Un equipo de investigadores de la Universidad de Sídney ha desarrollado un avance pionero que promete transformar la prevención y el diagnóstico de los accidentes cerebrovasculares. El estudio, publicado en la revista Advanced Materials, presenta una nueva tecnología capaz de imprimir vasos sanguíneos en 3D sobre vidrio, recreando con precisión la anatomía vascular de un paciente y la dinámica real del flujo sanguíneo.
Este innovador modelo no solo imita el aspecto físico de las arterias, sino que también reproduce las complejas fuerzas y fricciones que interactúan con la sangre, proporcionando una herramienta invaluable para estudiar las causas de los accidentes cerebrovasculares y las enfermedades cardiovasculares.
Una Ventana al Interior de la Coagulación Sanguínea
Actualmente, no existe un método para predecir los eventos tempranos que conducen a la formación de coágulos de sangre, un proceso crucial en los accidentes cerebrovasculares.
El equipo de la Universidad de Sídney utilizó tomografías computarizadas (TC) de pacientes para crear réplicas en miniatura de sus arterias carótidas (reducidas de 5-7 mm a tan solo 200-300 micrómetros). Lo más destacable es que el nuevo método, que utiliza portaobjetos de vidrio en lugar de resina, ha logrado reducir el tiempo de fabricación de 10 a solo dos horas.
“No solo estamos imprimiendo vasos sanguíneos, sino que estamos imprimiendo esperanza para millones de personas en riesgo de sufrir un derrame cerebral en todo el mundo,” dijo Charles Zhao, candidato a doctorado y miembro del Laboratorio de Mecanobiología y Biomecánica (MBL) de Ju.
Durante las pruebas, los investigadores pudieron observar, por primera vez y en tiempo real bajo el microscopio, cómo se forman los coágulos de sangre y cómo se comportan las plaquetas, los componentes clave de la coagulación.
Medicina Personalizada y ‘Gemelos Digitales’
El estudio reveló que la fricción generada por el flujo sanguíneo contra el revestimiento del vaso (especialmente en condiciones como la hipertensión) desempeña un papel fundamental en el movimiento de las plaquetas. En áreas de alto estrés, el movimiento de plaquetas fue de siete a diez veces mayor, un hallazgo crucial para entender el riesgo de coágulos.
El profesor Arnold Ju, jefe del laboratorio y autor principal, explicó que la plataforma crea un “gemelo físico” de los vasos sanguíneos del paciente, una réplica exacta que se comporta como la arteria real.
El futuro de esta tecnología es aún más prometedor, enfocándose en la prevención proactiva.
Helen Zhao, científica digital postdoctoral y directora de operaciones del laboratorio MBL Ju, compartió la visión: “Nuestra próxima frontera es integrar la inteligencia artificial con nuestra plataforma de biofabricación para crear verdaderos ‘gemelos digitales’ que puedan predecir accidentes cerebrovasculares antes de que ocurran… Imagina un futuro en el que podamos tomar una TC, imprimir rápidamente el modelo de sus vasos sanguíneos, analizar la respuesta de su sangre y utilizar la IA para predecir su riesgo con años de antelación.”
Este avance representa el primer proyecto de bioingeniería de este tipo en Australia, con el objetivo de resolver lagunas cruciales en el diagnóstico sin recurrir a la experimentación animal.