Los profesores de UIC Barcelona School of Architecture Alberto T. Estévez y Yomna K. Abdallah han logrado avanzar en la fabricación de un material de construcción biomineralizado mediante técnicas avanzadas de impresión digital 3D y partiendo del uso de células óseas. La investigación ha sido publicada en la revista científica Journal of Regenerative Medicine bajo el título “Biomaterials & Architecture: a Possible Future: Bio Printing Architecture”.
La metodología de la investigación se basó en un modelo de bioaprendizaje que tenía por objeto la fabricación de un material biomineralizado de forma autónoma concebido para su aplicación futura en el ámbito de la arquitectura. Para ello, los investigadores partieron del uso de células óseas (en concreto, células de osteosarcoma SaOs-2) que fueron encapsuladas en hidrogel GelMA para permitir su crecimiento y biomineralización. “El tejido óseo es la referencia clave de este estudio debido a su capacidad de autorreparación y crecimiento continuo o morfogénesis”, explican Alberto T. Estévez y Yomna K. Abdallah.
Tras la encapsulación de las células óseas en hidrogel, los investigadores procedieron a la bioimpresión por extrusión directa de tres modelos correspondientes a tres escalas arquitectónicas diferentes: una casa, un bloque de viviendas y un diseño urbano o de ciudad. Posteriormente, partiendo de los tres modelos impresos, los investigadores analizaron cuál de las tres composiciones geométricas permitía una mayor supervivencia de las células óseas y, así, comprobaron que el diseño del bloque de viviendas era el que presentaba mayor viabilidad celular. “La forma plana cuadrada ortogonal o rectangular es la más biocompatible y mantiene una circulación adecuada de medios y oxígeno que permite a las células sobrevivir por más tiempo. También llama la atención que el patrón de crecimiento diferencial fue el segundo en lograr una mayor fidelidad de forma y viabilidad celular. Este patrón nunca antes se había aplicado para la bioimpresión y nos abre un gran potencial para el futuro”, explican.
“Este estudio es un primer paso de cara a poder avanzar en el desarrollo de un material biomineralizado que pueda aplicarse, en un futuro, como material de construcción en el ámbito de la arquitectura. Con todo, se necesitan más estudios que permitan mejorar las propiedades del hidrogel para permitir, a su vez, la impresión de formas geométricas complejas de alta resolución manteniendo las altas tasas de viabilidad celular”, concluyen los investigadores.
