Diseño, desarrollo e implementación de un prototipo de bioimpresión 3D de bajo costo a partir de una impresora 3D convencional.

Abstract

La fabricación de órganos y tejidos artificiales utilizando bioimpresoras 3D empieza a tomar fuerza como una de las principales soluciones para combatir la escasez de órganos a nivel mundial. Esta tecnología permite desarrollar tejido cardíaco, dérmico, óseo, cartilagi noso, entre otros. Utilizando materiales biocompatibles estructurados en tres dimensiones de forma análoga al órgano o tejido que se desea reemplazar. Esta tecnología tiene un gran po tencial, pero requiere de grandes inversiones en los dispositivos de impresión, lo que dificulta que países en vías de desarrollo puedan costear e implementar estos métodos. El presente proyecto tiene como objetivo el diseño y desarrollo de una bioimpresora de bajo costo modificando una impresora 3D convencional con el fin de poder realizar impresio nes tridimensionales a base de un hidrogel de alginato de sodio. Se realizaron modificaciones de hardware, diseñando un sistema de extrusión por jeringa que permite dispensar un hi drogel a base de alginato de sodio. Se utilizó el firmware Marlin 2.1.1, el cual se encarga de controlar las funciones de la impresora 3D, con el fin de modificar las líneas de código para imprimir a temperatura ambiente. Se utilizó Cura Lulzbot para modificar los parámetros de impresión para cada tipo de boquilla utilizados durante el proyecto, tales como G18 y G20. Se desarrolló un hidrogel a base de alginato de sodio y se determinó el proceso óptimo de gelificación utilizando cloruro de calcio (CaCl2 ) como reticulante. Adicionalmente, se verificó la influencia que tiene la concentración del hidrogel en el proceso de impresión y se identificó el diámetro de boquilla más adecuado para una impresión. Por lo que se realizaron pruebas a mano alzada, pruebas de impresión con cada tipo de boquilla, pruebas a distintas concentraciones del hidrogel así como del reticulante.(LA)