Abstract
La pérdida o alteración de las células que constituyen los tejidos u órganos de algunos pacientes, puede dar lugar a enfermedades o secuelas que empeoren notablemente su calidad de vida. Es por ello que, la mayoría de los estudios actualmente desarrollados por la medicina regenerativa y la ingeniería de tejidos, se centran en lograr regenerar y reestablecer la función normal de los órganos dañados. La obtención de órganos artificiales como los tejidos óseos, es ya una realidad gracias al enorme trabajo realizado por la ingeniería de tejidos en los últimos años. Una de las técnicas más empleadas para la obtención de tejidos funcionales es la bioimpresión. Esta tecnología, logra diseñar estructuras tridimensionales mediante la incorporación de material biológico a las mismas. No obstante, aún queda mucho trabajo por delante ya que, actualmente, la aplicación de tejidos como la piel y los cartílagos es bastante limitada en humanos. El desarrollo de nuevos modelos de piel artificial se postula como una nueva área de investigación con enorme potencial. Su obtención resultará útil en la prueba de diferentes medicamentos, pero, sin duda alguna, su uso resultará importante para mejorar la vida de los pacientes que sufren graves, extensas y dolorosas lesiones en la piel. La piel es la principal barrera inmunológica del organismo, por ello, obtener modelos de piel artificial que presenten respuesta inmunológica, es de vital importancia. Sin embargo, dotar a los modelos de capacidad inmunológica es aún un reto para los investigadores, dado que ninguno de los modelos desarrollados hasta la fecha, presenta dichas características. Este trabajo presenta un método para mejorar los modelos de piel artificial mediante la funcionalización de los mismos dotándolos de la respuesta inmunológica que hasta el momento carecen, de modo que su aplicación en pacientes, no presente un alto riesgo de rechazo. Este método se basa en la microperforación de la piel mediante tecnología láser, para la posterior inclusión de células del sistema inmune (linfocitos T) del paciente tratado. El estudio de estos procesos se realizará sobre piel de cerdo debido a que sus propiedades y comportamiento mecánico resultan muy similares al de la piel humana y debido a que la capacidad de obtención de muestras es más elevada. La piel de cerdo empleada es proporcionada por el Hospital Gregorio Marañón de Madrid. Para llevar a cabo el proceso de microperforación, se empleará un láser pulsado (disponible en el Centro Láser de la UPM en Madrid), que se caracteriza por ser de estado sólido bombeado por diodo, operar a 355nm de longitud onda (rango ultravioleta) y por emplear pulsos en el régimen temporal de nanosegundos. Aunque existe gran experiencia en el ámbito de la microperforación de piel en aplicaciones estéticas y como sistema de medicación transdérmica mediante fuentes laser fundamentalmente en el rango infrarrojo, este trabajo estudia el comportamiento de la piel en el rango de radiación ultravioleta, debido al mejor acoplamiento de este tipo de radiación sobre los materiales orgánicos. Además, el uso de radiación ultravioleta en vez de radiación infrarroja, permite alcanzar mayores penetraciones de la epidermis y dermis con menores efectos térmicos, haciendo que el proceso, sea mucho más adecuado. Para la deposición de las células del sistema inmune en el interior de las microperforaciones previamente realizadas, se empleará la técnica de bioimpresión por láser BA-LIFT (Blister Actuated Laser Induced Forward Transfer). Este método se emplea para la transferencia de las células, permitiendo la precisa y controlada deposición del material biológico con las células en su interior. Con la intención de unificar el proceso y mejorar su cadencia y manipulación, la técnica LIFT utilizada en este trabajo emplea la misma fuente láser que la utilizada para las microperforaciones anteriormente mencionadas. Finalmente, en este trabajo se ha evaluado el proceso de eliminación de material para la generación de microperforaciones controladas. Cabe destacar que se pretendía hacer un estudio detallado de las mismas, sin embargo, debido a la pandemia de la COVID-19, la investigación se ha visto reducida.
