Nuevo método permite imprimir estructuras 3D dentro de células vivas sin dañarlas
Un método inédito de bioingeniería permitió imprimir estructuras tridimensionales funcionales directamente dentro de células vivas. La técnica alcanzó una precisión micrométrica y mantuvo la viabilidad celular. El avance abrió nuevas posibilidades para la investigación en biología celular y biología sintética.
Investigadores desarrollaron esta tecnología y la describieron en un artículo publicado el miércoles 14 en la revista Advanced Materials. El procedimiento permitió fabricar objetos personalizados dentro del citosol sin provocar la muerte celular. Las células continuaron su división y transmitieron las estructuras a sus células hijas.
A diferencia de métodos previos, la técnica no dependió de mecanismos naturales de internalización celular. El proceso funcionó incluso en células sin capacidad fagocito, que no incorporan partículas externas mediante extensiones de la membrana plasmática.
Cómo funciona la impresión 3D intracelular
El método combinó microinyección de material biocompatible con una técnica óptica de alta resolución llamada polimerización por dos fotones. En una primera etapa, los científicos inyectaron en la célula un fotorresiste fotosensible.
Luego utilizaron un láser de femtosegundo para polimerizar el material solo en el punto focal del haz. La reacción ocurrió únicamente donde la intensidad luminosa resultó suficiente.
Este proceso permitió esculpir estructuras tridimensionales submicrométricas con detalles de cientos de nanómetros. Los investigadores imprimieron patrones geométricos, códigos de barras tridimensionales, redes de difracción óptica y figuras miniatura complejas.
Según los autores, esta fue la primera demostración documentada de impresión 3D de objetos sólidos autosustentables dentro de células vivas.
Nuevas herramientas para estudiar la célula
Las estructuras impresas pueden funcionar como sondas mecánicas, sensores ópticos o marcas de identificación celular. Estas aplicaciones permiten rastrear células individuales durante periodos prolongados.
La coautora Maruša Mur, del Instituto Jožef Stefan, en Eslovenia, explicó que el método ofreció una nueva herramienta para manipular células vivas desde su interior. Esto facilitó el estudio de respuestas mecánicas y biológicas con mayor control.
La presencia de microestructuras influyó en el comportamiento celular. El hallazgo sugirió la posibilidad de modificar propiedades biológicas de forma controlada. La técnica permitió estudiar procesos como división celular, mecanotransducción y diferenciación inducida por fuerzas mecánicas.
Los responsables del proyecto indicaron que la tecnología se encontraba en una fase inicial de desarrollo. Aún se requirieron estudios adicionales para evaluar los efectos a largo plazo sobre la fisiología celular.
La investigación planteó aplicaciones futuras como la fabricación de micromáquinas intracelulares, sensores sensibles a luz, pH o temperatura, estructuras conductoras para estudios de electrofisiología y sistemas de liberación controlada de fármacos dentro de la célula.
La integración de componentes sintéticos con funciones biológicas nativas ofreció un nivel de control sin precedentes sobre el entorno intracelular. El avance marcó un nuevo límite para la bioingeniería y la biología sintética.
*La creación de este contenido contó con la asistencia de inteligencia artificial. La fuente de esta información es de un medio del Grupo de Diarios América (GDA) y revisada por un editor para asegurar su precisión. El contenido no se generó automáticamente.