Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., la Revista National Geographic, nos alcanza la información muy interesante sobre el avance, de un grupo de científicos en la Universidad de Minessota, que han creado lo que ellos denominan un "Ojo Biónico", que es un dispositivo impreso en una superficie curva, que consigue convertir la luz en electricidad, lo que podría ayudar a muchas personas con deficiencias visuales a ver mejor.
National Geographic.- dice : "Tener un ojo biónico como los que aparecen en las películas de ciencia ficción podría ser una realidad dentro de poco. La ciencia está cada vez más cerca de desarrollar un prototipo viable que prácticamente emule en forma y función al ojo humano. Nada que ver con el denominado eyeborg, aquel primer prototipo en el que se instalaba una pequeña cámara en el interior de la cavidad ocular. Las últimas investigaciones apuntan a crear directamente un sistema fotorreceptor que convierta la luz en impulsos eléctricos que se envíen al cerebro..."
National Geographic.- agrega : "Un equipo científico de la Universidad de Minnesota ha conseguido imprimir en 3D por primera vez un conjunto de receptores de luz sobre una superficie hemisférica, un descubrimiento que marca un paso de gigante en la carrera para fabricar un ‘ojo biónico’ que podría servir en el futuro para curar la ceguera o mejorar la visión de las personas videntes...."
También la Revista National Geographic, nos informa sobre las primeras córneas humanas impresas en 3D, dice : "Los investigadores “mezclaron” células madre de la córnea de un donante sano con una solución de alginato y colágeno que actúa como una “biotinta” de la impresora. Usando una biompresora 3D de bajo coste, el compuesto se extruyó con éxito en círculos concéntricos hasta formar una córnea humana. El dispositivo tardó menos de 10 minutos en completar la operación. "Muchos científicos de todo el mundo llevan tiempo buscando la tinta biológica ideal para este tipo de procesos- afirma Che Connon, profesor de Ingeniería de Tejidos de la Universidad de Newcastle y uno de los científicos participantes en la investigación-. Nuestro gel exclusivo mantiene las células madre vivas mientras produce un material lo suficientemente duro como para mantener la forma pero lo bastante blando como para introducirse en la boquilla de una impresora 3D”, dice. Según Connon, dicha técnica permitirá imprimir tejidos sin tener que recurrir al cultivo de células madre por separado...."
https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/actualidad/cientificos-estadounidenses-imprimen-3d-prototipo-ojo-bionico_13118https://www.nationalgeographic.com.es/mundo-ng/actualidad/primeras-corneas-humanas-impresas-3d_12767
https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/grandes-reportajes/bioimpresoras-3d-asi-se-imprimen-organos-repuesto_12515
El dispositivo impreso en una superficie curva consigue convertir la luz en electricidad lo que podría ayudar a muchas personas con deficiencias visuales a ver mejor
Los investigadores han logrado instalar fotorreceptores en una superficie curva, un paso previo al ojo biónico.
Redacción
30 de agosto de 2018
Tener un ojo biónico como los que aparecen en las películas de ciencia ficción podría ser una realidad dentro de poco. La ciencia está cada vez más cerca de desarrollar un prototipo viable que prácticamente emule en forma y función al ojo humano. Nada que ver con el denominado eyeborg, aquel primer prototipo en el que se instalaba una pequeña cámara en el interior de la cavidad ocular. Las últimas investigaciones apuntan a crear directamente un sistema fotorreceptor que convierta la luz en impulsos eléctricos que se envíen al cerebro.
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Un equipo científico de la Universidad de Minnesota ha conseguido imprimir en 3D por primera vez un conjunto de receptores de luz sobre una superficie hemisférica, un descubrimiento que marca un paso de gigante en la carrera para fabricar un ‘ojo biónico’ que podría servir en el futuro para curar la ceguera o mejorar la visión de las personas videntes.
La investigación, publicada recientemente en la revista especializada Advanced Materials, supone un avance sin precedentes en el campo de la biónica, pues abre el paso a futuras investigaciones que allanen el camino hacia la fabricación de un ojo perfectamente viable. “Hasta ahora este era un campo reservado a la ciencia ficción, pero hoy estamos más cerca que nunca gracias a la impresión 3D", afirma Michael McAlpine, coautor del estudio y profesor Asociado de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Minnesota, en un comunicado.
La investigación, publicada recientemente en la revista especializada Advanced Materials, supone un avance sin precedentes en el campo de la biónica, pues abre el paso a futuras investigaciones que allanen el camino hacia la fabricación de un ojo perfectamente viable. “Hasta ahora este era un campo reservado a la ciencia ficción, pero hoy estamos más cerca que nunca gracias a la impresión 3D", afirma Michael McAlpine, coautor del estudio y profesor Asociado de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Minnesota, en un comunicado.
El equipo de investigadores usó una cúpula de cristal hemisférica para mostar cómo podrían imprimir dispositivos electrónicos en una superficie curva. Después emplearon la impresora 3D para imprimir una base de tinta de partículas de plata. Descubrieron que la tinta se secó de forma homogénea en vez de correr por la superficie curva, lo cual les servía de base para la colocación de fotodiodos, un semiconductor que convierte la luz en electricidad. El proceso completo se completó en una hora.
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McAlpine y su equipo son conocidos por integrar dispositivos electrónicos, elementos biológicos e impresiones 3D en una única plataforma. En 2013 recibieron fama internacional por la impresión de una 'oreja biónica'. Desde entonces, han impreso órganos para ensayos clínicos y hasta una tela sintética que funciona como ‘piel biónica’. Sin embargo, según afirma, este es su proyecto más personal. “Mi madre es ciega de un ojo, y siempre que le hablaba sobre mi trabajo, me decía: ¿Cuándo vas a fabricarme un ojo biónico?”.
El próximo paso, según especifican los creadores del dispositivo, será crear un prototipo con más detectores de luz y más eficiente, además de imprimir un material blando que pueda ser implantado en un ojo real. Según McAlpine, el hecho más sorprendente fue comprobar la eficiencia de conversión de luz de los semiconductores impresos en 3D. La posibilidad de fabricar un dispositivo semiconductor instalado en una superficie curva, es, según McAlpine, un logro remarcable, ya que permitirá emular con mucha más fidelidad el funcionamiento de un ojo humano.
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Research Brief: Researchers 3D print prototype for ‘bionic eye’
August 28, 2018
Researchers at the University of Minnesota have fully 3D printed an image sensing array on a hemisphere, which is a first-of-its-kind prototype for a “bionic eye.”
Credit: University of Minnesota, McAlpine Group
Credit: University of Minnesota, McAlpine Group
A team of researchers at the University of Minnesota have, for the first time, fully 3D printed an array of light receptors on a hemispherical surface. This discovery marks a significant step toward creating a “bionic eye” that could someday help blind people see or sighted people see better.
The research is published today in Advanced Materials, a peer-reviewed scientific journal covering materials science. The author also holds the patent for 3D-printed semiconducting devices.
“Bionic eyes are usually thought of as science fiction, but now we are closer than ever using a multimaterial 3D printer,” said Michael McAlpine, a co-author of the study and University of Minnesota Benjamin Mayhugh Associate Professor of Mechanical Engineering.
Researchers started with a hemispherical glass dome to show how they could overcome the challenge of printing electronics on a curved surface. Using their custom-built 3D printer, they started with a base ink of silver particles. The dispensed ink stayed in place and dried uniformly instead of running down the curved surface. The researchers then used semiconducting polymer materials to print photodiodes, which convert light into electricity. The entire process takes about an hour.
McAlpine said the most surprising part of the process was the 25 percent efficiency in converting the light into electricity they achieved with the fully 3D-printed semiconductors.
“We have a long way to go to routinely print active electronics reliably, but our 3D-printed semiconductors are now starting to show that they could potentially rival the efficiency of semiconducting devices fabricated in microfabrication facilities,” McAlpine said. “Plus, we can easily print a semiconducting device on a curved surface, and they can’t.”
McAlpine and his team are known for integrating 3D printing, electronics, and biology on a single platform. They received international attention a few years ago for printing a “bionic ear.” Since then, they have 3D printed life-like artificial organs for surgical practice, electronic fabric that could serve as “bionic skin,” electronics directly on a moving hand, and cells and scaffolds that could help people living with spinal cord injuries regain some function.
McAlpine’s drive to create a bionic eye is a little more personal.
“My mother is blind in one eye, and whenever I talk about my work, she says, ‘When are you going to print me a bionic eye?’” McAlpine said.
McAlpine says the next steps are to create a prototype with more light receptors that are even more efficient. They’d also like to find a way to print on a soft hemispherical material that can be implanted into a real eye.
McAlpine’s research team includes University of Minnesota mechanical engineering graduate student Ruitao Su, postdoctoral researchers Sung Hyun Park, Shuang-Zhuang Guo, Kaiyan Qiu, Daeha Joung, Fanben Meng, and undergraduate student Jaewoo Jeong.
The research was funded by the National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering of the National Institutes of Health (Award No. 1DP2EB020537), The Boeing Company, and the Minnesota Discovery, Research, and InnoVation Economy (MnDRIVE) Initiative through the State of Minnesota.
To read the full research paper entitled “3D Printed Polymer Photodetectors,” visit the Advanced Materials website.
https://twin-cities.umn.edu/news-events/research-brief-researchers-3d-print-prototype-bionic-eyeUNIVERSIDAD DE MINNESOTA.
Las primeras córneas humanas impresas en 3D
La impresión en 3D permitiría fabricar córneas de forma ilimitada, garantizando así el suministro para trasplantes.
Ojo humano
Vista detallada de un ojo humano. En el centro puede distinguirse la pupila, rodeada del iris. La córnea, situada en la parte exterior, es la membrana dura, transparente y curva que lo protege de agentes externos.
La córnea es la membrana dura y trasparente que tenemos en la parte exterior del ojo. Su función es determinante para nuestra visión, ya que permite el paso de la luz y protege el iris y el cristalino.
Hoy en día casi 5 millones de personas sufren una ceguera total derivada de las cicatrices en la córnea causadas por quemaduras, laceraciones, abrasión o enfermedades, y se estima que 10 millones de pacientes requerirían una intervención quirúrgica que les permita prevenir una posible ceguera causada por por alguna enfermedad relacionada con la córnea, como el tracoma, una patología provocada por una bacteria.
Los expertos consiguieron fabricar córneas artificiales en menos de 10 minutos usando una bioimpresora 3D de bajo coste
Sin embargo, las córneas disponibles para el trasplante son escasas, por ello la comunidad científica viene poniendo el foco desde hace tiempo en alternativas, entre ellas, las córneas artificiales o las regeneradas a partir de células madre.
Con esa idea en mente, un equipo científico de la Universidad de Newcastle, en Reino Unido, ha desarrollado un método todavía más eficiente: fabricación de córneas humanas impresas 3D. Sus conclusiones han sido publicadas recientemente en la revista especializada Experimental Eye Research.
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TEST NG: ¿A qué animal pertenecen estos ojos?
Los autores del estudio, liderado por la doctoranda Abigail Isaacson, del Instituto de Medicina Genética de la Universidad de Newcastle, afirman que su hallazgo permitirá imprimir córneas para cualquier tipo de paciente. Explican que las dimensiones del tejido impreso fueron tomadas a partir de una córnea real, con lo que, escaneando el ojo de un paciente, esos datos podrían utilizarse para crear una córnea que coincida en forma y tamaño con la del receptor del trasplante.
Connon afirma que su estudio deberá someterse a nuevas pruebas, y reconoce que pasarán algunos años antes de que las córneas impresas en 3D puedan utilizarse para trasplantes, pero asegura que este hallazgo tiene el potencial suficiente como para paliar en un futuro no muy lejano la escasez mundial de córneas.
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Bioimpresoras 3D, así se imprimen órganos de repuesto
Para imprimir órganos primero se debe crear un "andamio" flexible y poroso de hidrogel. Te explicamos el proceso
Molde de la oreja proporcionado por el Instituto de Medicina Regenerativa Wake Forest
Foto: Rebecca Hale
Redacción
16 de junio de 2018
Imaginemos una máquina que, con solo pulsar un botón, fabrique un pulmón o un riñón de repuesto. Pues bien, la ciencia ya está explorando esa línea de investigación futurista con impresoras 3D concebidas para crear tejido vivo.
Estas bioimpresoras usan células humanas a modo de tinta. Una impresora 3D estándar superpone capas de plástico para crear piezas de coches, por ejemplo, pero las bioimpresoras colocan capas de células para formar tejidos y órganos tridimensionales.
Para imprimir una oreja, la impresora crea un "andamio" flexible y poroso de hidrogel (un tipo de polímero) que se recubre de células de piel y de cartílago, las cuales van creciendo y rellenando el molde con forma de oreja.
Estas bioimpresoras usan células humanas a modo de tinta. Una impresora 3D estándar superpone capas de plástico para crear piezas de coches, por ejemplo, pero las bioimpresoras colocan capas de células para formar tejidos y órganos tridimensionales.
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Córneas impresas en 3D
Con el tiempo el hidrogel se biodegrada; en unos seis meses, la oreja se compone íntegramente de células humanas. "Usamos las propias células del paciente", explica Anthony Atala, director del Instituto de Medicina Regenerativa de la Universidad Wake Forest. De este modo se garantiza que no haya rechazos.
Según Atala, antes de programar una máquina para que fabrique un tejido humano, los científicos deben saber cómo hacerlo ellos mismos. En sus laboratorios han cultivado vejigas, vasos sanguíneos y muchas otras unidades anatómicas que ya se han implantado en pacientes.
¿Se puede imprimir cualquier órgano?
Ahora están traduciendo el proceso al lenguaje de las bioimpresoras 3D y esperan poder comenzar muy pronto a implantar órganos impresos. Por ahora ya se están utilizando riñones e hígados en miniatura para probar fármacos, entre ellos tratamientos de quimioterapia.
¿Hay alguna zona anatómica que no se preste a esta tecnología? En el caso del corazón, apunta Atala, deberían poderse imprimir al menos determinadas partes. ¿Y el cerebro? "Yo no llegaré a verlo", dice.
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Músculos 'casi humanos' para robots
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Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
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