Científicos presentan un nuevo paradigma de trasplante celular con microrobots de andamio
Se espera que el avance mejore la eficiencia del tratamiento de los trastornos neuronales degenerativos como el Alzheimer, mediante la entrega precisa y segura a un lugar deseado.
Los científicos desarrollaron un microrobot que puede trasplantar con precisión células madre en diversos entornos in vivo e in vitro. Se espera que mejore la eficiencia del tratamiento de los trastornos neuronales degenerativos como el Alzheimer, mediante la entrega precisa y segura a un lugar deseado.
El equipo de investigación de DGIST tuvo éxito en el desarrollo de la entrega de células madre de un microrobot de andamio que puede entregar células a un tejido corporal específico. Se espera que este logro de la investigación mejore la seguridad y la eficacia del tratamiento de los trastornos neuronales degenerativos, ya que puede trasplantar con precisión la cantidad exacta de células de tratamiento basadas en células madre a los tejidos y órganos del cuerpo humano.
La DGIST anunció recientemente que el equipo del profesor Hongsoo Choi en el Departamento de Ingeniería Robótica desarrolló un 'microrobot de andamio para la entrega y el trasplante de células madre', que puede mejorar aún más la eficacia de tratamiento existente de las células madre. Se llevó a cabo una investigación internacional conjunta con el Investigador Principal Jin-young Kim en el Centro de Investigación Microrobot DGIST-ETH, el Profesor Seong-Woon Yu y el equipo del Profesor Cheil Moon en el Departamento de Cerebro y Ciencias Cognitivas, el equipo del Profesor Sung Won Kim en Seúl.
El tratamiento con células madre ha estado tomando protagonismo como una técnica médica regenerativa para el tratamiento de un trastorno intratable, pero no puede trasplantar la cantidad exacta de células madre a las áreas objetivo que necesitan tratamiento en el interior del cuerpo o que pueden conllevar un riesgo de inyección. Se ha señalado especialmente que la eficiencia y seguridad del tratamiento son bajas debido a la gran pérdida durante el suministro in vivo de células madre y un alto costo del tratamiento.
Para superar dicha limitación, el equipo de investigación de DGIST ideó un microrobot de andamio en un tipo esférico y helicoidal a través de la litografía láser 3D. El mayor logro de este estudio es que minimiza la pérdida de células en el cuerpo a través de un método de control inalámbrico que utiliza un campo magnético externo mientras transplanta células madre de manera rápida y precisa al mismo tiempo.
Lo que es digno de mención es que, si bien las investigaciones existentes probaron los microrobots en un entorno externo estático y no fisiológico, esta investigación cultivó una célula madre neural del hipocampo en un microrobot por primera vez en el mundo. Dividieron la célula en células específicas como astrocyte4, Oligodendrocyte5 y neuron6 y lograron entregarlas y trasplantarlas con precisión en el objetivo.
Para obtener este logro, el equipo de investigación mostró la transferencia celular y el proceso de trasplante utilizando el microrobot dentro de Body-on-a-chip (BOC), un sistema de cultivo de células microfluídicas que replicaba un entorno fisiológico in vivo. También extrajeron el cerebro de una rata e inyectaron el microrobot en la arteria carótida interna, y lo transfirieron a la arteria cerebral anterior y la arteria cerebral media utilizando el campo magnético externo. Un aspecto destacado de esta investigación conjunta es que cultivaron el 'hNTSCs10' proporcionado por el equipo del profesor Sung Won Kim en el Hospital de la Universidad Católica St. Mary's en el microrobot en 3D para un experimento exitoso.
El profesor Hongsoo Choi, del Departamento de Ingeniería Robótica, dijo: "A través de esta investigación, esperamos aumentar la eficiencia del tratamiento y la tasa de éxito para el Alzheimer y las enfermedades neuronales centrales, que no se pueden abordar a través del método existente de tratamiento con células madre. En la investigación con hospitales y compañías relacionadas, haremos todo lo posible para desarrollar un sistema de tratamiento preciso basado en microrobot que pueda usarse en el hospital real y en los sitios clínicos. @mundiario
