Un pequeño elefante establece un nuevo terreno para la impresión 3D: dentro de las células.

Por primera vez, los científicos han impreso en 3D objetos dentro de células vivas, incluyendo un elefante de 10 micrómetros de largo y diminutos "códigos de barras" que podrían ayudar a rastrear células individuales. Sorprendentemente, muchas de las células sobrevivieron para contarlo, informaron los investigadores en un artículo publicado el 16 de junio en arXiv.org.

“Es asombroso ver que algunas células realmente sobreviven”, afirma la biofísica Kerstin Göpfrich, de la Universidad de Heidelberg (Alemania), quien no participó en la investigación. “Sinceramente, no lo habría imaginado. Si me lo hubieran dicho, habría dicho: ´¡Ja, ja!´”.

Los investigadores emplearon una técnica llamada polimerización de dos fotones, en la que una resina líquida, llamada fotorresistencia, se solidifica al absorber simultáneamente dos fotones de un láser. La luz del láser se concentra lo suficiente como para producir ese doble impacto en un volumen pequeño. Esto permite crear microestructuras increíblemente detalladas al desplazar la ubicación del foco del láser.

Para crear estructuras dentro de una célula, el físico Matjaž Humar y sus colegas inyectaron fotorresina en las células. Luego, imprimieron las estructuras en 3D y dejaron que la fotorresina restante se disolviera. La técnica es novedosa y emocionante, afirma el físico óptico Malte Gather, de la Universidad de Colonia (Alemania), quien no participó en la investigación. «Y ahí está el elefante dentro de la célula», añade, «que, por supuesto, es un símbolo muy bonito». Lo grande está contenido dentro de lo pequeño.

Los científicos han implantado previamente baratijas en células mediante el proceso de fagocitosis, en el que una célula ingiere un objeto extraño. Sin embargo, solo ciertas variedades de células son devoradoras con avidez. La impresión 3D tiene la ventaja de funcionar en otros tipos de células.

Pero perforar una célula y bombearle líquido es un ataque potencialmente mortal, especialmente porque muchas fotorresinas son tóxicas. Para aumentar las probabilidades de supervivencia, Humar y sus colegas analizaron las fotorresinas existentes y eligieron una más adecuada para las células. Tras la impresión 3D, algunas células sobrevivieron y continuaron su actividad sin problemas. Algunas incluso experimentaron una división celular, dividiéndose en dos y legando una reliquia impresa en 3D a una de las células hijas. Humar, del Instituto Jožef Stefan en Liubliana, Eslovenia, declinó hacer comentarios sobre el trabajo, ya que el artículo está pendiente de publicación en una revista científica.

Incluso con las precauciones, muchas células murieron en 24 horas. "Parece estar relacionado simplemente con que a las células no les gusta que les inyecten líquidos, y eso es un requisito previo para la impresión 3D", afirma Gather.

Mejores fotorresinas o técnicas de inyección podrían mejorar la tasa de éxito. Y los científicos podrían eliminar por completo la inyección dañina utilizando una fotorresina capaz de atravesar las membranas celulares, afirma Göpfrich.

Además de imprimir patrones similares a códigos de barras, los investigadores imprimieron un microláser, otra posibilidad para etiquetar células. El microláser consiste en una esfera diminuta que, al iluminarse, confina y amplifica la luz, emitiendo luz láser. Sutiles variaciones en el tamaño de las esferas afectarán la luz emitida, lo que podría otorgar a cada célula una firma luminosa distintiva. Los microláser también podrían utilizarse para detectar condiciones dentro de una célula que alteren la luz emitida, afirma Gather, como la presencia de ciertas biomoléculas unidas a su superficie.

Humar y sus colegas proponen crear micropalancas, resortes o barreras dentro de las células para estudiar las fuerzas que actúan en su interior. Se podrían crear estructuras diminutas para aislar partes de una célula y estudiar su función.

Los científicos aún no están seguros de la utilidad de la técnica, pero abre nuevas posibilidades, afirma Göpfrich. «Es una forma de interactuar con las células sin modificarlas genéticamente».

Citas

M. Mur et al. Impresión 3D de dos fotones de microestructuras funcionales dentro de células vivas. arXiv:2506.13232. Publicado el 16 de junio en arXiv.org.

Por Emily Conover​

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