Un equipo de la Universidad de Washington ha presentado STOMP, un dispositivo microfluídico impreso en 3D del tamaño de una uña, diseñado para modelar tejidos humanos complejos con un nivel de detalle sin precedentes. Esta plataforma compacta representa un avance significativo en el desarrollo de modelos tridimensionales biomédicos, abriendo la puerta a nuevas posibilidades en investigación, medicina regenerativa y diseño de fármacos.
Ingeniería de tejidos en alta definición
STOMP (Suspended Tissue Open Microfluidic Patterning) utiliza principios de fluídica capilar para posicionar células dentro de estructuras personalizadas en hidrogel. A diferencia de sistemas tradicionales que trabajan con un solo tipo celular por experimento, esta tecnología permite patronar múltiples tipos celulares en una sola muestra, simulando regiones específicas de tejido sano y enfermo dentro de un mismo entorno tridimensional.
Esta capacidad es crucial para estudiar enfermedades como la fibrosis cardíaca, el cáncer o trastornos musculoesqueléticos, donde la heterogeneidad celular es un factor clave.
Diseño modular y precisión biomimética
STOMP funciona como una especie de "molde de gelatina biomédica", pero con una ingeniería milimétrica. Las geometrías del canal microfluídico están optimizadas para distribuir células y matrices con extrema precisión, permitiendo la creación de gradientes celulares o interfaces entre tejidos, como las que se encuentran en ligamentos o zonas de transición músculo-hueso.
En pruebas experimentales, el equipo logró:
1. Recrear el ligamento periodontal, una estructura compleja que conecta el diente con el hueso mandibular.
2. Simular tejido cardíaco funcional, comparando patrones de contracción entre modelos sanos y enfermos con una fidelidad que valida su uso en el estudio de enfermedades cardiovasculares.
Biocompatibilidad, versatilidad y eficiencia operativa
Una innovación clave de STOMP es su estructura desmontable fabricada con hidrogel degradable, que permite retirar el marco sin comprometer la integridad del tejido. Esto facilita el uso de herramientas de análisis de alta resolución como la microscopía confocal, secuenciación o estudios farmacodinámicos en tiempo real.
Además, al no requerir maquinaria compleja y estar basado en procesos físicos naturales, STOMP es altamente escalable y accesible para laboratorios con recursos limitados.
Aplicaciones en medicina personalizada y terapias avanzadas
Gracias a su arquitectura modular, STOMP puede adaptarse para generar modelos de enfermedades a partir de células madre o células del propio paciente, lo que lo convierte en una herramienta de alto valor para ensayos clínicos personalizados, investigación en biología del desarrollo y plataformas de screening farmacológico sin uso de animales.
“Este sistema permite estudiar interacciones celulares en entornos tridimensionales realistas, con un control espacial que antes solo era posible en simulaciones digitales”,
explicó Ashleigh B. Theberge, del Departamento de Química de la Universidad de Washington.
Una nueva frontera para la biotecnología
STOMP es un ejemplo claro de cómo la convergencia entre impresión 3D, microfluídica y ciencia de materiales puede transformar radicalmente la forma en que se estudian y diseñan tejidos humanos. Su impacto podría ir desde la ingeniería de órganos hasta el desarrollo de terapias regenerativas y dispositivos biomédicos de nueva generación.
En un campo donde reproducir la complejidad del cuerpo humano ha sido siempre un desafío técnico, STOMP ofrece una solución elegante, económica y poderosa.
