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Visor

Los investigadores producen injertos que replican el oído humano

La Universidad de Cornell ha diseñado unas orejas humanas que pueden imprimirse en 3D, y se sienten y lucen naturales. Las prótesis de oreja requieren múltiples cirugías y gran capacidad artística. Estos diseños acelerarían este proceso.

injertos de oreja diseñados por bioingeniería

Utilizando técnicas de ingeniería de tejidos de última generación y una impresora 3D, investigadores de Weill Cornell Medicine y Cornell Engineering han ensamblado una réplica de un oído humano adulto que se ve y se siente natural. El estudio , publicado el 16 de marzo en Acta Biomaterialia, ofrece la promesa de injertos con una anatomía bien definida y las propiedades biomecánicas correctas para quienes nacen con una malformación congénita o pierden una oreja más adelante en la vida.

"La reconstrucción de la oreja requiere múltiples cirugías y una increíble cantidad de arte y delicadeza", dijo el autor principal,  el Dr. Jason Spector , jefe de la División de Cirugía Plástica y Reconstructiva de Weill Cornell Medicine y NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center y profesor de cirugía (cirugía plástica) en Weill Cornell Medicine. "Esta nueva tecnología puede llegar a proporcionar una opción que parezca real para miles de personas que necesitan cirugía para corregir las deformidades del oído externo".

Muchos cirujanos construyen una oreja de reemplazo utilizando cartílago extraído de las costillas de un niño, una operación que puede ser dolorosa y dejar cicatrices. Y aunque el injerto resultante puede diseñarse para parecerse al otro oído del receptor, generalmente no tiene la misma flexibilidad.

Agregar textura a la estructura

Una forma de producir un oído de reemplazo más natural es contar con la ayuda de los condrocitos, las células que forman el cartílago. En estudios anteriores , el Dr. Spector y sus colegas utilizaron condrocitos de origen animal para sembrar una estructura hecha de colágeno, un componente clave del cartílago. Aunque estos injertos se desarrollaron con éxito al principio, con el tiempo se perdió la topografía bien definida de la oreja (sus familiares crestas, curvas y verticilos). "Debido a que las células tiran de la matriz tejida de proteínas mientras trabajan, la oreja se contrajo y se redujo a la mitad", dijo el Dr. Spector.

Dr.Jason Spector

Dr.Jason Spector

Para abordar este problema en este estudio, el Dr. Spector y su equipo utilizaron cartílago esterilizado de origen animal tratado para eliminar cualquier cosa que pudiera desencadenar el rechazo inmunológico. Esto se cargó en intrincados andamios de plástico con forma de oreja que se crearon en una impresora 3D a partir de datos del oído de una persona. Los pequeños trozos de cartílago actuaron como refuerzos internos para inducir la formación de nuevo tejido dentro del armazón. Al igual que las barras de refuerzo, fortalece el injerto y previene la contracción.

Durante los siguientes tres a seis meses, la estructura se convirtió en tejido que contenía cartílago que replicaba fielmente las características anatómicas de la oreja, incluido el borde helicoidal, el borde "antihélice" dentro del borde y la concha central. "Eso es algo que no habíamos logrado antes", dijo el Dr. Spector.

Para probar la sensación del oído, se realizaron estudios biomecánicos en conjunto con el Dr. Larry Bonassar , colaborador de ingeniería del Dr. Spector desde hace mucho tiempo , el profesor Daljit S. y Elaine Sarkaria de Ingeniería Biomédica en la Escuela de Ingeniería Biomédica Meinig en el campus de Ithaca de Cornell. Esto confirmó que las réplicas tenían una flexibilidad y elasticidad similar al cartílago del oído humano. Sin embargo, el material diseñado no era tan fuerte como el cartílago natural y podía romperse.

Para remediar este problema, el Dr. Spector planea agregar condrocitos a la mezcla, idealmente derivados de un pequeño trozo de cartílago extraído del otro oído del receptor. Esas células depositarían las proteínas elásticas que hacen que el cartílago de la oreja sea tan robusto, produciendo un injerto que sería biomecánicamente mucho más similar al oído nativo, dijo.

(Weill Cornell Medicine)