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En el proceso de fabricación de organoides, la tecnología de bioimpresión no sólo facilita la creación y el mantenimiento de formas y estructuras biológicas complejas en 3D, sino que también permite la estandarización y el control de calidad durante la producción. Y la adición de inteligencia artificial, que puede validar el potencial del producto en el proceso de fabricación, permite proporcionar una fuente de células para el organoide más estandarizada en términos de viabilidad, función, etc. En otras palabras, se espera que la bioimpresión combinada con la inteligencia artificial permita realizar diagnósticos en tiempo real de los organoides y, en última instancia, obtener modelos in vitro homogeneizados de alta calidad.
El profesor Hyungseok Lee, del Departamento de Ingeniería Mecánica y Biomédica de la Universidad Nacional de Kangwon, expuso su opinión sobre el futuro desarrollo de la fabricación de organoides el 6 de marzo en Cyborg and Bionic Systems.
Los organoides con capacidad de autoorganización y ensamblaje tienen amplias perspectivas de investigación y aplicación. Además de la simulación más básica del desarrollo de órganos humanos que no puede estudiarse en modelos animales, los organoides también pueden reproducir patologías humanas en lugar de animales para completar la investigación. Además, debido a la cómoda personalización de las fuentes celulares, los organoides también podrían utilizarse como «sustitutos» de pacientes clínicos para predecir personalmente los mejores agentes terapéuticos.
Sin embargo, un organoide tan utilizado se enfrenta a la dificultad de estandarizar su producción. Debido a las diferencias en el experimentador, las condiciones de cultivo y las condiciones celulares, el organoide, aunque permite modelizar la enfermedad, no puede mostrar propiedades estrictamente consistentes para su aplicación en el cribado de nuevos fármacos, especialmente en el proceso de cuantificación. Además, mantener todos los nutrientes, factores de crecimiento y metabolitos en equilibrio constante es un reto técnico durante el crecimiento del organoide, lo que también puede causar discrepancias con el tejido diana real.
La bioimpresión, especialmente la bioimpresión por extrusión, permite la fabricación estandarizada de componentes organoides con una composición y estructura celular compleja, controlando la calidad y minimizando la intervención humana. Además, la tecnología de bioimpresión también podría facilitar la automatización de los procesos de fabricación. La alta resolución es fundamental para la bioimpresión de organoides, con lo que se espera realizar la fabricación de organoides vascularizados con red de perfusión y superar la limitación del transporte pasivo de sustancias.
La inteligencia artificial está acaparando actualmente la atención por su capacidad para supervisar y controlar la calidad del objeto final que se explota. El proceso de bioimpresión que incorpora para crear organoides monitoriza en tiempo real el estado de las células y las estructuras impresas, proporcionando retroalimentación para una impresión fina que garantice la resolución. Este tipo de fabricación de órganos abre perspectivas de futuro para la modelización de enfermedades complejas y el ensayo combinatorio de nuevos fármacos.
Abril 15/2023 (EurekaAlert!) – Tomado de News Releases. Copyright 2023 by the American Association for the Advancement of Science (AAAS).
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