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La tecnología de impresión 3D podría hacer avanzar la ciencia de los biofilms, según investigadores de la Universidad Estatal de Montana. Durante los últimos dos años, Isaak Thornton y Kathryn Zimlich, estudiantes de doctorado en ingeniería mecánica, han diseñado y probado un dispositivo de impresión 3D que puede diseñar con precisión rejillas de bacterias individuales en hidrogel. Aprovechando los avances en la impresión 3D, los investigadores pueden trazar un mapa de los microbios que están en las gotas de resina líquida de hidrogel y utilizar luz láser para solidificar el material, construyendo un biofilm rudimentario.
“Podemos organizar espacialmente y encapsular las células exactamente donde las queremos”, señala Thornton. Hasta ahora, según explica la universidad, Thornton y Zimlich han utilizado una sola especie de bacterias, pero al usar la impresora 3D para hacer múltiples pases, cada una con una especie o cepa diferente de bacterias, podrían comenzar a crear los biofilms más complejos y en capas que se encuentran en la naturaleza. Al incorporar un tinte fluorescente a las bacterias, los investigadores pueden observar fácilmente los microbios a través de microscopios especializados. Esto les permite estudiar las interacciones que ocurren entre las células.
La tecnología de impresión 3D podría hacer avanzar la ciencia de los biofilms, según investigadores de la Universidad Estatal de Montana
“Incluso los sistemas de biofilms más sencillos son complicados. Es como un bosque donde hay mucha diversidad. Hemos necesitado nuevas herramientas para ver cómo se desarrolla y se mantiene esa diversidad”, explica Zimlich. Ambos investigadores presentaron su trabajo durante la reunión anual de biofilms de Montana, que tuvo lugar en Bozeman del 12 al 14 de julio. En ella, se reunieron investigadores y socios de la industria de todo el mundo para discutir los avances más recientes de la ciencia de los biofilms.
El entorno dinámico del biofilm puede contribuir a que los microbios se vuelvan resistentes a los tratamientos tradicionales. En este sentido, el Dr. Phil Stewart, investigador de biofilms y profesor de la Universidad Estatal de Montana ha demostrado en sus estudios que una bacteria que causa infecciones en heridas peligrosas resiste a los antibióticos. El motivo, detalla la universidad, es que las células del nivel inferior del biofilm no tienen oxígeno ni otros compuestos. Esto hace que las células se vuelvan inactivas y cambien su biología lo suficiente para que el medicamento sea ineficaz.
El entorno dinámico del biofilm puede contribuir a que los microbios se vuelvan resistentes a los tratamientos tradicionales
“Cada vez se está viendo más claro que se pueden tratar estas bacterias patógenas alterando el entorno del biofilm interactivo en lugar de tratar de usar productos químicos agresivos”, afirma Zimlich. Por ejemplo, los tratamientos podrían implicar la introducción de bacterias inofensivas que compitan con los microbios dañinos y alteren el biofilm protector.
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