Nanoestructuras 3D con células vivas.

"Hacer crecer células en una superficie plana es fácil, pero estos cultivos celulares a menudo se comportan de manera diferente a los tejidos reales en tres dimensiones", dice el Dr. Aleksandr Ovsianikov (Institute of Materials Science and Technology), galardonado con la Beca del Consejo Europeo de Investigación de aproximadamente 1,5 millones de euros. Con su equipo interdisciplinario de investigadores, en Universidad Tecnológica de Viena, Ovsianikov desarrolló tecnologías especiales para crear con precisión estructuras tridimensionales a escala nanométrica. Utiliza un sistema láser para iniciar la generarción de intrincadas estructuras y rodear a las células vivas por una matriz polimérica extracelular.

Al principio, las células se suspenden en un medio acuoso. Para hacer el ambiente celular se agregan moléculas capaces de reaccionar cuando un haz del láser le produce la ruptura de los enlaces dobles en los lugares exactos originando una reacción química en cadena conducente a la formación de un polímero en los intersticios entre las células creando un íntimo y sólido andamiaje (matriz 3D). De esta manera se puede construir una estructura de hidrogel similar a la matriz extracelular presente alrededor de nuestras propias células en el tejido vivo.

La aplicación a células madre es un campo particularmente interesante de la tecnología propuesta. Las células madre pueden convertirse en diferentes tipos de tejido dependiendo de su entorno. En un entorno duro tienden a convertirse en células óseas, sobre un entorno blando pueden convertirse en neuronas. La rigidez de la matriz polimérica puede ser ajustada nanométricamente de forma de crear los diferentes tipos de tejidos.

Una contribución significativa de la nanobiotecnología a la ingeniería de tejidos.

Fuente bibliográfica:
-Engineering 3D cell-culture matrices: multiphoton processing technologies for biological & tissue engineering applications. Ovsianikov A, Mironov V, Stampfl J, Liska R, Expert Rev Med Dev 2012, 9 (6) 613-633.

-Selective functionalization of 3D matrices via multi-photon grafting and subsequent click chemistry.Ovsianikov A, Zhiquan L, Torgersen J, Stampfl J, Liska R. Adv. Funct. Mater. 2012, 22 (16) 3429-3433.