Esta biotinta del MIT se fabrica con bacterias de tu intestino y puede liberar fármacos contra el cáncer o eliminar toxinas del medio ambiente

Biotinta

 Nature Communications

  • Una tinta viva fabricada con células bacterianas diseñadas se puede imprimir en 3D formando estructuras que liberan medicamentos contra el cáncer o capturan toxinas del medio ambiente.
  • Este gel microbiano es el primero fabricado completamente a partir de proteínas producidas por células de la bacteria E. coli, sin la adición de otros polímeros.
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Las biotintas contienen células vivas, un material estructural y factores de crecimiento: sus utilidades abarcan desde imprimir piezas en 3D dentro del organismo humano a la creación de órganos y tejidos como el cartílago.

Desde el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han logrado otra proeza: fabricar una tinta viva con células de la bacteria E. coli, la cual puede imprimirse en 3D en estructuras que liberan medicamentos contra el cáncer o capturan toxinas del medio ambiente.

La principal novedad con respecto a otras tintas impresas en 3D es que este gel microbiano es el primero fabricado completamente a partir de proteínas producidas por células bacterianas, sin precisar la adición de otros polímeros.

"Es la primera de su tipo, una tinta viva", celebra Avinash Manjula-Basavanna del MIT, tal y como recoge New Sciencist. "Hemos reutilizado la matriz que estas bacterias utilizan normalmente como material de protección para formar una tinta biológica".

Para cumplir su cometido incorporaron otra clase de E. coli genéticamente modificada dentro del gel, construyendo estructuras vivas capaces de liberar el fármaco anticancerígeno azurina capturar la toxina bisfenol A (BPA) del medio ambiente, una sustancia empleada en la producción de plásticos y vinculada con la infertilidad y el cáncer.

“La belleza del trabajo radica en la capacidad de programar genéticamente la respuesta funcional del material vivo impreso”, apunta André Studart de ETH Zürich en Suiza.

Una estructura viva que limpia toxinas y administra medicamentos

El proceso de creación de la biotinta, documentado en el estudio publicado en la revista Nature, implica fabricar moléculas de polímero proteico llamadas nanofibras curli. 

Primero, modificaron genéticamente células de E. coli para producir subunidades de estas diminutas fibras con uno de los módulos cargados de manera opuesta. Cultivando una combinación de ambos tipos de células, produjeron fibras rizadas que se entrecruzaron entre sí al bloquearse las protuberancias de la nanofibra en los orificios de carga opuesta de la otra.

Las bacterias fueron filtradas a través de una membrana de nailon para concentrar las fibras reticuladas antes eliminar las células de la mezcla. 

El gel vivo resultante obtuvo la viscosidad y elasticidad precisas para poder ser impreso en 3D, en hilos de medio milímetro de grosor, lo suficientemente fuertes como para no romperse. 

Al modificar genéticamente E. coli adicional para producir azurina en presencia de una sustancia química llamada IPTG y luego sembrar estas células en el gel, los científicos del MIT descubrieron que podían convertir el gel en una estructura viva que libera el fármaco contra el cáncer a demanda.

Los experimentos prosiguieron modificando otra población de la bacteria E. coli para producir subunidades curli que pudieran unirse al BPA. Luego, estas células se incrustaron en el gel, lo que le permitió capturar alrededor del 30% de la toxina del líquido que lo rodeaba en 24 horas.

La vida útil del gel aún no ha sido probada, pero hay estructuras vivas en el laboratorio que se han mantenido estables durante más de un par de años, explican los responsables de esta tinta con grandes capacidades futuras. 

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