del órgano.
"La idea es crear una estructura parecida a una esponja -llamada andamio- similar a la que se encuentra en la capa más profunda de la piel humana" explicó a la BBC el profesor Peter Maitz, quien dirige el estudio.
"En esta estructura colocaríamos las propias células del paciente para cultivar la nueva piel y una vez que se complete el verdadero desafío será lograr que esta estructura sea aceptada por el organismo".
"Este es el "Santo Grial" de la bioingeniería, desarrollar cualquier trozo de tejido o cualquier sistema orgánico y lograr que sea aceptado por el receptor", expresa el científico.

Injertos funcionales

Las técnicas de trasplante de piel han avanzado mucho en años recientes, sin embargo las quemaduras de grosor completo (o de tercer grado, en las que se dañan todas las capas de la piel) hasta ahora no pueden repararse totalmente.
Dependiendo de su profundidad y severidad, las lesiones por quemadura se cubren con injertos de piel, ya sea de grosor completo o parcial.
Esos injertos se obtienen por lo general de alguna otra parte del cuerpo del paciente. Asimismo, se puede llevar a cabo una biopsia de piel del paciente para cultivar capas de su propia piel en el laboratorio.
Pero con estos cultivos sólo se puede obtener la epidermis -la capa superior de la piel- que contiene muy pocas de las funciones vitales del órgano que son importantes para el resto del organismo.
Cuando una quemadura destruye la dermis -la capa más profunda de la piel- también destruye el tejido que contiene nervios, vasos sanguíneos, glándulas sudoríparas y folículos capilares.
Hasta ahora la ciencia no ha logrado encontrar una forma de recrear las estructuras que pueden restaurar todas estas funciones de la piel, que incluyen el control de la temperatura, la sudoración, el sentido del tacto, placer y dolor y la corriente del flujo sanguíneo.
Los injertos que se utilizan actualmente con las víctimas de quemaduras sólo han logrado simular algunas de estas propiedades de la dermis.

Calidad de vida

Tal como explica el profesor Maitz, la nueva piel podría superar todos estos obstáculos.
Los científicos australianos están colaborando con otros equipos en el mundo y esperan próximamente poder probar el nuevo órgano.
Según el profesor Peter Haertsch, quien también colabora en la investigación, contar con una piel de reemplazo de grosor completo sería un enorme avance.
"A través de los años hemos logrado que muchos pacientes sobrevivan. Pero lo que no se ha logrado es avanzar en la calidad de vida que se puede ofrecer a esos pacientes."
"Y la única forma de lograrlo es poder reemplazar su piel quemada con algo similar a su propia piel. Para ello necesitamos dedicar mucho dinero para la investigación de lo que yo llamo "equivalentes de la piel viva"" expresa el científico.
Todavía faltan más investigaciones para que la nueva piel pueda estar ampliamente disponible, pero los científicos esperan comenzar las pruebas de la piel de reemplazo en ratones y cerdos en los próximos 12 meses.
Si los resultados son exitosos, se espera que el nuevo órgano comience a probarse en pacientes humanos en los próximos tres años.

Logran células madre que regeneran la piel

Fuente: Publico.

Implantar a las personas con quemaduras graves piel generada artificialmente en laboratorio, a partir de células madre embrionarias de un donante, está más cerca ahora de ser una realidad. Un estudio publicado hoy en The Lancet define un método para conseguir diferenciar células troncales embrionarias en células dermatológicas (queratinocitos) y, además, lograr que estas generen nuevas células del mismo tipo.

Esta última aportación la ha logrado un equipo español del CIEMAT y el Centro de Investigación en Red de Enfermedades Raras (CIBER-ER). Uno de los autores del trabajo, el investigador Fernando Larcher, explicó a este diario que la capacidad regenerativa demostrada por su equipo es la principal característica diferencial del experimento con respecto a otros anteriores. "Lo hemos hecho de forma muy rigurosa, definiendo los protocolos y cócteles necesarios para conseguir el tejido buscado", explicó este especialista. "Se trata, además, de un procedimiento que se puede estandarizar", añadió.

Consecuencias prácticas

Según comenta el investigador, el procedimiento podría tener dos implicaciones prácticas si se consiguiera trasladar a humanos.

Por una parte, se lograría piel regenerada para grandes quemados y, por otra, la regeneración de queratinocitos para afectados por ciertas enfermedades la mayoría, englobadas en la categoría de raras que implican la pérdida de las células madre adultas de la piel encargadas de regenerar esta a lo largo de los años. Una de estas dolencias es la epidermolisis bullosa, que se caracteriza porque la piel deja de regenerarse y el paciente termina perdiéndola.

Pero los autores son realistas y consideran que aún faltan muchos estudios para que este avance implique una alternativa terapéutica para humanos. Aunque es una hipótesis viable en teoría, quedan incógnitas por resolver. Según Larcher, existe la posibilidad de que estas células diferenciadas generen tumores, "algo que no ha pasado en ratones", pero que no se puede descartar todavía en humanos.

Por otra parte, se desconoce la respuesta inmunológica del organismo receptor a la piel generada a partir de células madre embrionarias. "Podría ser inmunológicamente inerte o no", subraya el científico.

Antes de que la piel desarrollada a partir de queratinocitos provenientes de células madre pueda llegar a ser una opción real para humanos, Larcher considera que habría que hacer "estudios en grandes animales, posiblemente cerdos".

De cualquier manera, incluso en el caso de que ya se pudiera hacer en humanos, los autores consideran una solución provisional el injerto de este tipo de piel. En la actualidad, un gran quemado puede recibir injertos de su propia piel expandida en el laboratorio a partir de una biopsia de una célula sana, un proceso que lleva un tiempo.

Una empresa valenciana desarrolla un calcetín que regenera y cicatriza la piel

Fuente: informacion.es.

Todas estas propiedades, fruto de un complejo proceso de I+D realizado por la empresa y ese instituto tecnológico, están determinadas tanto por la fibras utilizadas como por la estructura y diseño del calcetín ya que se ha tenido en cuenta la anatomía del pie a la hora de definirlo.

El calcetín, testado y presentado internacionalmente en la feria para empresas dedicadas a la fabricación y venta de artículos deportivos, ISPO WINTER 09 (Munich), se diferencia del resto por incorporar varias bandas ajustables que permiten mejor adaptabilidad al pie y mayor confort. Además no tiene costuras por lo que evita rozaduras con heridas.

Según han informado hoy responsables de AITEX, otra de las características de este calcetín es su capacidad de regular la temperatura corporal al permitir la entrada de aire del exterior, ayuda a su salida evitando así, la sudoración y el olor del pie.

Ese calcetín está constituido por cuatro tipos de fibras: Chitosán, Thermocool, Polyamide (nylon Ion Silver) y Lycra.

El chitosan es un polímero que se obtiene de la naturaleza, sobre todo de la quitina presente en el esqueleto exterior (caparazón) de animales invertebrados como moluscos o crustáceos. El hecho de ser 100% natural confiere a las fibras compuestas con este material una total biodegradabilidad y reciclabilidad.

Thermocool es un hilo compuesto por 50% de fibra multicanal, lo que le proporciona un efecto de disipación y evaporación del sudor, y un 50% de fibra hueca, que dota de un efecto termorregulador.

Las mismas fuentes han concretado que la poliamida (Ion Silver), en este caso contiene partículas de plata de manera inherente a su constitución proporcionando al tejido propiedades antifúngicas, antibacterianas, evitando exceso de olor, y son un excelente evacuador del calor.

Las fibras de quitina poseen una gran cantidad de propiedades que ayudan al tratamiento de pieles delicadas. Entre estas características diferenciadoras destacan la capacidad de coagulación y regeneración de tejido blando. Además de esta regeneración celular, destacan otras propiedades tales como activador corporal que acelera la cura de heridas o ampollas, gran capacidad de absorción y efecto antimicrobiano.

Estas fibras de quitina combinadas con otras fibras, Termo Cool, por un lado e IonSiver, que contienen iones de plata, proporcionan al calcetín nuevas propiedades, entre las que destacan las siguientes: poder cicatrizante; evitan que el calcetín se adhiera las heridas; eliminación del olor por su efecto bactericida y fungicida; evitando infecciones por su poder antimicrobiano. Además contrarrestan el exceso de sudoración evitan la irritación de la piel y regulan la temperatura.