Fabrican micropirámides 3D para capturar y estudiar células vivas

Imaginemos un campo microscópico lleno de pirámides. Y que cada una de estas pirámides escondiese una célula viva. Esto ya es posible gracias a la fabricación 3D a escala nanométrica (un nanómetro equivale a una milmillonésima parte de un metro) o a escala micro.

Esta técnica puede generar nuevas aplicaciones. Una de ellas es la utilización de estas micropirámides en la investigación de células vivas: gracias a las “paredes abiertas” de las pirámides, las células interactuarían entre ellas de modo natural, aunque estuvieran atrapadas dentro de las pirámides para su estudio.

Esto es lo que han conseguido científicos de los institutos de investigación MESA+ y MIRA de la Universidad de Twente, en los Países Bajos, según publica dicha Universidad en un comunicado del que se ha hecho eco Alphagalileo. Además, la revista especializada Small publicará un artículo al respecto el próximo mes de diciembre.

La mayoría de los estudios celulares se hacen actualmente en 2D. Sin embargo, en estos contextos no se puede reproducir la situación natural de las células, que se organizan de otra manera en el cuerpo humano. Si se da a las células espacio para moverse en tres dimensiones, estas se acercan unas a otras, estableciendo un orden.

Reproducir esta situación ahora es posible gracias a las “pirámides abiertas”, que han sido fabricadas en el NanoLab del Instituto MESA + de nanotecnología de la Universidad de Twente.

La captura de las células

La tecnología aplicada para su desarrollo fue descubierta por casualidad y ha sido bautizada como “corner litography” (litografía de esquina), porque los científicos descubrieron que si se unen varias superficies de silicio plano en una esquina aguda, es posible depositar otro material sobre ella.

Una vez retirado dicho material, una pequeña cantidad de este permanece en la esquina. Este pequeño “resto” en punta puede utilizarse para un microscopio de fuerza atómica (AFM) o, como en este caso, para crear una pirámide microscópica.

En colaboración con el Instituto MIRA de Tecnología Biomédica y Medicina Técnica de la Universidad de Twente, los nanocientíficos exploraron la posibilidad de utilizar estas pirámides para “enjaular” células vivas.

Los primeros experimentos que realizaron, con bolas de un polímero termoplástico llamado poliestireno, salieron bien. En experimentos posteriores, los científicos probaron a capturar condrocitos, un tipo de células del cartílago articular.

Movidas por el flujo de los vasos capilares, estas células cayeron automáticamente en las pirámides, a través de un agujero situado en la parte inferior de estas. Poco después de establecerse en sus jaulas 3D, las células comenzaron a interactuar con las células de pirámides adyacentes.

Según los científicos, estas pirámides servirán para observar mejor a las células en su medio natural y estudiar los cambios que se producen en su fenotipo. Los autores del avance creen que además que las pirámides sin paredes podrían convertirse en una valiosa herramienta para el estudio de procesos celulares, como la regeneración de los tejidos.

Ahora esperan desarrollar aún más la tecnología, y hacer huecos en los bordes de la pirámide para que estos funcionen como canales de fluido, por ejemplo. Asimismo, planean crear canales nanométricos de fluido entre las pirámides, destinados a nutrir a las células.