El investigador en cuestión, Mohammad Izadifar, es un estudiante de doctorado en ingeniería biomédica en la Universidad de Saskatchewan en Canadá, y se ha especializado en tratamientos para enfermedades cardíacas y enfermedades cardíacas. Su avance en bioprintado 3D ha sido hasta ahora probado en animales con resultados positivos.
Investigador de la U de S Mohammad Izadifar
"La investigación de Mohammad es un trabajo pionero", comentó el supervisor de Izadifar, Daniel Chen, quien también es profesor de ingeniería mecánica. "Los resultados preliminares utilizando un modelo animal son prometedores. Este nuevo parche cardíaco tiene potencial para beneficiar a los pacientes humanos en todo el mundo ".
Izadifar dice que su innovador parche de corazón impreso en 3D podría estar listo para su uso en seres humanos (al menos a título de prueba) dentro de los próximos diez años. El objetivo de su investigación es revolucionar los procesos de tratamiento de las enfermedades del corazón.
Cuando una persona tiene un ataque al corazón, el flujo sanguíneo está parcial o totalmente bloqueado a una cierta parte del órgano vital. Si la persona sobrevive al ataque, la parte dañada del corazón todavía no se puede arreglar. En otras palabras, el tejido sano no puede regenerarse naturalmente para recuperar completamente el corazón.
"El problema es que el corazón no puede repararse una vez dañado por un ataque al corazón", explicó Izadifar. "Si el tejido del corazón muere, no volverá".
El parche cardíaco del investigador, sin embargo, podría proporcionar una solución a este problema. Izadifar desarrolló un parche que podría ser montado utilizando materiales biocompatibles y una bioprinter en 3D. El parche, que consiste en una "estructura porosa gelatinosa" y está hecho de un hidrogel a base de algas, está diseñado para disolverse en el corazón del paciente después de su implantación.
El supervisor Daniel Chen (derecha) y Mohammad Izadifar (izquierda)
El parche impreso en 3D está diseñado para albergar células madre y nanopartículas biocompatibles. Estas nanopartículas pueden programarse para enviar señales a los vasos sanguíneos del corazón, promoviendo y estimulando eficazmente el rebrote del tejido cardíaco dañado.
Más específicamente, las nanopartículas del andamio 3D bioprinted instan a las células madre (también en el parche) a transformarse en células del corazón, lo que gradualmente ayuda a regenerar el propio corazón dañado del paciente, incluso ayudando a crear nuevos vasos sanguíneos.
"Con la ayuda de este parche, un paciente sería capaz de regenerar el tejido del corazón de sus propias células. Sería un tratamiento permanente para un ataque al corazón ".
Hasta ahora, Izadifar ha sido capaz de implantar su tecnología de parche cardíaco en ratas de prueba. Para permitir la supervisión de las ratas (el implante es invisible para los sistemas de imágenes médicas), el investigador desarrolló un proceso de imagen no invasivo en colaboración con el sincrono de la Fuente de Luz Canadiense (CLS).
"Con diferentes patrones de impresión 3D, podemos controlar la tenacidad, la conductividad y la alineación celular del parche", explicó. "Con la técnica de imágenes médicas que desarrollé en el CLS, podríamos monitorear el parche cardíaco impreso en 3D durante el proceso de curación".
El proceso de implantación con las ratas, ayudado por su co-supervisor y especialista en neurocirugía Michael Kelly, ya ha mostrado resultados prometedores: las ratas con un parche cardíaco impreso en 3D tenían una tasa de supervivencia del 70 por ciento (en comparación con el 50 por ciento de supervivencia observado para procedimientos quirúrgicos similares).
Actualmente, el investigador está enfocando su trabajo en el estudio de los efectos a largo plazo del parche cardíaco impreso 3D en las ratas. Su investigación está siendo apoyada por los Institutos Canadienses de Investigación en Salud.
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